DE2416802A1

DE2416802A1 - Bewaesserungsanlage fuer gefaesspflanzen

Info

Publication number: DE2416802A1
Application number: DE2416802A
Authority: DE
Inventors: Manfred Kitz
Original assignee: BOGUSLAWSKI EDUARD VON PROF DR; KITZ MANFRED DIPL AGR ING
Current assignee: BOGUSLAWSKI EDUARD VON PROF DR; KITZ MANFRED DIPL AGR ING
Priority date: 1974-04-06
Filing date: 1974-04-06
Publication date: 1975-10-16
Also published as: DE2416802C3; DE2416802B2

Description

Patentanwalt 4. April 1974

Dr. Michael Hann HvK / D (666)

63 Gießen '

Ludwigstraße 67

Dipl.-Agraring. Manfred Kitz, Ober-Seibertenrod Professor Dr. Dr. Eduard von Boguslawski, Gießen und Rauisch-Holzhausen

BEWÄSSERUNGSANLAGE FÜR GEFÄSSPFLANZEN

Diese Erfindung betrifft eine Bewässerungsanlage für Gefässpflanzen. · ..

Es sind verschiedenartige Bewässerungssysteme oder -anlagen bekannt. Außerdem sind in der Bewässerungstechnik von Zier- oder Gefässpflanzen sogenannte Kerzen, z.B. aus-Tön, bekannt, die in den Nährboden für die Pflanzen eingebaut werden und zu deren Wasserversorgung dienen.

Es war bisher jedoch dabei schwierig, bei einem für die gleichbleibende Wasserversorgung der Pflanzen als notwendig erachteten Wasserspiegel oder -pegel einerseits einen.zu hohen Grundwasserspiegel und eine damit verbundene Versauerung des Bodens zu vermeiden und andererseits eine gleichbleibende Wasserversorgung der Pflanze zu erzieler.«, Außerdem war es bei Verwendung von Tonkerzen unbedingt erforderlich, daß diese Kerzen luftfrei abgefüllt wurden, da

50984 27 0304

bei der Wasserversorgung sich sonst Luftblasen bildete.-., die eine stark verringerte Durchlässigkeit der Kerze für alle Flüssigkeiten mit sich brachten.

Zielsetzung der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bewässerungsanlage für Gefässpflanzen zu schaffen, we^·:.. _ die oben geschilderten Nachteile nicht besitzt und die eine kontinuierliche Bewässerung von Gefässpflanzen ermöglicht ·

Dieses Ziel wird durch die erfindungsgemäße Bewässerungsanlage erreicht, welche durch einen ersten geschlossener. Wasserbehälter mit einer bis nahezu zu seinem Boden rs_c. den Wasserleitung und einer in der Nähe seiner Decke ε:. : ordneten Luftleitung gekennzeichnet ist, wobei die Wasserleitung und die Luftleitung mit einem tiefer angeordr.o=;:.;. zweiten, zur Atmosphäre offenen Wasserbehälter so verb...i.: sind, daß die Wasserleitung unterhalb der Luftleitung ;λΙγ: .: und wobei Einrichtungen vorhanden sind, die eine wasserdurchlässige Verteilungseinrichtung mit dem Wasser aus ... zweiten Wasserbehälter versorgen, so daß das Wasser durc diese Verteilungseinrichtung in den Nährboden des Gefissü mit der Pflanze eindringt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die wasserdurchlässige Verteilungseinrichtung eine waagrecht angeordnete Tonkerze·

509842/0304

BAD ORiGiNAL

In der Regel liegt der Wasserpegel im zweiten Wasserbehälter 2 bis 8 cm höher als die wasserdurchlässige Verteilungseinrichtung, während der bevorzugte Höhenunterschied 3 bis 6 cm beträgt.

In einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Wasserbehälter als doppelwandiges Gefäss ausgestaltet, wobei sich das Wasser und die Verbindungsleitungen zum ersten Wasserbehälter in der Doppelwand befinden.

zweite Wasserbehälter kann gemäss der Erfindung^ wenn es erwünscht ist, über einen Anschluss mit einer Gefässbatterie verbunden werden, wobei die Gefässbattaric aus mehreren parallel oder in Reihe geschalteten Einzelgefässen besteht.

Des weiteren hat die in der erfindungsgemässen Bewässerungsanlage bevorzugt zum Einsatz kommende Tonkerze in der Regel einen seitlichen oder einen zentralen Anschluss, damit sie an die Wasserversorgungseinrichtung angeschlossen werden kann. Außerdem kann die waagrecht angeordnete Tonkerze erfindungsgemäss als doppelwandig^ Tonkerze ausgestaltet sein, wobei ihr äußerer Mantel eine größere Flüssigkeitsdurchlässigkeit besitzt als ihr innerer Mantel.

In einer besonderen Ausführungsform nach der Erfindung sind mehrere Bewässerungsanlagen übereinander angeordnet,

509842/030Λ

wodurch eine Bewässerungskaskade gebildet wird. Diese btwässerungskaskade kann,wenn es erforderlich ist, an ihrer, jeweiligen doppelwandigen Gefässen seitliche Anschlüsse für horizontal angeordnete Gefässbatterien besitzen.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Bewässerungsanlage beruht auf der Ausnutzung der Adhäsionskräfte Ir, feinen Haarröhren und ganz allgemein auf dem Prinzip der kommunizierenden Gefässe. Der Wasserpegel oder -spiegel lässt sich nach der Erfindung dadurch konstant halten, ca.-, die Wasserzufuhr aus einem ersten geschlossenen Wasserbehälter (Vorratsbehälter) erfolgt, der stets höher als der zweite Wasserbehälter (Zuführbehälter) und die Gefässe mit den Pflanzen angeordnet ist. Der zweite Behälter kann jedoch in einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung an eine Wasserleitung angeschlossenen werden, wobei dafür dann eine Schwimmerventileinrichtung vorgesehen ist, die für die An- und Abstellung der Wasserzufuhr sorgt. Diese Schwimmerventileinrichtung kann beispielsweise in Gewächshäusern von besonderem Vorteil sein, da hier ein besonderer Wasserverbrauch anfallen kann.

Im allgemeinen wird der unterschiedliche Wasserverbrauch der Pflanzen mit Hilfe der erfindungsgemässen Bewässerungsanlage dadurch leicht gesteuert, daß die.Luftleitung unterschiedlich tief in den zweiten Wasserbehälter eingeschoben wird. So kann die Mündung der Luftleitung, die in der Regel an ihrem unteren Ende in einem Winkel von etwa 45 abgeschrägt ist, bis zu 1 cm oberhalb der Wasserleitung in dem zweiten Wasserbehälter enden. Die Luftleitung begrenr.

509842/0304

ORIGINAL INSPECTED

den Wasserpegel in diesem zweiten offenen Wasserbehälter in der Weise, daß das Wasser jeweils in der Luftleitung bis zur Höhe des, Wasserspiegels des ersten geschlosser.c.ii Wasserbehälters steigt, bis ein Druckausgleich zwischen den zwei Wasserbehältern stattgefunden hat. Sinkt der Wasserspiegel im zweiten offenen Behälter stark ab, fillIu also der Wasserspiegel in der Luftleitung gegenüber derr^ Wasserspiegel des ersten geschlossenen Behälters ab, so steigen zunächst Luftblasen in der Luftleitung nach obe.i in den ersten Wasserbehälter, um den dort gebildeten Unterdruck auszugleichen, und als Folge davon fließt dann eine äquivalente Wassermenge über die Wasserleitung in den zweiten Wasserbehälter herab.

Die bei der Bewässerungsanlage verwendeten Tonkerzen sind in der Lage,aufgrund ihres Diffusionswiderstandes dem hydrostatischen Druck einer etwa 2 bis etwa 10 cm hohen Wassersäule entgegen zu wirken. Diese Tonkerzen geben bei einem Wasserpegel, der im zweiten Wasserbehälter oder in dem speziellen doppelwandigen Gefäss 2 bis 8 cm höher liegt als die Kerzen im Gefäss, nur jeweils soviel Wasiör ab, wie die Gefässpflanzen gerade verdunsten. Die in der erfindungsgemässen Bewässerungsanlage verwendeten Gefässpf lanzen sind mit einer besonderen Sand/Blumenerdemischung gefüllt. Der Boden und die Innenwandung des Topfes sind mit einer etwa 1 bis 3 cm dicken Schicht aus 2 Teilen Sand und 1 Teil Blumenerde oder nur aus Sand bedeckt, dessin Korngröße zwischen 0,2 und 0,8 mm beträgt. Das verbleibend:.

509β42/0304

ORIGINAL INSPECTED

Topfvolumen ist mit Blumenerde gefüllt, wobei die zum Einsatz kommende Tonkerze in der Regel etwa in der Mitte der Blumenerde·, bezogen auf die Gesamt topf höhe, angeordnet ist. Die Tonkerzen in der erfindungsgemässi-r. Bewässerungsanlage besitzen eine zylindrische Form und können eine beliebige, nur von der Größe des verwendeter. Gefässes bzw. der Gefässpflanze abhängige Größe haben., wobei die Porengröße des Kerzenmantels von etwa 0,2L bis etwa 10 JLL reichen kann.

Die Tonkerze wird mit Wasser über einen seitlichen oder zentralen Anschluss direkt über die Wasserversorgungseinrichtung oder bei Verwendung eines doppelwandigen Gefässes als zweiten Wasserbehälter (Zufuhrbehälter) über eine gesonderte Leitung indirekt versorgt, die bis zur:. Boden des doppelwandigen Gefässes reichen kann.

Eine für die Gefässpflanze notwendige Nährlösung itn allgemeinen direkt in den ersten geschlossenen Wasserbehälter der Bewässerungsanlage beigegeben werden.

In speziellen Fällen, bei denen eine getrennte Wasser- und Nährlösungszufuhr für die Gefässpflanze erforderlich ist, kommt eine doppelwandige Tonkerze gemäss der Erfindung zum Einsatz. Eine derartige doppelwandige Tonkerzo besitzt einen inneren Kerzenhohlraum für das Wasser und einen äußeren für die Nährlösung, die wiederum aus einem gesonderten Vorratsbehälter zufließen oder -tropfen kann. Aufgrund der verschiedenen Flüssigkeitsdurchlässigkexter.

509842/0304

ORIGINAL INSPECTED

des äußeren und des inneren Mantels dieser doppelwandigen Tonkerzen sowie aufgrund der verschiedenen osmotischen Drücke in den beiden Kerzenhohlräumen saugt die Nährlösung Wasser aus dem inneren Hohlraum an. Eine semipermeable Membran auf der Innen- oder Außenseite· des inneren Mantels der doppelwandigen Tonkerze kann dafür sorgen, daß der durch die Vermischung der Nährlösung mit Wasser entstandene Überdruck im äußeren Kerzenhohlraum durch Diffusion dieser Mischung durch den äußeren Mantel in can Nährboden der Gefässpflanze vermindert wird, und zwar ohne daß die Nählösung/Wassermischung aus dem Nährboden in den Kerzenhohlraum zurückdiffundiert.

Wird die erfindungsgemäße Bewässerungsanlage für grciö Gefässbatterien, z.B. in Gewächshäusern oder auch großen Blumenschaufenstern, eingesetzt, so können einmal mehrere

Bewässerungsanlagen, die jeweils aus dem geschlossenen ersten Wasserbehälter der Wasser- und der Luftleitung und dem doppelwandigen Gefäss als zweiten offenen Behälter bestehen, so übereinander angeordnet sein, daß eine Bewässerungskaskade gebildet wird. Diese Kaskade kann sich wiederum seitlich durch angeschlossene Gefässbatterien verzweigen.

Zum anderen kann die erfindungsgemässe Bewässerungsanlage auch ohne Kaskade nur in parallel und /oder in Reihe geschalteten einzelnen Gefässen als Gefässbatterie arbeiten. Gegebenenfalls in den Batterien auftretende Reibungsverluste und eine damit verbundene verminderte

509842/03(K

ORIGINAL INSPECTiÖ

Wasserzufuhr kann durch entsprechende Höhenunterschiede bzw. durch Gefälle zwischen den einzelnen Gefässen vermieden werden.

-Die erfindungsgemässe Bewässerungsanlage bietet zusammenfassend gesagt die Möglichkeit, verschiedenartige Gefässpflanzen kontinuierlich mit Wasser zu versorgen^ ohne daß eine Versauerung des Bodens oder eine verringerte Durchlässigkeit der Wasserverteilungseinrichtung, etwa der Tonkerze, durch Luftblasenbildung entsteht. Außerdem, ist damit eine optimale Einstellung des Wasserspiegels in den einzelnen Gefässen ermöglicht, selbst bei besonders lufttrockener Atmosphäre in den Räumen, in den die Gefäaspflanzen stehen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand de:: Figuren 1 bis 6 erläutert:

Figur 1 gibt die Bewässerungsanlage der Erfindung

wieder.
Figur 2 zeigt das spezielle doppelwandige Gefäss mit einer Tonkerze.

Figur 3 zeigt eine einfache Tonkerze, Figur 4 eine doppelwandige Tonkerze nach der Erfindung. Figur 5 gibt schematise!! die Bewässerungskaskade und Figur 6 ein Detail dieser Kaskade in vergrößertem Maßscab wieder.

5098Λ2/0304

ORIGINAL INSPECTED

In Figur 1 ist der erste geschlossene Wasserbehälter mit einem verschließbaren Einfüllstutzen auf einem höheren Niveau 12 gezeigt, der über die Wasserleitung 2 und die Luftleitung 3 mit dem zweiten offenen Wasserbehälter 4 auf einem tieferen Niveau 13 verbunden ist.

In beiden Wasserbehältern ist der Wasserpegel durch eine Wellenlinie angedeutet.¹ Die Wasserleitung 2 mündet in beiden Behältern in der Nähe ihrer Böden und taucht somit mit ihren Enden jeweils in das Wasser des ersten bzw. des zweiten Behälters ein. Die Luftleitung 3 beginnt im Luftraum des Behälters 1 und endet auf dem Wasserspiegel des zweiten Behälters und saugt bis zur Höhe des Wasserspiegels im ersten Behälter 1 Wasser an. Der zweite Wasserbehälter 4 ist mittels einer Wasserversorgungseinrichtung 5 an eine oder mehrere Verteilungseinrichtungen 6, z.B. eine oder mehrere Tonkerzen 9, welche sich etwa im mittleren Drittel der Gesamthöhe des Nährbodens 7 der {jeweiligen Gefässpflanzentöpfe 14 befinden, angeschlossenen.

Mehrere einzelne Gefässe oder Töpfe 14 stellen eine Gefässbatterie 11 dar.

Figur 2 zeigt das als zweiter Wasserbehälter dienende doppelwandige Gefäss 8 nach der Erfindung. Die Luftleitung 3 endet hier auf dem Wasserspiegel, ist jedoch verschiebbar ausgestaltet, um den verschiedenen Wasserverbrauch der Pflanzen zu steuern. Die Wasserleitung 2 reicht

509842/0304

fast bis zum Boden des doppelwandigen Gefässes, wo an zentraler Stelle ein Anschluss 10 ist, um über Zufuhreinrichtungen 5 mit der gegebenenfalls erwünschten Gefässbatterie 11 verbunden zu werden. In dem Gefäss 8 befindet sich die waagrecht angeordnete Tonkerze 9 mit einem seitlichen Anschluss 15 mit einer bis zum Boden des Gefässes 8 reichenden Leitung.

Figur 3 zeigt die Tonkerze 9 mit ihrem Kerzenmantel 16, ihrem Kerzenhohlraum 17 und dem bevorzugten seitlichen Anschluss 15.

Figur 4 gibt die doppelwandige Tonkerze 18 nach der Erfindung wieder. Sie besitzt einen äußeren Mantel 19, der eine größere Flüssigkeitsdurchlässigkeit hat als der innere Mantel 20. Auf diesem inneren Mantel kann außen oder innen eine - nicht gezeigte - semipermeable Beschichtung, oder Membran angebracht sein. Weiterhin hat di* pelwandige Tonkerze 18 einen inneren Kerzenhohlraum 21, der mit Wasser gefüllt ist, und einen äußeren Kerzenhohlrau;;; der mit einer Nährlösung gefüllt ist, die aus einem Vorratsbehälter 25 zufließt oder -tropft.

Figur 5 zeigt die Bewässerungskaskade 23 gemäss der Erfindung, bei welche der erste geschlossene Wasserbehälter 1 über die Wasserleitung 2 und Luftleitung 3, dem doppelwandigen Gefäss 8 und über letzteres mit der Tonkerze 9 verbunden ist. Am Boden des ersten doppel-

509847/030

wandigen Gefässes 8 befinden sich zwei oder mehrere Leitungen, um zwei oder mehrere kleinere, geschlossene darunter angeordnete Wasservorratsbehälter 1 zu versorger.. Letztere sind wiederum über Wasserleitungen 2 und Luftleitungen 3 mit doppelwandigen Gefässen 8 mit Tonkerzen 9 verbunden, wobei die doppelwandigen Gefässe wiederum geschlossene Wasservorratsbehälter 1 versorgen, die ihrerseits wieder weitere Gefässe 8 versorgen, wodurch eine Kaskade entsteht. Eine derartige Bewässerungskaskade ist besonders in Gewächs- und Treibhäusern von Vorteil.

Figur 6 zeigt schließlich vergrößert ein Detail der Bewässerungskaskade 23. Das doppelwandige Gefäss 8 ist mit dem darunter angeordneten Wasservorratsbehälter 1 über einen seitlichen Anschluss 10, mit einer oder mehreren horizontal angeordneten Gefässbatterien 11 verbunden. Außerdem kann ein Überlaufrohr 24 aus durchsichtigem Material mit einem Zx^eiwegehahn statt der Wasser-bzw. Luftleitungen 2/3 das doppelwandige Gefäss 8 und den darunter angeordneten Wasserbehälter 1 verbinden, wobei letzterer dann wieder über Wasser- und Luftleitungen 2/3 das nächste doppelwandige Gefäss 8 versorgt, das wieder durch das Überlaufrohr 24 mit dem nächsten Wasserbehalter 1 verbunden ist. Auch hier wird demnach eine Bewässerungskaskade gebildet.

509842/03CU

Claims

Patentansprüche

1.)Bewässerungsanlage für Gefässpflanzen, g e k e η n- \-S zeichnet durch einen ersten geschloi Wasserbehälter (1) mit einer bis nahezu zu seinem 3οο2ϊι reichenden Wasserleitung (2) und einer in der Nähe seiner Decke angeordneten Luftleitung (3), wobei die Wasserleitung und die Luftleitung mit einem tiefer angeordneten zweiten, zur Atmosphäre offenen Wasserbehälter (4) so verbunden sind, daß die Wasserleitung unterhalb der Luftleitung mündet, und wobei Einrichtungen (5) vorhanden sind, die eine wasserdurchlässige Verteilungseinrichtung (6) mit dem Wasser aus dem zweiten Wasserbehälter (4) versorgen, so daß das Wasser durch diese Verteilungseinrichtung in den Nährboden (7) des Gefässes mit der Pflanze (14) eindringt.

2. Bewässerungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichnet, daß die wasserdurchlässige Verteilungseinrichtung (6) eine waagrecht angeordnete Tonkerze (?) ist.

3. Bewässerungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserpegel im zweiten Wasserbehälter (4) 2 bis 8 cm höher liegt als die wasserdurchlässige Verteilungseinrichtung (6).

4. Bewässerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wasserbehälter (4) über einen Anschluss (10) mit einer Gefässbatterie (11) verbunden ist.

509847/0304

5. Bewässerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefässbatterie (11) aus mehreren parallel oder in Reihe geschalteten Einzelgefässen (18) besteht.

6. Bewässerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wasserbehälter (4) als doppelwandiges Gefaäss (8) mit der Doppelwandung zur Aufnahme des Wassers ausgestaltet ist.

7. Bewässerungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonkerze (9) einen seitlichen oder einen zentralen Anschluss (15) hat.

8. Bewässerungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die waagrecht angeordnete Tonkerze (9) als doppelwandige Tonkerze (18) ausgestaltet ist, wobei ihr äußerer Mantel (19) eine größere Flüssigkeitsdurchlässigkeit besitzt als ihr innerer Mantel (20).

9. Bewässerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere solcher Anlagen übereinander angeordnet sind, wodurch eine Bewässerungskaskade (23) gebildet wird.

509842/0304

10. Bewässerungsanlage nach Anspruch 9, ■ dadurch, gekennzeichnet, daß die Bewässerungskaskäde (23) an ihren jeweiligen doppelwandigen Gefässen (8) seitliche Anschlüsse (10) für horizontal angeordnete Gefäs shatter ien (11) besitzt'.¹

509842/0304