EP4221491A1 - Aufzuchtvorrichtung und verfahren zum aufziehen von pflanzen - Google Patents

Aufzuchtvorrichtung und verfahren zum aufziehen von pflanzen

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Publication number
EP4221491A1
EP4221491A1 EP21782957.1A EP21782957A EP4221491A1 EP 4221491 A1 EP4221491 A1 EP 4221491A1 EP 21782957 A EP21782957 A EP 21782957A EP 4221491 A1 EP4221491 A1 EP 4221491A1
Authority
EP
European Patent Office
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conveyor belt
plants
conveying path
root
rearing device
Prior art date
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Pending
Application number
EP21782957.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ivan Mallinowski
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Individual
Original Assignee
Individual
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.)
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP4221491A1 publication Critical patent/EP4221491A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • A01G31/02—Special apparatus therefor
    • 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
    • A01G29/00—Root feeders; Injecting fertilisers into the roots
    • 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 firstly to a rearing device with a planting side, a harvesting side and a flexible conveyor belt, which conveys plants along a conveying path running from the planting side to the harvesting side, a nutrient device, which supplies a liquid nutrient medium for the plants to a root side of the conveyor belt, so that the Root plants on the root side and sprout on an illuminated shoot side of the conveyor opposite the root side.
  • the invention also relates to a method for growing plants using such a device.
  • Rearing devices and in particular industrial hydroponic processes for raising plants with liquid nutrient solutions instead of soil and mostly artificial lighting are well known.
  • Special forms of hydroponics are in particular aquaponics, aeroponics and fogponics: in an aquaponic process, fish and aquatic animals are specifically placed in the nutrient solution kept, whose excretions act as fertilizer for the plants.
  • the nutrient solution is sprayed or nebulized on the root side; in a fogponic process, this nebulization takes place with ultrasonic nebulizers.
  • EP 3409 103 A1 proposes that the conveyor belt be alternately moved up and down in such a growing device in order to accelerate the growth of the plants.
  • the plants grow through holes in the conveyor belt.
  • the still large distance between the plants on the planting side and the resulting free area allows the plants to grow in the longitudinal and transverse direction of the conveyor belt.
  • the artificial lighting of the open spaces does not contribute to growth.
  • US 2008/0295400 A1 discloses a cultivating device with a flexible conveyor belt composed of polyester fleece strips, seeds being placed in furrows between the strips and the furrows closing when the conveyor belt is in the Conveying direction is placed under train.
  • WO 2016/023947 A1 discloses a further rearing device with a flexible conveyor belt, which is initially tensioned transversely to the conveying direction on rollers and above the conveying path and is thereby successively unwound during operation.
  • WO 2009/067194 A1 discloses a rearing device with a conveyor belt running endlessly from the planting side to the harvesting side and back
  • US Pat. No. 4,972,627 A discloses a rearing device with a conveyor belt made of open-pored polyurethane.
  • US Pat. No. 4,118,891 A discloses a growing device with hoses that deliver a nutrient medium to the plants.
  • the object of the invention is to make the lighting of the plants more efficient.
  • the conveyor belt is thrown up in folds on the planting side transversely to the conveying path, which folds are guided from the planting side to the harvesting side and are thereby stretched and leveled along the conveying path.
  • the plants move closer together in the longitudinal direction of the conveying path due to the conveyor belt thrown up in folds. This reduces the ineffectively illuminated free space between the plants.
  • the stretching and leveling of the pleats frees up longitudinal space along the conveying path to the extent that the plants need it for growth.
  • the folds can be formed in a wavy manner or by folding the conveyor belt.
  • the conveyor belt preferably consists essentially of a plastic film, more preferably of polypropylene.
  • the conveyor belt can then be produced inexpensively in any required shape. In an aeroponic procedure such avoids Conveyor belt also largely an uncontrolled transfer of the nutrient medium from the root side to the shoot side.
  • a conveyor belt made of polypropylene is also easy to clean and not sensitive to moisture and light.
  • the plastic film can also consist of polyethylene (PE), polystyrene (PS), polyvinyl chloride (PVC) or polycarbonate (PC) or of several layers of the same or different material.
  • the conveyor belt preferably consists of lamellae which adjoin one another transversely to the conveying path.
  • the conveyor belt can thus be constructed in a modular manner as required.
  • the conveyor belt runs endlessly and from the harvesting side back to the planting side.
  • the conveyor belt thus allows continuous operation of the rearing device.
  • harvested slats can be removed on the harvesting side and reattached on the setting side.
  • the plants in the conveyor belt are preferably fixed in an open-cell foam, more preferably in a polyurethane foam.
  • the foam retains moisture for the plant and, on the other hand, allows air to penetrate to prevent mold growth.
  • Polyurethane foam has proven itself in hydroponics for fixing the plants.
  • a growing device preferably has capillary hoses with a conveyor belt running horizontally transversely to the conveying path, reaching from the root side into the nutrient device and conveying the nutrient medium to the plants.
  • the capillary tubes supply the young plants with the nutrient medium, at least temporarily or additionally, until they have developed their own sufficient roots that reach into the nutrient medium.
  • a rearing device preferably has a nebulizer that nebulizes the nutrient medium and a gas-conducting system that conveys the nebulized nutrient medium to the root side.
  • the root side can be sprayed with the nutrient medium.
  • the plants are supplied with the nutrient medium in this way, in particular in aeroponic processes with a conveyor belt running vertically transversely to the conveying path.
  • a rearing device preferably has an illumination device for illuminating the side of the sprout.
  • the artificial lighting allows the plants to be reared regardless of the position of the sun and the weather, and with defined environmental conditions.
  • a rearing device preferably has support elements on the conveyor belt and a drive device with a plurality of drivers which guide the support elements along the conveying path.
  • the drive with drivers that are independent of each other allows the distance between the support elements and thus the size of the folds to be varied along the conveying path.
  • the conveyor belt preferably has—similar to the Remaliner TM perforation in continuous paper—guide holes arranged on at least one edge along the conveying path and webs formed between the guide holes as support elements.
  • the conveyor belt is then designed in a particularly simple and cost-effective manner.
  • the catches can be mandrels or hooks formed on the drive device, which are passed through the guide holes.
  • a rearing device according to the invention with a preferably horizontal or sloping conveying path can be operated without a drive device if suitable holding elements (for example clamps or belts) keep the supporting elements at the respectively desired distance.
  • suitable holding elements for example clamps or belts
  • a weight or spring force acting on the conveyor belt, an elastic restoring force of the conveyor belt itself and/or forces exerted on one another by the plants can cause the stretching and leveling of the folds.
  • support elements that follow one another preferably have an increasing spacing along the conveying path from the planting side to the harvesting side. The folds then have a decreasing height along the conveying path.
  • the conveying path preferably has segments within which the support elements each have a constant spacing.
  • the carriers of the segments can then be attached particularly easily to running conveyor chains.
  • the conveying path preferably rises and falls alternately. This accelerates the growth of the plants.
  • the conveyor belt is thrown up in folds on the setting side transversely to the conveying path, which folds are guided from the setting side to the harvesting side and are thereby stretched and leveled along the conveying path.
  • the method according to the invention is carried out in particular with a rearing device according to the invention and is equally characterized by the advantages mentioned above.
  • the plants are preferably placed on the apex lines of the folds. By placing only one row of plants on each fold, the rows are evenly spaced, which promotes even growth of the plants.
  • the plants are staggered in successive folds transverse to the conveying path in order to achieve an even distribution on the conveyor belt.
  • plant blocks are attached to the conveyor belt and the plants are attached to them.
  • the planting blocks simplify the cultivation and handling of the seedlings as well as the cleaning of the conveyor belt after harvest.
  • the conveyor belt is moved continuously from the planting side to the harvesting side. The continuous movement without sudden changes of position corresponds most closely to the natural situation on a field.
  • 1a/b shows a detail of the conveyor belt of a first rearing device according to the invention with and without planting
  • Fig. 4 is a schematic representation of the first and
  • FIG. 5 shows a second rearing device according to the invention
  • FIG. 6 shows a detail of the conveyor belt of a further rearing device according to the invention.
  • the conveyor belt 1 shown in detail in FIG. 1a consists of fifteen slats 3 which adjoin one another in the direction of a conveying path 2 and have a width 4 of 30 cm each and a length 5 of 120 cm (only shown in FIG. 4).
  • the slats 3 consist of a polypropylene film with a thickness of 0.8 mm (not shown) and are each connected to one another in tubular support elements 6 .
  • the slats 3 and the conveyor belt 1 have a root side 7 and a shoot side 8, as well as circular openings 9 in the middle between the support elements 6 with a diameter 10 of 40 mm, in which—as shown in FIG. 1b—plant blocks 11 can be inserted .
  • the plant blocks 11 shown in detail in FIG. 2a consist of open-pored polyurethane foam with a width 12 and length 13 of 50 mm each and a height 14 of 25 mm.
  • Cuts 15, 16, 17 are made, namely a horizontal circular cut 15 around the center 18 with the diameter 10 of the openings 9 and two cross-vertical cuts 16, 17 up to the center 18.
  • FIG. 3 shows six phases of growth in a plant block 11, starting from the seed (partial figure a) via the seedling 19 (partial figure b) to the harvestable plant 20 (partial figure f).
  • the seed grain and the growing plant 20 are supplied via a capillary tube 21 until their own roots form. The seed and roots are not shown.
  • the conveyor belt 1 runs along the conveying path 2 from a planting side 23 to a harvesting side 24.
  • the plant blocks 11 with the pre-germinated seedlings 19 are placed in the holes of the first slat on the planting side 23.
  • the support elements 6 of three adjacent slats 3 each have a starting distance of 5 cm in a first segment 25 in the direction of the conveying path 2, a distance of 10 cm in a second segment 26, in a third segment 27 of 15 cm, in a fourth Segment 28 of 20 cm and in a fifth segment 29 an end distance of 25 cm.
  • the capillary hoses 21 hang vertically downwards in a tank (not shown) of a nutrient device with a liquid nutrient medium 30. The distances are not shown in the figure.
  • the support elements 6 of the conveyor belt 1 lie on the lateral walls of the first growing device 22, successive support elements 6 are held at the respective distance with clamps of different lengths against an elastic restoring force of the slats 3 and a weight of the plants 20.
  • the walls and the brackets are not shown in the figure.
  • the second rearing device 31 according to the invention shown in FIG. 5 has a conveyor belt 32, an illumination device 33, as well as a feeding device and a drive device.
  • the sewing device and the drive device are not shown
  • the conveyor belt 32 is made up of the slats 3 known from the first rearing device 22, which are connected to the support elements 6 described there.
  • the slats and the support elements are not shown in the figure.
  • the conveyor belt 32 conveys plants 34 along a conveying path 35 in a growth phase of 10 days from a planting side 36 to a harvesting side 37 of the rearing device 31.
  • a planting side 36 on which the pre-germinated seedlings 38 are attached to the conveyor belt 32 as described, runs the conveying path in five segments 39, each initially vertically upwards and again vertically downwards to the harvesting side 37 and from the harvesting side 37 under the segments 39 back to the setting side 36.
  • the segments 39 point upwards, starting from the setting side 36 to the harvesting side 37 Distances to avoid a collision of the plants 34.
  • the lighting device 33 consists of six LED panels 40 each on the planting side 36 and the harvesting side 37 and between each two adjacent segments 39 and illuminates a shoot side 41 of the slats and the conveyor belt 32 in an artificial day-night rhythm.
  • the planting blocks essentially correspond to the planting blocks 11 of the first rearing device 22, but unlike these do not have a capillary tube.
  • the nutrient device consists of a reservoir with a liquid nutrient medium for the plants 34, an ultrasonic atomizer for the nutrient medium and ducts for evenly distributing the mist on a root side 42 of the conveyor belt 32 opposite the shoot side 41.
  • the drive device has a revolving conveyor chain with drivers for the support elements, with the distances between the drivers and the support elements increasing in steps of 5 cm each, starting from a starting distance of 5 cm on the planting side 36, up to the harvesting side 37 increase to a final distance of 25 cm between the segments 39.
  • the second rearing device 31 can be operated with a conveyor belt 43 running horizontally or vertically transversely to the conveying path 35 .
  • a third rearing device essentially corresponds to the first rearing device 22, but has a different drive device.
  • the conveyor belt 43 of the third rearing device shown in detail in FIG. 6 has guide holes 46 at regular intervals on both edges 44 along the conveying path 45 .
  • the drive device has mandrels, not shown, which are continuously moved along the conveying path 45 with a variable distance from the planting side to the harvesting side and which are guided through the guide holes 46 .

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Hydroponics (AREA)

Abstract

Offenbart ist zunächst eine Aufzuchtvorrichtung mit einer Setzseite, einer Ernteseite und einem flexiblen Förderband (1), das Pflanzen (20) entlang eines von der Setzseite zu der Ernteseite verlaufenden Förderpfades (2) fördert, einer Nähreinrichtung, die einer Wurzelseite (7) des Förderbands (1) ein flüssiges Nährmedium (30) für die Pflanzen (20) zuführt, so dass die Pflanzen (20) an der Wurzelseite (7) wurzeln und an einer beleuchteten, der Wurzelseite (7) gegenüber liegenden Sproßseite (8) des Förderbands (1) sprießen. Offenbart ist weiterhin ein Verfahren zum Aufziehen von Pflanzen (20) mit einer solchen Vorrichtung. Um die Beleuchtung der Pflanzen (20) effizienter zu gestalten wird vorgeschlagen, dass das Förderband (1) an der Setzseite quer zu dem Förderpfad (2) in Falten aufgeworfen ist, die von der Setzseite zu der Ernteseite geführt und dabei entlang des Förderpfades (2) gestreckt und eingeebnet werden.

Description

Aufzuchtvorrichtung und Verfahren zum Aufziehen von Pflanzen
Die Erfindung betrifft zunächst eine Aufzuchtvorrichtung mit einer Setzseite, einer Ernteseite und einem flexiblen Förderband, das Pflanzen entlang eines von der Setzseite zu der Ernteseite verlaufenden Förderpfades fördert, einer Nähreinrichtung, die einer Wurzelseite des Förderbands ein flüssiges Nährmedium für die Pflanzen zuführt, so dass die Pflanzen an der Wurzelseite wurzeln und an einer beleuchteten, der Wurzelseite gegenüber liegenden Sproßseite des Förderbands sprießen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Aufziehen von Pflanzen mit einer solchen Vorrichtung.
Aufzuchtvorrichtungen und insbesondere industrielle Verfahren der Hydroponik zum Aufziehen von Pflanzen mit flüssigen Nährlösungen anstelle Erde und zumeist künstlicher Beleuchtung sind allgemein bekannt, Sonderformen der Hydroponik sind insbesondere die Aquaponik, die Aeroponik und die Fogponik: In einem aquaponischen Verfahren werden gezielt Fische und Wassertiere in der Nährlösung gehalten, deren Ausscheidungen für die Pflanzen als Dünger wirken. In einem aeroponischen Verfahren wird die Nährlösung auf der Wurzelseite versprüht oder vernebelt wird, in einem fogponischen Verfahren erfolgt diese Vernebelung mit Ultraschallverneblem.
EP 3409 103 A1 schlägt vor, in einer solchen Aufzuchtvorrichtung das Förderband abwechselnd auf- und abwärts zu führen, um das Wachstum der Pflanzen zu beschleunigen.
In der bekannten Aufzuchtvorrichtung wachsen die Pflanzen durch Löcher in dem Förderband. Der auf der Setzseite noch große Abstand zwischen den Pflanzen und die dadurch freie Fläche erlaubt das Wachstum der Pflanzen in Längs- und Querrichtung des Förderbands. Die künstliche Beleuchtung der freien Flächen trägt dabei nicht zum Wachstum bei.
Im Hintergrund der Erfindung offenbart US 2008/0295400 A1 eine Aufzuchtvorrichtung mit einem flexiblen, aus Polyesterflies-Streifen zusammenzusetzten Förderband, wobei in Furchen zwischen den Streifen Samen werden und die Furchen sich schließen, wenn das Förderband in der Förderrichtung unter Zug gesetzt wird. WO 2016/023947 A1 offenbart eine weitere Aufzuchtvorrichtung mit einem flexiblen Förderband, das quer zur Förderrichtung zunächst auf Walzen auf- und über der Förderstrecke unter Zug steht und dadurch im Betrieb sukzessive abgewickelt wird. Aus WO 2009/067194 A1 ist eine Aufzuchtvorrichtung mit einem endlos von der Setzseite zur Ernteseite und zurück laufenden Förderband und aus US 4,972,627 A eine Aufzuchtvorrichtung mit einem Förderband aus offenporigem Polyurethan bekannt. US 4,118,891 A offenbart eine Aufzuchtvorrichtung mit Schläuchen, die ein Nährmedium zu den Pflanzen fördern.
Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Beleuchtung der Pflanzen effizienter zu gestalten.
Lösung
Ausgehend von der bekannten Aufzuchtvorrichtung wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass das Förderband an der Setzseite quer zu dem Förderpfad in Falten aufgeworfen ist, die von der Setzseite zu der Ernteseite geführt und dabei entlang des Förderpfades gestreckt und eingeebnet werden. An der Setzseite rücken die Pflanzen durch das in Falten aufgeworfene Förderband in Längsrichtung des Förderpfades enger zusammen. Dadurch wird die ohne Nutzeffekt beleuchtete freie Fläche zwischen den Pflanzen verringert. Durch das Strecken und Einebnen der Falten wird entlang des Förderpfades in Längsrichtung in dem Maß Raum freigegeben, wie ihn die Pflanzen für das Wachstum benötigen. Die Falten können wellenförmig oder durch Falzen des Förderbands ausgebildet werden.
Vorzugsweise besteht in einer erfindungsgemäßen Aufzuchtvorrichtung das Förderband im Wesentlichen aus einer Kunststofffolie, weiter vorzugsweise aus Polypropylen. Das Förderband lässt sich dann in jeder benötigten Form preisgünstig herstellen. In einem aeroponischen Verfahren vermeidet ein solches Förderband außerdem weitgehend einen unkontrollierten Übertritt des Nährmediums von der Wurzelseite zu der Sproßseite.
Ein Förderband aus Polypropylen ist zudem leicht zu reinigen und unempfindlich gegenüber Feuchtigkeit und Licht. Alternativ kann die Kunststofffolie auch aus Polyethylen (PE), Polystyrol (PS), Polyvinylchlorid (PVC) oder Polycarbonat (PC) oder aus mehreren Schichten gleichen oder unterschiedlichen Materials bestehen.
Vorzugsweise besteht in einer erfindungsgemäßen Aufzuchtvorrichtung das Förderband aus Lamellen, die quer zu dem Förderpfad aneinander anschließen. Das Förderband lässt sich so nach Bedarf modular aufbauen.
Vorzugsweise verläuft in einer erfindungsgemäßen Aufzuchtvorrichtung das Förderband endlos und von der Ernteseite zurück zu der Setzseite. Das Förderband erlaubt so einen kontinuierlichen Betrieb der Aufzuchtvorrichtung. Alternativ können bei einem aus Lamellen aufgebauten Förderband abgeerntete Lamellen an der Ernteseite abgenommen und an der Setzseite wieder angesetzt werden.
Vorzugsweise sind in einer erfindungsgemäßen Aufzuchtvorrichtung die Pflanzen in dem Förderband in einem offenporigen Schaumstoff befestigt, weiter vorzugsweise in einem Polyurethanschaum. Der Schaumstoff hält einerseits Feuchtigkeit für die Pflanze zurück und erlaubt andererseits das Eindringen von Luft, um Schimmelbildung zu vermeiden. Polyurethanschaum hat sich in der Hydroponik zur Befestigung der Pflanzen bewährt.
Vorzugsweise weist eine erfindungsgemäße Aufzuchtvorrichtung mit einem quer zum Förderpfad horizontal verlaufenden Förderband von der Wurzelseite in die Nähreinrichtung reichende Kapillarschläuche auf, die das Nährmedium zu den Pflanzen fördern. In einem aquaponischen Verfahren versorgen die Kapillarschläuche die jungen Pflanzen mindestens vorübergehend oder ergänzend mit dem Nährmedium, bis diese eigene ausreichende, in das Nährmedium reichende Wurzeln ausgebildet haben. Alternativ vorzugsweise weist eine erfindungsgemäße Aufzuchtvorrichtung einen Vernebler auf, der das Nährmedium vernebelt und ein Gasleitsystem, das das vernebelte Nährmedium zu der Wurzelseite fördert. Weiter alternativ kann die Wurzelseite mit dem Nährmedium besprüht werden. Insbesondere in aeroponischen Verfahren mit quer zum Förderpfad vertikal verlaufendem Förderband werden so die Pflanzen mit dem Nährmedium versorgt.
Vorzugsweise weist eine erfindungsgemäße Aufzuchtvorrichtung eine Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten der Sproßseite auf. Die künstliche Beleuchtung erlaubt die Aufzucht der Pflanzen unabhängig von Sonnenstand und Witterung und mit definierten Umweltbedingungen.
Vorzugsweise weist eine erfindungsgemäße Aufzuchtvorrichtung Stützelemente an dem Förderband auf und eine Antriebsvorrichtung mit einer Mehrzahl von Mitnehmern, die die Stützelemente entlang des Förderpfades führen. Der Antrieb mit voneinander unabhängigen Mitnehmern erlaubt die Variation des Abstands der Stützelemente und damit der Größe der Falten entlang des Förderpfades.
Vorzugsweise weist in einer solchen erfindungsgemäßen Aufzuchtvorrichtung das Förderband - ähnlich der RemalinerTM-Lochung bei Endlospapier - an mindestens einem Rand entlang des Förderpfads angeordnete Führungslöcher und zwischen den Führungslöchern ausgebildete Stege als Stützelemente auf. Das Förderband ist dann besonders einfach und kostengünstig gestaltet. Die Mitnehmer können an der Antriebsvorrichtung ausgebildete Dorne oder Haken sein, die durch die Führungslöcher geführt werden.
Alternativ kann eine erfindungsgemäße Aufzuchtvorrichtung mit vorzugsweise horizontalem oder abschüssigem Förderpfad ohne Antriebsvorrichtung betrieben werden, wenn geeignete Halteelemente (beispielsweise Klammem oder Bänder) die Stützelemente auf dem jeweils gewünschten Abstand halten. Alternativ oder zusätzlich zu solchen Halteelementen können eine auf das Förderband wirkende Gewichts- oder Federkraft, eine elastische Rückstellkraft des Förderbands selbst und/oder von den Pflanzen aufeinander ausgeübte Kräfte die Streckung und Einebnung der Falten bewirken. Vorzugsweise weisen in einer Antriebsvorrichtung einer erfindungsgemäßen Aufzuchtvorrichtung aufeinander folgende Stützelemente einen entlang des Förderpfades von der Setzseite zu der Ernteseite zunehmenden Abstand auf. Die Falten weisen dann entlang des Förderpfades eine abnehmende Höhe auf.
Vorzugsweise weist in einer erfindungsgemäßen Aufzuchtvorrichtung der Förderpfad Segmente auf, innerhalb derer die Stützelemente jeweils einen gleichbleibenden Abstand aufweisen. Die Mitnehmer der Segmente können dann besonders einfach an um laufenden Förderketten angebracht sein.
Vorzugsweise steigt und fällt in einer erfindungsgemäßen Aufzuchtvorrichtung der Förderpfad abwechselnd. So wird das Wachstum der Pflanzen beschleunigt.
Ausgehend von dem bekannten Verfahren wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass das Förderband an der Setzseite quer zu dem Förderpfad in Falten aufgeworfen ist, die von der Setzseite zu der Ernteseite geführt und dabei entlang des Förderpfades gestreckt und eingeebnet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere mit einer erfindungsgemäßen Aufzuchtvorrichtung ausgeführt und zeichnet sich gleichermaßen durch deren vorstehend genannte Vorteile aus.
Vorzugsweise werden in einem erfindungsgemäßen Verfahren die Pflanzen jeweils auf Scheitellinien der Falten gesetzt. Durch das Setzen nur jeweils einer Reihe der Pflanzen auf jede Falte entstehen zwischen den Reihen gleichmäßige Abstände, die ein gleichmäßiges Wachstum der Pflanzen begünstigen.
Vorzugsweise werden in einem erfindungsgemäßen Verfahren die Pflanzen in aufeinanderfolgenden Falten quer zum Förderpfad versetzt angeordnet, um eine gleichmäßige Verteilung auf dem Förderband zu erzielen.
Vorzugsweise werden in einem erfindungsgemäßen Verfahren in dem Förderband Pflanzblöcke und in diesen die Pflanzen befestigt. Die Pflanzblöcke vereinfachen die Anzucht und die Handhabung der Setzlinge ebenso wie die Reinigung des Förderbands nach der Ernte. Vorzugsweise wird in einem erfindungsgemäßen Verfahren das Förderband kontinuierlich von der Setzseite zu der Ernteseite bewegt. Die kontinuierliche Bewegung ohne plötzliche Positionswechsel entspricht am ehesten der natürlichen Situation auf einem Feld.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen
Fig. 1a/b ein Detail des Förderbands einer ersten erfindungsgemäßen Aufzuchtvorrichtung ohne und mit Bepflanzung,
Fig. 2a/b einen Pflanzblock der erfindungsgemäßen Aufzuchtvorrichtung und die in diesen eingebrachten Schnitte,
Fig. 3a-f Stadien des Wachstums einer Pflanze in dem Pflanzblock, und
Fig. 4 eine schematische Darstellung der ersten und
Fig. 5 einer zweiten erfindungsgemäßen Aufzuchtvorrichtung, sowie Fig. 6 ein Detail des Förderbands einer weiteren erfindungsgemäßen Aufzuchtvorrichtung.
Das in Figur 1a in einem Detail gezeigte Förderband 1 besteht aus fünfzehn in Richtung eines Förderpfades 2 aneinander anschließenden Lamellen 3 mit einer Breite 4 von je 30 cm und einer (erst in Figur 4 dargestellten) Länge 5 von 120 cm. Die Lamellen 3 bestehen aus einer Polypropylenfolie mit einer nicht dargestellten Dicke von 0,8 mm und sind jeweils in rohrförmigen Stützelementen 6 miteinander verbunden.
Die Lamellen 3 und das Förderband 1 weisen eine Wurzelseite 7 und eine Sproßseite 8 auf, sowie jeweils mittig zwischen den Stützelementen 6 kreisförmige Durchbrüche 9 mit einem Durchmesser 10 von 40 mm, in die - wie in Figur 1 b dargestellt - Pflanzblöcke 11 eingesetzt werden können.
Die in Figur 2a im Detail dargestellten Pflanzblöcke 11 bestehen aus offenporigem Polyurethanschaum mit einer Breite 12 und Länge 13 von je 50 mm und einer Höhe 14 von 25 mm. In jeden Pflanzblock 11 sind die in Figur 2b dargestellten Schnitte 15, 16, 17 eingebracht, nämlich ein waagrechter kreisförmiger Schnitt 15 um den Mittelpunkt 18 herum mit dem Durchmesser 10 der Durchbrüche 9 und zwei quer zueinander senkrecht verlaufende Schnitte 16, 17 bis zum Mittelpunkt 18.
Figur 3 zeigt sechs Phasen des Wachstums in einem Pflanzblock 11 ausgehend von dem Samenkorn (Teilfigur a) über den Keimling 19 (Teilfigur b) bis zur erntefähigen Pflanze 20 (Teilfigur f). Bis zur Ausbildung eigener Wurzeln werden das Samenkorn und die heranwachsende Pflanze 20 über einen Kapillarschlauch 21 versorgt. Das Samenkorn und die Wurzeln sind nicht dargestellt.
In der in Figur 4 schematisch dargestellten ersten erfindungsgemäßen Aufzuchtvorrichtung 22 verläuft das Förderband 1 entlang des Förderpfades 2 von einer Setzseite 23 zu einer Ernteseite 24. Die Pflanzblöcke 11 mit den vorgekeimten Keimlingen 19 werden in die Löcher der ersten Lamelle auf der Setzseite 23 eingebracht. Die Stützelemente 6 von je drei aneinander anschließenden Lamellen 3 weisen in einem in Richtung des Förderpfades 2 ersten Segment 25 einen Startabstand von 5 cm, in einem zweiten Segment 26 einen Abstand von 10 cm, in einem dritten Segment 27 von 15 cm, in einem vierten Segment 28 von 20 cm und in einem fünften Segment 29 einen Endabstand von 25 cm auf. Die Kapillarschläuche 21 hängen senkrecht nach unten in ein nicht dargestelltes Becken einer Nähreinrichtung mit einem flüssigen Nährmedium 30. Die Abstände sind in der Figur nicht dargestellt.
Die Stützelemente 6 des Förderbands 1 liegen auf seitlichen Wänden der ersten Aufzuchtvorrichtung 22 auf, aufeinander folgende Stützelemente 6 werden mit Klammem unterschiedlicher Länge gegen eine elastische Rückstellkraft der Lamellen 3 und eine Gewichtskraft der Pflanzen 20 auf dem jeweiligen Abstand gehalten. Die Wände und die Klammem sind in der Figur nicht dargestellt.
Nach Wachstumsperiode von je zwei Tagen werden jeweils an der Ernteseite 24 drei Lamellen 3 abgenommen und an der Setzseite 23 mit dem Startabstand und neuen Keimlingen 19 wieder angesetzt, der Abstand der übrigen Lamellen 3 wird durch Wechsel der Klammern entsprechend erhöht. Nach Ablauf von 10 Tagen werden die Pflanzen 20 von den zuerst eingesetzten Lamellen 3 geerntet.
Die in Figur 5 dargestellte zweite erfindungsgemäße Aufzuchtvorrichtung 31 weist ein Förderband 32, eine Beleuchtungseinrichtung 33, sowie eine Nähreinrichtung und eine Antriebseinrichtung auf. Die Nähreinrichtung und die Antriebseinrichtung sind nicht dargestellt
Das Förderband 32 ist aus den aus der ersten Aufzuchtvorrichtung 22 bekannten Lamellen 3 aufgebaut, die mit den dort beschriebenen Stützelementen 6 verbunden sind. Die Lamellen und die Stützelemente sind in der Figur nicht dargestellt.
Das Förderband 32 fördert Pflanzen 34 entlang eines Förderpfades 35 in einer Wachstumsphase von 10 Tagen von einer Setzseite 36 zu einer Ernteseite 37 der Aufzuchtvorrichtung 31. Ausgehend von der Setzseite 36, auf der die vorgekeimten Keimlinge 38 wie beschrieben auf dem Förderband 32 angebracht werden, verläuft der Förderpfad in fünf Segmenten 39 jeweils zunächst senkrecht nach oben und wieder senkrecht nach unten bis zu der Ernteseite 37 und von der Ernteseite 37 unter den Segmenten 39 zurück zu der Setzseite 36. Die Segmente 39 weisen ausgehend von der Setzseite 36 zu der Ernteseite 37 steigende Abstände auf, um eine Kollision der Pflanzen 34 zu vermeiden.
Die Beleuchtungseinrichtung 33 besteht aus sechs LED-Paneelen 40 jeweils an der Setzseite 36 und der Ernteseite 37 und zwischen je zwei benachbarten Segmenten 39 und beleuchtet in einem künstlichen Tag-Nacht-Rhythmus eine Sproßseite 41 der Lamellen und des Förderbands 32.
Die hier nicht dargestellten Pflanzblöcke entsprechen im Wesentlichen den Pflanzblöcken 11 der ersten Aufzuchtvorrichtung 22, weisen aber abweichend von diesen keinen Kapillarschlauch auf.
Die Nähreinrichtung besteht aus einem Reservoir mit einem flüssigen Nährmedium für die Pflanzen 34, einem Ultraschallvernebler für das Nährmedium und Rohrleitungen zum gleichmäßigen Verteilen des Nebels auf einer der Sproßseite 41 gegenüber liegenden Wurzelseite 42 des Förderbands 32.
Die Antriebseinrichtung weist für jedes der Segmente 39 eine um laufende Förderkette mit Mitnehmern für die Stützelemente auf, wobei die Abstände der Mitnehmer und der Stützelemente sich ausgehend von einem Startabstand von 5 cm an der Setzseite 36 in Schritten von jeweils 5 cm bis zu der Ernteseite 37 auf einen Endabstand von 25 cm zwischen den Segmenten 39 vergrößern.
Die zweite Aufzuchtvorrichtung 31 kann mit quer zum Förderpfad 35 horizontal oder vertikal verlaufendem Förderband 43 betrieben werden.
Eine nicht dargestellte dritte erfindungsgemäße Aufzuchtvorrichtung entspricht im Wesentlichen der ersten Aufzuchtvorrichtung 22, weist aber abweichend eine Antriebsvorrichtung auf. Das in Figur 6 in einem Detail dargestellte Förderband 43 der dritten Aufzuchtvorrichtung weist an beiden Rändern 44 entlang des Förderpfads 45 in regelmäßigem Abstand Führungslöcher 46 auf. Die Antriebsvorrichtung weist entlang des Förderpfads 45 mit variablem Abstand kontinuierlich von der Setzseite zu der Ernteseite bewegte, nicht dargestellte Dorne auf, die durch die Führungslöcher 46 geführt werden.
In den Figuren sind
1 Förderband
2 Förderpfad
3 Lamelle
4 Breite
5 Länge
6 Stützelement
7 Wurzelseite
8 Sproßseite
9 Durchbruch
10 Durchmesser
11 Pflanzblock
12 Breite
13 Länge
14 Höhe
15 Schnitt
16 Schnitt
17 Schnitt
18 Mittelpunkt
19 Keimling
20 Pflanze
21 Kapillarschlauch
22 Aufzuchtvorrichtung
23 Setzseite
24 Ernteseite
25 Segment
26 Segment
27 Segment
28 Segment
29 Segment
30 Nährmedium Aufzuchtvorrichtung
Förderband
Beleuchtungseinrichtung
Pflanze
Förderpfad
Setzseite
Ernteseite
Keimling
Segment
LED-Paneel
Sproßseite
Wurzelseite
Förderband
Rand
Förderpfad
Führungsloch

Claims

Patentansprüche
1 . Aufzuchtvorrichtung (22, 31 ) mit einer Setzseite (23, 36), einer Ernteseite (24, 37) und einem flexiblen Förderband (1 , 32, 43), das Pflanzen (20, 34) entlang eines von der Setzseite (23, 36) zu der Ernteseite (24, 37) verlaufenden Förderpfades (2, 35, 45) fördert, einer Nähreinrichtung, die einer Wurzelseite (7, 42) des Förderbands (1 , 32, 43) ein flüssiges Nährmedium (30) für die Pflanzen (20, 34) zuführt, so dass die Pflanzen (20, 34) an der Wurzelseite (7, 42) wurzeln und an einer beleuchteten, der Wurzelseite (7, 42) gegenüber liegenden
Sproßseite (8, 41 ) des Förderbands (1 , 32, 43) sprießen, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (1 , 32, 43) an der Setzseite (23, 36) quer zu dem Förderpfad (2, 35, 45) in Falten aufgeworfen ist, die von der Setzseite (23, 36) zu der Ernteseite (24, 37) geführt und dabei entlang des Förderpfades (2, 35, 45) gestreckt und eingeebnet werden.
2. Aufzuchtvorrichtung (22, 31) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (1 , 32, 43) im Wesentlichen aus einer Kunststofffolie besteht, vorzugsweise aus Polypropylen.
3. Aufzuchtvorrichtung (22, 31) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (1 , 32, 43) aus Lamellen (3) besteht, die quer zu dem Förderpfad (2, 35, 45) aneinander anschließen.
4. Aufzuchtvorrichtung (31 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (32) endlos und von der Ernteseite zurück zu der Setzseite verläuft.
5. Aufzuchtvorrichtung (22, 31) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzen (20, 34) in dem Förderband (1 , 32, 43) in einem offenporigen Schaumstoff befestigt sind, vorzugsweise in einem Polyurethanschaum. Aufzuchtvorrichtung (22) nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch von der Wurzelseite (7) in die Nähreinrichtung reichende Kapillarschläuche (21 ), die das Nährmedium (30) zu den Pflanzen (20) fördern. Aufzuchtvorrichtung (31 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Vernebler, der das Nährmedium vernebelt und ein Gasleitsystem, das das vernebelte Nährmedium zu der Wurzelseite (42) fördert. Aufzuchtvorrichtung (31 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Beleuchtungseinrichtung (33) zum Beleuchten der Sproßseite (41 ). Aufzuchtvorrichtung (22, 31 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch Stützelemente (6) an dem Förderband (1 , 32, 43) und eine Antriebsvorrichtung mit einer Mehrzahl von Mitnehmern, die die Stützelemente (6) entlang des Förderpfades (2, 35, 45) führen. Aufzuchtvorrichtung nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (43) an mindestens einem Rand (44) entlang des Förderpfads (45) Führungslöcher (46) und zwischen den Führungslöchern (46) ausgebildete Stege als Stützelemente aufweist. Aufzuchtvorrichtung (22, 31 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aufeinander folgende Stützelemente einen entlang des Förderpfades (2, 35, 45) von der Setzseite (23, 36) zu der Ernteseite (24, 37) zunehmenden Abstand aufweisen. Aufzuchtvorrichtung (22, 31 ) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderpfad (2, 35, 45) Segmente (25-29, 39) aufweist, innerhalb derer die Stützelemente (6) jeweils einen gleichbleibenden Abstand aufweisen. Aufzuchtvorrichtung (31 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderpfad (35) abwechselnd steigt und fällt. 14 Verfahren zum Aufziehen von Pflanzen (20, 34), wobei die Pflanzen (20, 34) auf einer Setzseite (23, 36) auf ein flexibles Förderband (1 , 32, 43) gesetzt, mittels des Förderbands (1 , 32, 43) entlang eines Förderpfades (2, 35, 45) von der Setzseite (23, 36) zu einer Ernteseite (24, 37) gefördert und dort geerntet werden, wobei einer Wurzelseite (7, 42) des Förderbands (1 , 32, 43) ein flüssiges Nährmedium (30) für die Pflanzen (20, 34) zugeführt und eine der Wurzelseite (7, 42) gegenüber liegende Sproßseite (8, 41 ) des Förderbands (1 , 32, 43) beleuchtet wird, so dass die Pflanzen (20, 34) an der Wurzelseite (7, 42) wurzeln und an der Sproßseite (8, 41) sprießen, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (1 , 32, 43) an der Setzseite (23, 36) quer zu dem Förderpfad (2, 35, 45) in Falten aufgeworfen ist, die von der Setzseite (23, 36) zu der Ernteseite (24, 37) geführt und dabei entlang des Förderpfades (2, 35, 45) gestreckt und eingeebnet werden. Verfahren nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzen (20, 34) jeweils auf Scheitellinien der Falten gesetzt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Pflanzen (20, 34) auf aufeinander folgenden Falten quer zum Förderpfad (2, 35, 45) versetzt angeordnet werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Förderband (1 , 32, 43) Pflanzblöcke (11 ) und in diesen die Pflanzen (20, 34) befestigt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (43) kontinuierlich von der Setzseite zu der Ernteseite bewegt wird.
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