Light 4.0

Inhalt

Das Projekt zur Demonstration der Verwendung von LED-Beleuchtung zur Optimierung des Pflanzenwachstums

beinhaltete die Einrichtung eines Steuerungssystems für hydro- und aquaponische Systeme. Es wurden LED-Strahlersysteme mit spezifischen Wellenlängen verwendet, um das natürliche

Sonnenlicht nachzuahmen und das ideale Lichtspektrum für die Photosynthese bereitzustellen.

Durch Anpassung der Intensität, Wellenlänge und Dauer der LED-Beleuchtung kann das Wachstum verschiedener

Arten von Pflanzen in verschiedenen Entwicklungsstadien optimiert werden. Zusätzlich wurden energiewirtschaftliche Gegebenheiten optimiert.

Motivation:

Die Grundlage und Motivation für das Projekt zur Verwendung von LED-Beleuchtung zur Optimierung des

Pflanzenwachstums liegen in der Notwendigkeit, effizientere und nachhaltigere Methoden zur Lebensmittelproduktion zu entwickeln. Mit der wachsenden Weltbevölkerung und den begrenzten landwirtschaftlichen Flächen wird es immer wichtiger, innovative Technologien einzusetzen, um den

Ertrag pro Fläche zu steigern und die Umweltauswirkungen zu minimieren.

LED-Beleuchtung bietet eine Vielzahl von Vorteilen für den Pflanzenanbau, darunter die Möglichkeit, das Lichtspektrum und die Intensität genau zu steuern, um das Wachstum und die Entwicklung der Pflanzen zu optimieren. Durch den Einsatz von LED-Beleuchtung können Landwirte das gesamte Jahr über eine konsistente und kontrollierte Umgebung schaffen, unabhängig von den natürlichen Lichtverhältnissen.

Darüber hinaus ermöglicht die Integration von Sensoren und Automatisierungstechnologie in das System eine präzise Überwachung und Steuerung der Umgebungsbedingungen, was zu einer effizienteren Nutzung von Ressourcen wie Wasser und Energie führt. Insgesamt bietet die Verwendung von LED-Beleuchtung in der Landwirtschaft die Möglichkeit, die Produktivität zu steigern, die Qualität der Ernte zu verbessern und gleichzeitig die Umweltbelastungen zu reduzieren.

Lösung

Um das beschriebene Projekt umzusetzen, musste zunächst ein geschlossenes System aufgebaut werden, das eine kontrollierte Umgebung für das Pflanzenwachstum bietet. Dies war ein Gewächshaus, welches mit Klimasteuerungssystemen ausgestattet wurde, um Temperatur, Luftfeuchtigkeit und CO2-Konzentration zu regulieren.

Im Gewächshaus wurden RGB-LEDs installiert, die es ermöglichen, die Farbe des Lichts je nach Bedarf anzupassen. Dies ist wichtig, da verschiedene Wellenlängen des Lichts unterschiedliche Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum haben. Durch die Steuerung der Farbe der LEDs können die optimalen Lichtverhältnisse für jede Wachstumsphase der Pflanzen geschaffen werden.

Demonstrationspflanzen wurden platziert, um das Wachstum in der kontrollierten Umgebung zu überwachen. Mit Hilfe einer Kamera werden Bilder der Pflanzen aufgenommen. Diese Bilder werden mit Hilfe von AI-Algorithmen analysiert, um das Wachstumsstadium der Pflanzen zu erkennen und zu bewerten.

Basierend auf den Analysen der Kamera und der AI-Algorithmen werden die RGB-LEDs entsprechend angesteuert, um die Farbe des Lichts anzupassen und das optimale Wachstum der Pflanzen zu fördern. Dies bedeutet, dass die Lichtintensität, das Lichtspektrum und die Beleuchtungsdauer je nach Wachstumsstadium der Pflanzen angepasst werden, um die bestmöglichen Bedingungen zu schaffen.

Durch die Kombination von RGB-LEDs, Kameraüberwachung und AI-gesteuerter Lichtanpassung konnte das Projekt dazu beitragen, das Pflanzenwachstum zu optimieren und die Effizienz der Pflanzenproduktion zu steigern.