43. Gartenbauwissenschaftliche Tagung - (DGG) und des

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Technik
Weiterentwicklung ionensensitiver Elektroden zur kontinuierlichen
Erfassung von Nährlösungskonzentrationen
I. Gerbert 1 , T. Rocksch 1 , U. Schmidt 1 und D. Schneider 2
1
Fachgebiet Gartenbautechnik, Institut für Gartenbauwissenschaften,
Humboldt-Universität zu Berlin, Lentzeallee 55-57, 14195 Berlin
2
iRAS automation GmbH, Bahnhofstr. 30, 07639 Bad Klosterlausnitz,
Die Düngungssteuerung in Gewächshäusern erfolgt in modernen Anlagen über Düngecomputer,
die bedarfsangepasst Nährlösungen aus vorgefertigten Stammlösungen anmischen. Zur
Kontrolle und Steuerung werden pH- und EC-Werte verwendet. In Kulturverfahren mit geschlossenen
Nährstoffkreisläufen kann es zu kritischen Anreicherungen einzelner Stoffgruppen
kommen, da der EC-Wert nur unzureichend aussagefähig über die Zusammensetzung der
Nährlösung ist. Neben den EC- und pH-Werten sollen zukünftig auch NO3, K, Ca, NH4 und
Cl kontinuierlich in der Nährlösung und im Überlauf erfasst werden. Dazu ist es notwendig,
die Langzeitstabilität der eingesetzten ionensensitiven Elektroden zu erhöhen und die Driftund
Temperaturempfindlichkeiten zu verringern. Es sollen Autokalibrierungsroutinen entwickelt
werden, die dem Nutzer ein weitestgehend wartungsfreies Arbeiten ermöglichen. Im
Rahmen eines vom BMWi geförderten Projektes sollen in Zusammenarbeit mit der iRAS
GmbH Bad Klosterlausnitz die dort gefertigten Sensoren für den Einsatz unter Gewächshausbedingungen
weiterentwickelt werden. Für die Anbindung an den Düngecomputer ist eine
geeignete Software zu entwickeln.
Als erster Schritt wurde ein Versuchsstand in einem Forschungsgewächshaus der Humboldt-
Universität aufgebaut, an dem typische Sensorparameter erfasst und verschiedene Temperatur-
und Konzentrationsregimes gefahren werden können. Zur Visualisierung der Messwerte
wurde eine Software entwickelt, welche die simultane Messwertdarstellung aller gemessenen
Nährstoffionen ermöglicht.
Untersuchungen zur Ermittlung von statischen und dynamischen Kennwerten der Sensoren
wurden durchgeführt. Über kürzere Zeiträume kann eine ausreichend hohe Wiederholgenauigkeit
der Messinformationen erzielt werden. In Bezug auf die dynamischen Parameter ergeben
sich Unterschiede in den Ausgleichszeiten. Dies erfordert die Entwicklung spezieller Algorithmen
beim Einsatz dieser Sensoren in konventionellen Düngermischanlagen. Noch nicht
ausreichend geprüft sind die Langzeitstabilität und das Driftverhalten der Elektroden.
BHGL – Tagungsband 24/2006