Hydroponische Systeme für den Innenbereich

Foto eines hydroponischen Anbausystems für Innenräume

In recent years, agricultural practices have rapidly developed due to improvements in technology, leading to better disease resistance, greater nutrient density, and overall higher yields for various crops.

Eine der wichtigsten landwirtschaftlichen Entwicklungen, die zu einer solchen Produktivitätssteigerung geführt haben, ist die jüngste Verbreitung und Kommerzialisierung von Hydrokultur-Anbausystemen in Innenräumen. Zu den Hauptbestandteilen moderner hydroponischer Indoor-Farmen gehören Indoor-Anbauräume, Nährlösungen, Pumpen, Zeitschaltuhren, künstliche Beleuchtung, Pflanzen, Wasser und häufig vertikale Anbaukammern, in denen die Pflanzen direkt übereinander in Reihe wachsen.

Diese Systeme bieten mehrere Vorteile gegenüber anderen Anbausystemen:

  • Eliminiert den Bedarf an Erde
  • Volle Kontrolle über die Umwelt
  • 5- bis 30-fach höhere Ernteerträge pro Quadratmeter, insbesondere in vertikalen Hydroponiksystemen
  • Benötigt 70 - 95% weniger Nährstoffe und Wasser
  • Weniger Probleme mit Schädlingen
  • Dauerhafte Wachstumsperioden für temperaturempfindliche Kulturen

Was Pflanzen zum Wachsen brauchen und wie man es zuführt

Um zu wachsen, brauchen Pflanzen eine Kombination aus ausreichend Wärme, Sonnenlicht und 18 Nährstoffe die aus dem Boden, der Luft und dem Wasser stammen. Die am häufigsten von Pflanzen verwendeten Nährstoffe sind die Makronährstoffe Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Phosphor und Kalium. Kohlenstoff ist der am häufigsten verwendete Makronährstoff, der sowohl für die Photosynthese als auch für die Bildung von Zellulose und Stärke benötigt wird.

Seit den Anfängen der Landwirtschaft helfen die Menschen den Pflanzen, schneller und stärker zu wachsen, indem sie dem Boden Düngemittel zuführen. Da Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff jedoch hauptsächlich aus der Luft gewonnen werden, kann es schwierig sein, sie mit herkömmlichen körnigen und wasserlöslichen Düngemitteln zuzuführen. Die wichtigste Methode zur Erhöhung des Gehalts an diesen Nährstoffen ist daher die Zugabe von Gasen in die Wachstumsumgebung.

CO2 und seine ideale Konzentration für den Pflanzenanbau

Eines dieser "Dünger"-Gase ist Kohlendioxid (CO2), ein wichtiges Treibhausgas, das auf natürliche Weise durch Vulkanausbrüche und Waldbrände sowie auf künstliche Weise durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe, die Zementherstellung, die Abholzung von Wäldern und die Verbrennung von Biomasse entsteht. CO2als Hauptkohlenstoffquelle für Pflanzen, verbessert das Pflanzenwachstum erheblich, wenn es als Gas in idealer Konzentration zugeführt wird. Wichtige Kohlenstoffsenken wie die Pflanzenwelt und die ozeanische und kontinentale Lithosphäre fangen überschüssiges CO2Sie speichern Kohlenstoff in größeren Mengen als in der Atmosphäre vorhanden sind. Allein die Ozeane der Erde binden so viel wie fünfzigmal so viel CO2 wie in der Erdatmosphäre.

Vor der industriellen Revolution wurde CO2 lag die Konzentration in der Atmosphäre bei etwa 280 PPM. Aufgrund der Auswirkungen der industriellen Revolution ist dieser Wert jedoch auf etwa 420 PPM. Jüngsten Studien zufolge ist dieser Anstieg der globalen CO2 hat auch zu einem Anstieg des Pflanzenwachstums und der CO2 Nutzung durch 30%. Obwohl dieser Aspekt der globalen Erwärmung für die Pflanzen von Vorteil ist, führt er zusammen mit den Auswirkungen der Wasserknappheit zu insgesamt negativen Klimaergebnissen.

CO2 Kontrolle im Innenanbau

In einer Indoor-Farm, in der Wasserknappheit kein Thema ist, ist die optimale Konzentration von CO2 wird für die meisten Pflanzenarten idealerweise auf etwa 1000 PPM. CO2 Kontrolle ist besonders praktisch für Innenanbauumgebungen wie vertikale Hydrokulturen in Innenräumen, da unbelüftete Innenanbauumgebungen ihr natürliches CO2 Werte im Laufe der Zeit, was zu einem Rückgang der Ernteerträge führen kann. Darüber hinaus ist die CO2 Kontrolle eignet sich am besten für den Innenanbau, da CO2 kann nicht ins Freie gelangen und wird daher vollständig von den Pflanzen genutzt.

Zur Optimierung der CO₂-Anreicherung in Hydrokultursystemen in Innenräumen sind genaue Massendurchflussregler für eine präzise Gaszufuhr unerlässlich. Alicat® MC-Serie von Scientific ermöglicht es den Landwirten, die ideale CO2 Konzentrationen - in der Regel um die 1000 PPM - durch genaue Regulierung des Gasflusses auf der Grundlage von Echtzeit-Umgebungsrückmeldungen.

Integriert in geschlossene Kreislaufsysteme sorgen die Alicat-Regler für eine konsistente CO2 Ebenen über mehrere Wachstumszonen hinweg, wodurch die Effizienz des Pflanzenwachstums verbessert und gleichzeitig die Gasverschwendung minimiert wird. Ihre Skalierbarkeit und Kompatibilität mit automatischen Steuerungen machen sie zu einem wertvollen Werkzeug für die Maximierung von Erträgen und Nachhaltigkeit in der modernen hydroponischen Landwirtschaft.

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