Grow Box

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Open Hydroponic Growsystem[Bearbeiten]

Im Rahmen der Fab Academy 2017 ist als Abschlussprojekt das Open Hydroponic Growsystem entstanden. Inspiriert durch einen Artikel über Pflanzenzucht, kam die Idee dieses Projekt umzusetzen. In der Fachzeitschrift wurde beschrieben, dass die Menschen in Japan, nach der Fukushima Atomkatastrophe nicht mehr in Boden pflanzen, da es durch die Strahlung belastet ist. Einige Japaner haben seither kleine Hydroponic-Systeme in der Küche.

Ein funktionierendes hydroponisches Pflanzenzuchtsystem spart große Mengen an Wasser und Düngemitteln, da es sich um ein geschlossenes System handelt, in dem die Nährstoffe sehr genau dosiert werden können. Bei einer Hydroponikanlage handelt es sich um einen geschlossenen Wasser- und Nährstoffkreislauf, der in automatisierten Abläufen bewirtschaftet wird. Die hydroponische Pflanzenzucht lässt sich an jedem beliebigen Ort betreiben, da sie unabhängig von der Qualität des vorhandenen Bodens funktioniert. Dadurch kann die Versorgung von schwierigen Regionen wie Wüsten oder ähnlichem mit Gemüse und anderen Kulturpflanzen ermöglicht werden.

Ziel des Projektes[Bearbeiten]

Das Ziel des Projektes war es, möglichst viele Skills aus der Fab Academy in das Abschlussprojekt einfließen zu lassen und am Ende ein funktionierendes System zu haben, welches verschiedene Techniken der Pflanzenzucht zulässt.

Das System ist multifunktional und erweiterbar. Es können unterschiedliche Zuchttechniken angewendet werden. Tauscht man die Membranpumpe gegen einen Ultraschallsensor, hat man das Hydroponic System in ein Aeroponic System umfunktioniert. Schafft man einen Lebensraum für Fische, kann das System als Aquaponic System genutzt werden. Gedüngt wird in diesem Fall mit den Ausscheidungen der Fische. Auch die Fische als solche, können im Tank gezüchtet werden.

Produktelemente[Bearbeiten]

Das System besteht aus einen Rahmen (Aluminiumprofile), die mit Hilfe von selbstgedruckten 90 Grad Winkeln zusammengeschraubt sind. Die Seiten sind mit durchsichtigem Acrylglas verschlossen. Die Vorderseite besteht aus einer Tür, die mit Scharniere verschlossen werden kann. Weiterhin beinhaltet das System Sensorik um die Temperatur und Luftfeuchtigkeit (DHT22) in der Box messen und auf einen externen LCD Display visualisieren kann. Ein weiterer Sensor kann in Verbindung mit einer externen RGB LED den Wasserstand anzeigen (Tropfensensor/ Funduino Flüssigkeitssensor). Leuchtet die LED Grün, ist der Wasserstand in Ordnung. Sobald die LED auf Rot umschaltet, bedeutet es, dass Nährstofflösung nachgefüllt werden muss.

Die Komponenten sind:

  • 4 selbstgefräste Platinen
  • DHT22 Temperatur und Feuchtigkeitssensor
  • RGB LED
  • Tropfensensor/ Funduino Flüssigkeitssensor
  • Relais (elektrische Schaltvorrichtung)
  • Rotary Encoder
  • Real-Time Clock
  • I2C-Bus (erweiterbar)
  • Der Rotary Encoder dient dazu, das LCD Display zu bedienen. Die Real-Time Clock sitzt auf dem Sensorboard und dient dazu, die Zeiteinstellungen für Pumpe und Beleuchtung beizubehalten, falls das System mal vom Netz genommen wird.

    Die 4 Platinen setzen sich wie folgt zusammen:

  • Brain-Board (Master)
  • Sensor-Board (Slave #1)
  • Relais-Board (Slave #2)
  • Interface-Board (Slave #3)
  • Die PCB´s sind via I2C-Bus mit 4,7 KOhm Pull-Up Widerstand verbunden.

    Die ausführliche Fab Academy Webseite kann unter folgenden Link aufgerufen werden:

    http://archive.fabacademy.org/archives/2017/fablabbottrophrw/students/64/