Technische Daten der Expositionskammern

Folgende Ausstattungen sind je Pflanzenwuchskammern vorgesehen:
  • CO2-Begasung,
  • Ozon-Begasung,
  • Ozonerzeugung mittels Ozongenerator
  • CO2-Isotopen-Markierung
  • LED-Assimilationsbeleuchtung, UVA-, UVB-Bestrahlung und Allgemeinbeleuchtung
  • Zu- und Abluftanschlüsse und -auslässe,
  • Umluftgerät zum Heizen, Kühlen, Be- und Entfeuchten
  • Elektrischer Dampfbefeuchter,
  • Soleverteilung zur Kühlung und Erzeugung der einzelnen Temperaturniveaus der verschiedenen internen Verbraucher,
  • Schalt- und Steuertechnik der internen Parameter und Prozesse,
  • Steuer- und Regeltechnik der internen Parameter und Prozesse sowie Dokumentation in Datenbank,
  • Einsicht in Prozessdaten und Versuchsabläufe via Web-Interface.
Folgende Ausstattungen sind für nur 4 der 8 Klimakammern vorgesehen:
  • Pflanzcontainer-system mit Wurzelraumtemperierung, Boden-Matrix-Potential Sensor und Anschlußmöglichkeit für Schlauch bzw. Tröpfchenbewässerung.
  • Pflanztische mit Schwallbewässerungs-system 
Folgende Ausstattungen sind nur einmal für alle 8 Klimakammern vorgesehen:
  • zentraler Leitrechner incl. Software und Datenbanksystem zur Steuerung der Prozesse und Dokumentation der Prozessdaten und Versuchsverläufe.
  • Vom Nutzer vorgegebene Parameter Licht, Temperatur, Feuchte, Gase, etc. können am Touch-Panel jeder Kammer direkt als auch über einen zentralen PC-Arbeitsplatz eingestellt werden.
  • In allen Kammern ist eine Simulation von Tagesläufen möglich.
  • Alle Parameter sind individuell steuerbar.
Ein Programm-Editor ermöglicht die Programmierung von Sollwertkurven der je Kammer spezifisch verfügbaren Elemente:
  • Kammerlufttemperatur (4-40°C)
  • Kammerluftfeuchte (30-90% rel. Feuchte)
  • CO2 Konzentration (Umgebungsluft  - 3000ppm)
  • CO2 Isotopen Eingasung (0 -20 ml/min)
  • CO2 Isotopen Eingasdauer (0 - 60 min)
  • Ozonkonzentration (0-200ppb)
  • Licht 6500K (0-100%)
  • Licht 4000K (0-100%)
  • Licht 430nm (0-100%)
  • Licht 490nm (0-100%)
  • Licht 530nm (0-100%)
  • Licht 630nm (0-100%)
  • Licht 660nm (0-100%)
  • Licht 730nm (0-100%)
  • UV-1 365-405nm (0-100%)
  • UV-2 340nm (0-100%)
  • Wurzelraumtemperatur (0-20°C)
  • Frischluft (0, 30-100m³/h)
  • Abluft (0, 30, 100 m³/h)
  • KAMMER 1 - 4 Bewässerung Lysimeter 1 (0 - 5kg)
    oder
  • KAMMER 5 - 8 Zeitsteuerung Ebbe/Flut (0-60 min)

Für alle Klimakammern sind temperatur-, feuchte- und beleuchtungstechnische Mindest-Anforderungen im Bereich 150mm vor Wand, 200mm unter Decke sowie ab 650mm über FFB abzgl. eines Ganges von 500mm Breite in der Kammermitte zu erbringen.

Temperatur
  • Temperaturbereich:       +4 bis 30°C ohne Beleuchtung, +10 bis 30°C mit Beleuchtung
  • Temperatur-Konstanz:   +/- 1K im Beharrungszustand, zeitlich und räumlich
Feuchte
  • Temperaturbereich:       +10°C bis +30°C
  • Relative Luftfeuchte:      30% bis 90% ohne Beleuchtung, 30% bis 75% mit Beleuchtung
  • Feuchtekonstanz:          +/- 10% im Beharrungszustand, zeitlich und räumlich
  • Taupunktbereich:          +5°C bis +28°C

Es ist die Möglichkeit gegeben in Ausnahmefällen den Temperaturbereich bis auf 40°C anzuheben, die Einhaltung der Feuchteparameter bleibt dabei jedoch unberücksichtigt.

Licht

Als Vorgabe für die Photonenstromdichte (PPFD) ist ein Wert von mindestens 800µmol/m²s im Abstand von 1000mm zur LED-Lichtquelle über die gesamte Kammerinnenfläche gefordert.

Als Randbedingung wurde weiterhin festgelegt, die Luftgeschwindigkeit auch bei hohen Luftwechsel-raten (im Umluftbetrieb z.B. ca 8.000m³/h möglich) möglichst gering < 0,25m/s zu halten.

Abmessungen
Fig. 1: Maße Phyto-Klimakammer mit Ebbe/Flut-Pflanztischen (M. Guderle)

Alle, je Klimakammer notwendigen Aggregate und Versorgungsleitungen wie Dampfbefeuchtung, Schaltschrank Allgemeinstromversorgung, Notstromversorgung, Solemischstation, Vorlagebehälter Schwallbewässerung der Ebbe/Flut-Pflanztische bzw. Lysimeter (Düngerbehälter), Ozonanalysator, Steuerung Parameter, werden direkt an der Kammer außen oder im Kammerzwischenraum installiert.


Der lichte Innenraum B/T/H 2400/3200/2200mm der Kammern ist von technischen Einbauten frei gehalten und steht damit als Experimentraum zur Verfügung. 

Fig. 2: Umliegende Kammerperipherie (Fa. regineering)

Für Stoffflussanalysen kann eine Markierung des Luftraums mit anschließender online-Analytik stabiler Isotope (12/13C, 14/15N, 16/18O, H/D) genutzt werden.

Hinsichtlich des Prozessparameter CO2-Konzentration an der Einströmstelle in die Kammer werden 0 – 2000ppm mit einer Konstanz +/- 20ppm erwartet.

Hinsichtlich des Prozessparameter O3-Konzentration an der Einströmstelle in die Kammer werden 0 – 200ppb mit einer Konstanz +/- 10ppb oder besser erwartet.

Für alle relevanten Verbraucher steht eine zentrale VE-Wasser-Versorgung zur Verfügung.

Fig. 3: Lysimeter-Stellplatz mit Bewässerungseinheit ohne Beeinflussung der Wägung (Fa. regineering)

Als Pflanzencontainer können wärmeisolierte Lysimetergefäße (72x ø 400mm, 36x ø 700mm) genutzt werden. Hierbei wird die Temperierung des Wurzelraums über einen Wärmetauscher (Solevorlauftemperatur 0°C - 20°C) ermöglicht.
Die Lysimeter sind auf 36x Schwerlastplattformen mit Präzisions-Wägezellen (ausgelegt für ø 700mm) positioniert und mit einer Bewässerungsvorrichtung, 1x Tensiometer und 4x PT1000-Temperatursensoren je Lysimeter-Stellplatz ausgestattet.

Fig. 4: Vergleich LED-Simulationsbeleuchtung (grün) mit Tageslichtspektrum (schwarz, aufgenommen in Weihenstephan an einem wolkenbedecktem Tag-02.12.2015 15:00 MEZ) (Fa. regineering)

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