WO2022136653A1 - Pflanzenaufzuchtsystem mit einem von einem klimabehälter umschlossenen substratträger - Google Patents
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Definitions
- Plant rearing system with a substrate carrier enclosed by a climatic container Plant rearing system with a substrate carrier enclosed by a climatic container
- the invention relates to a plant cultivating system which has a substrate carrier on or in which a substrate for cultivating plants is arranged. Seeds and/or a seedling and/or a plant can be located on the substrate, with the substrate carrier being enclosed by a closed climate-controlled container.
- a seed when cultivating plants, first a seed can be placed on a substrate which, after germination into seedlings or after the young plants have grown, is placed in a container on another substrate or in potting soil.
- the different conditions that the seed, seedling or young plant need can be addressed during the different growth phases by planting the plants in appropriate conditions or by bringing the container into a room with appropriate conditions.
- a plant can be packed in commercially available packaging film before being harvested or for sale, and part of the soil or substrate can also be packed if the plant is to remain fresh for longer.
- packaging plants with or without soil or substrate there is a risk that the plant can become moldy or spoil inside the film if air regulation is not possible.
- a closed climate cell is also known for the cultivation of plants, as described for example in DE 10 2016 121 126 B3.
- plants can grow in several layers one on top of the other, with the climate cell being able to adapt the climate, for example the humidity, the temperature or the light conditions, to the respective growth conditions of the plant in the respective growth phase.
- climate cells or also Greenhouses commonly used for growing plants are, however, stationary in one place, which means that the plant has to be planted there after sowing and removed for harvesting, with repotting into other containers or planting trays having been necessary up to now. Plant repotting requires knowledge of the particular plant in order to determine the optimum time for repotting, the appropriate soil and/or substrate, and how to handle the plant during repotting.
- the object of the present invention is to improve a plant cultivating system in such a way that a plant can grow on a substrate carrier from sowing to harvesting, wherein the substrate carrier can also be transported and moved with the plant cultivating system during cultivating, and the plant has optimal growth conditions be offered.
- the plant rearing system should protect the plant from mold or spoilage before the harvest time has come, despite the packaging, the packaging usually being a film.
- the plant remains on a substrate carrier throughout the entire growth process, this has the further advantage that knowledge about the plant variety and the handling of the plant is only necessary at the beginning, namely when sowing and when determining the growth conditions of the respective growth phases of the plant. After this initial period, the plant can also be handled automatically by a robot or by unskilled helpers if the respective times for changing the growing conditions are recorded. The majority of the growth process can therefore be organized decentrally, for example in a climate cell, which can also be located at the harvest site.
- a plant rearing system which has a substrate carrier and a climatic container.
- the substrate carrier on or in which a substrate for growing plants is arranged, is completely surrounded by the climate-controlled container.
- the plant, the seed or the seedling is applied to the substrate, in the following the term plant means any growth phase of the plant Seed, seedling, young plant, etc. includes.
- Any substance can be used for the substrate of the substrate carrier, for example a hydromembrane, perlite, rock wool or coconut fibers.
- the climatic container consists of a hydrofoil or has a hydrofoil and encloses the substrate carrier completely or completely, that is, the substrate carrier, including the substrate and plants, is located completely within the closed area of the climatic container.
- the climate-controlled container is therefore designed as a closed climate-controlled container within the meaning of the invention.
- the hydrofoil of the climate-controlled container is designed in such a way that a suitable and/or predetermined humidity level is maintained inside the climate-controlled container.
- the humidity level can depend on the type of plant inside and/or its growth stage or the growing conditions required, so that the plant is optimally supported in its growth.
- the hydrofoil preferably ensures that the moisture that the germs need to grow is sufficiently high within the climate-controlled container.
- the suitable humidity level therefore corresponds to the good growth conditions required by the plant and/or the seedling in the present growth stage.
- the plant rearing system can be used for rearing plants, ie for germinating seeds, rooting seedlings and/or for growing plants and/or young plants.
- the plants can therefore go through several growth stages in the plant rearing system, always being applied to the same substrate support and preferably also the same substrate.
- the substrate carrier can be surrounded by the closed climate-controlled container before and/or during the germination phase, with the seed, seedling or young plant growing inside the closed climate-controlled container, depending on the plant.
- the plant raising system As soon as the plant raising system is formed, that is to say the substrate carrier is in the closed climatic container, the plant raising system can be transported, in which case it can be brought to a climatic cell, for example.
- the climate cell can be any air-conditioned room in which plants can grow, i.e. a greenhouse climate-controlled room, a climate tower with mechanical handling of the plants, for example by robots, or a chamber in which the light and/or the climate is regulated by a control system depending on the plants housed there.
- the packaging and/or the transport of the plant rearing system can take place before and/or during and/or shortly after the germination phase.
- the seedlings and/or young plants are already anchored in the substrate with a root, but are still small, so that they can be packed in a space-saving manner.
- several plant rearing systems can be packed in one transport box to ensure space-saving transport.
- the climatic container of the plant growing system consists of a tray with a hydrofoil attached, the edge of the tray can also be used as a support surface for stacking the plant growing systems above it.
- the plant rearing systems can be moved from the transport container to the climate cell either immediately or after a certain total transport time.
- the plants can then grow to the intended harvest size, with the substrate carriers being able to be moved within the climatic cell so that the climatic conditions are better adapted to the respective growth stage of the plants. For harvesting, the plants are removed from the substrate carriers.
- the air-conditioned container can preferably consist of a trough, which on the open side has a peripheral edge that is preferably parallel to the floor or a protruding edge, to which the hydrofoil can be attached.
- the hydrofoil can be glued onto the edge or the edge so that the peripheral edge or the edge is at the same time the contact surface for the hydrofoil.
- the support surface can also be used to stack the air-conditioned containers, with the upper layer being able to be positioned on the support surface of the lower layer.
- the climatic container can consist of a hydro-bag, that is to say a bag which consists partly or entirely of a hydro-film, with the hydro-bag completely enclosing the substrate carrier and the plants.
- a hydro-bag that is to say a bag which consists partly or entirely of a hydro-film, with the hydro-bag completely enclosing the substrate carrier and the plants.
- the hydrobag or its interior can be under a certain pressure so that it swells up and the plants growing on the substrate in the substrate carrier are not pressed or restricted in their growth.
- the plant raising system is preferably designed in such a way that the plants can be reared, in particular the germination of the seeds and/or the growth of the seedlings, while the plant raising system is being transported.
- the climatic container can be designed in such a way that it can be easily stacked, so that several plant rearing systems can be placed on top of and/or next to one another.
- the climatic container ensures the necessary climatic conditions for growing the plants, in particular sufficient humidity, during transport.
- the seedlings on the substrate within the climate-controlled container preferably already have a small root at the time of transport, so that they are firmly anchored in the substrate and do not slip back and forth on it when moved slightly. Therefore, there are preferably a few days between sowing and transport, this period of time depending on the plant variety.
- the substrate carrier of the plant cultivation system is preferably shaped and/or constructed in such a way that the plant remains on the same substrate carrier throughout its growth process. This means that the seed is placed on the substrate when sowing, germinates there, the seedling grows on the same substrate support and then the plant grows on it. It is therefore not necessary to transplant the plant during the growth process or between different growth stages, for example after germination or after the first leaves have appeared.
- the plant can thus be transported with the substrate carrier and/or, after being transported within a climatic cell, can be brought to different locations with different climatic conditions, without the plant itself having to be handled directly.
- the hydrofoil of the climatic container of the plant-growing system preferably contains a number of holes which allow gas exchange.
- the hydrofoil which is part of the climatic container and can be applied, for example, to a trough of the climatic container or from which the climatic container is made can exist, has holes and/or is perforated in order to exchange CO2 and O2 with the environment. A hole spacing of approx. 50 mm is particularly preferably maintained. This helps prevent mold inside the climate container and allows high humidity levels to be maintained without affecting the seedlings and plants.
- the holes in the hydrofoil can be lasered.
- the hydrofoil or the hydrobag is particularly preferably recyclable, ie it can either be used several times or, after being used once, can be processed into new hydrobags or hydrofoils.
- the substrate carrier and/or the climatic container of the plant cultivation system are preferably provided with a machine-readable label.
- the label particularly preferably contains at least data which is helpful for automated handling of the plants, in particular for transporting the plant rearing system and/or during a growth process of the plants in a climate cell.
- the day of sowing, the plant variety, the date for moving the substrate carrier to and/or within the climatic cell and the day of harvest are preferably included.
- all appointments that require steps for handling the substrate carrier or the plants are preferably encoded.
- Automated handling means that no more decisions have to be made during this time, i.e. a machine, robot or unskilled worker can carry out the work according to an already established plan or according to already established criteria.
- the steps that must be carried out after a certain period of time after sowing include, for example, packing the substrate carrier in the climate container, transporting the plant cultivation system to a climate cell, moving the substrate carrier from the climate container to the climate cell, moving the substrate carrier within the climate cell a different growth zone, since the plants on the substrate carrier need different growth conditions for their current stage, and the day when the substrate carrier can be removed from the climate cell, either to harvest the plant or to transport it to another location for harvesting bring.
- a robot or another machine can thus determine by reading the label when the substrate carrier has to be moved where, for example to a new level in the climate cell, out of the climate cell or into the climate cell.
- people who handle the substrate carrier who may also be unskilled as a result, can read the label and receive information on the further course of growth of the plant.
- Information on the variety of the seed, the nature of the plant in different stages of growth, or the final place of use can also be stored digitally on the label.
- the label of the plant growing system can be read by all relevant places in the course of the plant's growth process, for example the transfer robot in the climate cell, transport companies and workers in the climate cell.
- the machine-readable label can then be used, for example, to postpone the date for unpacking the substrate carrier from the climate-controlled container after transport and transfer to the climate-controlled cell if the plant rearing system arrives at the climate-controlled cell too early and the plant is therefore not yet the required size or required reached the growth phase for the climate cell.
- the invention also includes a transport box for a plant raising system, wherein several plant raising systems are or can be arranged on top of and/or next to each other in the transport box.
- the climate-controlled containers in the transport box can be separated from one another with separating layers, or the hydrofoil, which is either glued to the trough of the climate-controlled container or from which the climate-controlled container is made, is stretched in such a way that the substrate carriers are prevented from falling into one another.
- the climate container consists of a tub with hydrofoil glued to it, the hydrofoil and the edge or edge of the tub form the floor for the layer of climate containers above, so that one tub each rests on the hydrofoil or the edge or edge of the layer below standing.
- a transport box can preferably contain about 30 plant rearing systems.
- the plants or seedlings in the plant rearing system can remain in the transport box for 0 to 72 hours, but also longer.
- the climate container ensures the right growth and germination climate for the plants during transport.
- the transport box preferably contains internal lighting, in particular at least one battery-operated LED. If the seedlings in the climate container prefer a dark climate, for example because the plant variety usually germinates underground, the transport box can remain dark.
- the transport box can also have internal lighting with the appropriate luminosity so that the plants in the transport box continue to grow optimally.
- the transport box can also have internal lighting with the appropriate luminosity so that the plants in the transport box continue to grow optimally.
- other forms of lighting and/or energy supplies are also possible.
- the transport box preferably maintains a temperature within a range of 0 to 40°C, preferably 10 to 30°C, particularly preferably 15 to 25°C, in particular approx. 20°C, inside the transport box for a predetermined period of time. It is important that the temperature always remains above freezing and below 40°C. Exceptions can only be made here for plants that tolerate frost or need a short frost in their germination phase.
- the temperature can also be set in the transport vehicle. If no such air-conditioned transport is available, with the transport vehicle in which the transport box is transported being air-conditioned, the transport box can regulate the air-conditioning itself. Both active climate control can take place, for example by cooling or heating the transport box or the inside of the transport box after a temperature measurement, or passive climate control through appropriate selection of material for the outer walls of the transport box and appropriate insulation of the packaging.
- the climate cell can be a climate tower, among other things, which has a front insertion area with a lifting device, with the lifting device or the lift depending on the label, which can also be a barcode and/or RFID code, moving the substrate carrier to the right place in the climate tower brings.
- the substrate carriers in the climate cell are in several layers arranged one above the other, with several substrate carriers being placed side by side on each layer. Depending on the growth phase and plant variety, the substrate carriers reach a certain level.
- the distances between the different layers of the climate cell are different, for example they can be 5 cm or less in the lower area, in which the substrate carriers are first used, but then increase in the upper areas, since the young or older plants are accommodated there are which require more space because they are taller.
- the layers of the climate cell can all be illuminated separately and can be adjusted with the respective lighting to the growth conditions of the plants stored in them.
- the climate cell In the case of a climate tower, the climate cell is ideally 5 to 20 m high or higher, and can therefore represent the miniature format of a climate cell, as is known, for example, from DE 10 2016 121 126 B3.
- the substrate carrier being introduced into the climate cell in which the plant continues to grow until harvest.
- the plant remains on the initial substrate carrier throughout all steps up to harvest and is not placed or transplanted on different substrate carriers in different growth stages or for transport.
- the substrate carrier When inserting the substrate carrier into the climate cell, the substrate carrier can be inserted into a climate cell either alone, that is to say isolated, or with a part of the climate-controlled container, for example the trough. In the climate cell, the plant can be harvested from the climate cell directly after the end of its growth, ie after reaching a predetermined size and/or the predetermined harvest time. Alternatively, however, the substrate carrier can also be brought to a place of consumption, for example a canteen or a restaurant or a market or a sales hall, before harvesting. For this purpose, too, the substrate carrier can be packaged in a climate-controlled container, which, however, must be designed for the higher plants and therefore preferably differs from the climate-controlled container described above, at least with regard to its dimensions.
- the plant can grow on the substrate support for a few days before it is packed in the climate-controlled container. Depending on the plant variety, this can take two to four days, preferably in any case until the first root of the seedling has formed. As soon as the seedlings have formed a first small root so that they gain a foothold on the substrate, the substrate carrier with the seedlings can be packed into the climate container and thereby form the plant cultivation system.
- step two several plant-rearing systems are packed and, in step three, they are arranged in a transport box on top of and/or next to one another.
- the plant rearing systems can be transported in several stacks in the transport box.
- the transport box can be air-conditioned so that the plant finds the temperature and/or the light conditions that are required during the current growth stage during transport.
- the transport vehicle can also be air-conditioned.
- the hydrofoil of the climate-controlled container is particularly preferably removed when it is inserted into the climate-controlled cell.
- the climate container can optionally be removed, in which case the hydrofoil of the climate container can also only be removed in the climate cell or the hydrobag in the climate cell can be removed.
- the trough of the climatic container can also be used together with the substrate carrier in the climatic cell. If the hydrofoil is only removed shortly before it is placed in the climate cell or in the climate cell itself the seed does not have to be sterilized and/or cleaned at the point of arrival, i.e.
- a plurality of substrate carriers can also be arranged in a trough-shaped receiving unit, with a number of trough-shaped receiving units being accommodated on one layer.
- 10 to 20 substrate carriers per trough-shaped receiving unit are possible here, but also 30, 40 or 50, depending on the size of the trough-shaped receiving unit or the position of the climate cell.
- the substrate carrier is repeatedly moved to another area with different growth conditions in the course of the growth process in the climatic cell.
- the seedlings are placed in the lower area of the climate cell and continue to grow in the closed climate cell.
- the young plants or plants that have already grown are moved to other parts of the climate cell, where they find the growth conditions necessary for them during the growth phase.
- the conditions of growth in the air-conditioned cell can therefore be adapted to the respective growth phase of the plant, the plant can be either according to external criteria, such as the size or color of the leaves or fruits or other parts of the plant, or after a certain time after the day of the sowing to be harvested.
- the substrate carrier On the day of harvest, the substrate carrier is removed from the climate cell, which can be done automatically, for example by a robot, or manually. However, the substrate carriers are preferably moved within the climate cell during the growth process of the plant automatically, for example by a robot which can read the machine-readable label on the substrate carrier or can be programmed to a specific rhythm for moving the substrate carriers.
- Figure 1a a plant rearing system consisting of a climatic container and a substrate carrier, the climatic container consisting of a tub closed with a hydrofoil,
- Figure lb a plant rearing system consisting of a climatic container and a substrate carrier, the climatic container consisting of a bag made of hydrofoil,
- Figure 2 a transport box with several plant cultivation systems
- Figure 3 a schematic representation of a method for rearing and for
- Figure 4 the unloading of air-conditioned containers from a transport box
- FIG. 1a shows a plant rearing system 100 which has a climatic container 20, the climatic container 20 consisting of a trough 22 and a hydrofoil 21.
- FIG. A substrate carrier 10 is located inside the climate-controlled container 20 , a substrate 11 being applied to the substrate carrier 10 .
- plants 12 on the substrate 11, which can be in the form of seeds 12a as well as seedlings 12b or other plant forms such as young plants or larger plants.
- the trough 22 of the climate-controlled container 20 is provided with a peripheral rim 23, the rim 23 projecting outwards at the upper edge of the trough 22.
- the hydrofoil 21 can be attached to this edge 23, for example glued on, which closes the climate-controlled container 20 at the top.
- the hydrofoil 21 is provided with holes 24, as a result of which gas exchange with the environment can be ensured.
- the plant rearing system 100 also has a machine-readable label 30, which can either be attached to the trough 22 of the climate-controlled container 20 or but on the substrate carrier 10. However, the label 30 is clearly legible from outside the climate-controlled container 20.
- FIG. 1b shows a plant rearing system 100 with a climatic container 20 and a substrate carrier 10 .
- the climatic container 20 consists of a hydrofoil 21 which completely encloses the substrate carrier 10 as a hydrobag.
- the hydrofoil 21 or the hydrobag have holes 24 which allow gas exchange with the environment of the hydrobag.
- the substrate carrier 10 is the base for the substrate 11 on which plants 12 are applied.
- the plants 12 can be applied both in the form of seeds 12a or seedlings 12b, young plants or older plants.
- the label 30 is preferably attached to the substrate carrier 10 so that it can be easily read from the outside through the hydro-bag.
- FIG. 2 shows a transport box 200, in which several plant raising systems 100 are arranged on top of and next to one another.
- the plant rearing systems 100 can be stacked in the transport box 200 to save space.
- the transport box 200 can consist of an insulating material which passively regulates the temperature inside the transport box 200 by preventing external temperature influences from penetrating into the interior.
- Inside the transport box 200 there is also a unit 40 for cooling or heating the internal air, whereby the temperature can be determined by means of a measuring device 41, whereupon a control unit can control the unit 40 accordingly so that the temperature is adjusted to the specified range.
- the transport box 200 can also have lighting 50 inside, which can be switched on and off depending on the growth phase of the plants 12 in the plant raising system 100 .
- the lighting 50 is preferably battery-operated and is based on LEDs, for example.
- FIG. 3 describes a method for cultivating plants and transporting a plant cultivating system 100 with germinating seeds 12a, seedlings 12b and/or plants 12.
- the method comprises at least the following steps: - Step 310: The seed 12a is sown on a substrate 11 on or in a substrate carrier 10. Between this step 310 and the following steps, two to four days or another time dependent on the plant variety can also elapse until the seed 12a has germinated and roots have formed in the substrate 11 .
- the substrate carrier 10 is then packed in a climatic container 20, with the plant cultivating system 100 being formed.
- the substrate carrier 10 can be packed in different forms of the climate-controlled container 20, for example a trough 22 with a hydro-foil 21 or a hydro-bag made of a hydro-foil 21.
- Step 330 The plant raising system 100 is inserted into a transport box 200, wherein the plant raising systems 100 can be stacked on top of and/or next to each other.
- the appropriate climatic conditions for further germination and growth of the plants 12 are then created inside the transport box 200, for example by switching lighting 50 on and off and/or by regulating the temperature either inside the transport box 200 or by means of an air-conditioned transport or transport vehicle.
- Step 340 The transport box 200 with the plant rearing systems 100 is transported to a climate cell.
- Step 350 The substrate carrier 10 is introduced into the climate cell, with the plants 12 continuing to grow there until they are harvested. Alternatively, the plants 12 on the substrate carrier 10 can also be transported again to another location before harvesting, in which case they can also be packed again for this purpose.
- FIG. 4 shows a number of method steps that can be run through to insert the substrate carrier 10 into the air-conditioning cell.
- the transport box 200 is opened and the plant rearing systems 100 inside are unpacked 351.
- step 352 the hydrofoil 21 is removed, with the substrate carrier 10 remaining in the trough 22. Then, in step 353, the substrate carrier 10 with or without the trough 22 is shaped into a trough Recording unit used, with several tubs 22 are placed side by side and / or one behind the other.
- the trough-shaped receiving unit is then inserted into a floor or level or layer of the air-conditioning cell.
- One or more trough-shaped recording units can be placed on each floor.
- several trough-shaped receiving units with substrate carriers 10 are placed one above the other in different layers on different levels in several steps.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Pflanzenaufzuchtsystem (100) aufweisend einen Substratträger (10), auf oder in welchem ein Substrat (11) zur Aufzucht von Pflanzen (12) angeordnet ist, auf dem sich ein Saatgut (12a) und/oder ein Keimling (12b) und/oder die Pflanze (12) befindet, wobei der Substratträger (10) von einem Klimabehälter (20) umschlossen ist, wobei der Klimabehälter (20) eine Hydrofolie (21) aufweist oder daraus besteht, wobei die Hydrofolie (21) derart ausgebildet ist im Innern des Klimabehälters (20) ein geeignetes und/ oder vorgegebenes Luftfeuchtigkeitslevel zu halten.
Description
Pflanzenaufzuchtsystem mit einem von einem Klimabehälter umschlossenen Substratträger
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Pflanzenaufzuchtsystem, welches einen Substratträger aufweist, auf oder in dem ein Substrat zur Aufzucht von Pflanzen angeordnet ist. Auf dem Substrat kann sich Saatgut und/oder ein Keimling und/oder eine Pflanze befinden, wobei der Substratträger von einem abgeschlossenen Klimabehälter umschlossen ist.
Stand der Technik
Es ist bereits bekannt, dass bei der Aufzucht von Pflanzen zuerst ein Saatgut auf einem Substrat aufgebracht werden kann, welches später nach der Keimung zu Keimlingen oder nach dem Wachsen von Jungpflanzen auf ein anderes Substrat oder in Pflanzenerde in einen Behälter versetzt wird. Dabei kann während der unterschiedlichen Wachstumsphasen auf die unterschiedlichen Bedingungen, die Saatgut, Keimling oder Jungpflanze benötigen, eingegangen werden, indem die Pflanzen in entsprechende Bedingungen gepflanzt werden oder der Behälter in einen Raum mit entsprechenden Bedingungen gebracht wird.
Des Weiteren ist bekannt, dass eine Pflanze vor der Ernte oder zum Verkauf in eine handelsübliche Verpackungsfolie verpackt werden kann, und dabei auch ein Teil der Erde beziehungsweise des Substrats mit eingepackt werden kann, wenn die Pflanze noch länger frisch bleiben soll. Beim Verpacken von Pflanzen mit oder ohne Erde beziehungsweise Substrat besteht jedoch die Gefahr, dass innerhalb der Folie die Pflanze schimmeln kann oder verdirbt, wenn keine Luftregulierung möglich ist.
Ebenso ist bei der Aufzucht von Pflanzen eine abgeschlossene Klimazelle bekannt, wie beispielsweise in der DE 10 2016 121 126 B3 beschrieben. In der dortigen Klimazelle können Pflanzen in mehreren Lagen übereinander angeordnet heranwachsen, wobei die Klimazelle das Klima, beispielsweise die Luftfeuchtigkeit, die Temperatur oder die Lichtverhältnisse, auf die jeweiligen Wachstumsbedingungen der Pflanze in der jeweiligen Wachstumsphase anpassen kann. Solche Klimazellen oder auch
üblicherweise verwendete Gewächshäuser zur Pflanzenaufzucht sind jedoch stationär an einem Ort, das heißt die Pflanze muss nach dem Aussähen dort eingepflanzt werden und zum Ernten entnommen werden, wobei bisher ein Umtopfen in andere Behälter oder Pflanzschalen notwendig ist. Für das Umtopfen der Pflanze sind dabei Fachkenntnisse zur jeweiligen Pflanze erforderlich, um den optimalen Zeitpunkt für das Umtopfen, die passende Erde und/oder das Substrat und die Handhabung der Pflanze während des Umtopfens zu bestimmen.
Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Pflanzenaufzuchtsystem derart zu verbessern, dass eine Pflanze von der Aussaat bis zur Ernte auf einem Substratträger wachsen kann, wobei der Substratträger mit dem Pflanzenaufzuchtsystem während der Aufzucht auch transportiert und bewegt werden kann, und wobei der Pflanze optimale Wachstumsbedingungen geboten werden. Zudem soll das Pflanzenaufzuchtsystem die Pflanze trotz einer Verpackung, wobei die Verpackung meist eine Folie ist, davor schützen zu verschimmeln oder zu verderben, bevor der Erntezeitpunkt gekommen ist.
Wenn die Pflanze über den kompletten Wachstumsprozess auf einem Substratträger verbleibt, hat dies den weiteren Vorteil, dass nur zu Beginn, nämlich bei der Aussaat und beim Festlegen der Wachstumsbedingungen der jeweiligen Wachstumsphasen der Pflanze, Wissen über die Pflanzensorte und die Handhabung der Pflanze notwendig ist. Nach dieser Anfangszeit kann die Pflanze auch automatisch von einem Roboter oder von ungelerntem Hilfspersonal gehandhabt werden, wenn die jeweiligen Zeitpunkte zum Ändern der Wachstumsbedingungen aufgezeichnet sind. Der Großteil des Wachstumsprozesses kann daher dezentral organisiert werden, beispielsweise in einer Klimazelle, welche auch am Ernteort stehen kann.
Erfindungsgemäß wird hierfür ein Pflanzenaufzuchtsystem vorgeschlagen, welches einen Substratträger und einen Klimabehälter aufweist. Der Substratträger, auf oder in welchem ein Substrat zur Aufzucht von Pflanzen angeordnet ist, wird dabei von dem Klimabehälter vollständig umschlossen. Auf dem Substrat ist dabei erfindungsgemäß die Pflanze, das Saatgut oder der Keimling aufgebracht, wobei im Folgenden die Bezeichnung Pflanze jegliche Wachstumsphasen der Pflanze, also
Saatgut, Keimling, Jungpflanze etc. umfasst. Für das Substrat des Substratträgers kann dabei eine beliebige Substanz verwendet werden, beispielsweise eine Hydromembran, Perlit, Steinwolle oder Kokosfasern.
Der Klimabehälter besteht aus einer Hydrofolie oder weist eine Hydrofolie auf und umschließt den Substratträger vollständig beziehungsweise vollumfänglich, das heißt, der Substratträger befindet sich inklusive Substrat und Pflanzen vollständig innerhalb des abgeschlossenen Bereiches des Klimabehälters. Somit ist der Klimabehälter im Sinne der Erfindung als abgeschlossener Klimabehälter ausgebildet.
Die Hydrofolie des Klimabehälters ist erfindungsgemäß derart ausgebildet, dass im Inneren des Klimabehälters ein geeignetes und/oder vorgegebenes Luftfeuchtigkeitslevel gehalten wird. Das Luftfeuchtigkeitslevel kann von der Art der Pflanze im Inneren und/oder von deren Wachstumsstadium beziehungsweise den dabei benötigten Wachstumsbedingungen abhängen, sodass die Pflanze optimal in ihrem Wachstum unterstützt wird. Die Hydrofolie sorgt vorzugsweise dafür, dass die Feuchtigkeit, die die Keime zum Wachsen benötigen, innerhalb des Klimabehälters ausreichend hoch ist. Das geeignete Luftfeuchtigkeitslevel entspricht demnach den von der Pflanze und/oder dem Keimling geforderten guten Wachstumsbedingungen im vorliegenden Wachstumsstadium.
Das Pflanzenaufzuchtsystem kann dabei zur Aufzucht von Pflanzen, das heißt zum Keimen von Saatgut, dem Wurzeln von Keimlingen und/oder zum Wachsen der Pflanzen und/oder Jungpflanzen verwendet werden. Die Pflanzen können demnach im Pflanzenaufzuchtsystem mehrere Wachstumsstadien durchlaufen, wobei sie immer auf dem gleichen Substratträger und vorzugsweise auch dem gleichen Substrat, aufgebracht sind. Dabei kann nach der Aussaat des Saatguts auf dem Substrat des Substratträgers der Substratträger vor und/oder während der Keimphase von dem abgeschlossenen Klimabehälter umschlossen werden, wobei je nach Pflanze das Saatgut, der Keimling oder die Jungpflanze innerhalb des abgeschlossenen Klimabehälters wachsen. Sobald das Pflanzenaufzuchtsystem gebildet ist, also der Substratträger sich in dem abgeschlossenen Klimabehälter befindet, kann das Pflanzenaufzuchtsystem transportiert werden, wobei es dabei beispielsweise zu einer Klimazelle gebracht werden kann. Die Klimazelle kann dabei jeglicher klimatisierter Raum sein, in dem Pflanzen wachsen können, also ein Gewächshaus, ein
klimaregulierter Raum, ein Klimaturm mit maschineller Handhabung der Pflanzen, beispielsweise durch Roboter, oder eine Kammer, in der das Licht und/oder das Klima in Abhängigkeit der dort untergebrachten Pflanzen von einem Steuersystem reguliert wird.
Das Verpacken und/oder der Transport des Pflanzenaufzuchtsystems können dabei vor und/oder während und/oder kurz nach der Keimphase stattfinden. Vorteilhafterweise sind die Keimlinge und/oder Jungpflanzen dabei schon mit einer Wurzel im Substrat verankert aber noch klein, sodass sie platzsparend verpackt werden können. Hierfür können auch mehrere Pflanzenaufzuchtsysteme in einer Transportbox verpackt werden, um einen platzsparenden Transport sicherzustellen. Falls der Klimabehälter des Pflanzenaufzuchtsystems aus einer Wanne mit aufgeklebter Hydrofolie besteht, kann dabei die Kante der Wanne gleichzeitig als Auflagefläche zum Stapeln der darüber liegenden Pflanzenaufzuchtsysteme verwendet werden. Nach dem Transport können die Pflanzenaufzuchtsysteme entweder gleich oder nach einer bestimmten Gesamttransportzeit aus dem Transportbehälter in die Klimazelle umgelagert werden. Dabei kann nur der Substratträger oder der Substratträger mit einem Teil des Klimabehälters, beispielsweise der Wanne, umgelagert werden. In der Klimazelle können die Pflanzen dann bis zur vorgesehenen Erntegröße heranwachsen, wobei die Substratträger dabei innerhalb der Klimazelle auch bewegt werden können, damit die klimatischen Bedingungen besser zum jeweiligen Wachstumsstadium der Pflanzen angepasst sind. Zur Ernte werden die Pflanzen von den Substratträgern entnommen.
Der Klimabehälter kann dabei vorzugsweise aus einer Wanne, welche auf der offenen Seite eine vorzugsweise parallel zum Boden umlaufende Kante beziehungsweise einen überstehenden Rand aufweist, worauf die Hydrofolie befestigt werden kann. Dabei kann die Hydrofolie auf die Kante oder den Rand aufgeklebt sein sodass die umlaufende Kante oder der Rand gleichzeitig die Auflagefläche für die Hydrofolie ist. Die Auflagefläche kann jedoch auch zum Stapeln der Klimabehälter dienen, wobei die obere Lage auf der Auflagefläche der unteren Schicht positioniert werden kann.
Alternativ kann der Klimabehälter aus einem Hydrobeutel bestehen, also einem Beutel, der teilweise oder vollständig aus einer Hydrofolie besteht, wobei der Hydrobeutel den Substratträger und die Pflanzen vollständig umschließt. Der
Hydrobeutel beziehungsweise dessen Innenraum kann dabei unter einem gewissen Druck stehen, sodass er aufbläht und die auf dem Substrat im Substratträger wachsenden Pflanzen nicht gedrückt oder in ihrem Wachstum eingeschränkt werden.
Vorzugsweise ist das Pflanzenaufzuchtsystem derart ausgebildet, dass die Aufzucht der Pflanzen, insbesondere das Keimen des Saatguts und/oder das Wachstum der Keimlinge, während des Transports des Pflanzenaufzuchtsystems geschehen kann. Insbesondere kann der Klimabehälter derart ausgebildet sein, dass er leicht stapelbar ist, sodass mehrere Pflanzenaufzuchtsysteme auf und/oder nebeneinander platziert werden können. Der Klimabehälter sorgt dabei für die zur Aufzucht der Pflanzen notwendigen klimatischen Bedingungen, insbesondere eine ausreichende Luftfeuchtigkeit, während des Transports. Bevorzugterweise haben die Keimlinge auf dem Substrat innerhalb des Klimabehälters zum Zeitpunkt des Transports schon eine kleine Wurzel, sodass sie fest im Substrat verankert sind und nicht bei leichten Bewegungen auf diesem hin und her rutschen. Daher liegen zwischen Aussaat und Transport bevorzugterweise einige Tage, wobei diese Zeitspanne von der Pflanzensorte abhängig ist.
Bevorzugterweise ist der Substratträger des Pflanzenaufzuchtsystems derart ausgeformt und/oder ausgebildet, dass die Pflanze während ihres gesamten Wachstumsprozesses auf demselben Substratträger verbleibt. Dies bedeutet, dass das Saatgut bei der Aussaat auf das Substrat aufgebracht wird, dort auskeimt, der Keimling auf demselben Substratträger wächst und anschließend die Pflanze darauf heranwächst. Ein Umpflanzen der Pflanze während des Wachstumsprozesses oder zwischen verschiedenen Wachstumsstadien, beispielsweise nach dem Keimen oder nach dem Erscheinen der ersten Blätter, ist demnach nicht nötig. Die Pflanze kann also mit dem Substratträger transportiert werden und/oder nach dem Transport innerhalb einer Klimazelle an unterschiedliche Orte mit unterschiedlichen klimatischen Bedingungen gebracht werden, ohne dass eine direkte Handhabung der Pflanze selbst nötig ist.
Außerdem enthält vorzugsweise die Hydrofolie des Klimabehälters des Pflanzenaufzuchtsystems mehrere Löcher, welche einen Gasaustausch zulassen. Die Hydrofolie, welche Bestandteil des Klimabehälters ist und beispielsweise auf einer Wanne des Klimabehälters aufgebracht sein kann oder aus der der Klimabehälter
bestehen kann, besitzt dabei Löcher und/oder ist perforiert, um CO2 und 02 mit der Umgebung auszutauschen. Besonders bevorzugt wird dabei ein Lochabstand von ca. 50 mm eingehalten. Dies hilft Schimmel im Inneren des Klimabehälters zu verhindern und ermöglicht es, eine hohe Luftfeuchtigkeit zu erhalten, ohne dass die Keimlinge und Pflanzen beeinträchtigt werden. Die Löcher in der Hydrofolie können dabei gelasert sein. Besonders bevorzugt sind die Hydrofolie beziehungsweise der Hydrobeutel recycelbar, können also entweder mehrmals verwendet werden oder nach einmaliger Verwendung wieder in neue Hydrobeutel oder Hydrofolien verarbeitet werden.
Bevorzugterweise sind der Substratträger und/oder der Klimabehälter des Pflanzenaufzuchtsystems mit einem maschinenlesbaren Label versehen. Besonders bevorzugt beinhaltet das Label dabei zumindest Daten, welche für eine automatisierte Handhabung der Pflanzen hilfreich sind, insbesondere für einen Transport des Pflanzenaufzuchtsystems und/oder während eines Wachstumsprozesses der Pflanzen in einer Klimazelle. Vorzugsweise sind dabei der Tag der Aussaat, die Pflanzensorte, der Termin zur Versetzung des Substratträgers in und/ oder innerhalb der Klimazelle und der Tag der Ernte beinhaltet. Des Weiteren sind bevorzugt alle Termine die Schritte zur Handhabung des Substratträgers oder der Pflanzen erfordern codiert. Mit einer automatisierten Handhabung ist gemeint, dass währenddessen keine Entscheidungen mehr zu treffen sind, also eine Maschine, ein Roboter oder ein Hilfsarbeiter die Arbeiten nach einem schon feststehenden Plan oder nach schon feststehenden Kriterien ausführen kann.
Die Schritte, welche nach bestimmten Zeitdauern nach der Aussaat ausgeführt werden müssen, beinhalten beispielsweise das Verpacken des Substratträgers im Klimabehälter, den Transport des Pflanzenaufzuchtsystems zu einer Klimazelle, das Versetzen des Substratträgers aus dem Klimabehälter in die Klimazelle, das Versetzen des Substratträgers innerhalb der Klimazelle in eine andere Wachstumszone, da die Pflanzen auf dem Substratträger für ihr aktuelles Stadium andere Wachstumsbedingungen benötigen, und den Tag, an dem der Substratträger aus der Klimazelle entnommen werden kann, entweder um die Pflanze zu ernten oder um diese für die Ernte an einen weiteren Ort zu bringen. Durch das maschinenlesbare Label kann also ein Roboter oder eine andere Maschine durch Auslesen des Labels ermitteln, wann der Substratträger wohin bewegt werden muss, beispielsweise auf
eine neue Ebene in der Klimazelle, aus der Klimazelle heraus oder in die Klimazelle hinein. Ebenso können Personen, welche den Substratträger handhaben, die dadurch auch ungelernt sein können, das Label auslesen und Informationen zum weiteren Wachstumsverlauf der Pflanze bekommen. Dabei können auf dem Label auch Informationen zur Sorte des Saatguts, zur Beschaffenheit der Pflanze in unterschiedlichen Wachstumsstadien, oder dem endgültigen Verwendungsort digital gespeichert werden. Bevorzugterweise kann das Label des Pflanzenaufzuchtsystems von allen relevanten Stellen im Verlaufe des Wachstumsprozesses der Pflanze ausgelesen werden, beispielsweise dem Versetzungsroboter in der Klimazelle, Transportunternehmen und Arbeitern in der Klimazelle. Anhand des maschinenlesbaren Labels kann beispielsweise dann auch der Termin zum Auspacken des Substratträgers aus dem Klimabehälter nach dem Transport und dem Umsetzen in die Klimazelle verschoben werden, falls das Pflanzenaufzuchtsystem zu früh an der Klimazelle ankommt und demnach die Pflanze noch nicht die erforderliche Größe oder die erforderliche Wachstumsphase für die Klimazelle erreicht hat.
Die Erfindung umfasst ebenfalls eine Transportbox für ein Pflanzenaufzuchtsystem, wobei mehrere Pflanzenaufzuchtsysteme in der Transportbox auf und/oder nebeneinander angeordnet oder anordbar sind. Dabei können die Klimabehälter in der Transportbox mit Trennlagen voneinander getrennt sein, oder die Hydrofolie, welche entweder auf der Wanne des Klimabehälters ausgeklebt ist oder aus welcher der Klimabehälter besteht, ist derart gespannt, dass ein Ineinanderfallen der Substratträger verhindert wird. Falls der Klimabehälter aus einer Wanne mit darauf aufgeklebter Hydrofolie besteht, bildet die Hydrofolie und der Rand oder die Kante der Wanne den Boden für die darüber liegende Lage an Klimabehältern, sodass jeweils eine Wanne auf der Hydrofolie beziehungsweise dem Rand oder der Kante der darunterliegenden Lage zu stehen kommt. Im Falle der Hydrobeutel, also falls der Klimabehälter aus der Hydrofolie besteht, kann diese unter Druck gesetzt werden, damit der Abstand zum darunterliegenden in der Folie verpackten Substratträger gewahrt bleibt und die Pflanzen nicht einknicken oder umknicken, wenn mehrere Hydrobeutel übereinander gestapelt werden. Vorzugsweise kann eine Transportbox dabei ca. 30 Pflanzenaufzuchtsysteme enthalten. Die Pflanzen beziehungsweise Keimlinge in dem Pflanzenaufzuchtsystem können 0 bis 72 Stunden, aber auch länger, in der Transportbox verbleiben. Dabei sorgt der Klimabehälter für das richtige Wachstums- und Keimklima der Pflanzen während des Transports.
Bevorzugterweise enthält die Transportbox eine interne Beleuchtung, insbesondere mindestens eine batteriebetriebene LED. Falls die Keimlinge in dem Klimabehälter ein dunkles Klima bevorzugen, beispielsweise weil die Pflanzensorte üblicherweise unter der Erde auskeimt, kann die Transportbox dunkel bleiben. Falls jedoch die Keimlinge schon größer sind beziehungsweise Jungpflanzen transportiert werden oder der Keimling zum Auskeimen Licht benötigt, kann die Transportbox auch eine innere Beleuchtung mit entsprechender Leuchtkraft aufweisen, sodass die Pflanzen in der Transportbox weiter optimal wachsen. Hierbei sind neben einer batteriebetriebenen LED auch andere Beleuchtungsformen und/oder Energieversorgungen möglich.
Vorzugsweise hält die Transportbox im Inneren der Transportbox für eine vorbestimmte Zeitdauer eine Temperatur innerhalb eines Bereichs von 0 bis 40°C, bevorzugt von 10 bis 30°C, besonders bevorzugt von 15 bis 25°C, insbesondere von ca. 20°C. Dabei ist wichtig, dass die Temperatur in jedem Fall oberhalb des Gefrierpunktes bleibt und unterhalb von 40°C. Ausnahmen können hier nur bei Pflanzen getroffen werden, welche Frost vertragen beziehungsweise kurzen Frost in ihrer Keimphase benötigen. Alternativ zur Temperaturregulierung innerhalb der Transportbox kann die Temperatur auch im Transportfahrzeug eingestellt werden. Sollte kein solch klimatisierter Transport vorliegen, wobei das Transportfahrzeug, in dem die Transportbox transportiert wird, klimareguliert ist, kann die Transportbox die Klimaregulierung selbst vornehmen. Dabei kann sowohl eine aktive Klimaregulierung stattfinden, beispielsweise durch Kühlung oder Erwärmung der Transportbox beziehungsweise des Inneren der Transportbox nach einer Temperaturmessung, oder eine passive Klimaregulierung durch entsprechende Materialwahl der Außenwände der Transportbox und einer dementsprechenden Isolierung der Verpackung.
Wenn die Transportbox mit den darin enthaltenen Klimabehältern nun am Zielort, zum Beispiel bei der Klimazelle ankommt, kann dort je nach Stadium der Pflanzen auf dem Substratträger dieser sofort oder nach einiger Zeit in die Klimazelle versetzt werden. Die Klimazelle kann dabei unter anderem ein Klimaturm sein, welcher einen vorderen Einschubbereich mit einer Hebeeinrichtung besitzt, wobei die Hebeeinrichtung beziehungsweise der Lift je nach Label, was auch ein Barcode und/oder RFID-Code sein kann, den Substratträger auf den richtigen Platz im Klimaturm bringt. Dabei sind die Substratträger in der Klimazelle in mehreren Lagen
übereinander angeordnet, wobei auf jeder Lage mehrere Substratträger nebeneinander platziert sind. Je nach Wachstumsphase und Pflanzensorte kommen die Substratträger dabei auf eine bestimmte Ebene. Die Abstände zwischen den unterschiedlichen Lagen der Klimazelle sind dabei unterschiedlich, beispielsweise können diese im unteren Bereich, in dem die Substratträger zuerst eingesetzt werden, 5 cm oder weniger betragen, in den oberen Bereichen dann jedoch zunehmen, da dort die jungen beziehungsweise schon ältere Pflanzen untergebracht sind, welche mehr Platz benötigen, da sie höher sind. Die Lagen der Klimazelle sind alle separat beleuchtbar und können mit der jeweiligen Beleuchtung auf die Wachstumsbedingungen der darin gelagerten Pflanzen angepasst werden. Idealerweise ist die Klimazelle im Falle eines Klimaturms 5 bis 20 m hoch oder höher, kann demnach das Miniaturformat einer Klimazelle, wie sie beispielsweise aus der DE 10 2016 121 126 B3 bekannt ist, darstellen.
Des Weiteren wird ein Verfahren zur Aufzucht von Pflanzen und zum Transport eines Pflanzenaufzuchtsystems mit auskeimendem Saatgut beansprucht, welches folgende Schritte umfasst:
1. die Aussaat des Saatguts auf einem Substrat in einem Substratträger,
2. das Verpacken des Substratträgers in einem Klimabehälter, wobei das Pflanzenaufzuchtsystem ausgebildet wird,
3. das Einsetzen des Pflanzenaufzuchtsystems in eine Transportbox ,
4. das Transportieren des Pflanzenaufzuchtsystems zu einer Klimazelle mittels der Transportbox und
5. wobei der Substratträger in die Klimazelle, in welcher die Pflanze bis zur Ernte weiter wächst, eingebracht wird.
Dabei bleibt die Pflanze über alle Schritte hinweg bis zur Ernte auf dem anfänglichen Substratträger und wird nicht in verschiedenen Wachstumsstadien oder zum Transport auf verschiedene Substratträger gesetzt oder umgepflanzt.
Wenn das Saatgut auf das Substrat gestreut wird, kann dieses Auskeimen und auf dem Substrat Wurzeln bilden. Beim Einsetzen des Substratträgers in die Klimazelle kann der Substratträger entweder alleine, also isoliert, oder mit einem Teil des Klimabehälters, beispielsweise der Wanne, in eine Klimazelle eingesetzt werden. In
der Klimazelle kann die Pflanze sowohl direkt nach dem Ende ihres Wachstums, also nach Erreichen einer vorgegebenen Größe und/oder dem vorbestimmten Erntezeitpunkt aus der Klimazelle heraus geerntet werden. Alternativ kann jedoch auch der Substratträger vor der Ernte noch an einen Konsumort, beispielsweise eine Kantine oder ein Restaurant beziehungsweise ein Markt oder eine Verkaufshalle, gebracht werden. Auch hierfür kann der Substratträger in einen Klimabehälter verpackt werden, welcher jedoch für die höheren Pflanzen ausgelegt sein muss und sich daher bevorzugt zumindest in Bezug auf dessen Abmessungen vom vorbeschriebenen Klimabehälter unterscheidet.
Bevorzugterweise kann nach dem Auskeimen des Saatguts auf dem Substrat die Pflanze wenige Tage auf dem Substratträger wachsen, bevor dieser im Klimabehälter verpackt wird. Je nach Pflanzensorte kann dies zwei bis vier Tage dauern, bevorzugterweise auf jeden Fall bis zur Bildung der ersten Wurzel des Keimlings. Sobald die Keimlinge eine erste kleine Wurzel gebildet haben, sodass sie Halt auf dem Substrat gewinnen, kann der Substratträger mit den Keimlingen in den Klimabehälter verpackt werden und dadurch das Pflanzenaufzuchtsystem bilden.
Besonders bevorzugt werden in Schritt zwei mehrere Pflanzenaufzuchtsysteme verpackt und in Schritt drei diese in einer Transportbox auf und/oder nebeneinander angeordnet. Dabei können die Pflanzenaufzuchtsysteme in mehreren Stapeln in der Transportbox transportiert werden. Die Transportbox kann dabei klimatisiert sein, sodass die Pflanze die Temperatur und/oder die Lichtverhältnisse, die während des aktuellen Wachstumsstadiums benötigt werden, während des Transports vorfindet. Alternativ oder zusätzlich kann dabei auch das Transportfahrzeug klimatisiert sein.
Besonders bevorzugt wird die Hydrofolie des Klimabehälters beim Einsetzen in die Klimazelle entfernt. Beim Aussetzen der Substratträger auf einer Lage der Klimazelle, wobei mehrere Substratträger in einer Lage angeordnet werden können, beispielsweise in wannenförmigen Aufnahmeeinheiten, kann optional der Klimabehälter entfernt werden, wobei die Hydrofolie des Klimabehälters auch erst in der Klimazelle abgezogen werden kann oder der Hydrobeutel in der Klimazelle entfernt werden kann. Es kann jedoch auch die Wanne des Klimabehälters zusammen mit dem Substratträger in die Klimazelle eingesetzt werden. Wenn die Hydrofolie erst kurz vor dem Einbringen in die Klimazelle oder in der Klimazelle selbst entfernt wird
muss das Saatgut am Ankunftsort, also am Ort der Klimazelle, nicht sterilisiert und/oder gereinigt werden, sondern kann mit dem Ausgepackten Substratträger direkt in die Klimazelle eingesetzt werden. Dabei können auch mehrere Substratträger in einer wannenförmigen Aufnahmeeinheit angeordnet werden, wobei mehrere wannenförmige Aufnahmeeinheiten auf einer Lage Platz finden. Beispielsweise sind hier 10 bis 20 Substratträger pro wannenförmiger Aufnahmeeinheit möglich, jedoch auch 30, 40 oder 50, je nachdem, welche Größe die wannenförmige Aufnahmeeinheit beziehungsweise die Lage der Klimazelle umfasst.
Besonders bevorzugt wird der Substratträger im Laufe des Wachstumsprozesses in der Klimazelle mehrmals in einen anderen Bereich mit anderen Wachstumsbedingungen versetzt. Die Keimlinge werden dabei im unteren Bereich der Klimazelle eingebracht, und wachsen in der abgeschlossenen Klimazelle weiter. Wenn diese größer werden, werden die Jungpflanzen beziehungsweise schon groß gewordenen Pflanzen an andere Stellen der Klimazelle versetzt, indem sie für diese in der Wachstumsphase nötigen Wachstumsbedingungen vorfinden. Die Bedingungen des Wachstums in der klimatisierten Zelle können demnach an den jeweiligen Wachstumsabschnitt der Pflanze angepasst werden, die Pflanze kann dabei entweder nach äußeren Kriterien, wie die Größe oder Farbe der Blätter oder Früchte oder anderer Pflanzenteile, oder nach einer bestimmten Zeit nach dem Tag der Aussaat geerntet werden. Am Erntetag wird der Substratträger aus der Klimazelle entnommen, wobei dies automatisch, beispielsweise durch einen Roboter, oder manuell geschehen kann. Das Versetzen der Substratträger innerhalb der Klimazelle während des Wachstumsprozesses der Pflanze geschieht jedoch vorzugsweise automatisch, beispielsweise durch einen Roboter, welcher das maschinenlesbare Label auf dem Substratträger auslesen kann oder auf einen bestimmten Rhythmus zum Versetzen der Substratträger programmiert sein kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
Es zeigen schematisch:
Figur la: ein Pflanzenaufzuchtsystem bestehend aus einem Klimabehälter und einem Substratträger, wobei der Klimabehälter aus einer mit einer Hydrofolie verschlossenen Wanne besteht,
Figur lb: ein Pflanzenaufzuchtsystem bestehend aus einem Klimabehälter und einem Substratträger, wobei der Klimabehälter aus einem Beutel aus einer Hydrofolie besteht,
Figur 2: eine Transportbox mit mehreren Pflanzenaufzuchtsystemen,
Figur 3: eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Aufzucht und zum
Transport von Pflanzen, und
Figur 4: das Entladen von Klimabehältern aus einer Transportbox und das
Beladen einer Klimazelle mit Substratträgern.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Figur la zeigt ein Pflanzenaufzuchtsystem 100, welches einen Klimabehälter 20 aufweist, wobei der Klimabehälter 20 aus einer Wanne 22 und einer Hydrofolie 21 besteht. Im Inneren des Klimabehälters 20 befindet sich ein Substratträger 10, wobei auf dem Substratträger 10 ein Substrat 11 aufgebracht ist. Auf dem Substrat 11 befinden sich Pflanzen 12, wobei diese sowohl in Form von Saatgut 12a als auch Keimlingen 12b oder anderen Pflanzenformen wie Jungpflanzen oder größeren Pflanzen vorliegen können.
Die Wanne 22 des Klimabehälters 20 ist mit einem umlaufenden Rand 23 versehen, wobei der Rand 23 an der oberen Kante der Wanne 22 nach außen übersteht. Auf diesem Rand 23 kann die Hydrofolie 21 befestigt, zum Beispiel aufgeklebt werden, welche den Klimabehälter 20 nach oben verschließt. Die Hydrofolie 21 ist mit Löchern 24 versehen, wodurch ein Gasaustausch mit der Umgebung sichergestellt werden kann.
Das Pflanzenaufzuchtsystem 100 weist zudem ein maschinenlesbares Label 30 auf, welches entweder an der Wanne 22 des Klimabehälters 20 befestigt sein kann oder
aber am Substratträger 10. Das Label 30 ist jedoch jedenfalls von außerhalb des Klimabehälters 20 gut lesbar.
Figur lb zeigt ein Pflanzenaufzuchtsystem 100 mit einem Klimabehälter 20 und einem Substratträger 10 auf. Dabei ist der Klimabehälter 20 aus einer Hydrofolie 21 besteht, welche als Hydrobeutel den Substratträger 10 vollständig umschließt. Die Hydrofolie 21 beziehungsweise der Hydrobeutel besitzen Löcher 24, welche einen Gasaustausch mit der Umgebung des Hydrobeutels ermöglichen.
Der Substratträger 10 ist die Unterlage für das Substrat 11, auf welchem Pflanzen 12 aufgebracht sind. Die Pflanzen 12 können dabei sowohl in Form von Saatgut 12a oder Keimlingen 12b, Jungpflanzen oder älteren Pflanzen aufgebracht sein. Hierbei ist vorzugsweise das Label 30 auf dem Substratträger 10 befestigt, sodass dies von außen durch den Hydrobeutel hindurch gut lesbar ist.
Figur 2 zeigt eine Transportbox 200, in welcher mehrere Pflanzenaufzuchtsysteme 100 auf und nebeneinander angeordnet sind. Dabei können die Pflanzenaufzuchtsysteme 100 platzsparend in der Transportbox 200 gestapelt werden. Die Transportbox 200 kann aus einem isolierenden Material bestehen, welche die Temperatur im Inneren der Transportbox 200 passiv reguliert, indem äußere Temperatureinflüsse nicht ins Innere vordringen können. Die Transportbox 200 enthält im Inneren auch eine Einheit 40 zum Kühlen oder Wärmen der Innenluft, wobei mittels eines Messgeräts 41 die Temperatur bestimmt werden kann, worauf eine Regeleinheit die Einheit 40 entsprechend ansteuern kann, damit die Temperatur an den vorgegebenen Bereich angepasst wird.
Zudem kann die Transportbox 200 auch eine Beleuchtung 50 im Inneren aufweisen, welche je nach Wachstumsphase der Pflanzen 12 im Pflanzenaufzuchtsystem 100 ein- und ausgeschaltet werden kann. Die Beleuchtung 50 ist dabei vorzugsweise batteriebetrieben und basiert beispielsweise auf LEDs.
Figur 3 beschreibt ein Verfahren für eine Aufzucht von Pflanzen und den Transport eines Pflanzenaufzuchtsystems 100 mit auskeimendem Saatgut 12a, Keimlingen 12b und/oder Pflanzen 12. Dabei umfasst das Verfahren zumindest folgende Schritte:
- Schritt 310: Das Saatguts 12a wird auf einem Substrat 11 auf oder in einem Substratträger 10 ausgesät. Dabei können zwischen dem diesem Schritt 310 und den folgenden Schritten auch zwei bis vier Tage oder eine andere von der Pflanzensorte abhängige Zeit verstreichen, bis das Saatgut 12a ausgekeimt ist und Wurzeln im Substrat 11 gebildet hat.
- Schritt 320: Es wird dann der Substratträger 10 in einem Klimabehälter 20 verpackt, wobei das Pflanzenaufzuchtsystem 100 ausgebildet wird. Dabei kann der Substratträger 10 in unterschiedliche Formen des Klimabehälters 20 verpackt werden, beispielsweise eine Wanne 22 mit Hydrofolie 21 oder ein Hydrobeutel aus einer Hydrofolie 21.
- Schritt 330: Es wird das Pflanzenaufzuchtsystem 100 in eine Transportbox 200 eingesetzt, wobei die Pflanzenaufzuchtsysteme 100 auf und/oder nebeneinander gestapelt werden können. Innerhalb der Transportbox 200 werden dann die entsprechenden Klimabedingungen für das weitere Keimen und Wachsen der Pflanzen 12 geschaffen, beispielsweise durch ein- und ausschalten einer Beleuchtung 50 und/oder durch die Temperaturregulierung entweder innerhalb der Transportbox 200 oder mittels eines klimatisierten Transportes bzw. Transportfahrzeugs.
- Schritt 340: Es wird die Transportbox 200 mit den Pflanzenaufzuchtsystemen 100 zu einer Klimazelle transportiert.
- Schritt 350: Es wird der Substratträger 10 in die Klimazelle eingebracht, wobei die Pflanzen 12 dort bis zu ihrer Ernte weiter wachsen. Alternativ können die Pflanzen 12 auf dem Substratträger 10 vor der Ernte auch nochmals zu einem anderen Ort transportiert werden, wobei sie dazu auch wieder verpackt werden können.
Figur 4 zeigt dabei einige Verfahrensschritte, welche zum Einsetzen des Substratträgers 10 in die Klimazelle durchlaufen werden können. Dabei wird die Transportbox 200 geöffnet und die sich darin befindenden Pflanzenaufzuchtsysteme 100 werden entpackt 351.
In einem nächsten Schritt 352 wird die Hydrofolie 21 entfernt, wobei der Substratträger 10 in der Wanne 22 zurückbleibt. Daraufhin wird in Schritt 353 der Substratträger 10 mit oder ohne der Wanne 22 in eine wannenförmige
Aufnahmeeinheit eingesetzt, wobei mehrere Wannen 22 nebeneinander und/oder hintereinander platziert werden.
Die wannenförmige Aufnahmeeinheit wird daraufhin in Schritt 354 in eine Etage beziehungsweise Ebene oder Lage der Klimazelle eingesetzt. Hierbei kann pro Etage eine oder mehrere wannenförmige Aufnahmeeinheit platziert werden. Vorzugsweise werden dabei in mehreren Schritten mehrere wannenförmige Aufnahmeeinheiten mit Substratträgern 10 übereinander in verschiedenen Lagen auf verschiedene Etagen platziert.
Bezugszeichen
100 Pflanzenaufzuchtsystem
200 Transportbox
10 Substratträger
11 Substrat
12 Pflanze
12a Saatgut
12b Keimling
20 Klimabehälter
21 Hydrofolie
22 Wanne
23 Rand
24 Löcher
30 Label
40 Einheit zum Kühlen oder Wärmen der Luft
41 Messgerät
50 Beleuchtung
310 Aussaat des Saatguts auf einem Substrat auf einem Substratträger
320 Verpacken des Substratträgers in einem Klimabehälter und Ausbilden des Pflanzenaufzuchtsystems
330 Einsetzen des Pflanzenaufzuchtsystems in eine Transportbox
340 Transportieren der Transportbox mit mehreren Pflanzenaufzuchtsystemen zu einer Klimazelle
350 Einsetzen des Substratträgers in die Klimazelle
351 Auspacken der Klimabehälter aus der Transportbox
352 Entfernen der Hydrofolie
353 Einsetzen der Substratträger in eine wannenförmige Aufnahmeeinheit
354 Einsetzen der wannenförmigen Aufnahmeeinheit in die Klimazelle
Claims
1. Pflanzenaufzuchtsystem (100) aufweisend einen Substratträger (10), auf oder in welchem ein Substrat (11) zur Aufzucht von Pflanzen (12) angeordnet ist, auf dem sich ein Saatgut (12a) und/oder ein Keimling (12b) und/oder die Pflanze (12) befindet, wobei der Substratträger (10) von einem Klimabehälter (20) umschlossen ist, gekennzeichnet dadurch, dass der Klimabehälter (20) eine Hydrofolie (21) aufweist oder daraus besteht, wobei die Hydrofolie (21) derart ausgebildet ist im Innern des Klimabehälters (20) ein geeignetes und/oder vorgegebenes Luftfeuchtigkeitslevel zu halten.
2. Pflanzenaufzuchtsystem (100) gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Klimabehälter (20) eine Wanne (22) mit Rand (23) aufweist, und auf dem Rand (23) der Wanne (22) die Hydrofolie (21) aufgebracht ist, wobei die Hydrofolie (21) die Wanne (22) verschließt und somit der Klimabehälter (20) gebildet wird.
3. Pflanzenaufzuchtsystem (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass der Klimabehälter (20) für die Aufzucht der Pflanzen (12), insbesondere das Keimen des Saatguts (12a) und/oder das Wachstum der Keimlinge (12b), während eines Transports der Klimabehälters (20) ausgebildet ist.
4. Pflanzenaufzuchtsystem (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass der Substratträger (10) derart ausgeformt und/oder ausgebildet ist, dass die Pflanze (12) während ihres gesamten Wachstumsprozesses auf demselben Substratträger (10) verbleibt.
5. Pflanzenaufzuchtsystem (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Hydrofolie (21) mehrere Löcher (24) aufweist, welche einen Gasaustausch zulassen.
Pflanzenaufzuchtsystem (100) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass der Substratträger (10) und/oder der Klimabehälter (20) mit einem maschinenlesbaren Label (30) versehen ist. Pflanzenaufzuchtsystem (100) gemäß Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, dass das Label (30) zumindest Daten für eine automatisierte Handhabung aufweist, insbesondere für einen Transport des Pflanzenaufzuchtsystems (100) und/oder für einen Wachstumsprozess der Pflanzen (12) in einer Klimazelle, wie vorzugsweise den Tag der Aussaat, die Pflanzensorte, den Termin zur Umsetzung des Substratträgers in die Klimazelle und den Tag der Ernte. Transportbox (200) für ein Pflanzenaufzuchtsystem (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass mehrere Pflanzenaufzuchtsysteme (100) in der Transportbox (200) auf- und/oder nebeneinander angeordnet oder anordbar sind. Transportbox (200) gemäß Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, dass die Transportbox 200 eine interne Beleuchtung 50 aufweist, insbesondere mindestens eine batteriebetriebene LED (50). Transportbox (200) gemäß Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet dadurch, dass die Transportbox (200) eine Temperatur im Innern der Transportbox (200) innerhalb eines Bereichs von 0° bis 40°C hält, bevorzugt 10° bis 30°C, besonders bevorzugt 15° bis 25°C, ganz besonders bevorzugt ca. 20°C. Verfahren für eine Aufzucht von Pflanzen (12) und einen Transport eines Pflanzenaufzuchtsystems (100) mit auskeimendem Saatgut (12a), umfassend folgende Schritte: a) Aussaat des Saatguts (12a) auf einem Substrat (11) auf oder in einen Substratträger (10),
19 b) Verpacken des Substratträgers (10) in einen Klimabehälter (20), wobei das Pflanzenaufzuchtsystem (100) ausgebildet wird, c) Einsetzen des Pflanzenaufzuchtsystems (100) in eine Transportbox (200), d) Transportieren des Pflanzenaufzuchtsystems (100) zu einer Klimazelle mittels der Transportbox (200), e) Einbringen des Substratträgers (10) in die Klimazelle, in welcher die Pflanze (12) bis zur Ernte weiter wächst. Verfahren nach Anspruch 11, wobei nach dem Auskeimen des Saatguts (12a) die Pflanze (12) wenige Tage auf dem Substratträger (10) wächst, bevor dieser im Klimabehälter (20) verpackt wird. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei mehrere Pflanzenaufzuchtsysteme (100) in Schritt b) verpackt und in Schritt c) in der Transportbox (200) auf- und/oder nebeneinander angeordnet werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 - 13, wobei die Hydrofolie (21) des Klimabehälters (20) beim Entnehmen aus der Transportbox (200) oder beim Einsetzen in die Klimazelle entfernt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 - 14, wobei der Substratträger (10) im Laufe des Wachstumsprozesses in der Klimazelle mehrmals in einen Bereich mit anderen Wachstumsbedingungen versetzt wird.
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