Dr. Ingo Schuch

Dr. Ingo Schuch entwickelt intelligente Steuerungssysteme für Gewächshäuser, die Pflanzensignale (Phytosignale) zur automatisierten Regelung von Anbaubedingungen nutzen. Damit adressiert er ein zentrales Problem der modernen Intensivlandwirtschaft: die optimale Kontrolle von Klima, Bewässerung und Nährstoffversorgung bei minimaler Ressourcenverschwendung. Die Technologie ist relevant für kommerzielle Gemüse- und Zierpflanzenbetriebe sowie für urbane Anbausysteme, wo Energieeffizienz und Ertragssicherheit entscheidend sind. Sein Ansatz verbindet Pflanzenphysiologie mit automatisierter Anlagensteuerung und zielt darauf ab, Gewächshäuser durch echtzeitgestützte, pflanzenbasierte Regelkreise wirtschaftlicher und nachhaltiger zu betreiben.

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• Aufbau eines Expertennetzwerks zur Weiterentwicklung der Phytocontrol-Technolgie für Gewächshäuser

  Quelle ↗

  Beim Wissenschaftswettbewerb „Forum Junge Spitzenforscher 2016“ überzeugte Dr. Ingo Schuch von der Humboldt-Universität zu Berlin mit dem Beitrag „Gewächshäuser der Zukunft – Intelligente Anlagensteuerung mit Phytosignalen“. Er belegte den ersten Platz und erhält dafür von der Stiftung Industrieforschung 10.000 Euro freie Forschungsmittel.

• Chloratreduzierung bei der elektrolytischen Gießwasserdesinfektion durch Optimierung des Desinfektionsmitteltanks

  2018

  DOI

  Die HU Berlin hat mit der Fa. newtec das System zur elektrolytischen Wasserdesinfektion in Gewachshausern (SeWiG) entwickelt. Dabei wird vor Ort mittels Elektrolyse aus einer Sole (KCl) eine Desinfektionslosung (KClO) produziert. Diese wird in einem Speichertank bevorratet und bei Bedarf uber eine sensorbasierte Dosierung dem Gieswasser bzw. der Nahrlosung zugefuhrt. Eine zentrale Herausforderung bei der SeWiG-Anwendung stellt die Disproportionierung des elektrolytisch hergestellten Desinfektionsmittels zu unerwunschten chemischen Verbindungen wie Chlorat (ClO 3 - ) und Perchlorat (ClO 4 - ) dar. Bekannt ist, dass dieser Prozess durch Warme und UV-Strahlung beschleunigt wird. Diesbezuglich besteht insbesondere bei rezirkulierenden Bewasserungssystemen das Risiko, dass sich diese Verbindungen im Wasser, Substrat sowie in den Pflanzen anreichern. In Rahmen einer technischen Verfahrensoptimierung wurde nach einer Speichermoglichkeit fur die Desinfektionslosung gesucht, um die Bildung von Chlorat und Perchlorat zu minimieren. Hierzu wurden funf verschieden gestaltete Polyethylen-Speichertanks, mit je 1 L elektrolytisch hergestellter Desinfektionslosung, fur 10 Tage unterschiedlichen Umgebungsbedingungen ausgesetzt. Drei Tanks wurden in einem Venlo-Gewachshaus in licht- und warmeexponierter Lage aufgestellt, wobei einer lichtdurchlassig, einer lichtundurchlassig-reflektierend und einer lichtundurchlassig-gedammt war. Die beiden ubrigen, ebenfalls lichtundurchlassigen Tanks, wurden bei konstanter Temperatur in einem Klimaschrank (10 °C) sowie Kellerraum (20 °C) gelagert. Uber den Versuchszeitraum erfolgten Probenanalysen der in den Tank-Varianten aufbewahrten Desinfektionslosungen hinsichtlich der Chlor-, Chlorat,- und Perchloratgehalte. Zudem wurden die Standortfaktoren (Temperatur und solare Bestrahlungsstarke) erfasst. Der Versuch wurde mit einer Wiederholung durchgefuhrt. Im Ergebnis zeigte die im Gewachshaus aufgestellte lichtdurchlassige Speichertank-Variante die hochsten Chlorat- und Perchloratgehalte, was zugleich mit einem Ruckgang des als freien Chlor messbaren Hypochlorits in der Desinfektionslosung einherging. Die ubrigen Varianten (alle lichtundurchlassig) fielen hingegen in den Chlorat- sowie Perchloratgehalten geringer und beim freien Chlor hoher aus, wobei kaum Unterschiede innerhalb dieser Varianten auftraten. Demnach lasst sich die Akkumulation von Chlorat und Perchlorat vorrangig auf die Einwirkung von Sonnenstrahlung und weniger auf die Umgebungstemperatur zuruckfuhren. So konnte eine deutliche Reduzierung der unerwunschten chemischen Verbindungen bereits durch eine lichtundurchlassige, ungekuhlte Ausfuhrung des im Gewachshaus aufgestellten Vorratstanks fur hypochlorithaltige Desinfektionslosungen erreicht werden. Die Forderung des Verbundprojekts SeWiG erfolgt aus Mitteln des Zweckvermogens des Bundes bei der Landwirtschaftlichen Rentenbank (LR). Die Projekttragerschaft erfolgt uber die Bundesanstalt fur Landwirtschaft und Ernahrung (BLE).