Verbundprojekt: Dynamisches Belichtungssystem und nachhaltige Energielösungen für die smarte Pflanzenkultivierung; Teilvorhaben: Sensorbasierter Regelkreis & Entscheidungsfindung

Die Landwirtschaft in kontrollierter Umgebung (CEA) ermöglicht eine effiziente Pflanzenproduktion durch Umweltkontrolle. Diese technischen Ansätze weisen einen hohen Energieverbrauch auf und sind noch nicht in der Lage, die Belichtung in Echtzeit zu steuern. Außerdem sind herkömmliche Belichtungssysteme meist statisch und nicht in der Lage, den Lichtbedarf der verschiedenen Pflanzenarten und Wachstumsstadien zu erfüllen, was zu einer ineffizienter Ressourcennutzung führt. Das Verbundprojekt DYNA-GROW zielt darauf ab, ein intelligentes, entscheidungsorientiertes Umweltkontrollsystem für Gewächshäuser und Pflanzenfabriken zu entwickeln, das die Entwicklung von Sensorbasierter Regelung und erneuerbaren Energiequellen integriert, um zur digitalen Transformation und Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft beizutragen. Das geplante System wird die dynamische Beleuchtung und die Versorgung mit erneuerbarer Energie verbinden, um Beleuchtungspläne in Echtzeit und optimierte Energieversorgungslösungen zu erstellen. Die erzeugten ökologischen und ökonomischen Auswirkungen werden durch Life Cycle Assessment (LCA) und Life Cycle Costing (LCC) bewertet. Die Ergebnisse dienen als Optimierungsgrundlage des Entscheidungssystems und ermöglichen die maßgeschneiderte Produktionsplanung in verschiedenen Regionen. Im durch UMSICHT geleiteten Teilprojekt "Sensorbasierter Regelkreis & Entscheidungsfindung" wird basierend auf den Ergebnissen vorangegangener Teilprojekte ein Regelkreis für die Belichtung erstellt. Damit kann die Lichtintensität in Echtzeit an den tatsächlichen Lichtbedarf der Pflanzen angepasst werden. Ziel ist es, das Lichtnutzungspotenzial der Pflanzen sowohl unter schwankenden Bedingungen im Gewächshaus als auch unter vollständig kontrollierten Bedingungen in sog. Pflanzenfabriken optimal auszunutzen. Im Rahmen von Kultivierungsversuchen wird das System bei UMSICHT unter Gewächshausbedingungen erstmalig getestet.