DE102011001457A1

DE102011001457A1 - Pflanzenaufzuchtsystem, Gewächshaus und Verfahren zur Aufzucht von Pflanzen

Info

Publication number: DE102011001457A1
Application number: DE102011001457A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2012-09-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Pflanzenaufzuchtsystem (10) zur Aufzucht von Pflanzen (20) in einem Nährstoffmedium (22), insbesondere Erde, umfassend: (a) eine Heizeinrichtung (12), (b) einen Träger (14) und (c) eine von dem Träger getragene Folie (16), wobei die Heizeinrichtung und die Folie einen Raum für die Aufzucht der Pflanzen in dem Nährstoffmedium bilden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Pflanzenaufzuchtsystem zur Aufzucht von Pflanzen, ein ein solches Pflanzenaufzuchtsystem umfassendes Gewächshaus und ein Verfahren zur Aufzucht von Pflanzen, das ein solches Pflanzenaufzuchtsystem einsetzt.
Stand der Technik
Für ein gutes Gedeihen, insbesondere ein schnelles Wachstum bei der Zucht und vor allem bei der Aufzucht, von Pflanzen sind die Umgebungsbedingungen von entscheidender Bedeutung, insbesondere die Temperatur, Wasserzufuhr, Lichteinstrahlung.
Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 268 556 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kultivierung von Pflanzen bekannt, wobei eine gegenüber einem wässrigen Pflanzennährstoffmedium durchlässige aber gegenüber Pflanzenwurzeln undurchlässige Membran, die aus einem im Wesentlichen wasserunlöslichen und biologisch nicht abbaubarem Material besteht, eingesetzt wird. Diese Vorrichtung und dieses Verfahren können im Freien oder in einem Gewächshaus eingesetzt werden. Es soll insbesondere durch eine wirksame Begrenzung oder Steuerung des Wurzelwachstums durch eine Beschränkung der Wasserzufuhr zu der Kontakt- oder Zwischenlagenschicht zwischen Wurzeln und der Membran eine Verringerung der Wärmezufuhr erreicht werden.
In der Offenlegungsschrift DE 41 10 385 A1 wird eine Matte für den Pflanzenanbau beschrieben, die separate Kammern aufweist für Keimlinge und Nährbodenmaterial, wobei diese Kammern zwischen zwei Folien gebildet werden. Diese Matte soll den Pflanzenanbau auf schwer oder nicht nutzbaren Böden ermöglichen, insbesondere in Wüsten oder Halbwüsten, und der Verdunstung von Wasser und der Erosion von Nährbodenmaterial durch exogene Kräfte entgegenwirken.
Die Offenlegungsschrift DE 42 24 782 A1 beschreibt eine wachstumsfördernde Pflanzenfolie, welche die Kältebrücke vom Boden zum Weltraum im Bereich der thermischen Infrarotstrahlung in den atmosphärischen Fenstern bei 3–5 und 8–4 μm unterbricht bzw. mindert, um das nächtliche Auskühlen des Bodens zu reduzieren und so verbesserte Wachstumsbedingungen zu erzeugen.
Ferner sind Gewächshäuser bekannt, in denen die Wachstumsbedingungen für Pflanzen im Vergleich zu den Wachstumsbedingungen im Freien verbessert sind. Nachteilig an den Gewächshäusern ist, dass diese vergleichsweise aufwändig zu versorgen sind, da relativ viel Energie aufgewendet werden muss, um dort verbesserte Wachstumsbedingungen zu erzeugen. Denn die Energie, die dafür notwendig ist, muss nicht nur dem Nährstoffmedium, in dem die Pflanzen gezüchtet werden, und den Pflanzen zugeführt werden, sondern auch in das Gewächshaus selbst und in den Raum, den das Gewächshaus aufspannt. Unter diesem Gesichtspunkt sind. Gewächshäuser günstig, die möglichst wenig Raum aufspannen. Diese haben jedoch den Nachteil, dass sie im Betrieb nur umständlich bedienbar sind, insbesondere schwer zugänglich sein können und die Versorgung durch Betriebspersonal erschweren können.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll ein verbessertes Pflanzenaufzuchtsystem zur Aufzucht von Pflanzen, ein verbessertes Gewächshaus und ein verbessertes Verfahren zur Aufzucht von Pflanzen bereitgestellt werden, insbesondere ein hinsichtlich der Energieeffizienz verbessertes Pflanzenaufzuchtsystem, Gewächshaus und Verfahren zur Aufzucht mit verbesserten Wachstumsbedingungen und verbesserter Bedienbarkeit.
Offenbarung der Erfindung
Die oben genannte Aufgabe wird gelöst durch ein Pflanzenaufzuchtsystem zur Aufzucht von Pflanzen in einem Nährstoffmedium, insbesondere Erde, umfassend:

(a) eine Heizeinrichtung,
(b) einen Träger und
(c) eine von dem Träger getragene Folie,

Durch die das erfindungsgemäße Pflanzenaufzuchtsystem können in dem durch die Heizeinrichtung und die Folie aufgespannten Raum auf einfache, kostengünstige, energiesparende und einfach zu handhabende und bedienbare Weise gute Bedingungen für das Gedeihen und das Wachstum von Pflanzen geschaffen werden. Durch die Heizeinrichtung kann Energie in Form von Wärme zugeführt werden. Insbesondere kann dem Pflanzenaufzuchtsystem Strahlungswärme zugeführt werden. Wegen des einfachen Aufbaus aus Heizeinrichtung, Träger und Folie ist das System nicht nur kostengünstig und einfach zu handhaben, sondern der Raum kann hinsichtlich seines Volumens minimiert werden, so dass Energie eingespart werden kann. Denn der Raum kann einfach und energieeffizient versorgt werden, da nur relativ wenig Energie aufgewendet werden muss, um dort verbesserte Wachstumsbedingungen zu erzeugen. Denn die Energie, die dafür notwendig ist, kann fast ausschließlich dem Nährstoffmedium, in dem die Pflanzen gezüchtet werden, und den Pflanzen zugeführt werden, da die Folie und der Träger selbst nur wenig Energie aufnehmen und der Raum, der von ihnen aufspannt wird sehr klein gehalten werden kann.
In einfacher Weise kann das System in einem üblichen Gewächshaus angeordnet werden. Dort ist das System einfach zu handhaben und leicht zugänglich. Besonders vorteilhaft muss das Gewächshaus auch bei sehr tiefen Außentemperaturen nicht besonders stark aufgeheizt werden, da die Pflanzen in dem erfindungsgemäßen Pflanzenaufzuchtsystem direkt über die Heizeinrichtung mit Wärme versorgt werden können. Dadurch wird die Energieeffizienz weiter gesteigert. Außerdem kann bei Minusgraden nur so Frost an den Pflanzen vermieden werden, da so die Temperatur in dem Raum leicht über 0°C gehalten werden kann ohne Überstrapazierung der Heizeinrichtung und/oder der Pflanzen.
Die Heizeinrichtung kann eine Heizplatte umfassen, auf der das Nährstoffmedium angeordnet ist. So können das Nährstoffmedium und die Pflanzen darin direkt mit Wärme versorgt werden. Die Heizplatte kann eine Heizfolie, Srahlungsfolie, Elekrtoheizmatte oder ein Heizband umfassen. Eine Heizfolie, vorzugsweise schwarz, ist gegenüber einem Heizband bevorzugt, da eine Heizfolie wesentlich weniger Energie in Form von Strom benötigt. Bevorzugte Heizfolien sind solche mit Carbonfasern, z. B. solche der Firma Frenzelit, die unter dem Namen HICOTEC^® vertrieben werden. Besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung so aufgebaut, dass die Heizfolie zwischen Aluminium, vorzugsweise einer Aluminiumfolie, und einem Kunststoff, vorzugsweise PVC, beispielsweise in Form einer Platte, angeordnet ist. Auf einer solchen PVC-Platte, die die Heizfolie schützt, kann das Nährstoffmedium, z. B. Erde, Spezialerde je nach Pflanzentyp mit speziellem Mineralstoff- und/oder Nährstoffgehalt, Stroh oder ein anderes geeignetes organisches Material, aufgebracht werden.
Das Nährstoffmedium kann sich in einem Behälter, wie einem Topf oder einer Kiste, befinden. Der Behälter kann auf einfache Weise auf die Heizeinrichtung gestellt werden, besonders bevorzugt auf eine Platte.
Der Träger kann ein ein- oder mehrteiliges Gestänge, insbesondere aus Kunststoff oder Leichtmetall, vorzugsweise aus Polycarbonat, umfassen.
Das Gestänge kann aus mindestens zwei bogenförmigen, vorzugsweise selbststehenden, Elementen bestehen. Das Gestänge kann dazu vorzugsweise ein rundes oder mehreckiges Profil im Querschnitt aufweisen. Ferner können Stützelemente vorgesehen sein, die die Standfestigkeit des Gestänges verbessern können, beispielsweise in Form von seitlichen Streben oder Erhebungen an den Enden, mit denen das Gestänge auf den Boden gestellt wird. Ferner können die Enden angespitzt sein und so in den Boden gesteckt und darin gesichert sein. Das Gestänge ist vorzugsweise so aufgebaut, dass der Raum vorzugsweise tunnelförmig ausgebildet ist. Es kann aus Aluminium, Kunststoff, Kunststoffgemischen, Verbundwerkstoffen sein. Besonders bevorzugt ist es aus Polycarbonat.
Die Folie kann aus einschichtigem oder mehrschichtigem Kunststoff bestehen und ist vorzugsweise gaspermeabel, insbesondere luftdurchlässig. Die Folie kann beispielsweise eine Lochfolie oder eine Schlitzfolie sein. Als Folie kann in dieser Beschreibung und den Ansprüchen auch ein Vlies eingesetzt werden. Im Verlauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens können auch mehrere, verschiedene Folien eingesetzt werden, insbesondere wechselweise, zum Beispiel anfangs ein Vlies und später eine andere Folie, wie eine Loch- oder Schlitzfolie. Der Einsatz der jeweiligen Folie, insbesondere zu welchem Zeitpunkt des Aufzuchtverfahrens, kann gewählt werden in Abhängigkeit von der Art der Pflanze, der Luft- und/oder Lichtdurchlässigkeit der Folie, den Abstrahlungseigenschaften der Folie, den Isolierungseigenschaften der Folie, der Temperaturleitfähigkeit der Folie, den Außenbedingungen, wie Temperatur, Feuchtigkeit, Luftdruck. Es können aber auch mehrere Folien übereinander eingesetzt werden, z. B. ein Vlies über einer Lochfolie und/oder einer Schlitzfolie oder in einer anderen denkbaren Kombination.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Pflanzenaufzuchtsystem ein Bewässerungssystem zur Zufuhr von Wasser in das Nährstoffmedium und/oder den Raum.
Das erfindungsgemäße System kann eine Sensoreinrichtung umfassen zur Messung von Temperatur und/oder Feuchtigkeit in dem Nährstoffmedium und/oder dem Raum.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Pflanzenaufzuchtsystem eine Steuer- und/oder Regelvorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung von Temperatur und/oder Feuchtigkeit in dem Substrat und/oder dem Raum.
Ferner stellt die Erfindung ein Gewächshaus bereit, das ein erfindungsgemäßes Pflanzenaufzuchtsystem umfasst.
Außerdem stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Aufzucht von Pflanzen bereit, das umfasst:

(A) Einsäen von Saatgut oder Einsetzen von Sprösslingen oder Jungpflanzen in das Nährstoffmedium eines erfindungsgemäßen Pflanzenaufzuchtsystems,
(B) Zufuhr von Wärme in das Pflanzenaufzuchtsystem, vorzugsweise über die Heizeinrichtung.

Als Pflanzen kommen für die Erfindung Gemüse aller Art, z. B. Radieschen, Kohl, Rüben, oder Kohlrabi, Salate, z. B. Kopfsalat, Pilze, Obst und Zierpflanzen in Betracht. Besonders bevorzugt sind Wärme liebende Pflanzen. Die Pflanzen können aus Samen, Klein- oder Jungpflanzen oder Setzlingen als Saatgut herangezüchtet werden.
Kurze Figurenbeschreibung
1 zeigt eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßes Pflanzenaufzuchtsystems. 2 zeigt eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Gewächshauses mit dem System gemäß 1.
Die vorliegende Erfindung wird nun in weiteren Einzelheiten mit Hilfe der Figuren und anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben.
In den verschiedenen Figuren sind entsprechende Bauteile, Elemente und Gegenstände mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Pflanzenaufzuchtsystem 10 zur Aufzucht von Pflanzen 20 in Erde als Nährstoffmedium 22. Es umfasst die Heizeinrichtung 12, den Träger 14 und die von dem Träger getragene Folie 16. Die Enden der Trägerelemente 14 sind angespitzt und können so leicht in den Boden geschoben werden. Dadurch wird die Standfestigkeit erhöht. Die Heizeinrichtung und die Folie spannen dabei einen Raum für die Aufzucht der Pflanzen in dem Nährstoffmedium auf. Die Heizeinrichtung 12 umfasst eine Heizplatte, auf der das Nährstoffmedium angeordnet ist. Die Heizplatte umfasst eine HICOTEC^® Heizfolie. Der Träger umfasst ein zweiteiliges Gestänge aus bogenförmigen, selbststehenden Elementen 14 aus Polycarbonat. Dadurch ist der Raum tunnelförmig ausgebildet.
Die 2 zeigt ein Gewächshaus mit dem in 1 gezeigten Pflanzenaufzuchtsystem.
Beispiel
In dem in den 1 und 2 gezeigten Pflanzenaufzuchtsystem, das in einem Gewächshaus angeordnet ist, werden 25 Kopfsalatpflanzen in Form von Jungpflanzen eingesetzt und herangezüchtet. Neben dem Pflanzenaufzuchtsystem werden gleichzeitig weitere 25 Kopfsalatpflanzen in demselben Gewächshaus gezüchtet. Die Pflanzen werden jeweils in Aufzuchterde gezüchtet. Als Heizfolie wird eine HICOTEC^® Folie von Frenzelit eingesetzt. In dem Gewächshaus wird die Lufttemperatur im Versuchszeitraum im Bereich von –6 bis –4°C gehalten bei einer Außentemperatur im Bereich von –15 bis –5°C. In dem Raum des Pflanzenaufzuchtsystems wird die Temperatur im Bereich von 2 bis 4°C gehalten. Die Temperatur in dem Nährstoffmedium des Pflanzenaufzuchtsystems wird bei 14 bis 16°C gehalten, während die Temperatur in der Erde der Vergleichspflanzen in dem Gewächshaus im Bereich von 2 bis 4°C liegt. Um Kopfsalatpflanzen von durchschnittlich 300 g heranzuzüchten benötigt man im Gewächshaus ohne das Pflanzenaufzuchtsystem der Erfindung in diesem Beispiel 12 Wochen. In dem Pflanzenaufzuchtsystem der Erfindung erhält man dagegen Kopfsalatpflanzen mit einem Gewicht von durchschnittlich 300 g schon nach 6 Wochen. Die Zeit zur Aufzucht wird also durch die Erfindung halbiert, das Pflanzenwachstum also deutlich beschleunigt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0268556 A1 [0003]
DE 4110385 A1 [0004]
DE 4224782 A1 [0005]

Claims

Pflanzenaufzuchtsystem (10) zur Aufzucht von Pflanzen (20) in einem Nährstoffmedium (22), insbesondere Erde, umfassend: (a) eine Heizeinrichtung (12), (b) einen Träger (14) und (c) eine von dem Träger getragene Folie (16), wobei die Heizeinrichtung und die Folie einen Raum für die Aufzucht der Pflanzen in dem Nährstoffmedium bilden.
System nach Anspruch 1, wobei die Heizeinrichtung (12) eine Heizplatte umfasst, auf der das Nährstoffmedium angeordnet ist.
System nach einem vorstehenden Anspruch, wobei die Heizplatte eine Heizfolie umfasst.
System nach einem vorstehenden Anspruch, wobei der Träger ein ein- oder mehrteiliges Gestänge, vorzugsweise aus Polycarbonat, umfasst.
System nach einem vorstehenden Anspruch, wobei das Gestänge aus mindestens zwei bogenförmigen, vorzugsweise selbststehenden, Elementen besteht.
System nach einem vorstehenden Anspruch, wobei der Raum tunnelförmig ausgebildet ist.
System nach einem vorstehenden Anspruch, umfassend ein Bewässerungssystem zur Zufuhr von Wasser in das Nährstoffmedium und/oder den Raum.
System nach einem vorstehenden Anspruch, das eine Sensoreinrichtung umfasst zur Messung von Temperatur und/oder Feuchtigkeit in dem Nährstoffmedium und/oder dem Raum.
System nach einem vorstehenden Anspruch, umfassend eine Steuer- und/oder Regelvorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung von Temperatur und/oder Feuchtigkeit in dem Substrat und/oder dem Raum.
Gewächshaus (30), umfassend ein Pflanzenaufzuchtsystem nach einem vorstehenden Anspruch.
Verfahren zur Aufzucht von Pflanzen, umfassend: (A) Einsäen von Saatgut oder Einsetzen von Sprösslingen oder Jungpflanzen in das Nährstoffmedium eines Pflanzenaufzuchtsystems (10) nach einem vorstehenden Anspruch, (B) Zufuhr von Wärme in das Pflanzenaufzuchtsystem nach einem vorstehenden Anspruch, vorzugsweise über die Heizeinrichtung.