Greenhouse Control System - BundesUmweltWettbewerb · Greenhouse Control System Problem Bei...

Greenhouse Control System Problem Bei Gemüse, das wir im Treibhäusern anbauen, entsteht durch die Produktion und durch den Transport zu viel CO 2 . Zur Umweltbetrachtung zählt aber auch die intensive Bewässerung der Pflanzen. Durch pauschale Wasserzufuhr in großen Mengen (Überschussgießen), werden viele Nährstoffe aus dem Pflanzensubstrat herausgespült und können in Flüsse und Bäche gelangen. Außerdem verdunstet eine Menge Wasser ungenutzt und fördert somit ggf. ein Pilzbefall oder Fäulnis. Ergebnisse Das Laborgewächshaus ist voll funktionsfähig aufgebaut: Regelung von zwei Bewässerungssystemen (Ringtropf- und Schalenbewässerung) Regelung von Temperatur durch Heizung u. IR-Lampe bzw. Lüftung auf die jeweilige Pflanzenart abgestimmt Regelung von UV-Licht für den Pflanzenwachstumsplan Betriebsdatenerfassung von Wasser- und Stromverbrauch, Anzeige und Auswertung => Die Pflanzen bekommen nur so viel Wasser wie sie selbst verbrauchen. Das Einbringen von dem Laborgewächshaus im Schulunterricht und das Ausstellen auf Messen (z.B.: HMI2015) haben durchgehend positive Reaktionen bei Besuchern und Fachleuten hervorgebracht. Weiter planen wir eine eigene Homepage und weitere Ausstellungen auf Energie-Messen. Konstantin Nunne (16) Laurin Krome (16) Jan Pollmann (16) coolMINT.forscht Paderborn BundesUmweltWettbewerb 2015/2016 Projektablauf/ Arbeitsschritte Konzept • Ideensammeln und Hintergrundrecherchen • Suchen nach Möglichkeiten der Umsetzung von Steuerungen Umsetzung Laborgewächshaus • Unterbau und Gerüstbau • Verkabelung von Aktoren und Sensoren • Erstellung von Schaltplänen • Programmierung und Optimierung Versuchsaufbau „Erbsenversuch“ • Programmerweiterung auf Messdatenerfassung • Vorbereitung auf den Versuch Kontakt zum BundesUmweltWettbewerb Geschäftsstelle des BUW IPN - Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel Olshausenstr. 62 24118 Kiel Tel.: 0431/549700 Fax: 0431/8803142 Email: [email protected] Internet: www.bundesumweltwettbewerb.de Dieses Poster ist ein Beitrag zur Jurytagung des BundesUmweltwettbewerbs 2015/2016 . Der BundesUmweltWettbewerb wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert und vom IPN in Kiel koordiniert. BUW I Unsere Idee – unsere Ziele Die meisten kleineren Gärtnereien oder private Gärtner haben keine Automatisierung für ihre Bewässerung. Daher auch unsere Idee zur Wassereinsparung durch „gezielte Bewässerung“. Es ist schwer das Einsparpotential zu ermitteln, da nur wenige Informationen im Internet vorhanden sind. Daher wollen wir herausfinden, wie viel Wasser durch gezielte Bewässerung gespart werden kann. Außerdem interessiert es uns, wie Pflanzen am Tag bzw. in der Nacht Wasser anfordern und zwar in Abhängigkeit von Licht und Temperatur. Auswertung der Meßdaten in einer Tabelle Erste Skizze des Laborgewächshauses Fertiges Laborgewächshaus mit zwei Bewässerungsystemem Realisierung in Teamarbeit

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Greenhouse Control System

Problem

Bei Gemüse, das wir im Treibhäusern anbauen, entsteht

durch die Produktion und durch den Transport zu viel CO2.

Zur Umweltbetrachtung zählt aber auch die intensive

Bewässerung der Pflanzen. Durch pauschale

Wasserzufuhr in großen Mengen (Überschussgießen),

werden viele Nährstoffe aus dem Pflanzensubstrat

herausgespült und können in Flüsse und Bäche gelangen.

Außerdem verdunstet eine Menge Wasser ungenutzt und

fördert somit ggf. ein Pilzbefall oder Fäulnis.

Ergebnisse

Das Laborgewächshaus ist voll funktionsfähig aufgebaut:

Regelung von zwei Bewässerungssystemen (Ringtropf- und Schalenbewässerung)

Regelung von Temperatur durch Heizung u. IR-Lampe bzw. Lüftung auf die jeweilige

Pflanzenart abgestimmt

Regelung von UV-Licht für den Pflanzenwachstumsplan

Betriebsdatenerfassung von Wasser- und Stromverbrauch, Anzeige und Auswertung

=> Die Pflanzen bekommen nur so viel Wasser wie sie selbst verbrauchen.

Das Einbringen von dem Laborgewächshaus im Schulunterricht und das Ausstellen auf

Messen (z.B.: HMI2015) haben durchgehend positive Reaktionen bei Besuchern und

Fachleuten hervorgebracht. Weiter planen wir eine eigene Homepage und weitere Ausstellungen auf Energie-Messen.

Konstantin Nunne (16)

Laurin Krome (16)

Jan Pollmann (16)

coolMINT.forscht Paderborn

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2015/2

016

Projektablauf/ Arbeitsschritte

Konzept

• Ideensammeln und Hintergrundrecherchen

• Suchen nach Möglichkeiten der Umsetzung von

Steuerungen

Umsetzung Laborgewächshaus

• Unterbau und Gerüstbau

• Verkabelung von Aktoren und Sensoren

• Erstellung von Schaltplänen

• Programmierung und Optimierung

Versuchsaufbau „Erbsenversuch“

• Programmerweiterung auf Messdatenerfassung

• Vorbereitung auf den Versuch

Kontakt zum BundesUmweltWettbewerb Geschäftsstelle des BUW IPN - Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel Olshausenstr. 62 24118 Kiel

Tel.: 0431/549700 Fax: 0431/8803142 Email: [email protected] Internet: www.bundesumweltwettbewerb.de

Dieses Poster ist ein Beitrag zur Jurytagung des BundesUmweltwettbewerbs 2015/2016.

Der BundesUmweltWettbewerb wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert und vom IPN in Kiel koordiniert.

BUW I

Unsere Idee – unsere Ziele

Die meisten kleineren Gärtnereien oder private Gärtner

haben keine Automatisierung für ihre Bewässerung. Daher

auch unsere Idee zur Wassereinsparung durch „gezielte

Bewässerung“. Es ist schwer das Einsparpotential zu

ermitteln, da nur wenige Informationen im Internet

vorhanden sind. Daher wollen wir herausfinden, wie viel

Wasser durch gezielte Bewässerung gespart werden kann.