Gewächshäuser, Photobioreaktoren, Lagertechnik und Bewässerung

44B0705

Bachelor

Deutsch

5.0

nur Wintersemester

Eine Verschiebung in das Sommersemester ist je nach Modulsituation möglich.

1 Semester

Im Modul werden Produktionssysteme intensiver Pflanzenproduktion - Gewächshäuser,  Photobioreaktoren, Lager-, Klimatisierungs- und Bewässerungssysteme -  behandelt.

Das Modul besteht aus zwei Teilen. In einer Vorlesung werden die Grundzüge der Systeme vorgestellt, in kleinen Demonstrationen im Versuchsbetrieb jeweils näher kennengelernt und anhand von Kennzahlen und Planungsgrößen spezifiziert. Im zweiten Teil des Modul müssen die Studierenden in Übungsaufgaben Planungsaufgaben und Auslegungsfragestellungen zu den Systemen lösen. Hierbei wird zunächst  grundlegende und später erweiterte Kompetenz beim Einsatz von Excel als Berechnungs, Planungs- und Simulationstool erworben.

Es werden technische Systeme besonders Gewächshäuser (GWH) und Photobioreaktoren (PBR) und Lagersysteme und Bewässerungssysteme behandelt. Folgende Themen werden in den Vorlesungen und Übungen bearbeitet. 

1. GWH und PBR - Konstruktion, Bedachung, Inneneinrichtungen. Übung: Technische Zeichnung eines Versuchsgewächshauses der Hochschule mit seinen Konstruktionsbestandteilen und Kennzahlen.

2. GWH und PBR - Grundlagen Pflanze-Belichtung, Kunstlichtanlagen, Klimatisierungsanlagen. Übung: Analyse der Lichtdurchlässigkeit der Versuchsgewächshäuser und Bestimmung von Kunstlichtparametern.

3. GWH und PBR - Grundlagen Pflanze - Wärmeversorgung, Heizungssysteme und Energieeversorgung. Übung: Skizzierung der Energieversorgung am Standort Haste und Auslegung der Heizungsanlage mit Excel und U'-Modell.

4. GWH und PBR - Grundlagen Regelung und Steuerung, Klimaregelstrategien mit besonderem Fokus auf die Luftfeuchte.  Übung: Umsetzung und Bewertung einer dynamischen Temperaturregelstrategie für Gewächshausanlagen mit Excel und Mollier-hx-Diagramm. 

5. Lagerverfahren - Grundlagen Lagerfaktoren, Lagersysteme, Kühlung, CA-Lager. Übung: Skizzierung des CA-Lagers im Versuchsbetrieb der Hochschule Osnabrück mit besonderem Fokus auf Wärme, Co2, O2.

6. Lagerverfahren - Algorithmen und Steuerungssysteme für dynamische CA-Lager.
Übung: Auslegung eines Apfelgroßlagers inkl. Energiebereitstellung und Betrieb mit Excel- Berechnungen und U'-Modell.

7. Bewässerung und Düngesysteme - Hydraulische Grundlagen, Bewässerungverfahren, Wasserbereitstellung, Wasseraufbereitung, Wasserspeicherung, Berechnung von Pflanzenverdunstung.
Übung: Erstellung einer Düsenkennlinie am Sprühstand, Berechnung von Tropfbewässerungssystemen.

8. Bewässerungssysteme: Großflächenbewässerung und Frostschutzsysteme. Übung: Auslegung und Planung einer Beregnungsanlage mit Wasserspeichersystem, Bodenwassersimulation mit Penman-Modell und Excel.

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

• mündliche Prüfung und Lerntagebuch

Gewichtung Teilleistungen: mündliche Prüfung 50 % + Lerntagebuch 50 %

Mündliche Prüfung 15 min., zwei Prüfende

keine

Das Modul vermittelt die technischen Details der intensiven Pflanzenproduktion.

Im Modul wird durch wöchentliche Übungen die Anwendung des vorher erworbenen Wissens erprobt. Planungen, Auslegung und Simulation in Excel werden erlernt und trainiert. 

Die Studierenden erlernen durch Vorlesungen und Übungen den Einsatz und den Hintergrund des

U'-Modells, des Penman-Modells und des Molier-hx-Diagramms. 

Die erlernten Berechnungsmethoden sind Basisskills im Bereich der Gartenbautechnik und Biosystemtechnik. Die Anwendung dieser Skills in Zusammenhang mit fundierten Excelkenntnissen sind in allen weiteren Modulen, Bachelor- oder Masterarbeiten und in späterer Berufpraxis unverzichtbar, wenn im Bereich der Technik gearbeitet wird. 

Durch das Erlernen und den Einsatz von pflanzenbauorientierten Simulationstechniken werden spätere Innovationsmöglichkeiten angeschoben.  

Durch die vertieften Kenntnisse im Bereich der Technik des Intensivpflanzenbaus erwerben die Studierende notwendige Kenntnisse, um auf Tagungen, Beratungsgesprächen und Bildungsvorträgen u.ä. mit anderen fundiert kommunizieren zu können. 

Besonders durch die eigene Erstellung von Simulationen, Berechnungsalgorithmen und Planungen stärekn die Studierenden ihre Professionalität und ihr wissenschaftliches Selbstverständnis. Neue und unbekannte Aufgaben sind für sie durch das Modul lösbar. 

• Rath, Thomas

• Rath, Thomas