TP 6 – ConnectivtySystem

Teilprojekt 6

Image

ConnectivitySystem

Das TP 6 ist verantwortlich für die Verbindung der drei Produktionseinheiten (Gemüse, Fisch, Insekt). Es müssen konzeptionelle Überlegungen und Berechnungen angestellt werden, wie die Energieströme, die Wasser- und Nährstoffströme sowie die Gaskomponenten (CO2) verbunden werden können. Für jeden Energie- und Stoffstrom sind Speichermöglichkeiten zu entwickeln, um den differenten Gang der Lastkurven auszugleichen. Das Management von Überschuss- und Mangelsituation ist zu organisieren.   Es ist das Konzept für den Informationsaustausch zu entwerfen. Die in Berlin-Dahlem bereits vorhandene Gewächshausversuchsanlage (geschlossenes Solarkollektorgewächshaus) soll so erweitert werden, dass zusätzlich Wärmeenergie und Prozesswasser für die CUBES ausgekoppelt werden können. Die Automation dieser Gewächshausanlage soll auf die Steuerung des Pflanzencubes erweitert werden.

Das Connectivity System wird ebenfalls für die Etablierung und den Betrieb des Sensornetzwerkes und das Einspeisen der Messinformationen in die gemeinsamen Datenbanken verantwortlich sein.

Image

Prof. Dr. Uwe Schmidt leitet als Ingenieurwissenschaftler seit vielen Jahren das Fachgebiet Biosystemtechnik an der Humboldt-Universität zu Berlin. Im Fachgebiet werden Forschungsprojekte bearbeitet, die sich mit der Koppelung von biologischen und technischen Systemen befassen. Hier sind es vor allem Innovationen im Bereich der Sensor- und Automatisierungstechnik für den intensiven Pflanzenbau in Gewächshäusern sowie Softwareentwicklung wie der Phytocontrol-Technologie. Mit Hilfe am Fachgebiet entwickelter Pflanzenmonitoring-Systeme werden erstmals technische Prozesse in Gewächshäusern nach pflanzlichen Signalen geführt. In den vergangenen Jahren hat sich Prof. Dr. Schmidt verstärkt mit dem Management rezirkulierender Wasser- und Nährstoffkreisläufe sowie der Entwicklung von geschlossenen Gewächshäusern mit Kühlung und Speicherung zur bivalenten Nutzung der Gewächshäuser als Pflanzenproduktionsstätten und thermische Solarkollektoren beschäftigt. Aus der Mitarbeit im nationalen Verbundprojekt Zukunftsinitiative Niedrigenergiegewächshaus (ZINEG) sind mehrere patentierte Innovationen zur Kühlung und Wärmespeicherung sowie die Software zur Automation von Solarkollektorgewächshäusern hervorgegangen. Das Verbundprojekt wurde 2014 mit dem Nachhaltigkeitspreis des BMBF ausgezeichnet. Prof. Dr. Schmidt war beratend im Aquaponik-EU-Projekt INAPRO tätig und konnte bereits Erfahrungen mit der Technologie und Steuerung von gekoppelten agrarischen Systemen sammeln, die im CUBES Circle Projekt eingesetzt und erweitert werden sollen.

Kontakt: u.schmidt(at)agrar.hu-berlin.de

Image

Dr. Dennis Dannehl hat an verschiedenen Forschungszentren in Deutschland und Neuseeland gearbeitet und ist derzeit als Postdoc an der Humboldt-Universität zu Berlin beschäftigt. Er ist Experte für den Gartenbau unter kontrollierten Umweltbedingungen und hat sich insbesondere auf die Entwicklung technischer Systeme und Kontrollmethoden für Gewächshäuser konzentriert, um das Pflanzenwachstum und die gesundheitsfördernden Pflanzeninhaltsstoffe in Gemüse zu optimieren.

Im Rahmen des Projekts CUBES Circle wird er ein Hybridsystem bestehend aus Aeroponik- und Nährstofffilmtechnik zum Anbau von Gemüse entwickeln und erproben. Die Forschung konzentriert sich hauptsächlich auf die Zuverlässigkeit des Hybridsystems, damit Gemüse nachhaltig produziert werden kann. Das heißt mit Fischabwässern und ohne zusätzliche Substrate, um den Trinkwasserverbrauch und CO2-Emissionen zu reduzieren. Auswirkungen auf phänotypische Veränderungen, die durch dieses neue System verursacht werden könnten, werden untersucht.

Kontakt: dennis.dannehl(at)agrar.hu-berlin.de

Image

Dr. Ingo Schuch ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet Biosystemtechnik der HU Berlin. In den vergangenen 10 Jahren lagen seine Forschungsschwerpunkte bei der elektrochemischen Wasseraufbereitung, der Wärme-/ Kältetechnik und Nutzung von Erneuerbaren Energien im Gewächshausanbau. Er ist spezialisiert auf thermodynamische Modelle sowie energetische Systemanalysen.

Im Projekt CUBES Circle befasst er sich mit der Planung, Bewertung und Optimierung des Energiesystems zur Klimatisierung der geschlossenen agrarischen Produktionsmodule. Dies betrifft technische Prozesse zur Kühlung, Entfeuchtung, Solarspeicherung und Heizung.

Image

Harald Braungardt ist Geschäftsführer der STEP Systems GmbH.

Kontakt: hb(at)stepsystems.de

Image

Dr. Thorsten Rocksch arbeitet am Fachgebiet Biosystemtechnik und entwickelt Phytocontrol-Strategien für Gewächshäuser unter Nutzung von Pflanzensignalen. Darüber hinaus beschäftigt er sich mit dem Management rezirkulierender Wasser- und Nährstoffkreisläufe, der Sensorentwicklung und pflanzenbaulichen Fragestellungen.

Im Rahmen des Projekts CUBES Circle ist er an der Entwicklung eines ionenselektiven Nährlösungsmanagements beteiligt, in dem vollautomatisch unter Berücksichtigung der Drainmengen und der Drainzusammensetzung angepasste Nährlösungen in rezirkulierenden Kreisläufen angemischt werden.

Kontakt: t.rocksch(at)agrar.hu-berlin.de

Image

Mareike Mauerer ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fachgebiet Biosystemtechnik des Albrecht-Daniel-Thaer-Instituts für Agrar- und Gartenbauwissenschaften der Humboldt-Universität zu Berlin. Im Rahmen ihrer Doktorarbeit hat sie sich mit der Integration nitrifizierter Urindünger in rezirkulierende Nährlösungen für den Gewächshausgemüseanbau beschäftigt.

Im Projekt CUBES Circle wird sie einerseits beim Datenmanagement und Informationsaustausch und bei der Optimierung technischer Prozesse an den Schnittstellen der einzelnen Cubes mitwirken. Andererseits wird sie ihre Erfahrung mit der Kreislaufschließung und Verwendung rückgewonnener Nährstoffe im Gewächshausgemüseanbau in das Projekt einbringen.

Kontakt: mareike.mauerer(at)hu-berlin.de