Forschungsdatenbank

Klassische agrarische Produktionsweisen stehen vor Herausforderungen wie Klimawandel, Eutrophierung, Phosphorknappheit und Wasserverschmutzung sowie einer st?rker werdenden Urbanisierung. Eine L?sung, dem zu begegnen, ist die vertikale, hydroponische Pflanzenproduktion in urbanen Regionen unter effizientem Wasser- und N?hrstoffeinsatz. Das Projekt Nutrient+CtrlIVF hat daher zum Ziel, mittels NUTRI-STAT-Analysebausteinen die ionenselektive Regelung von N?hrstoffen f¨¹r den vertikalen, hydroponischen Pflanzenbau in Indoor Vertical Farms (IVF) zu etablieren. Aktuell wird die N?hrstoffdosierung in re-zirkulierenden hydroponischen Systemen mittels Leitf?higkeits- und pH-Wert-Steuerung geregelt. Dies f¨¹hrt bei l?ngerer Kreislauff¨¹hrung der N?hrl?sung im Kultursystem zu einer ?ber- oder Unterversorgung mit einzelnen N?hrstoffen. Ein zeitweises ?ffnen des N?hrl?sungskreislaufs und damit verbundenes Verwerfen der N?hrl?sung (aktuelle Praxis) wird mit dem Einsatz von ionenselektiven Sensoren verhindert. Im beantragten Projekt messen NUTRI-STAT-Analysebausteine die Hauptn?hrstoffe Nitrat, Kalium und Dihydrogenphosphat. Die Sensoren werden mit einer Ansteuerungselektronik in eine D¨¹ngeunit integriert (D¨¹ngeunit+ISFET) und der Mess- und Dosierprozess f¨¹r hydroponische Kultursysteme modifiziert und angepasst. Die D¨¹ngeunit+ISFET wird kontinuierlich den Einzeln?hrstoffgehalt in der hydroponischen L?sung messen und die Zudosierung ionenspezifisch umsetzen. Als Modellkulturen werden Wasserlinse und S¨¹?kartoffel genutzt, da diese sich aufgrund der ern?hrungsphysiologischen Bedeutung und der Nutzbarkeit des gesamten Produkts f¨¹r IVF?s besonders eignen. Die bedarfsgerechte und n?hrstoffspezifische D¨¹ngung im urbanen, vertikalen Anbau soll besonders hochwertige Pflanzenqualit?ten bei geringeren N?hrstoff- und Wassereins?tzen und folglich erh?hter Ressourceneffizienz im Vergleich zum traditionellen Anbausystemen generieren.