DE2901713C2 - - Google Patents
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
- A01G31/02—Special apparatus therefor
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
- Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft eine Hydrokultureinheit gemäß dem Ober
begriff von Anspruch 1.
Neuerdings wurden Hydrokultureinheiten mit automa
tischen Bewässerungssystemen entwickelt. In diesen Einheiten
ist eine elektrische Pumpe verwendet, um ein Luft-Nährlösungs
gemisch in einen Träger zu pumpen, der ein Wachstumsmedium und
Pflanzen enthält. Zahlreiche Rohrleitungen, Pumpen und Klammern
werden derzeit in solchen Systemen verwendet, um das Luft-
Nährlösungsgemisch in das Wachstumsmedium zur Absorption und
Verwendung durch die darin angeordneten Pflanzen zu verwenden.
In einer solchen Einheit sind T-förmige Bewässerungsrohre mit
Ansätzen an den T-Armen in das Wachstumsmedium eingesetzt und
an eine Pumpe angeschlossen, während bei einer anderen Einheit
eine Luftleitung direkt von einer Pumpe zu einem Nährlösungsrohr
verläuft, um das Luft-Nährlösungsgemisch zu veranlassen, durch
den Boden des Wachstumsmediums zu strömen.
Obwohl solche automatischen Bewässerungssysteme viele Probleme
der Hydrokultur beseitigt haben, verbleiben dennoch Schwierig
keiten. Zum Beispiel erfordern einige Einheiten Verschluß- und Öff
nungsvorgänge der Pumpe, um eine übermäßige Versorgung mit
Nährlösung zu vermeiden, während andere sich als zu platz
raubend und in der Handhabung zu schwierig oder als für den
typischen Benutzer zu teuer erweisen. Die derzeit erhältlichen
Hydrokultureinheiten sind hauptsächlich nicht in der Lage, eine
kontinuierliche und störungsfreie Einrichtung zur Versorgung
des Wachstumsmediums mit einer angemessenen Menge des Luft-
Nährlösungsgemisches zu versorgen.
Eine gattungsgemäße Hydrokultureinheit, bei der Luft durch
einen Schlauch von einer extern angeordneten Pumpe eingeleitet
wird und den Schlauch verläßt, ist aus der DE-OS 25 32 986
bekannt. Über das Ende dieses Schlauchs ist ein zweiter
Schlauch mit einem größeren Durchmesser gestülpt, so daß ein
Zwischenraum zwischen dem Außenumfang des inneren und dem
Innenumfang des äußeren Schlauchs verbleibt.
Wie es auch bereits bei den seit langem benutzten Mammutpumpen
der Fall ist, wird ein Luft-Nährlösungsgemisch nach oben
gepumpt und dem Wachstumsmedium zugeleitet. Bei der Hydrokul
tureinheit gemäß der DE-OS 25 32 986 werden vergleichsweise
große Luftblasen in den Schlauch eingeleitet. Die Austritts
öffnung des inneren und ersten Schlauchs befindet sich dabei in
einem Bereich des äußeren und zweiten Schlauchs, der nach oben
gerichtet ist. Durch die aufsteigenden Luftblasen werden die
dazwischen befindlichen Wassersäulen mit nach oben gedrückt.
Bei einer derartigen Konstruktion neigt die Nährlösung zum
Algenansatz. Dies rührt daher, daß die Nährlösung nicht aus
reichend bewegt wird und nicht ausreichend Luft zugeführt wird,
um Algenansatz zu verhindern. Daher muß bei einer derartigen
Konstruktion die Nährlösung relativ häufig ausgewechselt
werden, was teuer und umständlich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hydrokultureinheit
gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, bei der ein
Luft-Nährlösungsgemisch gepumpt werden kann, wobei zugleich die
Nährlösung mit Sauerstoff angereichert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unter
ansprüchen.
Die Anordnung der Pumpe in dem Träger 12 bringt mehrere Vortei
le mit sich: Es ist nicht erforderlich, besondere Schutzmaßnah
men gegen Störungen des Pumpbetriebs aufgrund mechanischer
Einwirkungen zu erreichen, da weder die Pumpe noch der Druck
schlauch von außen frei zugänglich ist. Ferner ergibt sich eine
gute Schalldämmung in dem Träger; durch die Anordnung deutlich
oberhalb des Nährlösungsspiegels, der sich in dem Behälter
unterhalb des Trägers befindet, ist zudem sichergestellt, daß
die Pumpe nicht mit der Nährlösung in Berührung gerät.
Durch die Ausbildung der Öffnung als Wanddurchbruch in der
innerhalb der Nährlösung einstückigen Rohrleitung wird
erreicht, daß zum einen vergleichsweise kleine Luftbläschen in
die Nährlösung eintreten und dort zu der gewünschten Sauer
stoffanreicherung führen. Zum anderen dringt Nährlösung über
die Öffnung in die beispielsweise als Schlauch ausgebildete
Rohrleitung ein und wird dort als Luft-Nährlösungsgemisch nach
oben transportiert. Die Menge des Gemischs reicht aus, um die
Hydrokultureinheit ausreichend mit Nährlösung zu versorgen.
Die Größe der Öffnung in der Rohrleitung ist auf die Pum
leistung bzw. auf das gewünschte Belüftungs- und Bewässerungs
ergebnis abzustimmen. Dies bedeutet, daß bei einer bestimmten
Pumpe mit einer bestimmten Pumpleistung weder zu kleine noch zu
große Öffnungen gewählt werden dürfen, um den erwähnten Doppel
effekt zu erzielen.
Die Rohrleitung verläuft insgesamt zweckmäßigerweise innerhalb
des Trägers und des Behälters, so daß eine mechanisch geschütz
te Ausbildung gewährleistet ist.
Die Rohrleitung ist am besten nicht nur innerhalb der Nährlö
sung, sondern insgesamt einstückig ausgebildet. Sie verläuft
ausgehend von der in dem Träger befindlichen Pumpe nach unten
in den Behälter, durchtritt dort die Nährlösung und wird im
weiteren Verlauf in dem Träger seitlich nach oben geführt, bis
sie eine bestimmte Höhe erreicht hat. Von dieser Höhe ausgehend
verläuft sie längs den Innenseiten des Trägers, wobei in diesem
Teil der Leitung Öffnungen vorgesehen sind, die der Bewässerung
der Pflanzen und/oder des in dem Träger befindlichen Wachstums
mediums dienen.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der
Erfindung anhand der Zeichnung. Darin zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Hydrokultur
einheit;
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1; und
Fig. 4 eine Teildarstellung des Rohrleitungsteils, der sich in
der Nährlösung erstreckt.
Wie Fig. 1 zeigt, besteht die Hydrokultureinheit 11 aus
einem hochwandigen Träger 12 mit einem erweiterten oberen
Teil 13. Der Träger ist rechteckig und paßt fest in
einen Aufnahmebehälter 14. Der Träger 12 hat einen
perforierten Boden 15, auf dessen Oberseite Vermiculit
oder dergleichen angeordnet wird, um den Träger zu
füllen und ein Wachstumsmedium für Pflanzen zu schaffen.
Die Hydrokultureinheit 11 ist vorzugsweise aus Kunst
stoff wie Polyäthylen hergestellt, wobei der Träger 12
und der Behälter 14 einstückig aus einem einzigen Teil
dieses Materials hergestellt sind. Durch diesen Aufbau
ist die Hydrokultur einschließlich der Pumpe und der
Rohrleitungen, die später beschrieben werden, extrem
leichtgewichtig und leicht handhabbar.
Die Hydrokultureinheit 11 hat vorzugsweise eine solche
Größe, daß sie in einen Fensterkasten oder dergleichen
eingesetzt bzw. daran befestigt werden kann. Die Ein
heit kann z. B. die folgenden Abmessungen haben: 60 cm
× 20 cm × 18 cm.
Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, ist die Hydrokultureinheit
11 in sich vollkommen abgeschlossen und eine Pumpe 17
und eine Rohrleitung 18 sind in dem Träger enthalten,
mit Ausnahme des Teils 19 der Rohrleitung, der sich
durch Öffnungen in dem Träger in das Innere des Be
hälters 14 erstreckt, der eine Nährlösung enthält.
Der Träger 12 hat Stützen 20, die in eine Vertiefung
21 des Behälterbodens passen, so daß der Träger dicht
in dem Behälter sitzt und die darin enthaltene Nähr
lösung vollkommen bedeckt. Der Träger dient als Dich
tung, um die Bildung von Algen in der Nährlösung zu
verhindern, was geschehen könnte, wenn irgendein Teil
der Lösung Sonnenlicht ausgesetzt wäre.
Die elektrische Pumpe 17 ist in einer Kammer angeordnet,
die durch Wände 22 über dem maximalen Einfüllpegel des
Behälters gebildet ist, und die Rohrleitung 18 läuft
durch Öffnungen in dem Träger in die Nährlösung nach
oben durch die Wand des Trägers zu dessen oberen Teil,
wo die Rohrleitung in eine Rinne eingreift, die längs
der Seiten der Innenwände des Trägers verläuft. Öff
nungen 24 sind in dem Rohrabschnitt gebildet, der in
die Rinne eingreift, und zwei Paar Öffnungen 25 sind
in dem Rohrteil gebildet, der mit der Nährlösung in
Berührung steht, so daß die Nährlösung durch die
Öffnungen 25 in den Rohrteil 19 gesaugt und mit Luft
blasen zu einem Gemisch kombiniert werden kann, das
durch den eingreifenden Rohrteil nach oben und aus den
Öffnungen 24 in das Vermiculit zur Absorption durch
Pflanzen gepumpt werden kann. Überschüssige Nährlösung
oder Wasser, das benutzt wird, um das System zu spülen,
gelangt durch das Vermiculit und durch Perforationen
27 im Boden 15 des Trägers, um mit der in dem Behälter
14 verbleibenden Nährlösung vermischt zu werden. Die
Perforationen 27 sind nach unten verjüngt, so daß
kleine Vermiculitteile oder anderes Wachstumsmedium
durch die Perforationen gelangen und nicht darin fest
sitzen und das Abzugssystem verstopfen.
Eine Einfüllkappe 28 ist nahe der Kammer der elektri
schen Pumpe über dem maximalen Einfüllpegel des Behäl
ters 14 angeordnet; die Klappe 28 ist zusammen mit
dem Träger 12 einstückig aus Kunststoff geformt, so
daß sie von selbst aus der in Fig. 2 gestrichelt
gezeigten Stellung in die geschlossene Stellung zu
rückkehrt. Die Einfüllklappe 28 ermöglicht es nicht
nur, den Behälter mit Nährlösung zu füllen, sondern
schafft auch eine Einrichtung, durch die der Benutzer
den Nährlösungspegel kontrollieren kann, ohne den
Träger aus dem Behälter entfernen zu müssen.
Wie Fig. 4 zeigt, bildet der Rohrteil 19 der Rohrlei
tung 18 den einzigen Teil der Rohrleitung 18, der nicht
in dem Träger 12 enthalten ist. Der Teil 19 hat Öff
nungen 25, die durch benachbarte Wände der Rohrlei
tung verlaufen, so daß die Nährlösung in die Rohr
leitung fließen, mit Luft verbunden und nach oben
in die Rinne und aus den Öffnungen 24 gepumpt werden
kann. Keine andere Rohrleitung oder Kombination von
Luft- und Wasserleitungen oder dergleichen oder
irgendeine Klemmeinrichtung ist notwendig. Die
Öffnungen 25 im Rohrteil 19 ermöglichen den Eintritt
ausreichender Mengen von Nährlösung in die Rohrlei
tung und die Vermischung mit Luftblasen, um ein opti
males Luft- und Nährmittellösungsgemisch für das
Wachstum von Pflanzen zu schaffen. Die Verwendung
von zwei Paaren Öffnungen 25 ermöglicht es auch, daß
Luftblasen in die Nährlösung in ausreichender Anzahl
gelangen, um die Lösung zu belüften und die Bildung
von Algen zu verhindern. Der Durchmesser der Öff
nungen 25 hängt vom Pumpendruck ab und kann vom
Benutzer leicht bestimmt werden, sollte die Pumpe
ausgetauscht werden. Die Öffnungen 25 müssen so nahe
wie möglich am Boden des Behälters 14 sein, so daß
sie unter dem Nährmittellösungspegel sind, selbst
wenn der Pegel der Lösung infolge von Verdampfung
gefallen ist.
Wie Fig. 2 zeigt, ist die Pumpe 17 vollständig durch
die Wände des Trägers 12 ebenso wie durch die Innen
wand 22 umschlossen. Daher werden die Geräusche der
in Betrieb befindlichen Pumpe vollständig gedämpft
und die Einheit kann ohne Ruhestörung der Umgebung
benutzt werden.
Claims (5)
1. Hydrokultureinheit, mit einem Behälter (14) zur Aufnahme
einer Nährlösung, einem Träger (12) zur Aufnahme eines Wachs
tumsmediums, welcher einen perforierten Boden (15) aufweist,
fest in dem Behälter (14) angeordnet ist und einen Raum für die
Nährlösung zwischen der Unterseite des Trägers und der Ober
fläche des Bodens des Behälters umschließt, mit einer Pumpe
(17), mit einer die Nährlösung durchtretenden Rohrleitung (18),
mit welcher ein Luft/Nährlösungsgemisch in den Träger (12)
einleitbar ist und die eine Öffnung (25) für das Ansaugen von
Nährlösung unterhalb des Nährlösungsspiegels aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pumpe (17) in dem Träger
(12) angeordnet ist und daß die Öffnung (25) als Wanddurchbruch
in der innerhalb der Nährlösung einstückigen Rohrleitung (18)
ausgebildet ist.
2. Hydrokultureinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß mindestens zwei Öffnungen (25) in der Rohrleitung (18)
vorgesehen sind.
3. Hydrokultureinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Träger kurze Stützen (20) und einen erweiterten
oberen Teil hat, der eine rinnenförmige Leiste (23) zwischen
dem erweiterten und dem nicht erweiterten Teil des Trägers
bildet, so daß die Rohrleitung (18) in den rinnenförmigen Teil
längs der Seiten des Trägers eingesetzt werden kann.
4. Hydrokultureinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Pumpe (17) in einer Kammer des Trägers wesentlich über
dem maximalen Einfüllpegel des Nährlösungsbehälters angeordnet
ist.
5. Hydrokultureinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (25) aus zwei benach
barten Paaren fluchtender Öffnungen (25) bestehen.
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