Tensionsbewässerungsanlage (patentgeschützt)

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Entwicklung einer Apparatur für die dauerhaft gleichbleibende Wasserversorgung von Pflanzen bei fest vorgegebener Wasserspannung (Tension). Das Verfahren sollte in der Lage sein, einer Pflanze zu jeder Zeit genau diejenige Wassermenge nachzuliefern, die gerade durch Evapotranspiration entzogen wird. Auf diese Weise sollten auch bei stark variierendem Wasserverbrauch immer konstante Bodenfeuchteverhältnisse herrschen.

Die Erfindung ist im Rahmen eines Gemeinschaftsprojekts der Technischen Hochschule Mittelhessen (THM) und der ecoTech GmbH entstanden und ist patentrechtlich geschützt (EP 3 348 138 A1).

 

Technische Hochschule Mittelhessen
Fachbereich Life Science Engineering
Mikro-, Molekularbiologie und Immunologie
Prof. Dr. Stephanie Gokorsch

35390 Gießen

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Harald Weigand
Technische Hochschule Mittelhessen
harald.weigand@lse.thm.de

Projektpartner:

Dr. rer. hort. Thorsten Kraska
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
Inst. f. Nutzpflanzenwissenschaften u. Ressourcenschutz (INRES)
Campus Klein-Altendorf
Offizieller Partner der ecoTech GmbH

Druckstufenmodul
12 Bodensäulen mit Sinterglasboden
Mechanische Vakuumregulierung
Wasservorratsbehälter mit integrierter Druckmessung
Ausgleichsgefäß
Vakuumvorratsgefäß

Gesucht war ein Verfahren, das Pflanzen über eine präzise geregelte Wasserversorgung eine gleichbleibend optimale Assimilation ermöglicht. Am Markt waren lediglich Apparaturen verfügbar, die die Wassernachlieferung über die Zufuhr eines definierten Wasservolumens pro Zeiteinheit regeln, oft in Abhängigkeit von im Pflanzsubstrat gemessenen Bodenfeuchtewerten.

Wir freuen uns darüber, dass unsere Apparatur seit 2018 bei der Universität Bonn im Einsatz ist. Hier dient die Apparatur dem Test und der Neuentwicklung nachhaltiger Pflanzsubstrate für den Gewächshausbetrieb

Herausragende Eigenschaften:

Da Messungen der Bodenfeuchte in Pflanzsubstraten sowohl fehleranfällig als auch aufwändig sind, sollte auf die Substratfeuchtemessung verzichtet werden. Gleichzeitig musste der Umstand berücksichtigt werden, dass die in einer Wasserquelle herrschenden Druckverhältnisse einen Einfluss auf die Rate der Wassernachlieferung haben, sodass variierender Druck in der Wasserquelle zu unerwünschten Änderungen der Substratfeuchte führt.

Durch gegenläufige Nachregulierung des Unterdrucks im Vorratsgefäß, d.h. durch Erhöhung des darin befindlichen absoluten Drucks, wird die insgesamt wirkende Tension konstant gehalten. Dieser Zustand entspricht sozusagen einem Gleichgewicht zwischen dem System Boden-Pflanze-Atmosphäre und einer Grundwasseroberfläche, die trotz der Wasserabgabe an die Atmosphäre nicht absinkt.