Automatische Verfolgung und Einstellung des pH-Gleichgewichts in Aquaponik- und Hydroponik-Systemen

Moderne Landwirtschaftstechniken wie Vertical Farming, Hydroponik (erdlose Landwirtschaft) und Aquaponik (Kombination aus Fisch- und Pflanzenzucht) Systeme revolutionieren die Lebensmittelproduktion. Diese Methoden bieten im Vergleich zur traditionellen Landwirtschaft Wassereinsparungen von bis zu 90 % und maximalen Ertrag bei minimalem Platzbedarf. Der Erfolg dieser geschlossenen Kreislaufsysteme hängt jedoch von einem kritischen Faktor ab: Wasserqualität und Nährstoffgleichgewicht. Insbesondere die sofortige Kontrolle der pH- und EC-Werte (elektrische Leitfähigkeit) ist für die Nachhaltigkeit des Systems von entscheidender Bedeutung.

Es ist sowohl schwierig als auch riskant, dieses Gleichgewicht mit traditionellen Methoden manuell sicherzustellen. Esular automatisiert diesen sensiblen Prozess mit seinen entwickelten drahtlosen Sensortechnologien und automatischen Fertigationsmaschinen (Düngemaschinen) vollständig und bietet den Erzeugern Zeit-, Kosten- und Ertragsvorteile.

Warum sind pH und EC in Aquaponik- und Hydroponik-Systemen so kritisch?

Im Gegensatz zur bodengebundenen Landwirtschaft stehen die Pflanzenwurzeln in Hydroponik- und Aquaponik-Systemen in direktem Kontakt mit der Wasser- und Nährstofflösung. Die Pufferkapazität (Ausgleichsfähigkeit) des Bodens ist in diesen Systemen nicht vorhanden. Daher wirkt sich die kleinste Schwankung der pH- und EC-Werte sofort auf die Pflanzen (und in Aquaponik-Systemen auf die Fische) aus.

1. pH: Der Schlüssel zum Nährstofftor

pH, misst den Säure- oder Basengrad Ihres Wassers. Pflanzen können die verschiedenen benötigten Nährstoffe (Stickstoff, Phosphor, Eisen, Kalzium usw.) nur in bestimmten pH-Bereichen aufnehmen.

• Idealer Bereich: Der ideale pH-Bereich für die meisten Hydroponik-Pflanzen liegt zwischen 5,5 und 6,5.
• Nährstoffblockade (Nutrient Lockout): Wenn der pH-Wert außerhalb dieses Bereichs liegt (z. B. über 7,0), können die Pflanzenwurzeln kritische Nährstoffe wie Eisen oder Phosphor nicht mehr aufnehmen. Selbst wenn genügend Nährstoffe in Ihrem Wassertank vorhanden sind, zeigen Ihre Pflanzen Anzeichen von Nährstoffmangel.
• Der Unterschied bei Aquaponik: In Aquaponik-Systemen ist das pH-Gleichgewicht doppelt wichtig. Der pH-Wert muss stabil gehalten werden, nicht nur für die Pflanzen, sondern auch für die nützlichen Bakterien (Nitrifikation), die Ammoniak in Nitrat umwandeln, das die Pflanzen nutzen können, sowie für die Gesundheit der Fische.

2. EC: Indikator für die Nährstoffkonzentration

EC (Elektrische Leitfähigkeit) misst die Menge der gelösten Gesamtnährstoffe und Salze im Wasser.

• Niedriger EC: Zeigt an, dass die Pflanzen unzureichend ernährt werden, was zu einer Verlangsamung des Wachstums führt.
• Hoher EC: Zeigt an, dass die Nährstofflösung zu konzentriert ist ("Salzstress"). Dies kann die Pflanzenwurzeln schädigen ("Wurzelverbrennung") und die Wasseraufnahme verhindern.

Die Herausforderung: Manuelle Verfolgung und Risiken

In traditionellen Vertical-Farming- und Hydroponik-Systemen müssen die Erzeuger die pH- und EC-Werte mehrmals täglich manuell messen. Basierend auf diesen Messungen fügen sie "pH Down" (Säure) oder "pH Up" (Base) Lösungen von Hand hinzu. Diese Methode birgt viele Risiken:

• Zeitverlust: Kontinuierliche Messungen und Eingriffe erfordern einen erheblichen Arbeitsaufwand.
• Menschliches Versagen: Falsche Messungen oder fehlerhafte Dosierungen können dazu führen, dass die gesamte Ernte oder der Fischbestand innerhalb von Stunden verloren geht.
• Verzögerte Reaktion: pH-Werte können sich sehr schnell ändern. Ein fehlender Eingriff in der Nacht oder am Wochenende kann zu schwer wiedergutzumachenden Schäden führen.

Esular-Lösung: Vollautomatische pH- und EC-Automatisierung

Esular bietet ein voll integriertes Automatisierungssystem an, das nach dem Prinzip "Beobachten, Lernen, Verwalten" arbeitet, um dieses empfindliche Gleichgewicht sicherzustellen. Dieses System besteht aus zwei Hauptkomponenten: Drahtlose Sensoren und Intelligente Fertigationsmaschinen.

Schritt 1: Sofortige Überwachung (Drahtloser pH-EC-Sensor)

Der Esular Drahtlose pH-EC-Sensor, das "Auge" des Systems, überwacht die Wasserqualität in Ihrem Hydroponik-Tank oder Aquaponik-System rund um die Uhr in Echtzeit.

• Präzise Messung: Misst mit Sonden in Laborqualität pH-Werte (0,00–14,00) und EC-Werte (0,00–19,99 mS/cm) mit hoher Genauigkeit.
• Drahtlose Technologie: Dank der LoRaWAN-Technologie überträgt er die Daten drahtlos an die zentrale Steuereinheit. Es gibt keinen Kabelsalat und keine Installationsschwierigkeiten.
• Energieunabhängig: Dank seines eingebauten wiederaufladbaren Akkus misst er auch bei Stromausfällen bis zu 7 Tage lang weiter.
• Sofortige Alarme: Wenn die von Ihnen festgelegten idealen pH- und EC-Bereiche verlassen werden, sendet er sofort einen Alarm über Ihre mobile Anwendung.

Schritt 2: Automatische Verwaltung (Smart Agro Fertigationsmaschinen)

Die Esular Smart Agro Serie Automatische Düngemaschinen, das "Gehirn und die Arme" des Systems, verarbeiten die Daten der Sensoren und führen die notwendigen Eingriffe automatisch durch.

• Automatische Dosierung: Wenn der drahtlose pH-EC-Sensor feststellt, dass sich die Wasserwerte verschlechtert haben, tritt die Smart Agro Maschine in Aktion. Sie dosiert mit Milliliter-Präzision aus den festgelegten Tanks (z. B. Säuretank, Basentank, A-B Nährstofftanks), um das Wasser wieder auf das ideale Niveau zu bringen.
• Verwaltung mehrerer Tanks: Mit den Modellen Smart Agro Mini (2 Tanks), Max (4 Tanks) und Maxi (4+ Tanks) können Sie sowohl pH-Stabilisatoren als auch A-B Nährstofflösungen gleichzeitig verwalten.
• Intelligente Rezepte: Sie können verschiedene pH- und EC-Rezepte für verschiedene Wachstumsphasen der Pflanze (Keimling, Wachstum, Fruchtbildung) erstellen. Das System wendet diese Rezepte automatisch an.
• Vollständige Integration: Das System kann nicht nur das Nährstoffgleichgewicht verwalten, sondern auch Bewässerungsventile und (Feuchtigkeit, Temperatur) verwalten.

Vorteile der Esular-Automatisierung für Vertical Farming

1. Fehlerfreie Produktion: Eliminiert das Risiko menschlicher Fehler bei der manuellen Messung und Dosierung.
2. Arbeitsersparnis: Erübrigt die Notwendigkeit für das Personal, ständig Messungen durchzuführen, und senkt die Kosten.
3. Maximaler Ertrag: Pflanzen erleben niemals Nährstoffstress. Dies erhöht direkt die Wachstumsrate und die Erntequalität.
4. Einsparung von Betriebsmitteln: Da Nährstoffe und pH-Stabilisatoren nur bei Bedarf verwendet werden, werden Einsparungen bei Dünger- und Chemikalienkosten von bis zu 25 % erzielt.
5. Fernverwaltung: Selbst wenn Sie nicht in Ihrem Betrieb sind, können Sie alle Wasserwerte über die mobile Anwendung von Esular in Echtzeit überwachen und in das System eingreifen.

Produkte der Esular Smart Agro Serie

Esular bietet modulare Fertigationslösungen für Anlagen unterschiedlicher Größe an:

1. Smart Agro Mini: Ideal für kleine und mittelgroße Gewächshäuser, Vertical-Farming-Startprojekte und F&E-Einrichtungen. Mit 2 Düngertanks erfolgt die grundlegende pH- und EC-Kontrolle vollautomatisch.

2. Smart Agro Max / Maxi: Entwickelt für mittelgroße und große Industrieanlagen. Mit einer Kapazität von 4 oder mehr Tanks kann es komplexe Nährstoffrezepte und mehrere Bewässerungszonen verwalten.

Fazit: Die Zukunft der Lebensmittel sichern

Vertical Farming und Hydroponik-Systeme sind der Schlüssel zur Produktion von mehr Lebensmitteln mit weniger Ressourcen. Die Effizienz dieser Systeme hängt jedoch von der präzisen Kontrolle der Wasserqualität ab. Die manuelle Verfolgung von pH und EC kann den Anforderungen an Geschwindigkeit und Präzision der modernen Landwirtschaft nicht mehr gerecht werden.

Die drahtlosen pH-EC-Sensoren und Smart Agro automatischen Fertigationsmaschinen von Esular automatisieren diesen kritischen Prozess, eliminieren Risiken und maximieren die Rentabilität. Da das System die Wasserwerte in Echtzeit überwacht, die idealen Niveaus lernt und automatisch verwaltet, erhalten die Erzeuger nicht nur gesündere Pflanzen, sondern auch höhere Erträge bei geringeren Kosten.

Riskieren Sie Ihre Investition in Vertical Farming oder Hydroponik-Anlagen nicht. Investieren Sie mit den bewährten Automatisierungstechnologien von Esular sicher in die Zukunft der Lebensmittel.

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