-
Verfahren und Vorrichtung zur Grünfuttererzeugung im
-
Hydrokulturverfahren ii Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur
kontinuierlichen, automatisierten Erzeugung von Grünfutter aus Gras- oder Getreidesamen
im Hydrokulturverfahren (erdelose Pflanzenproduktion) sowie eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens.
-
Beim Hydrokulturverfahren werden die Samen im allgemeinen zunächst
eingeweicht, wobei sie vollständig mit Wasser überdeckt sind und in regelmäßigen
Abständen umgerührt werden.
-
Nach Verlauf von etwa 3 Tagen werden die auf diese Weise vorgekeimten
Körper in flache Schalen eingelegt, die ihrerseits in ortsfeste oder rotierende
Gestelle eingehängt sind in denen sie unter im allgemeinen künstlicher Beleuchtung
und regelmässiger
Zufuhr von Wasser und ggf. Fährlösungen einige
Tage austreiben, bis sie etwa eine Höhe von 30 cm erreicht haben. Dabei entsteht
eine dicht vorfilzte Grünfuttermatte, die gänzlich, d.h. zusammen mit dem Wurzelwerk
verfüttert werden kann.
-
Dieses Hydrokulturverfahren ermöglicht eine ganzjährige Verfütterun,
von t;rünfutter höchster Qualität, da i: Gegensatz zu normalen Schnitt;rn'rünfutter
ja auch das Wurzelwerk mit verftittert werden kann, wobei zusätzlich das Futtergewicht
ein mehrfaches des Samengewichts beträgt.
-
Die bislang bekannten, vorstehend skizzierten Hydrokulturverfahren
sind jedoch zum einen außerordentlich arbeitsintensiv, zum anderen ist es notwendig
dar. die Gestelle in einem offenen Raum gehalten werden. Bei einer Umkleidung mit
einem Gehäuse, um die notwendige hohe Luftfeuchtigkeit über den Schalen nicht überall
im Raum zu haben,hört das Wachstum schlagartig auf und die Körner gehen in immer
stärkerem Ausmaß in einen Gärungsprozeß über, statt wie gewünscht auszutreiben.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu runde, das Ilydrokulturverfahren
derart zu verbessern, daß eine kontinuierliche automatisicrte Erzeugung von Grünfutter
praktisch ohne jeden Personalaufwand und darüberhinaus auch nach Möglichkeit unmittelbar
am Verbrauchsort, d.h. in einzelnen Stellplätzen in Stallungen erfolgen kann.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem Verfahren
der eingangs genannten Art vorgesehen, daß der Samen an einer Eingabestelle auf
einen vorz. diskontinuierlich bewerten, ttesteuerten Förderer, insb. ein Förderband,
aufgebracht, in einer Vorkeimzone einem Sprühnebel aus Wasser und Luft oder vorz.
reinem Sauerstoff ausgesetzt wird, daß nach l)urchlaufen der Vorkeimzone die wachsende
Grasmatte einige Ta;,e in einer Wachstumszone mit Wasser und Luft oder vorz.
-
reinem Sauerstoff versorgt und ggf. künstlich beleuchtet wird und
daß die fertige Grasmatte am Ende des Förderers abgenommen wird.
-
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß die Versuche
der Anwendung des Hydrokulturverfahrens in geschlossenen Kästen offensichtlich daran
gescheidert sind, daß dabei unmittelbar über dem Wurzelwerk sich die schweren Gärgase
in einer Schicht absetzen, die einen weiteren Zutritt von Sauerstoff zu den Wurzeln
und damit ein Weiterwachsen der Pflanzen verhindert, Derartige Gärgase treten aber
unvermeidlich auf, da immer einige der Körner statt auszutreiben in Gärung übergehen.
-
Die Anzahl der in einen Gärungsprozeß übergehenden Körner hängt dabei
sehr stark von der Einweichzeit ab. Bei etwas zu langer Einweichzeit ergibt sich
eine erhöhte Gärungsrate. Die übliche Voreinweichung der Körner durch vollständiges
Untertauchen in Wasser erhöht die Gefahr, daß sie statt auszutreiben in Gärung übergehen,
da ja der Zeitpunkt der Beendigung des Vorkeimens nicht ohne weiteres von außen
erkennbar ist.
-
Bei der erfindungsgemäßen AnordnunG ist zunächst durch die Art der
Durchführung der Vorkeimunv die Gefahr des übergangs der Samenkörner in Gärung wesentlich
geringer, da sie nicht mehr unter Wasser getaucht sind, sondern nur jeweils durch
Aufsprühen eines Wasser-Luft bzw. Wasser-Sauerstoffnebels so feucht gehalten werden,
daß sie keimen. Auf der anderen Seite verhindert das Aufsprühen des Wasserdampf-Luftnebels
auf die auf dem Förderband ausgebreiteten Samenkörner die Ausbildung einer die Körner
bzw. das später gebildete -lurzelwerk überdeckenden und damit den Zutritt von Sauerstoff
verhindernden Gärgasschicht. In Weiterbildung der Erfindung kann hierbei - insb.
im Bereich der Wachstumszone - vorgesehen sein, daß zusätzlich durch Ventilatoren
ein Ausblasen der Gärgase begünstigt wird. An dieser Stelle sei darauf hinr;ewiesen,
daß die Verwendung von Ventilatoren bei den bekannten Gestellen mit eingehängten
Schalen das Abstoppen des Wachstums bei Umkleidung mit einem Gehäuse nicht verhindern
könnte, da die Ventilatoren,um tatsächlich überall die Gärgasschicht, auch zwischen
den dichten flalmen, entfernen zu können viel zu stark ausgelegt werden müssten.
Lin starker Zug ist jedoch dem Wachstum ebenso abträglich.
-
In der Keim- und der 11achstumszone soll eine Luftfeuchtigkeit von
90 - 100, vorz. etwa 96:: und eine Temperatur zwischen 25 und 400, vorz. 2(3 - 30°C
aufrechterhalten werden, was in einfachster Gleise durch Verdampfung von Nasser
in einem offenen Gefäß bewerkstelligt werden l ann, Un eine schockartige Abkühlung
beim
Einsprühen des Wasserdampfnebels in der Vorkeimzone und in der Wachstumszone zu
vermeiden, soll auch das Besprühen mit einem Warmwassernebel erfolgen.
-
besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Sanen in der
Vorkeimzone täglich mehrere, beispielsweise 4 Stunden mit einen Wasser-Luft/Sauerstoff-Nebel
besprüht wird, die Verwendun von reinem Sauerstoff anstellc von Luft erhöht die
fachstumsgeschwindigkeit. Das Austrocknen der so "eingeweichten" Sanenkörner wird
durch die hohe Luftfeuchtigkeit verhindert, die sich durch die erfindungsgemäße
Durchführung des Verfahrens in einem abgeschlossenem Raum besonders leicht aufrechterhalten
läßt.
-
Als besonders günstig hat es sich erwicsen, die Grünfuttermatte in
der Wachstumszone in relativ kurzen Intervallen mit einem Dampfluftnebel zu besprühen,
beispielsweise alle 180 Sekunden für eine Dauer von etwa 25 Seunden.
-
Obgleich grundsätzlich die Bewegung des Förderers auch in anderer
Weise, selbst kontinuierlich, erfolgen könnte, hat es sich, auch im Hinblick auf
den Antrieb des Förderers, als besonders günstig erwiesen, wenn dieser täglich um
eine Strecke weiterbewegt wird, die seiner Länge geteilt durch die Gesamtwachsdauer
einschließlich Vorkeimung entspricht. Beispielsweise bei einer Länge des Förderers
von 7 Metern und einer geplanten Wachstumsdauer von 7 Taen würde der Förderer täglich
einmal un einen
Meter weiterbewegt, wobei unmittelbar nach dieser
Bewegung der an Anfang des Förderbandes neu hinzugekommene ein rieter breite Streifen
von ausgebreitetem Samen in der bereits beschriebenen Weise über Stunden hinweg
mit einem Wasserdampflut bzw. lasserdampfsauerstoffnebel besprüht und "eingeweicht"
wird.
-
Zur Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens ist erfindungsgemäß
vorgesehen, daß das Förderband in einen geschlossenem kastenförmigen Gehäuse angeordnet
ist, dessen lichte Höhe, d.h. die höhe über den Förderband, ca. 40 cm beträgt und
das am anderen Aufgabeende eine über dem Förderband angeordnete Aufgabeeinrichtung
für den Samen und am anderen Ende eine vorzugsweise durch eine flexible nach außen
verschwenlcbare Abdeckung verschließbare Ausgabeöffnung aufweist.
-
Die erfindungsgemäße Unterbringung des Förderbandes in einem kastenförmigen
Gehäuse, die erst durch die Verwendung des Förverbandes in Verbindung mit der besonderen
Art der Einweichung zum Vorkeimen und der Bewässerung in der Wachstumszone überhaupt
möglich geworden ist, ermöglicht den Aufbau von Stallungen, insb. für Pferde oder
Rinder, bei denen jedem Stellplatz eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung
von Grünfutter derart zugeordnet ist, daß die Grünfutterausgabe unmittelbar in den
Futtertrog stattfindet. Auf diese Art und Weise ließe sich tatsächlich eine vollautomatische
Fütterung mit frischem Grünfutter während des ganzen Jahres erzielen. Darüberhinaus
ermöglicht selbstverständlich die erfindungsgemäße Vorrichtung
auch
die günstige Produktion von Grünfutter in einen Raum, ohne daß in diesem Raum ständig
eine extrem hohe Luftfeuchtigkeit herrschen muß, so daß er für eine andere NutzunG
nahezu völlig verloren geht.Schließlich sollen die kastenförmigen Gehäuse vorteilhafter-Weise
auch so ausgebildet sein, daß mehrere Anlagen neben- und übereinander stapelbar
sind, so daß eine hohe Produktion auf relativ kleinem Raum stattfinden kann.
-
Die Aufgabeeinrichtung zur Aufbringung der Samen auf das Förderband
können in Ausgestaltung der Erfindung trichterförmig aus einer quer zur ßandlängsrichtung
angeordneten Gehäusequerwand und einer zum Förderband geneigten, nur einen schmalen
Ausgabeschlitz freilassenden Bodenplatte gebildet sein. Durch diese Ausbildung wird
verhindert, daß - mit Ausnahme des unbedeutenden Teils derjenigen Samenkörner die
im Ausgabeschlitz angeordnet sind und die ja auf jeden Fall am nächsten Tag in die
Vorkeinzone einlaufen - die in der Aufgabeeinrichtung befindlichen Körner feucht
werden und demzufolge entweder zu lange vorkeimen oder wie eingangs ausgeführt eventuell
sogar durch die zu lange Einweichung in Gärung übergehen könNen.
-
Diese Schwierigkeit läßt sich quantitativ aber auch dadurch ausschalten,
daß das Förderband in der Vorkeimzone gegenüber dem Aufgabeabschnitt unter der Aufgabeeinrichtung
abgesenkt ist, so daß die im Einfülltrichter befindlichen Samenkörner überhaupt
nicht feucht werden können.
-
Das Förderband braucht sich nicht bis zur Austrittsende des Gehäuses
zu erstrecken, sondern kann im Endabschnitt der Wachstumszone durch eine nach unten
geneigte Platte ersetzt sein. Auf dieser geneigten Platte, die möglichst glatt in
die Bandoberfl..-che übergehen soll, gleitet die inzwischen gebildete Grünfuttermatte
einmal aufgrund ihres nach unten ziehenden Gewichts und einmal durch das Elachschieben
des noch auf dem bewegten Förderband angeordneten Mattenabschnitts bei der Bewegung
des rörderbandes aus der Ausgabeöffnung heraus. Durch diese Maßnahme l..ssen sich
relativ lange Vorrichtungen, die eine entsprechende große Produktionskapazitat haben,
ohne Verwendun2 entsprechend langer und damit teucre Förderbander realisieren.
-
Die Aufgabeeinrichtung, die hne weiteres einen für viele Tage und
Wochen ausreichenden Samenvorrat aufnehmen kann, kann in Weiterbildung der Erfindung
über eine Schlauch- oder Rohrleitung mit einem Silo verbindbar sein. Diese Ausbildung
ist besonders bei größeren Anlagen mit mehreren, g¢f. sogar übereinander gestapelten
Vorrichtungen von besonderem Vorteil und err.löglicht eine automatische Grünfutterproduktion
über Monate hinweg.
-
Zur Aufrechterhaltung der gewünschten Temperatur und Luftfeuchtigkeit
im Gehäuse kann ein offener, vorzugsweise im Bereich zwischen Vorkeim- und Wachstumszone
im Gehäuse über dem Förderband hängender offener Verdampfungsbehälter mit einer
thermostatgesteuerten Heizeinrichtung und einer mit einer Steuereinrichtung zur
Aufrechterhaltung eines bestimmten Flüssigkeitsniveaus
versehenen
tlasserzuführleitun vorgesoben sein.
-
Dieser Verdampfungsbehälter kann mit besonderem Vorteil auch als Warmwasserquelle
für die Sprüheinrichtungen verwendet werden, die mit Hilfe einer Druckgasquelle
für Luft oder Sauerstoff den Sewünschten Dampf-Luftnebel erzeugen, der sowohl in
der Vorkeimzone, als auch in der Wachstumszone benötigt wird.
-
Die für die rrzeugung des Grünfutters notwendigen Beleuchtungskörper,
die wegen der Unterbringung in einem geschlossenem Gehäuse erforderlich sind, können
bevorzugt an den die obere Gehäuseabdeckung tragenden Querstreben aufgehängt sein.
Demgegenüber sollen die Ventilatoren zum Einblasen von Frischluft vorteilhafterweise
in den Seitenwänden des Gehäuses liegen.
-
Schließlich liegt es auch noch irm Rahmen der Erfindung, die obere
Deckwand und/oder wenigstens eine der Seitenwände aus leicht abnehmbaren Platten
auszubilden, so daß ein leichter Zugang zum Innern des Gehäuses, beispielsweise
zur Beseitigung irgendwelcher Störungen möglich ist.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der einen
schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zeigenden Zeichnung.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt ein im wesentlichen allseitig
geschlossenes, ein Förderband 1 umgebenes Gehäuse 2, dessen lichte Höhe über dem
Förderband etwa 40 bis 50 cm beträgt.
-
Am vorderen Aufgabeende des Gehäuses 2 ist durch eine Querwand 3 und
eine geneigte Bodenplatte 4 ein Aufgabetrichter 5 gebildet, in welchem ein Vorrat
an Samenkörners 6 angeordnet ist, die durch einen schmalen Aufgabeschlitz 7 auf
das Förderband gelangen. Die untere Kante der Ouerwand 3 ist mit Vorteil gezähnt
oder gewellt ausgebildet, um Verstopfungen und daraus resultierende Fehlbelegungen
des Förderbandes durch etwaige Samenklumpen zu vermeiden.
-
Bei einer Gesamtverweildauer der Samen in der aus der Vorkeimzone
8 und der Wachstumszone 9 die etwa die doppelte Länge der Vorkeimzone aufweist-
bestehenden Anlage von X-Tagen, bewegt sich das Förderband einmal am Tag um den
Xten Teil der Gesamtlänge von Vorkei;rrund Wachstumszone, so daß ein entsprechender
Längsabschnitt des Förderbandes mit aus dem Aufgabeschlitz 7 ausgetretenen Samenkörnern
in die Vorkeimzone 8 gelangt. Dort wird mit Hilfe einer schematisch dargestellten
Düsensprühvorrichtung 10 ein sehr feiner Wasser-Luft-oder Wassersauerstoffnebel
auf den Samen in einer derartigen Dosierung über Stunden hinweg aufgesprüht, daß
die notwendige Einweichung der Samenkörner stattfindet1 ohne daß diese dabei vollständig
unter Wasser liegen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Düsensprüheinrichtung
10, ebenso wie eine ähnliche Düsensprüheinrichtung 11 zur Bewässerung der sich ausbildenden
Grünfuttermatte in der Wachstumstone g, als Venturidüse' angedeutet, welche warmwasser
aus einem offenen Verdampfungsbehälter 12 ansaugt und zusammen mit
der
über die Rohre 13 bzw. 14 eintretenden Preßluft bzw. Sauerstoff zu einem fein verteilten
Wasserdampfnebel versprüht. Das Wasser im Verdampfungsbehälter 12 wird durch eine
thermostatgesteuerte nur schematisch angedeute Heizeinrichtung 15 erhitzt, wobei
der dabei entstehende Wasserdampf sowohl zur Auf rechterhaltung der benötigten Luftfeuchtigkeit,
als auch der i Inneren des Kastens erwünschten erhöhten Temperatur dient, Eine Wasserzuführleitung
16 mit einem Schwimmerregulierventil 17 sorgt für die stete Aufrechterhaltung eines
vorgegebenen Wasserniveaus in Verdampfungsbehälter 12. Bei 13 sind jeweils Lichtquellen
angedeutet, die an den Querträgern 19 zur llalterung der oberen Gehäuseabdeckplatten
20 auflrehängt sein können.
-
]3ei 21 ist ein in die Seitenwand 22 des Gehäuses eingebauter Ventilator
angedeutet, den ein in Austrittsrichtung, d.h. in nichtun; der Austrittsöffnung
23 des Gehäuses mit der flexiblen Klappe 24 @ gerichteter Luftführun";sstutzen zugeordnet
sein kann. Durch die gestrichelte Lhie 23 ist die Halmhöhe der sich bildenden Grünfuttermatte
angedeutet. 25 bezeichnet die ebenfalls mitverfütterbare Wurzelwerkschicht.
-
Im Endabschnitt der Wachstumszone 9 ist das Förderband 1 durch eine
nach unten geneigte Aluminiumplatte 26 ersetzt, auf welcher die Grünfuttermatte
durch das Nachschieben des noch auf dem Förderband 1 befindlichen Abschnitts einerseits
sowie unterstützt durch das Gewicht des auf der geneigten Platte 26 liegenden Abschnitts
entsprechend der Bewegung des Förderbandes 1 herunterrutscht. Eine nicht dargestellte
Trennvorrichtung
schneidet im Bereich der Austrittsöffnung 23 die
Grünfuttermatte ab, so daß die flexible Klappe 24 die öffnung 23 zur leichteren
Aufrechterhaltung des benötigten Wachstumsklimas im innern des Gehäuses 2 wieder
verschließen kann.
-
Der Einfülltrichter 5 kann über eine Schlauch- oder ilohrleitung 27
mit einem Silo verbunden sein, so da die Anlage über einen sehr langen Zeitraum
vollautomatisch Grünfutter aus Samen produzieren kann,
L e e r
s e i t e