[go: up one dir, main page]

WO2018220011A1 - Vorrichtung zur förderung des wachstums von pflanzen - Google Patents

Vorrichtung zur förderung des wachstums von pflanzen Download PDF

Info

Publication number
WO2018220011A1
WO2018220011A1 PCT/EP2018/064182 EP2018064182W WO2018220011A1 WO 2018220011 A1 WO2018220011 A1 WO 2018220011A1 EP 2018064182 W EP2018064182 W EP 2018064182W WO 2018220011 A1 WO2018220011 A1 WO 2018220011A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plants
conveyor belt
conveyor
plant
conveying path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/064182
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Simon Vogel
Stefan Schillberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to CN202010662295.4A priority Critical patent/CN111727868B/zh
Priority to SG11201910080W priority patent/SG11201910080WA/en
Priority to JP2019566196A priority patent/JP7329450B2/ja
Priority to CN201880050113.9A priority patent/CN110996654B/zh
Priority to EP20188084.6A priority patent/EP3750398B1/de
Priority to US16/618,084 priority patent/US12201071B2/en
Priority to ES18726182T priority patent/ES2975277T3/es
Priority to KR1020207021726A priority patent/KR102730563B1/ko
Priority to KR1020197032233A priority patent/KR102654971B1/ko
Priority to AU2018275644A priority patent/AU2018275644A1/en
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority to EP18726182.1A priority patent/EP3629705B1/de
Publication of WO2018220011A1 publication Critical patent/WO2018220011A1/de
Priority to SA519410424A priority patent/SA519410424B1/ar
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to AU2020210163A priority patent/AU2020210163A1/en
Priority to US17/000,178 priority patent/US12284954B2/en
Priority to AU2022291638A priority patent/AU2022291638B2/en
Priority to AU2022291636A priority patent/AU2022291636B2/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • A01G31/04—Hydroponic culture on conveyors
    • 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
    • A01G31/04—Hydroponic culture on conveyors
    • A01G31/042—Hydroponic culture on conveyors with containers travelling on a belt or the like, or conveyed by chains
    • 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
    • A01G31/04—Hydroponic culture on conveyors
    • A01G31/047—Hydroponic culture on conveyors with containers inside rotating drums or rotating around a horizontal axis, e.g. carousels
    • 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
    • A01G7/00—Botany in general
    • A01G7/04—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
    • A01G7/045—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device for automated plant rearing, which has a conveyor belt, which is movable along a conveying path, for transporting plants at least in sections.
  • a conveying path for transporting plants at least in sections.
  • the plants are supplied with water and nutrients, at least temporarily, by a nutrient supply unit.
  • systems for growing plants are known in which the plants are arranged in a racking system and automatically supplied during the growth phase with a nutrient medium.
  • a racking system for example, in JP 2014-168420 A, in which case the plants intended for rearing are each fixed in a horizontal plane in a carrier medium and are supplied with water and nutrients through regular flooding and draining of nutrient medium.
  • an artificial lighting with the help of directly attached to the plants fluorescent tubes or LEDs.
  • a special greenhouse which is designed in the form of a tower greenhouse. It is essential that the height of a building is utilized to realize a conveyor line for plant breeding.
  • the greenhouse described has a plurality of serpentine conveyor belts for transporting the plants, wherein the conveyor belt is designed as an orbit and having upper and lower pulleys, so that the plants can be moved vertically in different directions.
  • suitable fluorescent tubes are provided between the vertically arranged conveyor belts.
  • the known automated systems for plant breeding have a number of advantages over conventional agriculture on fields despite the increased energy requirements.
  • the climatic conditions inside the greenhouse can be optimally adapted to the respective plants over the entire time and thus a constant plant growth can be achieved.
  • due to special water recovery facilities significantly less water is needed to grow the crops than when cultivating farmland outdoors.
  • comparatively little fertilizer is needed and by cultivating the plants in fully air-conditioned rooms a pesticide-free cultivation is possible.
  • the invention is the The object of the invention is to provide a plant rearing system which enables a simple rearing of commercial and ornamental plants adapted to the plant growth phase, which is preferably carried out in closed rooms.
  • the technical solution to be specified should allow, in particular in a comparatively simple manner, an almost complete automation of the plant rearing from the application of a seed to the harvest of the fully mature plant. Furthermore, it should be ensured that the water and nutrient requirements can be kept to a minimum.
  • the inventively designed device should be characterized by a simple structural design, which can be realized in a preferred manner with the system components known for the construction of automated greenhouse systems.
  • the invention relates to a device for promoting the growth of plants, in particular for automated plant rearing, with a conveyor belt which can be moved along a conveying path for the at least partial transport of plants.
  • the transported plants are at least temporarily illuminated during the movement along the conveyor line and supplied by a nutrient supply with nutrients and water and are at least approximately horizontally and at least approximately moved vertically in at least a second section during their promotion along the conveyor line in at least a first section.
  • the invention is characterized in that the plants are at least temporarily fixed during transport along the conveyor track relative to the conveyor belt that roots of the plants at least partially protrude into an area arranged below a bottom of the conveyor belt, while leaves and / or fruits of the plants at least partially in a region which is located above a top side opposite the underside of the conveyor belt, wherein below the conveyor belt a Nährmediummakers is arranged so that the fixed on the conveyor belt plants, especially the roots below the conveyor belt, are aeroponically supplied with nutrient medium.
  • the plants are fixed on the conveyor belt during their growth phase, are continuously moved and at least temporarily transported in along a light source and that are spaced from each other Bottom of the conveyor belt a Nährmediumsmakers, in particular with spray nozzles, located, which ensures in this area an aeroponic supply of plants with nutrient medium.
  • the root area during the movement which takes place preferably both vertically and at least temporarily in the horizontal direction, continuously supplied with nutrients. Due to the special arrangement of the conveyor line with at least approximately vertically extending in the upward and downward direction sections, the plants are exposed to a constant orbital repositioning, which favors the plant growth.
  • the conveyor belt at least partially has a carrier material in which the plants are at least temporarily fixed during transport along the conveyor line.
  • the carrier material is chosen such that the seeds or plants find good support and the material can also forward water and / or nutrient medium and store at least temporarily. Since the device according to the invention transports the plants at least partially in approximately vertical direction, it is possible that according to a particular embodiment of the invention, the plants during their growth phase continuously along an illumination source and / or moved to this, the illumination is preferably carried out as soon as Plants are moved in the vertical direction.
  • the illumination is preferably carried out as soon as Plants are moved in the vertical direction.
  • the areoponische supply of the root area with nutrients is preferably at least temporarily while the plants are moved in the vertical direction.
  • an upper deflection point is provided between two vertically extending sections of the conveyor line, so that the plants are moved with the conveyor belt in the vertical direction upwards and then after circulating the deflection in the vertical direction downwards, the orientation of the Plants, from the root to the shoot tip, perpendicular to this direction of movement.
  • artificially generated light is used for lighting natural and / or by means of a lighting unit, which, for example, has at least one fluorescent tube and / or one LED.
  • a lighting unit for generating light has the advantage that the lighting targeted, especially adapted to the crop to be cultivated, and / or plant growth, and can be done if required at any time.
  • the illumination of the plants takes place only in certain areas of the conveyor line, in particular in selected areas in which the plants are moved in the vertical direction and very particularly preferably in the Half of the total provided vertical areas, so that a day-night rhythm can be imitated.
  • the illumination is done with vertically arranged LED panels or other lighting systems.
  • the lighting unit is designed such that a lighting of the plants takes place in selectively selected sections of the conveyor line.
  • the illumination takes place while the plants are continuously moved upwards on a vertically arranged section of the conveyor line.
  • the fixed on the conveyor belt plants especially the roots below the conveyor belt, supplied aeroponically with nutrient medium, as soon as they are moved in the vertical direction, while in the region of a lower deflection point extending between two vertically extending sections of the conveyor line is at least partially moved by a dip, so that in this area a hydroponic Nährstoffversorg the plants, in particular the root system takes place.
  • a nutrient medium misting system is preferably used for the aeroponic irrigation of the root system of the plants.
  • the conveying path is dimensioned in such a way and / or the running speed of the conveyor belt is set such that a single up and down movement of the conveyor belt via a deflection with simultaneous humidification of the root area at the bottom is carried out as a module, such a cultivation loop preferably being in 24 hours.
  • a module such a cultivation loop preferably being in 24 hours. Due to a modular structure, it is advantageously possible to adapt an entire plant for the automated rearing of plants to the respective needs, ie to the respective plant species and / or the respective vegetation phase.
  • each module is adapted to the needs of the growth stadium of the respective plants in terms of nutrient requirements, lighting and space requirements.
  • the individual modules or sections of the conveying path with the conveyor belt are designed such that in particular the length of the lower sections, which are arranged between two vertically extending sections, can be changed.
  • the distances between an approximately vertically downwards and an approximately vertically upwardly extending section of the route increase with increasing transport time of the plants, so that the distances are adapted to the plant growth.
  • By a targeted variation of the distance of the vertically extending sections it is thus possible to adjust the distance to the respective size of the fixed on the conveyor belt plants.
  • the conveyor belt has rigid strips which are arranged next to one another and which are made of a very wide variety of materials, such as polyvinyl chloride (PVC). can be made.
  • PVC polyvinyl chloride
  • This adaptation of the conveyor line or the conveyor belt to the changing size of the plants on the one hand takes into account the increasing space requirement of the plant and on the other hand minimizes the use of material and energy. In this way, the plant is operated both effectively from an economic as well as ecological point of view, as for example, the effort in the seedling phase for irrigation and lighting is significantly reduced.
  • a further special embodiment of the invention provides that the conveying path or the conveyor belt moved along the conveying path is moved on a closed circular or oval path.
  • an internal aerobic nutrient supply is provided for cultivating the moving plants.
  • Such a plant-growing plant is particularly suitable for the cultivation of strawberries, cut lettuce, spinach, arugula and / or bush tomatoes.
  • a lighting unit which enables a targeted and controlled irradiation of the plants with the appropriate wavelengths. Also in this case it is again conceivable to adapt the lighting to the respective needs of the plant or the different growth phases. In this way, the lighting of the plants is specifically adapted to plant growth.
  • the device is designed such that both illuminated, as well as unlit sections of the conveyor line are provided.
  • the device according to the invention for automated plant breeding has an assembly system by which an automated loading of the conveyor belt and / or the carrier material provided on the conveyor belt with at least one seed and / or with a young plant takes place. It is also conceivable that a crop module is provided in an area of the conveyor belt with which the plant grown to the desired size, in particular the foliage and / or the fruit, can be removed. Further preferably, the device according to the invention has a section, which is preferably located adjacent to the harvesting module, in which the conveyor belt is cleaned and / or sterilized.
  • a device according to the invention is designed such that a loading and a harvesting unit are provided, between which in the direction of movement of the conveyor belt, a cleaning and / or a sterilization system, in particular a Dampfstil Deutschensstrom is located, so that the conveyor belt after harvesting the grown plants or before being refurbished and / or sterilized.
  • a cleaning and / or a sterilization system in particular a Dampfstil Deutschensstrom is located, so that the conveyor belt after harvesting the grown plants or before being refurbished and / or sterilized.
  • the conveyor belt has suitable plant containers which can be equipped with plants and which are fastened by means of fastening elements on the circulating conveyor belt.
  • the conveyor belt has at least one conveyor chain, in which a serving as a fastener hooks of the plant container is mounted as soon as a plant to be transported along the conveyor line. If plant containers which can be connected in accordance with the conveyor belt are used, they are preferably detached from the conveyor belt or conveyor chain for harvesting, cleaned at the end of the harvest, and finally returned to the assembly line. After being populated with a seed or a young plant, appropriate plant containers are in turn hooked into the conveyor at the beginning of the conveyor belt.
  • the invention further relates to a method for the automated rearing of useful or ornamental plants.
  • Essential to the method according to the invention is that the plants are transported fixed on or fixed to the conveyor belt and are exposed by the at least temporarily held, at least almost vertical transport connected to a deflection at the upper and lower deflection of a permanent orbital repositioning. Due to the fixed plant management, it is further comparatively easy to ensure a permanent aerobic irrigation without the leaf portion of the planting is unnecessarily moistened. For this reason, diseases of the leaf mass can be largely avoided.
  • the type of spatial separation of foliage and root area also allows a more controllable and controllable atmosphere and it can reliably avoid too high humidity.
  • a particular advantage of the invention is further the possibility of adapting the conveyor line or the conveyor belt to the size of the plants. This is preferably done by mechanical spreading of the conveyor belt in the region of the fixing points and / or the distances between individual cultivation modules in order to meet the increasing space requirements of the growing plants. By optimizing lighting and irrigation regimes for the changed distances between the plants, significant savings in installation and energy consumption can be realized.
  • the device according to the invention which preferably provides for a modular arrangement of cultivation modules which are of a loop-like design in the vertical direction, it is possible to cultivate plants particularly flexibly, adapted to the planting and the growth stage of the plants and, moreover, economically. Furthermore, significant cost savings can be realized in an advantageous manner by combining with an automated assembly and / or harvesting unit at the beginning or end of the conveyor line.
  • FIG. 1 Schematic representation of an apparatus according to the invention for automated plant rearing
  • Figure 2 Top view of a suitable for a device for automated plant breeding conveyor belt
  • FIG. 3 Schematic representation of a demonstrator used for a plant breeding experiment of a plant rearing plant designed according to the invention.
  • FIG. 1 shows schematically a device according to the invention for automated plant rearing.
  • Essential to this device is that the plants 8 fixed during their transport along the conveyor line 1 on the conveyor belt 2 are, with the roots of the plants 8 are at least for the most part on a different side of the conveyor belt 2 as the foliage.
  • the dimensioning of the conveyor line 1 and the speed of movement of the conveyor belt 2 are chosen such that the period of time that the plants 8 are moved from the application of a seed or a young plant on the conveyor belt 2 to the distance from the conveyor belt 2 along the conveyor line 1, a vegetation phase corresponds to the corresponding plant 8.
  • the plants 8 fixed on the conveyor belt 2 are each moved vertically in sections in both the upward and downward directions, while these are in particular in the region of the upper and lower deflection points 4, 5 between the individual vertical sections 6 are at least temporarily moved in the horizontal direction.
  • a loading unit 12 is provided, are fitted by the receiving elements 3 of the conveyor belt 2 each with a young plant 8.
  • the receiving elements 3 each have a carrier material 18, preferably rock wool, in which the plant 8, in particular its roots are fixed. It is essential that the roots of the plants 8 are located in a region 19 below the conveyor belt 2, while the foliage extends into a region 20 above the conveyor belt 2.
  • the areas 19, 20, in which the root system on the one hand and the foliage on the other hand are located, are spatially separated from each other in this way.
  • the root system is located in a ventilated room in which aeroponic humidification and nutrient supply 9a of the plants 8 takes place.
  • the plants 8 with the conveyor belt 2 are alternately moved in the vertical direction to an upper deflection point 4 and then in turn down in the direction of a lower deflection point 5.
  • the plants 8 reach the lower end of the vertical section 6, they are moved in the horizontal direction, at least over a short section 7.
  • the carrier material with the roots of the plant 8 arranged therein is immersed in a dipping bath 9b, so that hydroponic humidification and nutrient supply of the plants 8 is effected.
  • the plants 8 will in turn over the next the vertical sections 6 of the conveyor section 1 with the intermediate arranged upper deflection point 4 moves. While the plants 8 are moved along these vertically arranged track sections 6, aerosol humidification 9 a of the plant roots on the underside of the conveyor belt 2 takes place again.
  • a section of the conveyor line 1, which consists of two vertical sections 6, in which the plants 8 are moved from the bottom upwards and then from the top downwards, and a deflection point 5 arranged between the vertical lines, is referred to as a module or cultivation module.
  • a module is designed and the speed of the conveyor belt 2 set such that the plants 8 undergo such a module within 24 hours.
  • an entire system is assembled from the required number of modules so that an entire growth phase of the respective plant 8 can be realized.
  • the device for automated plant breeding has a lighting unit 10, which is designed such that the plants 8 are partially illuminated during their movement along the conveyor line 1 with artificially generated light and partially not illuminated.
  • the lighting of the plants 8 always takes place during their downward movement on a vertical section 6 between the upper 4 and the lower 5 deflection point.
  • a shading phase 1 1 is provided during the movement of the plants 8 along a running from bottom to top track section.
  • the lighting unit 10 is covered such that the plants 8 are not illuminated.
  • the lighting is controlled or regulated by means of sensors and a control unit in a suitable manner.
  • LED panels are provided as lighting unit 10, which are each arranged opposite the vertical section 6 extending in the downward direction.
  • the device for automated plant rearing represented in FIG. 1 has an adjusting unit 21, so that the distance between the individual modules consisting of two vertical sections 6 and an upper deflection point 4 arranged therebetween can be adapted to the size growth of the individual plants 8.
  • the size of the plants 8 increases during their transport along the conveying path 1.
  • the conveyor belt 2 is designed such that, depending on the plant growth, the distance between the individual receiving elements 3, in which the plants are each fixed, is variable.
  • an automated harvesting unit 13 which removes the plants 8, which have now grown to normal size, from the circulating conveyor belt 2.
  • the conveyor belt 2 is again deflected and finally runs back to the loading unit 12.
  • the conveyor belt 2 is first cleaned on the route between the harvesting unit 13 and the loading unit 12 Finally, surface sterilized using a steam sterilization system 14.
  • the conveyor belt 2 thus passes completely cleaned and sterilized again to the loading unit 12, through which the individual receiving elements 3 of the conveyor belt 2 again with carrier material 18, at least if this is not reusable, and seed or young plants 8 are fitted.
  • the individual receiving elements 3 are initially in the assembly unit 12 or an upstream process step with support material 18, if this is not reusable, and are equipped with a seed or a young plant 8, so that the already stocked Receiving elements 3 can be applied to the conveyor belt 2 or attached to this.
  • the receiving elements 3 are integrated in the conveyor belt 2 or at least firmly connected thereto, so that the loading unit 12 introduces only a seed or a young plant 8 and, if necessary, new carrier material 18 in the receiving elements 3.
  • FIG. 2 shows a plan view of a detail of a conveyor belt 2 which can be adapted to the growth of the plants 8 during their conveyance along the conveyor line 1.
  • a corresponding adjustment of the distance between the individual receiving elements 3 is useful, since with increasing growth of the plants 8 in particular the leaf content, for example in lettuce heads, increases and thus the area requirement of the individual plants 8 grows.
  • the individual receiving elements 3 of the conveyor belt 2 are suitably pulled apart by means of mechanical elements, so that the individual plant 8 has more space for their growth and sufficient illumination of the plant is ensured.
  • the adaptation described above is essentially achieved in that the distance between the receiving elements 3, in each of which a plant 8 or whose root is fixed in the carrier material 18, is varied on the conveyor belt 2 as a function of the residence time of the plants 8. Taking into account the size and the rate of plant growth, the distances between the individual images during transport of the plants 8 are increased.
  • a section of a conveyor belt 2 with plants 8 fixed thereto is shown in FIG. 2 in each case in two different growth stages of the plants 8. While the plants 8 shown in FIG. 2 a) are still at the beginning of the conveyor line 1 and are comparatively small, they are already in the state shown in FIG. 2 b) immediately before harvesting and have therefore reached a corresponding size.
  • the distances between the individual receiving elements 3 in Figure 2 b) are significantly greater than the corresponding distances in Figure 2 a).
  • the conveyor belt 2 has conveyor chains 15 to which the individual plant receptacles 3 are attached via suitable, elastic conveyor belts 16.
  • the conveyor belts 16 are designed such that both the distance “A” between the parallel arranged conveyor belts 16 and the distance “B” between each attached to a conveyor belt 16 receiving elements 3 can be changed. While a change in the distance "A” is realized by a movement of the conveyor belts 16 to the outside, the distances "B" between the individual receptacles 3 are changed by an elastic stretching of the conveyor belts 16 in the longitudinal direction.
  • an increase in the distances to the not directly connected to the conveyor belts 16 receiving elements 3 is achieved by 3 elastic connecting elements 17 are provided between the receiving elements, which are stretched according to an adjustment of the conveyor belts 16.
  • the attachment of the receptacles 3 to the conveyor belts 16 can be done by hanging at least a portion of the receptacles 3 in the conveyor belts 16. It is also conceivable that at least a part of the receptacles 3 is firmly connected to a respective conveyor belt 16.
  • 3 elastically stretchable elements 17 are provided only between the individual receiving elements and only the outer receptacles 3, namely in Figure 2, each located at the vertices 3 shots are pulled outwards.
  • the receptacles 3 could be arranged at different locations on an elastic net or a corresponding elastic net could form at least part of the conveyor belt 2, wherein the net can be pulled apart as needed, in particular as a function of plant growth, to meet the distances between the receptacles 3 as required to change.
  • FIG. 1 a demonstrator has been constructed, which is shown schematically in FIG.
  • This demonstrator has a conveyor line 1 with a circulating in an oval conveyor belt 2, the two vertical sections 6 and in the region of the upper deflection point 4 and the lower deflection point 5 each have horizontal sections 7.
  • the horizontal sections 7 of the conveyor line 1 are relatively short due to the design of the demonstrator and are limited to the respective reversal region of the conveyor belt second
  • the conveyor belt 2 has lamellae made of a plastic, preferably made of polyvinyl chloride (PVC), which are designed in the form of roller shutter elements and on which the plants 8 are arranged such that the roots protrude into a region 19 below the conveyor belt 2, while the foliage and / or the fruits protrude into a region 20 above the conveyor belt 2.
  • PVC polyvinyl chloride
  • Below the conveyor belt or within the oval circulating conveyor belt 2 is a nutrient supply unit 9 having the means for aeroponic nutrient supply 9a.
  • the aeroponic nutrient supply unit has in the exemplary embodiment shown three spray nozzles 24 in the form of four-nozzle heads with drop stop, which are connected to a recirculating water pump system with a nutrient solution tank 25.
  • the conveyor belt 2 is driven by means of an electric motor 22, which is connected via a worm gear 23 to the conveyor belt 2.
  • lighting strips with LEDs are provided as lighting unit 10 in the region 20 above the conveyor belt parallel to the vertical sections 6.
  • the drive motor 22 and the lighting strips 10 serving as lighting unit 10 are connected to a central control unit 26, which adapts both the lighting and the speed with which the plants are moved along the conveyor line 1 to the needs of the respective moving plants. For example, lighting and darkening or shading phases can be varied in this way.
  • the demonstrator shown in Figure 3 was installed in a climatic chamber with variable climate control and used for growth experiments on various types of lettuce.
  • this device or a device designed at least in a similar manner as a basic module for a plant growing system which has a plurality of such basic modules. It is essential here that it is again possible, depending on the particular needs of a plant, to provide a plant rearing plant which ensures a demand-adapted and thus optimized arrangement of vertical and horizontal sections 6, 7.
  • the seed material used was a professional pelleted salad (Expertize RZ) from Rijkzwaan. This was in a first step for 1 1 days in 2 cm rockwool block under 120 mol / s / m 2 LED light (blue / dark red) in nutrient solution preferred. The temperature was during the day for 18 h 27 ° C with 65% humidity and at night for 6 h at 19 ° C and 55% humidity. The lighting was switched on for 18 h and switched off for 8 h.
  • Expertize RZ professional pelleted salad
  • NFT hydroponic NFT cultivation
  • the illumination with -135 mol / s / m 2 was realized with blue and dark red LED light strips (GreenPower production module, Fa. Philips).
  • a nebulization system (Netafim) designed for 5 bar with interval spraying was used, wherein the nutrient solution was sprayed for a period of 5 s and then the spraying was switched off for 4 min.
  • the pH of the nutrient solution was adjusted between 5.5 and 6.5 with dilute 5% nitric acid and the nutrient content was maintained at 0.8-1.0 EC (electrical conductivity) by means of liquid fertilizer (YARA).

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Hydroponics (AREA)
  • Cultivation Receptacles Or Flower-Pots, Or Pots For Seedlings (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Förderung des Wachstums von Pflanzen (8) mit einem entlang einer Förderstrecke (1) bewegbaren Förderband (2) zum wenigstens abschnittsweisen Transport von Pflanzen (8), die während einer Bewegung entlang der Förderstrecke (1) zumindest zeitweise von einer Nährstoffversorgung (9) mit Nährstoffen versorgt und von einer Beleuchtungseinheit (10) bestrahlt werden. Die Förderstrecke (1) ist in wenigstens einem ersten Abschnitt (7) zumindest annähernd horizontal und in wenigstens einem zweiten Abschnitt (6) zumindest annähernd vertikal angeordnet. Die beschriebene technische Lösung zeichnet sich dadurch aus, dassdie Pflanzen (8) zumindest zeitweise während des Transports entlang der Förderstrecke (1) derart relativ zum Förderband (2) fixiert sind, dass Wurzeln der Pflanzen (8) zumindest teilweise in einen unterhalb einer Unterseite des Förderbandes (2) angeordneten Bereich (19) hineinragen, während Blätter und/oder Früchte der Pflanzen (8) wenigstens teilweise in einen oberhalb einer Oberseite des Förderbandes, die der Unterseite gegenüberliegt, angeordneten Bereich (20) hineinragen. Aufgrund des Einsatzes modularaufgebauter Förderbandschleifen werden beliebig lange Vegetationsperioden nachgestellt bzw. ein angepasster Platzbedarf der Pflanzenbestückung gewährleistet.

Description

Vorrichtung zur Förderung des Wachstums von Pflanzen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatisierten Pflanzenaufzucht, die über ein entlang einer Förderstrecke bewegbares Förderband zum wenigstens abschnittsweisen Transport von Pflanzen verfügt. Während des Transports der Pflanzen entlang der Förderstrecke, die in wenigstens einem ersten Abschnitt zumindest annähernd horizontal und in wenigstens einem zweiten Abschnitt zumindest annähernd vertikal verläuft, werden die Pflanzen zumindest zeitweise von einer Nährstoffversorgungseinheit mit Wasser und Nährstoffen versorgt.
Seit vielen Jahren sind die hydroponische und die aeroponische Pflanzenzucht bekannt, wobei diese insbesondere in den letzten Jahrzehnten zu intensiv genutzten Kultivierungssystemen, vor allem für Gewächshauskulturen, etwa für Tomaten, Gurken und Salate, geworden sind. Die Massenproduktion von landwirtschaftlichen Produkten in vollklimatisierten Gebäuden unter strenger Kontrolle der externen Einflüsse wird auch als sogenanntes„indoor-farming" bezeichnet.
In diesem Zusammenhang sind Systeme zur Aufzucht von Pflanzen bekannt, bei denen die Pflanzen in einem Regalsystem angeordnet und während der Wachstumsphase automatisiert mit einem Nährmedium versorgt werden. Ein derartiges System wird beispielsweise in der JP 2014-168420 A beschrieben, wobei hier die für die Aufzucht vorgesehenen Pflanzen in einer horizontalen Ebene jeweils in einem Trägermedium fixiert angeordnet sind und durch regelmäßiges Fluten und Ablassen von Nährmedium mit Wasser und Nährstoffen versorgt werden. Zusätzlich erfolgt eine künstliche Beleuchtung mit Hilfe von direkt über den Pflanzen angebrachten Leuchtstoffröhren oder LEDs.
Ferner ist aus der AT 250728 ein spezielles Gewächshaus bekannt, das in Form eines Turmgewächshauses ausgeführt ist. Wesentlich hierbei ist, dass die Höhe eines Gebäudes ausgenutzt wird, um eine Förderstrecke für die Pflanzenzucht zu realisieren. Das beschriebene Gewächshaus verfügt über eine Mehrzahl von schlangenförmig angeordneten Förderbändern zum Transport der Pflanzen, wobei das Förderband als Umlaufbahn ausgeführt ist und obere sowie untere Umlenkrollen aufweist, sodass die Pflanzen in unterschiedlicher Richtung vertikal bewegt werden können. Um eine effektive Beleuchtung sicherzustellen sind zwischen den vertikal angeordneten Förderbändern geeignete Leuchtstoffröhren vorgesehen.
Eine weitere technische Lösung zur automatisierten Pflanzenaufzucht wird in der US 2012/0279122 A1 beschrieben. Die beschriebene Anlage verfügt über ein Förderband,
l das schlangenförmig angeordnet ist und teilweise in vertikaler Richtung verläuft. Für die Umlenkung des Förderbandes sind entsprechende Umlenkrollen vorgesehen. Ferner sind für den Transport der Pflanzen spezielle Behälter vorgesehen, in denen sich Trägermate al zur Aufnahme von Samen oder Pflanzen befindet und die mithilfe spezieller Hakenelemente in das umlaufende Förderband eingehakt werden. Die beschriebenen Behälter zur Aufnahme der Pflanzen erstrecken sich hierbei über die gesamte Breite des Förderbandes und können jeweils eine Mehrzahl von Pflanzen nebeneinander aufnehmen.
Die bekannten automatisierten Systeme zur Pflanzenzucht haben trotz des erhöhten Energiebedarfs eine Reihe von Vorteilen gegenüber der konventionellen Landwirtschaft auf Äckern. Neben einer vollständigen Wetterunabhängigkeit können die klimatischen Verhältnisse im Inneren des Gewächshauses über die gesamte Zeit optimal an die jeweiligen Pflanzen angepasst und so ein konstantes Pflanzenwachstum erreicht werden. Aufgrund spezieller Anlagen zur Wasserrückgewinnung wird darüber hinaus zur Aufzucht der Pflanzen deutlich weniger Wasser als bei der Bewirtschaftung von Äckern im Freien benötigt. Außerdem wird vergleichsweise wenig Dünger benötigt und durch die Pflanzenaufzucht in vollklimatisierten Räumen wird ein pestizidfreier Pflanzenanbau möglich.
Bei Einsatz vertikal angeordneter Förderstrecken wird ferner der Vorteil einer wesentlich besseren Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Fläche erreicht. Dies ist insbesondere in Urbanen Gebieten bzw. Industrieländern, die über einen vergleichsweise geringen Anteil von für die Landwirtschaft geeigneten Flächen verfügen, wie etwa Japan, von großem Vorteil.
Problematisch an den bekannten Systemen zur automatisierten Pflanzenaufzucht in vollklimatisierten Räumen ist oftmals, dass die verwendeten Anlagen nur verhältnismäßig aufwendig an unterschiedliche Pflanzen angepasst werden können. Bei einem Wechsel der angebauten Pflanzen muss berücksichtigt werden, dass sich die Größe verschiedener Pflanzen in der Wachstumsphase in unterschiedlichem Maße und in unterschiedlichen Zeiträumen verändert. Eine Adaption der bekannten Systeme zur automatisierten Pflanzenaufzucht an die jeweils geänderten Bedingungen ist nur schwer möglich. Im Übrigen stellt es regelmäßig ein Problem dar, die Pflanzen mit den erforderlichen Nährstoffen sowie Wasser zu versorgen, ohne dass es zu Schädigungen am Blatt- oder Wurzelwerk kommt.
Ausgehend von den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen zur automatisierten Pflanzenaufzucht und den zuvor erläuterten Problemen liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Pflanzenaufzuchtsystem bereitzustellen, das eine einfache, der Pflanzenwachstumsphase angepasste Aufzucht von Nutz- und Zierpflanzen, die vorzugsweise in geschlossenen Räumen realisiert wird, ermöglicht. Die anzugebende technische Lösung soll insbesondere auf vergleichsweise einfache Weise eine nahezu vollständige Automatisierung der Pflanzenaufzucht von der Aufbringung eines Samens bis zur Ernte der vollständig ausgereiften Pflanze ermöglichen. Weiterhin soll sichergestellt werden, dass der Wasser- sowie Nährstoffbedarf auf ein Minimum begrenzt werden kann. Hierbei soll sich die erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung durch einen einfachen konstruktiven Aufbau auszeichnen, der auf bevorzugte Weise mit den für den Bau automatisierter Gewächshaussysteme bekannten Systemkomponenten realisierbar ist.
Die vorstehende Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zur automatisierten Pflanzenaufzucht gemäß Anspruch 1 gelöst. Ein Verfahren zur Pflanzenaufzucht, das die Erfindung nutzt, ist im Anspruch 12 angegeben. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Förderung des Wachstums von Pflanzen, insbesondere zur automatisierten Pflanzenaufzucht, mit einem entlang einer Förderstrecke bewegbaren Förderband zum wenigstens abschnittsweisen Transport von Pflanzen. Die transportierten Pflanzen werden während der Bewegung entlang der Förderstrecke zumindest zeitweise beleuchtet sowie von einer Nährstoffversorgung mit Nährstoffen und Wasser versorgt und werden während ihrer Förderung entlang der Förderstrecke in wenigstens einem ersten Abschnitt zumindest annähernd horizontal und in wenigstens einem zweiten Abschnitt zumindest annähernd vertikal bewegt. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Pflanzen zumindest zeitweise während des Transports entlang der Förderstrecke derart relativ zum Förderband fixiert sind, dass Wurzeln der Pflanzen zumindest teilweise in einen unterhalb einer Unterseite des Förderbandes angeordneten Bereich hineinragen, während Blätter und/oder Früchte der Pflanzen wenigstens teilweise in einen Bereich, der sich oberhalb einer der Unterseite gegenüberliegenden Oberseite des Förderbandes befindet, hineinragen, wobei unterhalb des Förderbandes eine Nährmediumversorgung angeordnet ist, sodass die auf dem Förderband fixierten Pflanzen, insbesondere die Wurzeln unterhalb des Förderbandes, aeroponisch mit Nährmedium versorgt werden. In diesem Zusammenhang sind wesentliche Merkmale der Erfindung, dass die Pflanzen während ihrer Wachstumsphase auf dem Förderband fixiert sind, kontinuierlich bewegt undzumindest zeitweise in entlang einer Lichtquelle transportiert werden und dass sich beabstandet zur Unterseite des Förderbandes eine Nährmediumsversorgung, insbesondere mit Sprühdüsen, befindet, die in diesem Bereich eine aeroponische Versorgung der Pflanzen mit Nährmedium gewährleistet. Weiterhin wird der Wurzelbereich während der Bewegung, die bevorzugt sowohl in vertikaler als auch zumindest zeitweise in horizontaler Richtung erfolgt, kontinuierlich mit Nährstoffen versorgt. Aufgrund der speziellen Anordnung der Förderstrecke mit zumindest annähernd vertikal in Aufwärts- sowie Abwärtsrichtung verlaufenden Streckenabschnitten sind die Pflanzen einer ständigen orbitro- pischen Neuausrichtung ausgesetzt, was das Pflanzenwachstum begünstigt.
In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung verfügt das Förderband wenigstens bereichsweise über ein Trägermaterial, in dem die Pflanzen zumindest zeitweise während des Transports entlang der Förderstrecke fixiert sind. Vorzugsweise wird das Trägermaterial derart gewählt, dass die Samen oder Pflanzen guten Halt finden und das Material darüber hinaus Wasser und/oder Nährmedium weiterleiten und zumindest zeitweise speichern kann. Da die erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung die Pflanzen zumindest teilweise in annähernd vertikaler Richtung transportiert, ist es möglich, dass gemäß einer besonderen Weiterbildung der Erfindung die Pflanzen während ihrer Wachstumsphase kontinuierlich entlang einer Beleuchtungsquelle und/oder auf diese zu bewegt, wobei die Beleuchtung bevorzugt erfolgt sobald die Pflanzen in vertikaler Richtung bewegt werden. Auf vorteilhafte Weise wird gleichzeitig der auf der Unterseite des Förderbandes angeordnete Wurzelbereich aeroponisch mit Nähstoffen und Feuchtigkeit versorgt. Auch die areoponische Versorgung des Wurzelbereichs mit Nährstoffen erfolgt vorzugsweise zumindest zeitweise während die Pflanzen in vertikaler Richtung bewegt werden. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, dass zwischen zwei vertikal verlaufenden Abschnitten der Förderstrecke ein oberer Umlenkpunkt vorgesehen ist, sodass die Pflanzen mit dem Förderband in vertikaler Richtung nach oben und anschließend nach Umlaufen des Umlenkpunktes in vertikaler Richtung nach unten bewegt werden, wobei die Ausrichtung der Pflanzen, von der Wurzel zur Sprossspitze, senkrecht zu dieser Bewegungsrichtung ist.
Generell ist es denkbar, dass zur Beleuchtung natürliches und/oder mittels einer Beleuchtungseinheit, die bspw. wenigstens eine Leuchtstoffröhre und/oder eine LED aufweist, künstlich erzeugtes Licht verwendet wird. Das Vorsehen einer Beleuchtungseinheit zur Erzeugung von Licht hat den Vorteil, dass die Beleuchtung gezielt, insbesondere angepasst an die zu züchtende Pflanzenart, und/oder das Pflanzenwachstum abgestimmt, und bei Bedarf zu jeder Zeit erfolgen kann. Gemäß einer besonderen Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Beleuchtung der Pflanzen lediglich in bestimmten Bereichen der Förderstrecke, insbesondere in ausgewählten Bereichen, in denen die Pflanzen in vertikaler Richtung bewegt werden und ganz besonders bevorzugt in der Hälfte der insgesamt vorgesehenen vertikalen Bereiche, so dass ein Tag-Nacht-Rhythmus imitiert werden kann. Auf vorteilhafte Weise erfolgt die Beleuchtung mit vertikal angeordneten LED Paneelen oder anderen Beleuchtungssystemen.
Gemäß einer speziellen Weiterbildung ist ferner vorgesehen, dass die Beleuchtungseinheit derart ausgeführt ist, dass eine Beleuchtung der Pflanzen in gezielt ausgewählten Abschnitten der Förderstrecke stattfindet. Auf vorteilhafte Weise findet die Beleuchtung statt, während die Pflanzen kontinuierlich auf einem vertikal angeordneten Abschnitt der Förderstrecke nach oben bewegt werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Pflanze nach Umlaufen des Umlenkpunktes, insbesondere sobald sie sich in vertikaler Richtung nach unten bewegt werden, zumindest zeitweise nicht mehr beleuchtet werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform werden die auf dem Förderband fixierten Pflanzen, insbesondere die Wurzeln unterhalb des Förderbandes, aeroponisch mit Nährmedium versorgt, sobald sie in vertikaler Richtung bewegt werden, während sie im Bereich eines unteren Umlenkpunktes, der sich zwischen zwei vertikal verlaufenden Teilabschnitten der Förderstrecke befindet, zumindest teilweise durch ein Tauchbad bewegt werden, sodass in diesem Bereich eine hydroponische Nährstoffversorg ung der Pflanzen, insbesondere des Wurzelwerks erfolgt. Auf der schlangen- bzw. meanderförmig ausgebildeten Förderstrecke mit vertikal verlaufenden Streckenabschnitten, zwischen denen sich untere und obere Umlenkpunkte oder -bereiche befinden, findet auf diese Weise eine kontinuierliche Versorgung der Pflanzen mit Nährstoffen und Feuchtigkeit statt. Für die aeroponische Bewässerung des Wurzelwerks der Pflanzen wird bevorzugt eine Nährmedium-Vernebelungsanlage eingesetzt. Mithilfe eines wie vorgeschrieben ausgeführten automatisierten Systems zur Pflanzenaufzucht ist es auf bevorzugte Weise möglich, auf der Unterseite des Förderbandes eine stetige aeroponische Bewässerung der Wurzeln vorzusehen, während im Bereich der unteren Umlenkpunkte ein hydroponisches Bad des Pflanzenträgermaterials beim Durchlaufen der Talphase des Förderbandes realisiert wird.
Durch die Fixierung der Pflanzen auf dem Förderband wird hierbei eine permanente oder zumindest über lange Zeiträume andauernde aeroponische Bewässerung realisiert, ohne dass das Blattwerk der Pflanze unnötig befeuchtet wird. Auf diese Weise werden Erkrankungen der Blattmasse zuverlässig verhindert. Die insbesondere auf den vertikalen Förderstreckenabschnitten unterhalb des Förderbandes befindliche Atmosphäre wird in Bezug auf die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit mittels einer Sen- sorik überwacht und die Werte auf geeignete Weise über eine zentrale Steuereinheit geregelt, sodass eine zu hohe Luftfeuchtigkeit in diesem Bereich zuverlässig vermieden werden kann.
Auf vorteilhafte Weise ist die Förderstrecke derart dimensioniert und/oder die Laufgeschwindigkeit des Förderbandes derart eingestellt, dass eine einmalige Auf- und Ab- bewegung des Förderbandes über eine Umlenkung bei gleichzeitiger unterseitiger Befeuchtung des Wurzelbereichs als ein Modul ausgeführt ist, wobei eine derartige Kultivierungsschleife bevorzugt in 24 Stunden durchlaufen wird. Durch einen modulartigen Aufbau ist es auf vorteilhafte Weise möglich, eine Gesamtanlage zur automatisierten Aufzucht von Pflanzen an die jeweiligen Bedürfnisse, also an die jeweilige Pflanzenspezies und/oder die jeweilige Vegetationsphase anzupassen. Durch die Verlängerung des Förderbandes durch Aneinanderreihung von Modulen kann so auf einfache Weise eine komplette Vegetationsperiode einer Kulturpflanze dargestellt werden, wobei jedes Modul den Bedürfnissen des Wachstumsstadions der jeweiligen Pflanzen bezüglich Nährstoffbedarf, Beleuchtung und Flächenbedarf angepasst ist. Aus diesem Grund sind gemäß einer bevorzugten auf der Erfindung beruhenden Gestaltung die einzelnen Module bzw. Abschnitte der Förderstrecke mit dem Förderband derart ausgeführt, dass insbesondere die Länge der unteren Abschnitte, die zwischen zwei vertikal verlaufenden Streckenabschnitten angeordnet sind, verändert werden können. Sobald mehrere Module zu einer Gesamtanlage zusammengefügt werden, ist es sinnvoll, wenn die Abstände zwischen einem annähernd vertikal nach unten und einem annähernd vertikal nach oben verlaufenden Streckenabschnitt mit zunehmender Transportdauer der Pflanzen größer werden, sodass die Abstände dem Pflanzenwachstum angepasst sind. Durch eine gezielte Variation des Abstandes der vertikal verlaufenden Strecken ist es somit möglich den Abstand an die jeweilige Größe der auf dem Förderband fixierten Pflanzen anzupassen.
Weiterhin ist es alternativ oder in Ergänzung zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform auf vorteilhafte Weise denkbar, die Anpassung einer Vorrichtung zur automatisierten Pflanzenaufzucht an den Größenbedarf der jeweiligen Pflanzen durch eine Veränderung des Abstandes der Punkte, an denen die einzelnen Pflanzen auf dem Förderband fixiert sind, zu erreichen. Vorzugsweise sind hierfür mechanische Elemente vorgesehen, die eine bedarfsgerechte Einstellung des Abstandes der einzelnen Fixierungspunkte gewährleisten. So ist es etwa denkbar, dass die einzelnen Fixierungspunkte mit zunehmender Transportdauer einer Pflanze und dem damit einhergehenden Pflanzenwachstum weiter auseinandergezogen werden, wobei Raststellungen in verschiedenen Stellungen denkbar sind. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verfügt das Förderband über aneinandergereihte steife Lamellen, welche aus unterschiedlichsten Materialen, wie etwa Polyvinylchlorid (PVC) hergestellt sein können. Derartige Lamellen ermöglichen eine einfache Verankerung der Pflanzen und zeichnen sich gleichzeitig durch ein hohes Maß an Flexibilität aus, sodass das Förderband sich über die Umlenkrollen führbar ist.
Durch diese Anpassung der Förderstrecke bzw. des Förderbandes an die sich verändernde Größe der Pflanzen wird einerseits dem steigenden Platzbedarf der Pflanze Rechnung getragen und andererseits der Einsatz von Material und Energie minimiert. Auf diese Weise wird die Anlage sowohl unter ökonomischen als auch unter ökologischen Gesichtspunkten besonders effektiv betrieben, da beispielsweise der Aufwand in der Jungpflanzenphase für Bewässerung- und Beleuchtung deutlich verringert wird.
Eine weitere spezielle Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Förderstrecke bzw. das entlang der Förderstrecke bewegte Förderband auf einer geschlossenen Kreis- oder Ovalbahn bewegt wird. Es sind somit zwei vertikale Abschnitte sowie zwei horizontale Abschnitte im Bereich der Umlenkpunkte vorgesehen, die die vertikalen Abschnitte mit einander verbinden. Durch Veränderung der Länge der vertikalen Abschnitte des Förderbandes kann eine derartige Pflanzenaufzuchtanlage zumindest nahezu beliebig in die Höhe gebaut werden. Bevorzugt ist eine innenliegende aeroponi- scher Nährstoffversorgung zur Kultivierung der bewegten Pflanzen vorgesehen. Eine derartige Pflanzenaufzuchtanlage eignet sich ganz besonders für die Aufzucht von Erdbeeren, Schnittsalaten, Spinat, Rucola und/oder Buschtomaten. Eine vorteilhafte Ernte ist möglich, sofern die Ernte der Pflanzen oder Früchte im Bereich des unteren Umkehrpunktes, insbesondere mit Hilfe einer automatisiert arbeitenden Erntemaschine, erfolgt.
Gemäß einer weiteren speziellen Gestaltung der erfindungsgemäß ausgeführten Vorrichtung ist eine Beleuchtungseinheit vorgesehen, die eine gezielte und kontrollierte Bestrahlung der Pflanzen mit den geeigneten Wellenlängen ermöglicht. Auch in diesem Fall ist es wiederum denkbar, die Beleuchtung den jeweiligen Bedürfnissen der Pflanze bzw. den unterschiedlichen Wachstumsphasen anzupassen. Auf diese Weise wird die Beleuchtung der Pflanzen gezielt an das Pflanzenwachstum angepasst. Gemäß einer weiteren Ausbildung ist die Vorrichtung derart ausgeführt, dass sowohl beleuchtete, als auch unbeleuchtet Abschnitte der Förderstrecke vorgesehen sind.
Auf bevorzugte Weise ist es weiterhin vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zur automatisierten Pflanzenzucht über eine Bestückungsanlage verfügt, durch die eine automatisierte Bestückung des Förderbandes und/oder des auf dem Förderband vorgesehenen Trägermaterials mit wenigstens einem Samen und/oder mit einer Jungpflanze erfolgt. Ebenso ist es denkbar, dass in einem Bereich des Förderbandes ein Erntemodul vorgesehen ist, mit dem die auf das gewünschte Maß gewachsene Pflanze, insbesondere das Blattwerk und/oder die Frucht, entfernt werden kann. Weiterhin bevorzugt verfügt die erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung über einen Abschnitt, der sich vorzugsweise im Anschluss an das Erntemodul befindet, in dem das Förderband gereinigt und/oder sterilisiert wird.
Vorzugsweise ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung derart ausgeführt, dass eine Bestückungs- und eine Ernteeinheit vorgesehen sind, zwischen denen sich in Bewegungsrichtung des Förderbandes eine Reinigungs- und/oder eine Sterilisierungsan- lage, insbesondere eine Dampfstilisierungsanlage befindet, sodass das Förderband nach der Ernte der gewachsenen Pflanzen bzw. vor einer Neubestückung gereinigt und/oder sterilisiert wird.
In Bezug auf die Fixierung der Pflanzen im oder am Förderband, ist es grundsätzlich denkbar, dass die Samen und/oder Jungpflanzen direkt oder mittelbar über ein Trägermaterial im oder am Förderband fixiert werden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform verfügt das Förderband über geeignete Pflanzenbehälter, die mit Pflanzen bestückt werden können und die mit Hilfe von Befestigungselementen am umlaufenden Förderband befestigt werden. In diesem Zusammenhang ist es etwa denkbar, dass das Förderband wenigstens eine Förderkette aufweist, in die ein als Befestigungselement dienender Haken des Pflanzenbehälters eingehängt wird, sobald eine Pflanze entlang der Förderstrecke transportiert werden soll. Werden entsprechend mit dem Förderband verbindbare Pflanzenbehälter eingesetzt, so werden diese vorzugsweise zum Erntevorgang von dem Förderband bzw. der Förderkette gelöst, nach Ab- schluss der Ernte gereinigt und schließlich wieder der Bestückungsanlage zugeführt. Nach Bestückung mit einem Samen oder einer Jungpflanze werden entsprechende Pflanzenbehälter wiederum am Anfang des Förderbandes bzw. der Förderkurse in diese eingehängt.
Neben einer speziellen Vorrichtung zur automatisierten Pflanzenaufzucht betrifft die Erfindung des Weiteren ein Verfahren zur automatisierten Aufzucht von Nutz- oder Zierpflanzen.
Wesentlich an dem erfindungsgemäß ausgeführten Verfahren ist, dass die Pflanzen fest auf oder am Förderband fixiert transportiert werden und durch den wenigstens zeitweise stattfindenden, zumindest nahezu vertikalen Transport verbunden mit einer Umlenkung an oberen und unteren Umlenkpunkten einer ständigen orbitropischen Neuausrichtung ausgesetzt sind. Aufgrund der fixierten Pflanzenführung ist es ferner vergleichsweise einfach möglich, eine permanente aeroponisch Bewässerung sicherzustellen, ohne dass der Blattanteil der Bepflanzung unnötig befeuchtet wird. Aus diesem Grund können Erkrankungen der Blattmasse weitgehend vermieden werden. Die Art der räumlichen Trennung von Blattwerk und Wurzelbereich ermöglicht außerdem eine besser kontrollierbare und regelbare Atmosphäre und es kann eine zu hohe Luftfeuchtigkeit zuverlässig vermieden werden.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht weiterhin in der Möglichkeit, die Förderstrecke bzw. das Förderband an die Größe der Pflanzen anzupassen. Dies erfolgt bevorzugt durch mechanische Aufspreizung des Förderbandes im Bereich der Fixierpunkte und/oder der Abstände zwischen einzelnen Kultivierungsmodulen, um dem zunehmenden Platzbedarf der wachsenden Pflanzen gerecht zu werden. Durch ein auf die veränderten Abstände zwischen den Pflanzen hin optimiertes Beleuchtungs- und Bewässerungsregime lassen sich deutliche Ersparnisse in der Installation und dem Energieverbrauch realisieren. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, die bevorzugt eine modulare Aneinanderreihung von in vertikaler Richtung schleifenartig ausgeführten Kultivierungsmodulen vorsieht, ist eine besonders flexible, der Bepflanzung und dem Wachstumsstadium der Pflanzen angepasste und darüber hinaus ökonomische Pflanzenaufzucht möglich. Weiterhin können durch Kombination mit einer automatisierten Bestückungs- und/oder Ernteeinheit am Anfang bzw. Ende der Förderstrecke auf vorteilhafte Weise erhebliche Kosteneinsparungen realisiert werden.
Im Folgenden wird die Erfindung ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 : Schematische Darstellung einer erfindungsgemäß ausgeführten Vorrichtung zur automatisierten Pflanzenaufzucht;
Figur 2: Draufsicht auf ein für eine Vorrichtung zur automatisierten Pflanzenaufzucht geeignetes Förderband sowie
Figur 3: Schematische Darstellung eines für einen Pflanzenaufzuchtversucht verwendeten Demonstrators einer erfindungsgemäß ausgeführten Pflan- zenaufzuchtanlage.
Figur 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung zur automatisierten Pflanzenaufzucht. Wesentlich an dieser Vorrichtung ist, dass die Pflanzen 8 während ihres Transports entlang der Förderstrecke 1 auf dem Förderband 2 fixiert sind, wobei sich die Wurzeln der Pflanzen 8 zumindest zum größten Teil auf einer anderen Seite des Förderbandes 2 als das Blattwerk befinden. Die Dimensionierung der Förderstrecke 1 sowie die Bewegungsgeschwindigkeit des Förderbandes 2 sind derart gewählt, dass der Zeitraum, den die Pflanzen 8 von der Aufbringung eines Samens oder einer Jungpflanze auf das Förderband 2 bis zur Entfernung vom Förderband 2 entlang der Förderstrecke 1 bewegt werden, einer Vegetationsphase der entsprechenden Pflanze 8 entspricht.
In Bezug auf die Anordnung der Förderstrecke 1 ist von besonderer Bedeutung, dass die auf dem Förderband 2 fixierten Pflanzen 8 abschnittsweise sowohl in Aufwärts- als auch in Abwärtsrichtung jeweils vertikal bewegt werden, während diese insbesondere im Bereich der oberen und unteren Umlenkpunkte 4, 5 zwischen den einzelnen vertikalen Streckenabschnitten 6 zumindest zeitweise in horizontaler Richtung bewegt werden.
Am Anfang der Förderstrecke 1 ist eine Bestückungseinheit 12 vorgesehen, durch die Aufnahmeelemente 3 des Förderbandes 2 jeweils mit einer jungen Pflanze 8 bestückt werden. Die Aufnahmeelemente 3 gemäß der beschriebenen Ausführungsform verfügen jeweils über ein Trägermaterial 18, bevorzugt Steinwolle, in dem die Pflanze 8, insbesondere deren Wurzelwerk fixiert ist. Wesentlich ist, dass sich die Wurzeln der Pflanzen 8 in einem Bereich 19 unterhalb des Förderbandes 2 befinden, während sich das Blattwerk in einen Bereich 20 oberhalb des Förderbandes 2 erstreckt. Die Bereiche 19, 20, in denen sich das Wurzelwerk einerseits sowie das Blattwerk andererseits befinden, sind auf diese Weise räumlich voneinander getrennt. Darüber hinaus befindet sich das Wurzelwerk, während die Pflanzen 8 auf den vertikalen Abschnitten 6 der Förderstrecke 1 bewegt werden, in einem belüfteten Raum, in dem eine aeroponische Befeuchtung und Nährstoffversorgung 9a der Pflanzen 8 erfolgt.
Aufgrund der speziellen Gestaltung der Förderstrecke 1 werden die Pflanzen 8 mit dem Förderband 2 jeweils abwechselnd in vertikaler Richtung bis zu einem oberen Umlenkpunkt 4 und anschließend wiederum nach unten in Richtung auf einen unteren Umlenkpunkt 5 bewegt. Sobald die Pflanzen 8 das untere Ende der Vertikalstrecke 6 erreichen, werden diese zumindest über einen kurzen Streckenabschnitt 7 in horizontaler Richtung bewegt. Während dieser Bewegung im Bereich des unteren Umlenkpunktes 5 wird das Trägermaterial mit den darin angeordneten Wurzeln der Pflanze 8 in ein Tauchbad 9b eingetaucht, sodass eine hydroponische Befeuchtung und Nährstoffversorg ung der Pflanzen 8 bewirkt wird. Im Anschluss an diese zumindest kurzzeitige Horizontalbewegung werden die Pflanzen 8 wiederum über die nächsten bei- den vertikalen Streckenabschnitte 6 der Förderstrecke 1 mit dem dazwischen angeordneten oberen Umlenkpunkt 4 bewegt. Während die Pflanzen 8 entlang dieser vertikal angeordneten Streckenabschnitte 6 bewegt werden, erfolgt wiederum eine aero- ponische Befeuchtung 9a der Pflanzenwurzeln auf der Unterseite des Förderbandes 2.
Ein Abschnitt der Förderstrecke 1 , der aus zwei vertikalen Abschnitten 6, in denen die Pflanzen 8 von unten nach oben sowie anschließend von oben nach unten bewegt werden, und einem zwischen den Vertikalstrecken angeordneten Umlenkpunkt 5 besteht, wird als ein Modul oder auch Kultivierungsmodul bezeichnet. Hierbei ist ein Modul so ausgeführt und die Geschwindigkeit des Förderbandes 2 derart eingestellt, dass die Pflanzen 8 ein solches Modul innerhalb von 24 Stunden durchlaufen. Eine Gesamtanlage wiederum wird aus der benötigten Anzahl von Modulen zusammengesetzt, sodass eine gesamte Wachstumsphase der jeweiligen Pflanze 8 realisiert werden kann.
Im Weiteren verfügt die Vorrichtung zur automatisierten Pflanzenzucht über eine Beleuchtungseinheit 10, die derart ausgeführt ist, dass die Pflanzen 8 während ihrer Bewegung entlang der Förderstrecke 1 teilweise mit künstlich erzeugtem Licht beleuchtet und teilweise nicht beleuchtet werden. In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel findet die Beleuchtung der Pflanzen 8 stets während ihrer Abwärtsbewegung auf einem vertikalen Streckenabschnitt 6 zwischen dem oberen 4 und dem unteren 5 Umlenkpunkt statt. Dagegen ist während der Bewegung der Pflanzen 8 entlang eines von unten nach oben verlaufenden Streckenabschnitts eine Beschattungsphase 1 1 vorgesehen. Hier ist die Beleuchtungseinheit 10 derart abgedeckt, dass die Pflanzen 8 nicht beleuchtet werden. Grundsätzlich ist es denkbar, die Art, Intensität und Dauer der Beleuchtung an die jeweilige Pflanzenart anzupassen. In jedem Fall erfolgt die Beleuchtung kontrolliert bzw. wird mit Hilfe von Sensoren sowie einer Steuereinheit auf geeignete Weise geregelt. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind als Beleuchtungseinheit 10 LED-Panel vorgesehen, die jeweils gegenüber dem in Abwärtsrichtung verlaufenden vertikalen Streckenabschnitt 6 angeordnet sind.
Im Übrigen verfügt die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung zur automatisierten Pflanzenaufzucht über eine Verstelleinheit 21 , sodass der Abstand zwischen den einzelnen aus zwei vertikalen Streckenabschnitten 6 und einem dazwischen angeordneten oberen Umlenkpunkt 4 bestehenden Modulen an das Größenwachstum der einzelnen Pflanzen 8 angepasst werden kann. Wie Figur 1 deutlich zu entnehmen ist, nimmt die Größe der Pflanzen 8 während ihres Transports entlang der Förderstrecke 1 zu. In dem Maß, in dem die Pflanzen 8 wachsen, wird einerseits der Abstand zwischen den einzelnen Modulen vergrößert und andererseits die Beleuchtung an den geänderten Lichtbedarf aufgrund des größer gewordenen Grünanteils der Pflanzen 8 angepasst. In Ergänzung zu diesen Maßnahmen ist auch das Förderband 2 derart gestaltet, dass in Abhängigkeit des Pflanzenwachstums der Abstand zwischen den einzelnen Aufnahmeelementen 3, in denen die Pflanzen jeweils fixiert sind, veränderbar ist. Eine spezielle Ausführungsform eines an das Größenwachstum der Pflanzen anpassbares Förderband 2 wird im Zusammenhang mit Figur 2 erläutert.
Am Ende der Förderstrecke 1 ist eine automatisierte Ernteeinheit 13 vorgesehen, die die nunmehr zu normaler Größe herangewachsen Pflanzen 8 vom umlaufenden Förderband 2 entfernt. Im unmittelbaren Anschluss an die Ernteeinheit 13 wird das Förderband 2 wiederum umgelenkt und läuft schließlich zurück zur Bestückungseinheit 12. Um die erforderliche Reinigung sowie Sterilisation des Förderbandes 2 sicherzustellen, wird das Förderband 2 auf der Strecke zwischen der Ernteeinheit 13 und der Bestückungseinheit 12 zunächst gereinigt und schließlich mithilfe einer Dampfsterilisationsanlage 14 oberflächensterilisiert wird. Das Förderband 2 gelangt somit vollkommen gereinigt und sterilisiert wieder zur Bestückungseinheit 12, durch die die einzelnen Aufnahmeelemente 3 des Förderbandes 2 erneut mit Trägermaterial 18, zumindest sofern dies nicht mehrfach verwendbar ist, sowie mit Samen oder Jungpflanzen 8 bestückt werden.
Wie in Figur 1 dargestellt, ist es vorteilhaft, wenn die einzelnen Aufnahmeelemente 3 zunächst in der Bestückungseinheit 12 oder einem vorgelagerten Prozessschritt mit Trägermaterial 18, sofern dieses nicht wiederverwendbar ist, und mit einem Samen oder einer Jungpflanze 8 bestückt werden, so dass die bereits bestückten Aufnahmeelemente 3 auf das Förderband 2 aufgebracht bzw. an diesem befestigt werden können.
Generell ist es allerdings auch denkbar, dass die Aufnahmeelemente 3 in das Förderband 2 integriert oder zumindest fest mit diesem verbunden sind, so dass die Bestückungseinheit 12 lediglich einen Samen oder eine Jungpflanze 8 und bei Bedarf neues Trägermaterial 18 in die Aufnahmeelemente 3 einbringt.
In beiden Fällen ist es möglich, dass die Aufnahmeelemente 3 bereits über Trägermaterial 18 verfügen, in das Samen oder Jungpflanzen 8 durch die Bestückungseinheit 12 eingebracht werden oder dass die einzelnen Aufnahmen 3 des Förderbandes 2 mit einem Samen oder einer Jungpflanze 8, deren Wurzeln sich bereits im Trägermaterial 18 befinden, bestückt werden. Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines Förderbandes 2, das an das Wachstum der Pflanzen 8 während ihrer Förderung entlang der Förderstrecke 1 ange- passt werden kann. Eine entsprechende Verstellung des Abstandes zwischen den einzelnen Aufnahmeelementen 3 ist sinnvoll, da sich mit zunehmendem Wachstum der Pflanzen 8 insbesondere der Blattanteil, beispielsweise bei Salatköpfen, erhöht und somit auch der Flächenbedarf der einzelnen Pflanzen 8 wächst. Aus diesem Grund werden die einzelnen Aufnahmeelemente 3 des Förderbandes 2 auf geeignete Weise mittels mechanischer Elemente auseinandergezogen, sodass die einzelne Pflanze 8 mehr Platz bzw. Raum für ihr Wachstum hat und eine ausreichende Beleuchtung der Pflanze sichergestellt wird.
Die zuvor beschriebene Anpassung wird im Wesentlichen dadurch erreicht, dass der Abstand zwischen den Aufnahmeelementen 3, in denen jeweils eine Pflanze 8 bzw. deren Wurzel im Trägermaterial 18 fixiert ist, in Abhängigkeit der Verweildauer der Pflanzen 8 auf dem Förderband 2 variiert wird. Unter Berücksichtigung des Umfangs und der Geschwindigkeit des Pflanzenwachstums werden die Abstände zwischen den einzelnen Aufnahmen während des Transports der Pflanzen 8 vergrößert. Hierzu wird in Figur 2 jeweils ein Ausschnitt eines Förderbandes 2 mit daran fixierten Pflanzen 8 in zwei unterschiedlichen Wachstumsstadien der Pflanzen 8 gezeigt. Während sich die in Figur 2 a) gezeigten Pflanzen 8 noch am Anfang der Förderstrecke 1 befinden und vergleichsweise klein sind, befinden sie sich in dem in Figur 2 b) dargestellten Zustand bereits unmittelbar vor der Ernte und haben daher eine entsprechende Größe erreicht. Um dieses Größenwachstum zu berücksichtigen, sind die Abstände zwischen den einzelnen Aufnahmeelemente 3 in Figur 2 b) deutlich größer als die entsprechenden Abstände in Figur 2 a).
Bei der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform verfügt das Förderband 2 über Förderketten 15, an denen die einzelnen Pflanzenaufnahmen 3 über geeignete, elastische Transportbänder 16 befestigt sind. Die Transportbänder 16 sind derart ausgeführt, dass sowohl der Abstand„A" zwischen den parallel angeordneten Transportbändern 16 als auch der Abstand„B" zwischen den jeweils an einem Transportband 16 befestigten Aufnahmeelementen 3 verändert werden können. Während eine Veränderung des Abstandes„A" durch eine Bewegung der Transportbänder 16 nach außen realisiert wird, werden die Abstände„B" zwischen den einzelnen Aufnahmen 3 durch eine elastische Dehnung der Transportbänder 16 in Längsrichtung verändert. Gleichermaßen wird eine Vergrößerung der Abstände zu den nicht direkt mit den Transportbändern 16 verbundenen Aufnahmeelementen 3 erreicht, indem zwischen den Aufnahmeelementen 3 elastische Verbindungselemente 17 vorgesehen sind, die bei einer Verstellung der Transportbänder 16 entsprechend gedehnt werden. Die Befestigung der Aufnahmen 3 an den Transportbändern 16 kann durch Einhängen zumindest eines Teils der Aufnahmen 3 in die Transportbänder 16 erfolgen. Ebenso ist es denkbar, dass wenigstens ein Teil der Aufnahmen 3 fest mit jeweils einem Transportband 16 verbunden ist.
Wie Figur 2 zu entnehmen ist, müssen allerdings nicht alle Aufnahmen 3 direkt mit einem Transportband 16 verbunden sein, sondern können auch mittelbar mit Hilfe elastischer Verbindungen 17 über andere Aufnahmen 3 mit wenigstens einem Transportband 16 verbunden sein. Mit zunehmender Transportzeit der Pflanzen 8 werden die Transportbänder 16 einerseits auseinanderbewegt und andererseits in Längsrichtung gedehnt, beispielsweise durch Aufrollen der Transportbänder um Trommel, die mit Hilfe des Transportmechanismus entlang der Förderstrecke bewegt werden, sodass sich die Abstände der Aufnahmen 3 mit den darin befindlichen Pflanzen 8 vergrößern. In diesem Zusammenhang ist es ebenfalls denkbar, dass lediglich zwischen den einzelnen Aufnahmeelementen 3 elastisch dehnbare Elemente 17 vorgesehen sind und lediglich die äußeren Aufnahmen 3, nämlich in Figur 2 die jeweils an den Eckpunkten befindlichen Aufnahmen 3 nach außen gezogen werden. Genauso könnten die Aufnahmen 3 an unterschiedlichen Stellen eines elastischen Netzes angeordnet sein oder ein entsprechendes elastisches Netz könnte zumindest einen Teil des Förderbandes 2 bilden, wobei das Netz bedarfsgerecht, insbesondere in Abhängigkeit des Pflanzenwachstums, auseinandergezogen werden kann, um die Abstände zwischen den Aufnahmen 3 bedarfsgerecht zu verändern.
Weiterhin ist es denkbar, dass die Bewegung der einzelnen Aufnahmen 3 nicht aufgrund der Bewegung elastischer Verbindungelemente 17 erfolgt, sondern die Aufnahmen 3 einzeln aktiv verfahrbar sind. Unabhängig von der Art des gewählten Mechanismus ist es wesentlich, dass die Abstände zwischen den einzelnen Aufnahmeelementen sowohl in Förderrichtung als auch senkrecht hierzu verändert werden, um dem zunehmenden Platzbedarf der Pflanzen Rechnung zu tragen.
Um die technische Machbarkeit zu überprüfen und die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung zu belegen, wurde ein Demonstrator aufgebaut, der schematisch in Figur 3 gezeigt ist. Dieser Demonstrator verfügt über eine Förderstrecke 1 mit einem in einem Oval umlaufenden Förderband 2, das zwei vertikale Streckenabschnitte 6 und im Bereich des oberen Umlenkpunkts 4 sowie des unteren Umlenkpunkts 5 jeweils horizontale Streckenabschnitte 7 aufweist. Die horizontalen Streckenabschnitte 7 der Förderstrecke 1 sind aufgrund der Ausführung des Demonstrators vergleichsweise kurz und beschränken sich auf den jeweiligen Umkehrbereich des Förderbandes 2. Das Förderband 2 verfügt über Lamellen aus einem Kunststoff, bevorzugt aus Polyvinylchlorid (PVC), die in Form von Rollladenelementen ausgeführt sind und auf denen die Pflanzen 8 derart angeordnet sind, dass die Wurzeln in einen Bereich 19 unterhalb des Förderbandes 2 hineinragen, während das Blattwerk und/oder die Früchte in einen Bereich 20 oberhalb des Förderbandes 2 hineinragen. Unterhalb des Förderbandes bzw. innerhalb des oval umlaufenden Förderbandes 2 befindet sich eine Nährstoffversorgungseinheit 9 die Mittel zur aeroponischen Nährstoffversorgung 9a aufweist. Die aeroponische Nährstoffversorgungseinheit verfügt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel über drei Sprühdüsen 24 in Form von Vierdüsenköpfen mit Tropfenstopp, die an ein rezirkulierendes Wasserpumpensystem mit einem Nährstofflösungstank 25 angeschlossen sind.
Angetrieben wird das Förderband 2 mit Hilfe eines Elektromotors 22, der über ein Schneckengetriebe 23 mit dem Förderband 2 verbunden ist.
Zur Beleuchtung der Pflanzen sind als Beleuchtungseinheit 10 im Bereich 20 oberhalb des Förderbandes parallel zu den vertikalen Streckenabschnitten 6 Beleuchtungsleisten mit LEDs vorgesehen. Der Antriebsmotor 22 und die als Beleuchtungseinheit 10 dienenden Beleuchtungsleisten sind mit einer zentralen Steuereinheit 26 verbunden, die sowohl die Beleuchtung als auch die Geschwindigkeit, mit der die Pflanzen entlang der Förderstrecke 1 bewegt werden, an die Bedürfnisse der jeweils bewegten Pflanzen anpasst. Beispielsweise können auf diese Weise Beleuchtungs- und Dunkel- bzw. Beschattungshasen variiert werden. Der in Figur 3 gezeigte Demonstrator wurde in einer Klimakammer mit variabler Klimaführung installiert und für Wachstumsversuche an verschiedenen Salatsorten eingesetzt.
Ausgehend von dem in Figur 3 dargestellten Demonstrator ist es denkbar, diesen oder eine zumindest ähnlich ausgeführte Vorrichtung als Grundmodul für eine Pflanzenauf- zuchtanlage, die eine Mehrzahl derartiger Grundmodule aufweist, zu verwenden. Wesentlich hierbei ist, dass es wiederum möglich ist, in Abhängigkeit der jeweiligen Bedürfnisse einer Pflanze eine Pflanzenaufzuchtanlage bereitzustellen, die eine bedarfs- angepasste und somit optimierte Anordnung von Vertikal- und Horizontalstrecken 6, 7 gewährleistet.
Mit dem in Figur 3 gezeigten Demonstrator wurde ein spezieller Versuch zur Pflanzenaufzucht durchgeführt. Als Saatmaterial wurde eine professionelle pelletierte Salatsorte (Expertize RZ) der Firma Rijkzwaan eingesetzt. Diese wurde in einem ersten Schritt für 1 1 Tage in 2 cm Steinwolleblocks unter 120 mol/s/m2 LED-Licht (blue/dark red) in Nährlösung vorgezogen. Die Temperatur wurde dabei tagsüber für 18 h auf 27°C mit 65% Luftfeuchte und nachts für 6 h auf 19°C und 55% Luftfeuchte eingestellt. Die Beleuchtung wurde entsprechend für 18 h ein- und für 8 h ausgeschaltet.
Das Umsetzen der Jungpflanzen in den Demonstrator erfolgte an Tag 12, wobei diese gleichzeitig in 10 cm Steinwolleblocks für die hydroponische NFT-Kultivierung (NFT - nutrient film technique) umgesetzt wurden. Die Beleuchtung mit -135 mol/s/m2 wurde mit blauen und dunkelroten LED-Lichtleisten (GreenPower production module, Fa. Philips) realisiert. Für die aeroponische Nähstoffversorgung wurde ein auf 5 bar ausgelegtes Vernebelungssystem (Fa. Netafim) mit Intervallbesprühung eingesetzt, wobei für eine Dauer von 5 s Nährstofflösung versprüht wurde und dann die Besprühung für 4 min ausgeschaltet wurde.
Der pH-Wert der Nährlösung wurde zwischen 5,5 und 6,5 mit verdünnter 5%igen Salpetersäure eingestellt und der Nährstoffgehalt mittels Flüssigdüngers (Fa. YARA) auf 0,8-1 ,0 EC (elektrische Konduktivität) gehalten.
Während der gesamten Kultivierungsphase wurden die Pflanzen im Verlauf von 24 h einer 360° Drehung durch schrittweise Bewegung des Förderbandes unterzogen. Nach 3 Wochen Kultivierung wurde die Blattbiomasse durch Wiegen bestimmt.
Im Folgenden werden die Ergebnisse des zuvor beschriebenen Pflanzenaufzuchtver- suchs dargestellt. Es konnte nach einer dreiwöchigen Kultivierung in der Demonstra- toranlage, wie sie in Figur 3 dargestellt ist, eine signifikante (Ttest: 0,03) Zunahme von bis zu 25% an Blattbiomasse im Vergleich zu einer standardmäßig ausgeführten hyd- roponischen NFT-Kultivierung unter LED-Beleuchtung beobachtet werden. Durch die ständige orbitropale Neuausrichtung konnte des Weiteren eine homogene runde Salatkopfausbildung generiert werden. Im Gegensatz dazu wiesen die stationär horizontal an einer vertikalen Wand kultivierten Pflanzen eine starke Ausprägung zum Gravitationsfeld der Erde und eine deformierte Kopfbildung auf. Somit konnte gezeigt werden, dass das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel ein gutes Pflanzenwachstum induziert. Bezugszeichenliste
1 Förderstrecke
2 Förderband
3 Aufnahme
4 oberer Umlenkpunkt
5 unterer Umlenkpunkt
6 vertikaler Streckenabschnitt
7 horizontaler Streckenabschnitt
8 Pflanze
9 Nährstoffversorgungseinheit
9a aeroponische Nährstoffversorgungseinheit 9b hydroponische Nährstoffversorgungseinheit
10 Beleuchtungseinheit
1 1 Beschattungsphase
12 Bestückungseinheit
13 Emteeinheit
14 Reinigungs- und Sterilisationseinheit
15 Förderkette
16 Transportband
17 elastische Verbindungselemente
18 Trägermaterial
19 Bereich unterhalb des Förderbandes
20 Bereich oberhalb des Förderbandes
21 Verstelleinheit
22 Elektromotor
23 Schneckengetriebe
24 Sprühdüse
25 Nähstoffmediumtank
26 zentrale Steuereinheit

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung zur Förderung des Wachstums von Pflanzen (8) mit einem entlang einer Förderstrecke (1 ) bewegbaren Förderband (2) zum wenigstens abschnittsweisen Transport von Pflanzen (8), die während einer Bewegung entlang der Förderstrecke (1 ) zumindest zeitweise von einer Nährstoffversorgung (9) mit Nährstoffen versorgt und von einer Beleuchtungseinheit (10) bestrahlt werden, wobei die Förderstrecke (1 ) in wenigstens einem ersten Abschnitt (7) zumindest annähernd horizontal und in wenigstens einem zweiten Abschnitt (6) zumindest annähernd vertikal angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzen (8) zumindest zeitweise während des Transports entlang der Förderstrecke (1 ) derart relativ zum Förderband (2) fixiert sind, dass Wurzeln der Pflanzen (8) zumindest teilweise in einen unterhalb einer Unterseite des Förderbandes (2) angeordneten Bereich (19) hineinragen, während Blätter und/oder Früchte der Pflanzen (8) wenigstens teilweise in einen oberhalb einer Oberseite des Förderbandes, die der Unterseite gegenüberliegt, angeordneten Bereich (20) hineinragen und dass die Nährstoffversorgung (9) in dem unterhalb der Unterseite des Förderbandes liegenden Bereich (19) eine Versorgungseinheit (9) zur aeroponischen Versorgung der Pflanzen (8) mit Nährstoffen aufweist, die ein Nährmedium vernebelt und/oder in Richtung auf die Unterseite des Förderbandes ausbringt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (2) wenigstens bereichsweise ein Trägermaterial (18) aufweist, in dem die Pflanzen (8) zumindest zeitweise während des Transports entlang der Förderstrecke (1 ) fixiert sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Förderstrecke (1 ) zwischen zwei zumindest annähernd vertikal angeordneten Teilabschnitten (6) einen unteren Umlenkpunkt (5) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Förderstrecke (1 ) zwischen zwei zumindest annähernd vertikal angeordneten Teilabschnitten (6) einen oberen Umlenkpunkt (4) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass eine zumindest teilweise automatisierte Bestückungseinheit (12) vorgesehen ist, die das Förderband (2) mit Pflanzensamen und/oder Jungpflanzen (8) bestückt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Förderstrecke (1 ) wenigstens ein von der Beleuchtungseinheit (10) beleuchteter und ein unbeleuchteter Teilabschnitt (1 1 ) angeordnet.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dass die Förderstrecke 1 zwei zumindest annähernd vertikal verlaufende Abschnitte (6) und zwei die vertikalen Abschnitte (6) jeweils verbindenden horizontalen Abschnitte (7) aufweist, wobei zwischen den einander zugewandten Unterseiten des entlang der Förderstrecke (1 ) bewegten Förderbandes (2) zumindest eine Versorgungseinheit zur aeroponischen Versorgung der Pflanzen (8) mit Nährmedium angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (2) eine Mehrzahl von beweglich mit einander verbundenen Lamellen aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Nährstoffversorgung (9) über wenigstens ein Tauchbad (9b) mit Nährlösung verfügt, durch das zumindest Wurzeln der Pflanzen (8) wenigstens abschnittsweise entlang der Förderstrecke (1 ) geführt werden.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens Verstelleinheit (21 ) vorgesehen ist, um einen Abstand zwischen einem zumindest annähernd vertikal von oben nach unten verlaufenden Teilabschnitt der Förderstrecke (1 ) und einem zumindest annähernd vertikal von unten nach oben verlaufenden Teilabschnitt der Förderstrecke (1 ) zu verändern.
1 1 . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass ein zumindest annähernd vertikal von unten nach oben verlaufenden Teilabschnitt der Förderstrecke (1 ) und ein zumindest annähernd vertikal von oben nach unten verlaufender Teilabschnitt der Förderstrecke (1 ) ein Modul bilden und in Abhängigkeit der zu züchtenden Pflanze, insbesondere des für ein Wachstum der Pflanze benötigten Platzes, eine für die Realisierung einer Vegetationsphase der Pflanze erforderliche Anzahl von Modulen über Schnittstellenelemente mit einander verbunden werden.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Beleuchtungseinheit (10) in das Modul integriert ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Module durch einen zumindest annähernd horizontal verlaufenden Teilabschnitt der Förderstrecke (1 ) verbunden sind, dessen Länge in Abhängigkeit der zu züchtenden Pflanze gewählt wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 bis 13,
hergestellt durch Zusammenbau wenigstens zweier vorgruppierter Module.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass eine zumindest teilweise automatisierte Ernteeinheit (13) vorgesehen ist, die Pflanzen (8) zumindest teilweise vom Förderband (2) entfernt.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich der Förderstrecke (1 ), der zwischen einem Bereich, in dem die Pflanzen zumindest teilweise vom Förderband (2) entfernt werden, und einem Bereich, in dem Pflanzensamen und/oder Jungpflanzen (8) auf dem Förderband (2) fixiert werden, liegt eine Reinigungs- und/oder Sterilisationseinheit (14) zur Reinigung und lo- der Sterilisation des Förderbandes (2) angeordnet ist.
17. Vorrichtung zur Förderung des Wachstums von Pflanzen (8) mit einem entlang einer Förderstrecke (1 ) bewegbaren Förderband (2) zum wenigstens abschnittsweisen Transport von Pflanzen (8), die während einer Bewegung entlang der Förderstrecke (1 ) zumindest zeitweise von einer Nährstoffversorgung (9) mit Nährstoffen versorgt und von einer Beleuchtungseinheit (10) bestrahlt werden, wobei die Förderstrecke (1 ) in wenigstens einem ersten Abschnitt (7) zumindest annähernd horizontal und in wenigstens einem zweiten Abschnitt (6) zumindest annähernd vertikal angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzen (8) zumindest zeitweise während des Transports entlang der Förderstrecke (1 ) derart relativ zum Förderband (2) fixiert sind, dass Wurzeln der Pflanzen (8) zumindest teilweise in einen unterhalb einer Unterseite des Förderbandes (2) angeordneten Bereich (19) hineinragen, während Blätter und/oder Früchte der Pflanzen (8) wenigstens teilweise in einen oberhalb einer Oberseite des Förderbandes, die der Unterseite gegenüberliegt, angeordneten Bereich (20) hineinragen, wobei ein zumindest annähernd vertikal von unten nach oben verlaufenden Teilabschnitt der Förderstrecke (1 ) und ein zumindest annähernd vertikal von oben nach unten verlaufender Teilabschnitt der Förderstrecke (1 ) ein Modul bilden und in Abhängigkeit der zu züchtenden Pflanze, insbesondere des für ein Wachstum der Pflanze benötigten Platzes, eine für die Realisierung einer Vegetationsphase der Pflanze erforderliche Anzahl von Modulen über Schnittstellenelemente mit einander verbunden werden und wenigstens zwei Module durch einen zumindest annähernd horizontal verlaufenden Teilabschnitt der Förderstrecke (1 ) verbunden sind.
18. Verfahren zur Förderung des Wachstums von Pflanzen (8), bei dem die Pflanzen (8) mit einem Förderband (2) entlang einer Förderstrecke (1 ) bewegt, während der Bewegung entlang der Förderstrecke (1 ) zumindest zeitweise von einer Nährstoffversorgung (9 mit Nährstoffen versorgt und von einer Beleuchtungseinheit (10) bestrahlt werden, wobei die Pflanzen (8) in wenigstens einem ersten Abschnitt (7) der Förderstrecke (1 ) zumindest annähernd in horizontaler Richtung und in wenigstens einem zweiten Abschnitt (6) der Förderstrecke (1 ) zumindest annähernd in vertikaler Richtung bewegt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzen (8) zumindest zeitweise während des Transports entlang der Förderstrecke (1 ) derart relativ zum Förderband (2) fixiert werden, dass Wurzeln der Pflanzen (8) zumindest teilweise in einen unterhalb einer Unterseite des Förderbandes angeordneten Bereich (19) hineinragen, während Blätter und/oder Früchte der Pflanzen wenigstens teilweise in einen oberhalb einer Oberseite des Förderbandes, die der Unterseite gegenüberliegt, angeordneten Bereich (20) hineinragen.
19. Verfahren nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzen (8) während sie zumindest annähernd vertikal bewegt werden wenigstens zeitweise aeroponisch mit Wasser und/oder Nährstoffen versorgt werden.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19,
dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzen (8) während sie zumindest annähernd horizontal bewegt werden wenigstens zeitweise hydroponisch mit Wasser und/oder Nährstoffen versorgt werden.
21 . Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zeitweise die gesamte Förderstrecke (1 ) beleuchtet wird.
PCT/EP2018/064182 2017-05-30 2018-05-30 Vorrichtung zur förderung des wachstums von pflanzen Ceased WO2018220011A1 (de)

Priority Applications (16)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SG11201910080W SG11201910080WA (en) 2017-05-30 2018-05-30 Device for promoting the growth of plants
JP2019566196A JP7329450B2 (ja) 2017-05-30 2018-05-30 植物の成長を促進するためのデバイス
CN201880050113.9A CN110996654B (zh) 2017-05-30 2018-05-30 用于促进植物生长的装置
EP20188084.6A EP3750398B1 (de) 2017-05-30 2018-05-30 Vorrichtung und verfahren zur förderung des wachstums von pflanzen
US16/618,084 US12201071B2 (en) 2017-05-30 2018-05-30 Device for promoting the growth of plants
ES18726182T ES2975277T3 (es) 2017-05-30 2018-05-30 Dispositivo para estimular el crecimiento de plantas
KR1020207021726A KR102730563B1 (ko) 2017-05-30 2018-05-30 식물의 성장을 촉진시키는 장치
AU2018275644A AU2018275644A1 (en) 2017-05-30 2018-05-30 Device for promoting the growth of plants
KR1020197032233A KR102654971B1 (ko) 2017-05-30 2018-05-30 식물의 성장을 촉진시키는 장치
CN202010662295.4A CN111727868B (zh) 2017-05-30 2018-05-30 用于促进植物生长的装置
EP18726182.1A EP3629705B1 (de) 2017-05-30 2018-05-30 Vorrichtung zur förderung des wachstums von pflanzen
SA519410424A SA519410424B1 (ar) 2017-05-30 2019-10-30 جهاز لتعزيز نمو النباتات
AU2020210163A AU2020210163A1 (en) 2017-05-30 2020-07-27 Device for promoting the growth of plants
US17/000,178 US12284954B2 (en) 2017-05-30 2020-08-21 Device for promoting the growth of plants
AU2022291638A AU2022291638B2 (en) 2017-05-30 2022-12-23 Device for promoting the growth of plants
AU2022291636A AU2022291636B2 (en) 2017-05-30 2022-12-23 Device for promoting the growth of plants

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17173370.2A EP3409103B1 (de) 2017-05-30 2017-05-30 Vorrichtung und verfahren zur förderung des wachstums von pflanzen
EP17173370.2 2017-05-30

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/618,084 A-371-Of-International US12201071B2 (en) 2017-05-30 2018-05-30 Device for promoting the growth of plants
US17/000,178 Continuation-In-Part US12284954B2 (en) 2017-05-30 2020-08-21 Device for promoting the growth of plants

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018220011A1 true WO2018220011A1 (de) 2018-12-06

Family

ID=58800740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/064182 Ceased WO2018220011A1 (de) 2017-05-30 2018-05-30 Vorrichtung zur förderung des wachstums von pflanzen

Country Status (12)

Country Link
US (1) US12201071B2 (de)
EP (3) EP3409103B1 (de)
JP (2) JP7329450B2 (de)
KR (2) KR102730563B1 (de)
CN (2) CN111727868B (de)
AU (4) AU2018275644A1 (de)
DK (1) DK3409103T3 (de)
ES (3) ES2895175T3 (de)
HU (3) HUE056721T2 (de)
SA (1) SA519410424B1 (de)
SG (2) SG10202007174QA (de)
WO (1) WO2018220011A1 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021100395A (ja) * 2019-12-24 2021-07-08 井関農機株式会社 植物栽培設備
EP4059340A1 (de) 2021-03-19 2022-09-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zur automatisierten pflanzenzucht
DE102021110717A1 (de) 2021-04-27 2022-10-27 Reinhard Bott Anordnung und verfahren zur aufzucht von pflanzen in einem geschlossenen innenraum
DE102021134167A1 (de) 2021-08-22 2023-02-23 AI.Land GmbH Vorrichtung und Verfahren zur automatisierten Förderung des Wachstums von Pflanzen, insbesondere von nachwachsenden Kulturen
WO2023025353A1 (de) 2021-08-22 2023-03-02 Ai. Land Gmbh Vorrichtung und verfahren zur automatisierten foerderung des wachstums von pflanzen, insbesondere von nachwachsenden kulturen
DE102022120891A1 (de) 2021-12-02 2023-06-07 Meissner Ag Modell- Und Werkzeugfabrik Transportelement für ein pflanzenzuchtsystem, förderband und pflanzenzuchtsystem
WO2023098935A1 (de) 2021-12-02 2023-06-08 Meissner Ag Modell- Und Werkzeugfabrik Transportelement für ein pflanzenzuchtsystem, förderband und pflanzenzuchtsystem
EP4403022A1 (de) 2023-01-23 2024-07-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und verfahren zur kultivierung von rankpflanzen und system und verfahren zur kultivierung und ernte von rankpflanzen

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JOP20190153A1 (ar) * 2017-06-14 2019-06-20 Grow Solutions Tech Llc أنظمة وطرق لإدارة وزن النبات بحجيرة نمو
EP4175460A1 (de) 2020-07-06 2023-05-10 Signify Holding B.V. Baselining-kriterien für hf-messung in gartenbauanwendungen
DE102020125581A1 (de) * 2020-09-30 2022-03-31 Ivan Mallinowski Aufzuchtvorrichtung und Verfahren zum Aufziehen von Pflanzen
CN112956412A (zh) * 2021-03-03 2021-06-15 新疆农业科学院农业机械化研究所 一种草料培养加工设备
EP4147568A1 (de) 2021-09-13 2023-03-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und verfahren zur nährstoffversorgung von pflanzen und pilzen
KR102457433B1 (ko) * 2021-10-14 2022-10-20 (주)대우건설 회전형 식물재배 및 분무기술을 적용한 도시형 고밀도 식물재배 시스템
TWI821849B (zh) * 2021-12-30 2023-11-11 震亞物聯網科技有限公司 運送設備及使用該運送設備的智慧型植物培育系統
EP4561339A4 (de) * 2022-07-26 2025-10-29 Univ Yildiz Teknik Automatisches pflanzenzuchtsystem für die lokale herstellung und tierfutter
CN220606756U (zh) * 2022-07-28 2024-03-19 中国农业科学院都市农业研究所 一种具有照明组件的立式培育床
CN115380809B (zh) * 2022-08-31 2025-12-12 上海墨泉生物有限公司 一种植物种植结构及垂直农场
CN115643952B (zh) * 2022-10-26 2024-12-24 北京林业大学 一种杨树造林育苗盘装置
CN115735750A (zh) * 2022-11-28 2023-03-07 四川中农木林森光生物科技有限公司 用于连续传送作物的传递结构及包含该传递结构的系统
CN115812586B (zh) * 2022-11-28 2025-11-18 四川中农木林森光生物科技有限公司 一种具有连续传送结构的立式植物栽培装置
CN115777517B (zh) * 2022-12-26 2026-01-06 四川中农木林森光生物科技有限公司 一种带有传送带结构的自动化雾培种植架
EP4537653A1 (de) * 2023-10-10 2025-04-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und vorrichtungen zur kultivierung von pflanzen
US20250204341A1 (en) 2023-12-21 2025-06-26 Oishii Farm Corporation System and method for vertical farming

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT250728B (de) 1964-10-01 1966-11-25 Ruthner Othmar Gewächshaus
DE1286800B (de) * 1962-10-13 1969-01-09 Eugenio Dr Anlage zum kuenstlichen Erzeugen von Pflanzen aus Samen oder Knollen
DE2852936A1 (de) * 1977-12-09 1979-06-13 Ruthner Othmar Verfahren zur kontinuierlichen produktion von pflanzen in kulturraeumen
WO2010008335A1 (en) * 2008-07-13 2010-01-21 Nypro Ab Cultivation system
EP2489256A2 (de) * 2011-02-17 2012-08-22 Green Plus Co. Ltd. Pflanzenanbausystem
US20120279122A1 (en) 2011-05-06 2012-11-08 Non-Industrial Manufacture, Inc. Method and apparatus for growing plants
JP2014168420A (ja) 2013-03-04 2014-09-18 Spread:Kk 水耕栽培システム
US20140325908A1 (en) * 2013-05-05 2014-11-06 Sadeg M. Faris High Density Three Dimensional Multi-Layer Farming

Family Cites Families (78)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2244677A (en) * 1937-07-06 1941-06-10 Fay D Cornell System of plant production
AT240639B (de) * 1963-01-04 1965-06-10 Othmar Ing Ruthner Verfahren zur künstlichen Züchtung von Pflanzen, Bakterien u. ähnl. Lebewesen
US3276163A (en) * 1963-10-07 1966-10-04 Oepen Karl Apparatus for forcing the growth of plants for human and animal nourishment, whereby seeds, bulbs and plants are caused to grow by feeding with chemical solutions
US3254448A (en) * 1964-03-23 1966-06-07 Ruthner Othmar Installation for the artificial cultivation of plants, bacteria and other organisms
BE666530A (de) * 1964-07-20 1965-11-03
US3432965A (en) * 1966-07-05 1969-03-18 Charles M Smith Hydroponics apparatus
DE1782764A1 (de) * 1967-02-28 1972-08-03 Karl Oepen Vorrichtung zur Beschickung einer Pflanzenwachstumsanlage mit Saatgut
US3824736A (en) * 1970-11-09 1974-07-23 Integrated Dev And Mfg Co Method and apparatus for producing plants
US3664061A (en) * 1971-03-03 1972-05-23 Karl Ocpen Method of and apparatus for the development of plant growth
US3809207A (en) 1972-12-11 1974-05-07 Velten & Pulver Converging and diverging conveyor
US3909978A (en) * 1974-06-13 1975-10-07 Margaret M Fleming Method and apparatus for growing plants
AT350832B (de) * 1977-05-12 1979-06-25 Ruthner Othmar Anlage zur verbesserung der speicherung biochemischer energie durch die nutzung der sonnenenergie und/oder sonstiger elektro- magnetischer strahlungsenergie in pflanzen
US4337986A (en) * 1978-08-02 1982-07-06 General Mills, Inc. Method and apparatus for increasing the spacing between plants in accordance with their growth rate
US4221764A (en) * 1978-12-15 1980-09-09 Dravo Corporation Horizontal extractor
US4317308A (en) 1980-02-08 1982-03-02 Agribusiness Enterprises Limited Method and apparatus for plant cultivation
AT366877B (de) * 1980-07-28 1982-05-10 Voest Alpine Ag Gewaechshaus
US4356664A (en) * 1980-12-01 1982-11-02 Othmar Ruthner Plant for the continuous production of green forage
US4327538A (en) * 1981-03-27 1982-05-04 Whittaker Corporation Harvester
JPS5862848U (ja) * 1981-10-26 1983-04-27 株式会社キユ−ビツクエンジニアリング 栽培装置
JPS59120037A (ja) * 1982-12-27 1984-07-11 株式会社日立製作所 水耕栽培装置
JPS6170930A (ja) * 1984-09-12 1986-04-11 三菱電機株式会社 植物栽倍装置
US4965962A (en) * 1984-11-21 1990-10-30 Q. P. Corporation Hydroponic culture system
JPS6242695A (ja) 1985-08-20 1987-02-24 Fujitsu Ltd ２線−４線変換回路
EP0220348B1 (de) * 1985-10-21 1990-06-06 Arie Van Wingerden Transportvorrichtung zum Bewässern von Pflanzen
JPS62104529A (ja) * 1985-10-31 1987-05-15 キユーピー株式会社 噴霧式水耕栽培装置
JPS62170930A (ja) 1986-01-23 1987-07-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 視界拡大装置
JPS63188333A (ja) * 1987-01-29 1988-08-03 川崎製鉄株式会社 植物の栽培方法
JPS6420037A (en) * 1987-07-14 1989-01-24 Inoue Koki Kk Mobile culture device of three-dimensional type
JPS6443143A (en) * 1987-08-11 1989-02-15 Gojiyou Kk Device for cultivation in greenhouse
JPH0257368U (de) * 1988-10-22 1990-04-25
JPH03133324A (ja) * 1989-10-17 1991-06-06 Yanmar Agricult Equip Co Ltd 植物栽培装置
JPH03224420A (ja) * 1990-01-26 1991-10-03 Nagoya Futou Sairo Kk ミスト栽培装置
GB9012294D0 (en) 1990-06-01 1990-07-18 Bryan Groom Ltd Article support apparatus
JPH0847348A (ja) 1994-08-08 1996-02-20 Nippon Keori Kk トラフ移動型水耕栽培装置
US5685411A (en) * 1995-01-13 1997-11-11 Avtec Industries, Inc. Article conveyor system
US5943818A (en) * 1997-06-16 1999-08-31 Paul Ecke Ranch, Inc. System for propagation of plants
JP3320707B2 (ja) 1999-01-27 2002-09-03 誠一 丸元 超高密度植物垂直ミスト水耕システム及び育成パネル
AUPR303801A0 (en) 2001-02-09 2001-03-08 A & B Hydroponics International Pty Ltd A hydroponic apparatus
JP3841156B2 (ja) * 2001-11-01 2006-11-01 株式会社生物機能工学研究所 水耕栽培における害虫駆除用植物浸漬装置
KR200313390Y1 (ko) * 2002-11-27 2003-05-14 임선호 양액재배포트
US20060201058A1 (en) * 2005-03-09 2006-09-14 Ripatti Matti T Multipurpose growing system
JP2007166956A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Centralsun:Kk ベビーリーフの噴霧水耕栽培法
US7730663B2 (en) * 2007-12-26 2010-06-08 Angelo Souvlos Rotary plant growing apparatus
JP4812800B2 (ja) * 2008-04-24 2011-11-09 株式会社生物機能工学研究所 植物水耕栽培における液噴射式害虫駆除装置
CN101647386A (zh) * 2008-08-14 2010-02-17 方炜 植物立体栽培塔
JP5639072B2 (ja) * 2009-10-19 2014-12-10 株式会社きゅぶふぁーむ 植物育成ボックス昇降省エネシステム、植物育成ボックス昇降省エネ方法及び家庭用植物育成省エネ装置
JP2011130765A (ja) * 2009-11-25 2011-07-07 Technological Institute Of Organic Function 害虫駆除方法及び害虫駆除装置
KR101263859B1 (ko) * 2010-08-06 2013-05-13 박영환 무인식물재배장치
KR101222036B1 (ko) * 2010-12-27 2013-01-15 재단법인 포항산업과학연구원 작물 재배 시스템
TWI693882B (zh) * 2011-08-05 2020-05-21 日商昭和電工股份有限公司 葉菜類、果樹類或穀類之植物栽培方法及葉菜類、果樹類或穀類之植物栽培裝置
KR20130136226A (ko) * 2012-06-04 2013-12-12 유원기 농작물 재배 방법 및 그 장치
JP6019361B2 (ja) * 2012-08-20 2016-11-02 本多電子株式会社 超音波霧化栽培装置用の栽培容器、超音波霧化栽培システム、超音波霧化栽培方法
US8627598B1 (en) * 2013-03-15 2014-01-14 Sprouting Works, LLC Sprouted seed grain growing and harvesting apparatus and method
US20150000194A1 (en) * 2013-06-27 2015-01-01 Luke A. Meerman Hydroponic fodder growing system
JP2015012826A (ja) * 2013-07-05 2015-01-22 興和株式会社 植物栽培装置
CA2921310C (en) * 2013-08-14 2021-04-20 Yugenkaisha Japan Tsusyo Hydroponic cultivation system, and plant factory comprising hydroponic cultivation system and expanded polystyrene foam greenhouse
CN103477892B (zh) * 2013-09-02 2015-09-09 北京农业智能装备技术研究中心 一种蔬菜循环生产线
SG2014014302A (en) * 2014-02-13 2015-09-29 Sky Urban Ip Pte Ltd Rotatable rack system
US20150250115A1 (en) * 2014-03-10 2015-09-10 Snowbird Environmental Systems Corporation Automated hydroponic growing and harvesting system for sprouts
JP2015181465A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 移植サポート装置
FR3021841B1 (fr) 2014-06-10 2016-07-15 Combagro (Suisse)Sarl Ligne et installation de culture aeroponique
FR3024816B1 (fr) * 2014-08-14 2017-07-07 Combagro (Suisse)Sarl Installation et systeme de deplacement de vegetaux pour culture hors sol
JP6467872B2 (ja) * 2014-11-05 2019-02-13 東洋製罐グループホールディングス株式会社 水耕栽培システム
US11129344B2 (en) 2015-01-01 2021-09-28 Aravinda Raama Mawendra Central processing horticulture
US10094116B2 (en) * 2015-01-01 2018-10-09 Aravinda Raama Mawendra Central processing horticulture
US20160302369A1 (en) * 2015-03-09 2016-10-20 Snowbird Environmental Systems Corporation Automated hydroponic growing and harvesting system for sprouts with a paddle-equipped linear seed head
US10736284B2 (en) * 2015-09-01 2020-08-11 Keith Baker Vertical hydroponic system
US20170118922A1 (en) 2015-10-30 2017-05-04 Seros LLC Power and Lighting System for Vertical Growing Carousel
CN109068601B (zh) * 2016-02-16 2021-08-24 英国贝纳曼服务有限公司 用于种植植物的系统和方法
WO2017206500A1 (zh) * 2016-05-31 2017-12-07 郑州海力特农林科技有限公司 高压细水雾生态栽培系统
US10112814B1 (en) 2017-02-06 2018-10-30 Power Greenhouse Integration Llc Vertical circadian horticulture conveyor
CA2986879A1 (en) 2017-11-28 2019-05-28 Warren Vesty Recirculating plant growing mechanism
JP2021515854A (ja) 2018-03-02 2021-06-24 メゾマット インコーポレイテッド ナノ材料被覆繊維
KR20200116639A (ko) 2019-04-02 2020-10-13 기승철 식물생육장치
CN112167042A (zh) 2020-09-04 2021-01-05 广东前湾智慧农业装备制造有限公司 一种智能化控制垂直农场
DE102020125581A1 (de) * 2020-09-30 2022-03-31 Ivan Mallinowski Aufzuchtvorrichtung und Verfahren zum Aufziehen von Pflanzen
NL2028448B1 (en) 2021-06-14 2022-12-21 Pielsa B V Method and device for qualifying a mushroom
CA3182420A1 (en) * 2021-11-19 2023-05-19 Ferme D'hiver Technologies Inc. Method for initiating a plant in preparation of its introduction into a vertical farm unit

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1286800B (de) * 1962-10-13 1969-01-09 Eugenio Dr Anlage zum kuenstlichen Erzeugen von Pflanzen aus Samen oder Knollen
AT250728B (de) 1964-10-01 1966-11-25 Ruthner Othmar Gewächshaus
DE2852936A1 (de) * 1977-12-09 1979-06-13 Ruthner Othmar Verfahren zur kontinuierlichen produktion von pflanzen in kulturraeumen
WO2010008335A1 (en) * 2008-07-13 2010-01-21 Nypro Ab Cultivation system
EP2489256A2 (de) * 2011-02-17 2012-08-22 Green Plus Co. Ltd. Pflanzenanbausystem
US20120279122A1 (en) 2011-05-06 2012-11-08 Non-Industrial Manufacture, Inc. Method and apparatus for growing plants
JP2014168420A (ja) 2013-03-04 2014-09-18 Spread:Kk 水耕栽培システム
US20140325908A1 (en) * 2013-05-05 2014-11-06 Sadeg M. Faris High Density Three Dimensional Multi-Layer Farming

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021100395A (ja) * 2019-12-24 2021-07-08 井関農機株式会社 植物栽培設備
DE112022000709T5 (de) 2021-03-19 2023-11-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Vorrichtung zur automatisierten kultivierung von pflanzen
EP4059340A1 (de) 2021-03-19 2022-09-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zur automatisierten pflanzenzucht
WO2022195129A1 (en) 2021-03-19 2022-09-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Device for automated plant cultivation
DE102021110717A1 (de) 2021-04-27 2022-10-27 Reinhard Bott Anordnung und verfahren zur aufzucht von pflanzen in einem geschlossenen innenraum
WO2022228831A1 (de) 2021-04-27 2022-11-03 Reinhard Bott Anordnung und verfahren zur aufzucht von pflanzen in einem geschlossenen innenraum
DE102021134167A1 (de) 2021-08-22 2023-02-23 AI.Land GmbH Vorrichtung und Verfahren zur automatisierten Förderung des Wachstums von Pflanzen, insbesondere von nachwachsenden Kulturen
WO2023025353A1 (de) 2021-08-22 2023-03-02 Ai. Land Gmbh Vorrichtung und verfahren zur automatisierten foerderung des wachstums von pflanzen, insbesondere von nachwachsenden kulturen
DE102021134167B4 (de) 2021-08-22 2024-03-14 AI.Land GmbH Vorrichtung und Verfahren zur automatisierten Förderung des Wachstums von Pflanzen, insbesondere von nachwachsenden Kulturen
DE102022120891A1 (de) 2021-12-02 2023-06-07 Meissner Ag Modell- Und Werkzeugfabrik Transportelement für ein pflanzenzuchtsystem, förderband und pflanzenzuchtsystem
WO2023098935A1 (de) 2021-12-02 2023-06-08 Meissner Ag Modell- Und Werkzeugfabrik Transportelement für ein pflanzenzuchtsystem, förderband und pflanzenzuchtsystem
EP4403022A1 (de) 2023-01-23 2024-07-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und verfahren zur kultivierung von rankpflanzen und system und verfahren zur kultivierung und ernte von rankpflanzen
WO2024156679A1 (de) 2023-01-23 2024-08-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und verfahren zur kultivierung von rankpflanzen und system und verfahren zur kultivierung und ernte von rankpflanzen

Also Published As

Publication number Publication date
AU2020210163A1 (en) 2020-08-13
JP7329450B2 (ja) 2023-08-18
AU2022291636B2 (en) 2025-05-15
EP3750398C0 (de) 2024-07-03
KR20200092430A (ko) 2020-08-03
ES2993240T3 (en) 2024-12-26
US20200100446A1 (en) 2020-04-02
EP3629705C0 (de) 2024-03-13
AU2022291638A1 (en) 2023-02-02
EP3750398B1 (de) 2024-07-03
AU2022291638B2 (en) 2025-05-22
SG10202007174QA (en) 2020-09-29
KR102654971B1 (ko) 2024-04-04
AU2018275644A1 (en) 2020-01-23
EP3409103A1 (de) 2018-12-05
EP3409103B1 (de) 2021-09-22
HUE068473T2 (hu) 2024-12-28
KR20200015466A (ko) 2020-02-12
CN111727868A (zh) 2020-10-02
EP3629705B1 (de) 2024-03-13
EP3750398A1 (de) 2020-12-16
DK3409103T3 (da) 2021-10-25
JP2020521489A (ja) 2020-07-27
SA519410424B1 (ar) 2022-09-12
KR102730563B1 (ko) 2024-11-14
HUE056721T2 (hu) 2022-03-28
JP7426913B2 (ja) 2024-02-02
JP2020191888A (ja) 2020-12-03
SG11201910080WA (en) 2019-11-28
CN111727868B (zh) 2023-06-27
CN110996654A (zh) 2020-04-10
EP3629705A1 (de) 2020-04-08
US12201071B2 (en) 2025-01-21
HUE065906T2 (hu) 2024-06-28
ES2975277T3 (es) 2024-07-04
CN110996654B (zh) 2022-09-30
ES2895175T3 (es) 2022-02-17
AU2022291636A1 (en) 2023-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3750398B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur förderung des wachstums von pflanzen
DE68923877T2 (de) Verfahren und vorrichtung für die hydroponkultur.
CH621234A5 (de)
EP2615906A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur aufzucht einer oder mehrerer pflanzen
DE10134361A1 (de) Integralweise der abfallfreien Landwirtschaftsproduktion
US12284954B2 (en) Device for promoting the growth of plants
EP4304331B1 (de) Anordnung und verfahren zur aufzucht von pflanzen in einem geschlossenen innenraum
DE60027882T2 (de) Verfahren, Vorrichtung und Gewächshaus zum Züchten von Nutzpflanzen und Pfropfen dazu
DE112022000709T5 (de) Vorrichtung zur automatisierten kultivierung von pflanzen
DE3219430A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum erzeugen von agrar- und forstprodukten und/oder zum biologischen aufbereiten von erde fuer die landwirtschaftliche nutzung
EP4062749A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur aufzucht von pflanzen
WO2023025353A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur automatisierten foerderung des wachstums von pflanzen, insbesondere von nachwachsenden kulturen
EP4537653A1 (de) Verfahren und vorrichtungen zur kultivierung von pflanzen
CH719014B1 (de) Gewächshaus.
DE102021134167B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur automatisierten Förderung des Wachstums von Pflanzen, insbesondere von nachwachsenden Kulturen
DE2044821A1 (de) Verfahren zur Anzucht von physiologisch und morphologisch hochwertigen Pflanzen in Gewächshäusern
DE1286799B (de) Verfahren und Anlage zum Kultivieren von Nutz- und Zierpflanzen
JPH054044B2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18726182

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20197032233

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019566196

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2018726182

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018726182

Country of ref document: EP

Effective date: 20200102

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018275644

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20180530

Kind code of ref document: A