Abgeschlossene Forschungsprojekte im BGT (ehemals ITG):

Laufzeit:
1985-01-01 bis 1989-01-01

Bearbeiter:
Strauch, Dumke, Baytorun, Meyer

Projektleitung:

Finanzierung:
Geschlossene Gewächshaussysteme mit integrierter solarer Wasserentsalzung für aride Gebieten _ Closed greenhousesystems with intergrated solar waterdesalination in arid regions
 
 
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Laufzeit:
1985-01-01 bis 1989-01-01

Bearbeiter:
Rüther

Projektleitung:

Finanzierung:
Energieeinsparung durch Wärmerückgewinnung beim Zwangsluftwechsel in abgedichteten Gewächshäusern _ Energysaving by heatreclaiming during compulsion air renewel in closed greenhouses
 
 
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Laufzeit:
1985-01-01 bis 1989-01-01

Bearbeiter:
Thomas

Projektleitung:

Finanzierung:
Untersuchungen zur Optimierung und Eignung wassergefüllter Folienschläuche als passive Kollektor- und Speicherelemente im Gewächshaus _ Verification of optimtimising and aplicability of waterfilled foiltubes as passive collector- and storage elements in greenhouses
 
 
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Laufzeit:
1986-01-01 bis 1990-01-01

Bearbeiter:
B. von Elsner

Projektleitung:

Finanzierung:
Durchführbarkeitsstudien zur Abwärmenutzung in der Gewächshausbeheizung - Practicability of waste heat recovery in greenhouseheating
 
 
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Laufzeit:
1988-01-01 bis 1992-01-01

Bearbeiter:
Prof. Dr. T. Rath

Projektleitung:

Finanzierung:
HORTEX - Informationssystem zur Energieversorgung von Gewächshausanlagen - HORTEX – Informationsystem for Energiesupply of Greenhouses
 
 
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Laufzeit:
1988-01-01 bis 1992-01-01

Bearbeiter:
Bredenbeck

Projektleitung:

Finanzierung:
Untersuchung angepaßter Systeme für die solare Gewächshausheizung - Verification of adapted systems for solar greenhouseheating
 
 
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Laufzeit:
1988-01-01 bis 1992-01-01

Bearbeiter:
Zabeltitz

Projektleitung:

Finanzierung:
Untersuchungen an einem Sprühkühler - Verifications on a spray type cooler
 
 
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Laufzeit:
1988-01-01 bis 1992-01-01

Bearbeiter:
Rosocha

Projektleitung:

Finanzierung:
Ganzjährig optimierte Nutzung ungeheizter Foliengewächshäuser in Baumschulen - All season optimised usage of unheated foilgreenhouses in nursery
 
 
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Laufzeit:
1992-01-01 bis 1996-01-01

Bearbeiter:
Rütemann

Projektleitung:

Finanzierung:
Einfluss verschiedener Verfahrenstechniken auf die Bodenbelastung im Freilandgemüsebau - Influence of different technologys on soil loading in fieldgrown vegetable gardening
 
 
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Laufzeit:
1993-01-01 bis 1997-01-01

Bearbeiter:
Schultz

Projektleitung:

Finanzierung:
Verfahren zur Untersuchung und Bewertung des Kondensationsverhaltens von Gewächshausfolien - Proceedings for verification and evaluation of condensationcharacteristics of greenhousefoils
 
 
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Laufzeit:
1993-01-01 bis 1997-01-01

Bearbeiter:
Groot

Projektleitung:

Finanzierung:
Einsatzprüfung und -optimierung von biologisch abbaubaren Kulturgefäßen am Beispiel von Beet- und Balkonpflanzen _ Field test and improvement of biodegradable plant containers as example for bed- and balconyplants
 
 
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Laufzeit:
1993-01-01 bis 1997-01-01

Bearbeiter:
Schüsseler

Projektleitung:

Finanzierung:
Neue Konzepte, Methoden und Materialien zur Reduzierung und Wiederverwertung von Abfällen im Gartenbau _New concepts, methods and materials to reduce and reuse waste in horticulture
 
 
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Laufzeit:
1993-01-01 bis 1997-01-01

Bearbeiter:
Groot

Projektleitung:

Finanzierung:
Gebrauchs- und Umweltverträglichkeitsprüfung von gartenbautechnischen Betriebsmitteln aus Nachwachsenden Rohstoffen _ Usage- and environmentalcompatibility of horticultural utilities made of renewable primary products
 
 
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Laufzeit:
1994-01-01 bis 1998-01-01

Bearbeiter:
Hoffmann

Projektleitung:

Finanzierung:
Einfluß der spektralen Durchlässigkeit verschiedener Gewächshausfolien auf Wachstum und Qualität von Zierpflanzen _ Influence of spectral permeability of different greenhousefoils on growth and quality of ornamental plants
 
 
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Laufzeit:
1994-01-01 bis 1998-01-01

Bearbeiter:
Hoffmann

Projektleitung:

Finanzierung:
Beurteilung von Wärme- und Sonnenschutzgläsern hinsichtlich ihrer Eignung für die Innenraumbegrünung _Rating of heat- and sunblindglasses in consideration of indoorgreening
 
 
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Laufzeit:
1994-01-01 bis 1998-01-01

Bearbeiter:
Lange

Projektleitung:

Finanzierung:
Klimaregelstrategien zur integrierten Bekämpfung von Botrytis _Climate control strategies for integrated abatement of botrytis
 
 
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Laufzeit:
1994-01-01 bis 1998-01-01

Bearbeiter:
Volkert

Projektleitung:

Finanzierung:
Entwicklung und Untersuchung einer neuen Folienhauskonzeption _Development and examination of a new foil greenhouse design
 
 
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Laufzeit:
1995-01-01 bis 1999-01-01

Bearbeiter:
Groot

Projektleitung:

Finanzierung:
Vorgehensweise bei der Markteinführung von biologisch abbaubaren Materialien am Beispiel Stärketopf _Strategies while launch of biodegradable materials using the example of starchpot
 
 
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Laufzeit:
1995-01-01 bis 1999-01-01

Bearbeiter:
Paruschke, Groot, Schüssler, Weber

Projektleitung:

Finanzierung:
Biologisch abbaubare Werkstoffe - Einsatz in Gartenbau und Landwirtschaft (Workshop und Studie) _Biodegradable materials – usage in horticulture and agriculture (workshop and study)
 
 
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Laufzeit:
1995-01-01 bis 1999-01-01

Bearbeiter:
Hemming

Projektleitung:

Finanzierung:
Computerbildanalytische Pflanzendifferenzierung zur Steuerung von Kulturmaßnahmen im Gartenbau _Computer image analysis of plantdifferentiation for control of cultivation methods in horticulture
 
 
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Laufzeit:
1996-09-01 bis 1999-03-01

Bearbeiter:
Weber

Projektleitung:

Finanzierung:
Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz
Gebrauchsprüfung von biologisch abbaubaren Werkstoffen im Gartenbau am Beispiel von Mulchfolien, Flachfolien, Flachsvliesen im Gemüsebau _Usagetesting of bio degradable materials in horticulture using the example of mulchfoils, flatfoils, flaxfleece in vegetable gradening
 
 
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Laufzeit:
1996-01-01 bis 2000-01-01

Bearbeiter:
Brökeland

Projektleitung:

Finanzierung:
HORTEB - Nachwachsende Rohstoffe für die Heizenergieversorgung von Gewächshäusern _HORTEB – renewable primary products for heat energy supply of greenhouses
 
 
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Laufzeit:
1996-01-01 bis 2000-01-01

Bearbeiter:
Ajwang

Projektleitung:

Finanzierung:
Bildanalytischer Ansatz zur Nutzung von Farbdifferenzen zur Bestimmung der Reife von Schnittblumen _Image analytical approach for usage of colordifferenzes for appointment of maturation of cut flowers
 
 
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Laufzeit:
1996-01-01 bis 2000-01-01

Bearbeiter:
Husmann

Projektleitung:

Finanzierung:
HORTOS - Optimierung des Energieeinsatzes im Gartenbau _HORTOS - Optimization of Energy Use in Horticulture
 
 
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Laufzeit:
1998-01-01 bis 2001-12-01

Bearbeiter:
Gbiorczyk

Projektleitung:

Finanzierung:
EU
Neue Untersuchungsmethoden für Kunststoff-Folien für die Gewächshausbedachung _New test methods for evaluating the antifog effect of greenhouse films
 
 
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Laufzeit:
1998-01-01 bis 2001-12-01

Bearbeiter:
Dr. rer. hort. K. Gbiorczyk

Projektleitung:

Finanzierung:
Neue Prüfverfahren für Gewächshausfolien_New Testing Methods for Plastic Films used as Greenhouse Covering Materials
 
Abstract: "Ziele des Projektes: I. Alterung: * Verfahrensentwicklung zur Simulation der Alterung von Gewächshausbedachungsfolien * Bestimmung der physikalischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften, welche die Alterungsgeschwindigkeit und die Nutzungszeit der Bedachungsfolien am besten charakterisieren. II. Wasserdampfkondensationseigenschaft: * Entwicklung eines Verfahrens zur Erzeugung von Wasserdampfkondensation an Folienproben, vergleichbar zum Gewächshaus * Charakterisierung der Gewächshausfolien durch die Art der Wasserbenetzung oder Bestimmung der relevanten physikalischen Eigenschaften der Folie, die die Benetzbarkeit beeinflussen. Aufgabe: angewandte und Grundlagenforschung auf diesem Gebiet."
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Laufzeit:
1998-01-01 bis 2002-01-01

Bearbeiter:
Elsheikh

Projektleitung:

Finanzierung:
Untersuchungen von Bodenheizungen in Sandböden _Soil heating and climate simulation model for greenhouses
 
 
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Laufzeit:
1998-08-01 bis 2002-08-01

Bearbeiter:
Taha

Projektleitung:

Finanzierung:
Gewächshäuser mit einer Nordwand als Energiespeicher _Simulation Model of Energy Fluxes in Passive Solar Greenhouses with a Concrete North-Wall
 
 
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Laufzeit:
1999-01-01 bis 2003-01-01

Bearbeiter:
Michaelis

Projektleitung:
B. von Elsner

Finanzierung:
EU
Neue Untersuchungsmethoden für Kunststoff-Folien für die Gewächshausbedachung _New examinationmethods for plasticfoils in greenhouseroofcovering
 
 
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Laufzeit:
2000-03-01 bis 2003-02-01

Bearbeiter:
Egbers

Projektleitung:

Finanzierung:
AIF
Schaffung technischer Vorraussetzungen zur photoautotrophen  In-Vitro-Vermehrung einschließlich der Regelung und Klimaführung_Methodical approaches to establish a photoautotrophic tissue culture system
 
 
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Laufzeit:
2000-10-01 bis 2003-06-01

Bearbeiter:
Weber

Projektleitung:

Finanzierung:
FNR
Folien aus biologisch abbaubaren Werkstoffen für den Einsatz im Gemüsebau _Foils of biodegradable materials for usage in vegetable gardening
 
 
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Laufzeit:
2000-08-01 bis 2003-07-01

Bearbeiter:
Pagel, Köppen

Projektleitung:

Finanzierung:
AIF
Entwicklung neuer Verfahren zur Langzeitlagerung von Chrysanthemen und anderen Zierpflanzenstecklingen in vivo und in vitro _Development of new operations for chrysanthems and other ornamental plants stored long-term in vivo and in vitro
 
 
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
Schüsseler

Projektleitung:

Finanzierung:
FBAW
Entwicklungskonzepte für Polymerwerkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen _Innovation concepts for polymerematerials made of renewable primary products
 
 
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
Philipp

Projektleitung:

Finanzierung:
Bio-Robotics und Automatisierungstechnik im Pflanzenbau: Computerbildanalytische Kartierungsverfahren im Pflanzenbau zur Reduzierung des Herbizideinsatzes_Bio-robotics and automation in horticulture: computerimagebased mapping in horticulture for reducing herbicide usage
 
 
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
Egbers

Projektleitung:

Finanzierung:
Technische Aspekte der In-Vitro-Vermehrung _Technical aspekts of in vitro reproduction
 
 
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
S. Fuljahn

Projektleitung:

Finanzierung:
Verfahrenstechnische Grundlagen zur Erfassung und Regelung des Mikroklimas der photoautotrophen in-vitro-Kultur _Engeneering basics for aquisition and control of microclimate in photoauthotrop in-vitro-culture
 
 
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
K. Knösel

Projektleitung:

Finanzierung:
AIF, Berlin
Entwicklung eines  kompakten Klima-Regel-Systems mit optimierten adaptiven Regelalgorithmen  für die Klimatisierung von Forschungs- und Produktionsgartenbaubetrieben im energieintensiven Unterglasanbau _Development of a solid climate-control-system with optimised adaptive controlalgorithms for clima
 
 
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Laufzeit:
2004-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
Tantau

Projektleitung:

Finanzierung:
EU
Ausbildung und Forschung in Biosystem oder Landwirtschaftlicher und biologischer Verfahrenstechnik in Europa, ein thematisches Netzwerk (ERABEE-TN)_Education and Research in Biosystems or Agricultural and Biological Engineering in Europe; a Thematic Network (ERABEE-TN)
 
 
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
Hinken

Projektleitung:

Finanzierung:
BMBF
Energieeinsparung von 50% im Gartenbau unter Glas durch den Einsatz neuartiger Glas-Folien-Kombinationen, modellhafter prototypischer Einsatz im Zierpflanzenbetrieb, Ermittlung von Energieeinsparung und pflanzenbaulichem Zusatznutzen – Teilprojekt „Industrielle Entwicklung“  _Energysaving of 50% in
 
 
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
Prof. Dr. T. Rath

Projektleitung:

Finanzierung:
Bio-Robotics und Automatisierungstechnik im Pflanzenbau: Optische Sensoren zur Bestimmung entomologischer Befallsdichten_Bio-robotics and automation in horticulture: computerimagebased mapping in horticulture for reducing herbicide usage
 
 
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
Brökeland

Projektleitung:

Finanzierung:
Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forste
Heizenergieerzeugung in niedersächsischen Gartenbaubetrieben aus Nachwachsenden Rohstoffen, insbesondere durch Verwertung von Schwach- und Restholz_Production of heat energy in horticultural companies from renewable resources, i.e. weak and leftover wood
 
Abstract: Die Holzwirtschaft steckt in einer Krise. Der Gartenbau wird erneut in eine Energiekrise geraten, wenn die Preise für fossile Energieträger wieder steigen. Durch den Einsatz von Holz als Energiequelle für die Gewächshausheizung können beide Problembereiche profitieren. Zuvor sind einige Probleme zu klären. Es muss die gesamte verfahrenstechnische Kette von der Holzgewinnung über die Aufbereitung, den Transport bis zur wärmebedarfsabhängigen Energieerzeugung im Gartenbaubetrieb inklusive Fragen der zulässigen Emissionen auf technische, ökonomische und ökologische Durchführbarkeit untersucht werden. Dafür wird eine Studie über ein Verbundsystem, ein Gesamtenergiekonzept und ein Planungsvorschlag für den niedersächsischen Gartenbau und für die Holzwirtschaft ausgearbeitet.
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
Dr. P. Schüsseler

Projektleitung:

Finanzierung:
Deutsche Bundesstiftung Umwelt, Osnabrück
Neue Konzepte, Methoden und Materialien zur Reduzierung und Wiederverwendung von Abfällen im Gartenbau_New concepts, methods and materials to reduce and reuse waste in horticulture
 
Abstract: Die umweltgerechte Bewältigung des Abfallaufkommens im Gartenbau bereitet aufgrund von Gesetzesänderungen,Deponieraumknappheit und Gebührenerhöhungen für die Abfallentsorgung zunehmend Schwierigkeiten. Verschmutzte Folien und Vliese, unbrauchbar gewordene Kulturgefäße, organische Abfälle, Verpackungsabfälle, Pflanzenschutzmittelreste etc. müssen vom Gärtner sinnvoll entsorgt werden. Für die Entwicklung von Abfallwirtschaftskonzepten sind Angaben über die Abfallsituation im Gartenbau notwendig. Da für den Gartenbau bislang nur wenige Angaben über Abfallzusammensetzung und Abfallmengen, innerbetriebliche Verwertung, Entsorgungswege und -logistik sowie über die Entsorgungskosten zur Verfügung standen, wurde im Sommer 1993 eine Umfrage in 80 niedersächsischen Gartenbaubetrieben verschiedener Sparten durchgeführt. Die Ergebnisse wurden bei der Entwicklung einer Methodik zur Erstellung eines betrieblichen Abfallwirtschaftskonzeptesfür Topfpflanzenproduktionsbetriebe berücksichtigt. Zu den Arbeitsschritten zur Erstellung eines derartigen Konzeptes gehören die Bestandsaufnahme im Untersuchungsbetrieb, die Analyse des IST-Zustandes, die Konzeptentwicklung, die Konzeptbeurteilung, die Konzeptrealisierung und die Kontrolle.Zur Unterstützung der verschiedenen Arbeitsschritte wurde ein Simulationswerkzeug entwickelt. Die Erstellung und Verknüpfung der Arbeitsblätter dieses Werkzeuges erfolgte mit dem Tabellenkalkulationsprogramm EXCEL.Am Beispiel eines existierenden Topfpflanzenbetriebes wurde abschließend die Einsatzfähigkeit der Methodik und des Simulationswerkzeuges untersucht.
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
C. Weber

Projektleitung:

Finanzierung:
Wolff Walsrode AG
Gebrauchsprüfung von biologisch abbaubaren Werkstoffen im Gartenbau am Beispiel von Mulchfolien, Flachfolien, Flachsvliesen im Gemüsebau_Suitability tests of biodegradable polymers in horticulture especially in lower covering techniques for vegetable gardening
 
Abstract: Mulchfolien, Flachfolien bzw. -vliese und niedrige Folientunnel finden hauptsächlich im Gemüsebau eine breiteVerwendung. Hoher Arbeitsaufwand beim Abräumen der Folie nach deren Gebrauch, teure Entsorgung und schwieriges Recyceln aufgrund eines hohen Verschmutzungsgrades führen trotz der vielfältigen positivenEigenschaften dieser Materialien an die Grenzen der Wirtschaftlichkeit und zu erheblichen Umweltproblemen. Anhaftende Dünger- und Pflanzenschutzmittelreste können zusätzlich zu einer Einstufung als Sondermüll führen. Neue Chancen bieten Folien und Vliese aus biologisch abbaubaren Werkstoffen. Nach dem Gebrauch von Mulchfolie beispielsweise könnte auf das Abräumen verzichtet werden, wenn die Folie sich bereits soweit abgebaut hätte, daß sie nur noch in den Boden einzufräsen wäre. Der Arbeitsaufwand würde erheblich minimiert. Ein anderer Entsorgungsweg wäre die Kompostierung, die für große Chargen biologisch abbaubarer Produkte aus Gartenbau und Landwirtschaft in Frage käme. In jedem Fall können Kosten für die Entsorgung eingespart werden. Ziel des Vorhabens ist es, auf dem Markt befindliche biologisch abbaubaren Polymere bzw. daraus hergestellte Produkte zusammenzutragen, soweit ein Einsatz im Gartenbau vorstellbar ist. Darüber hinaus sollen Folien und Vliese in praktischen Versuchen auf ihre Tauglichkeit überprüft werden. Kriterien dabei sind einerseits Pflanzenverträglichkeit, Verfrühungseffekte, Ertrag und Qualität andererseits Haltbarkeit der Folien, Einarbeitungsmöglichkeitenin den Boden, biologischer Abbau und Verhalten in der Kompostierung.
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:

Projektleitung:

Finanzierung:
DFG
Computerbildanalytische Pflanzendifferenzierung zur Steuerung von Kulturmaßnahmen im Gartenbau_Computer image based analysis of plant differentiation for the control of horticultural production processes
 
Abstract: "Ein bedeutender Teil der Pflegemaßnahmen erstreckt sich bei vielen gartenbaulichen und landwirtschaftlichen Kulturen auf die Bekämpfung der Unkräuter. Sollen nicht flächendeckend Herbizide eingesetzt werden, so kann eine selektive Entfernung der Unkräuter in der gärtnerischen Praxis momentan nur durch arbeitsaufwendige Handarbeit geleistet werden. Sind Informationenüber die Positionen der Einzelpflanzen im Bestand und über die Pflanzenart vorhanden, so ist eine automatisierte und gezielte Bekämpfung der unerwünschten Pflanzen denkbar. Neben der Arbeitserleichterung und der Arbeitskrafteinsparung stehen hierbei besonders Umweltschutzaspekte im Vordergrund (Einsparung von Pflanzenschutzmitteln, Bodenschonung). Im Rahmen des Projektes werden computerbildanalytische Methoden zur Pflanzentrennung,-bestimmung, -lokalisation und -bewertung innerhalb kompletter Bestände experimentell entwickelt und validiert. Ziel des Projektes ist eine automatisierte Differenzierung von Kultur- und Unkrautpflanzen und deren exakte Lokalisierung im Gesamtbestand. Es wurde zunächst ein Verfahren entwickelt, das die digitale Erfassung von gesamten Pflanzenbeständen ermöglicht. Hierzu wurde im Gewächshaus ein Versuchsstand errichtet, bei dem ein Trägergestell kontinuierlich über einen Pflanzenbestand geführt werden kann.Am Trägergestell angebracht sind 3-Chip-CCD-Kameras alsoptischen Sensoren und die notwendige Beleuchtung. Zu einem späteren Zeitpunkt wurde das Gestell mit PE-Folie abgedeckt, um das natürliche Licht von der Aufnahmefläche abzuschirmen. Die computergestützte Auswertung und die Verdichtung der gewonnenen Daten schließt sich an. Folgende Schritte sind hierzu notwendig: * Zerlegung des Pflanzenbestandes in Einzelbilder * Trennung von Pflanzen und Hintergrund * Trennung von Kulturpflanzen und anderen Pflanzen * Zusammensetzten der gewonnenen Daten zu einer Ergebnismatrix und Bestimmung der Koordinaten der Pflanzen; Im dritten Versuchsjahr wurde basierend auf den positiven Ergebnissen der Gewächshausversuche ein Schlepperanbaugerät für das Freiland konstruiert. Diese Auswertung erfolgt vorangig mit der Bildanalysesoftware HALCON und eigenen, in C++ programmierten Routinen unter Windows NT 4.0. Je nach gewähltem Modellansatz, Wachstumszustand und Verunkrautung der Kultur konnten bei Weißkohl zwischen 70 und 93% der Kulturpflanzen richtig erkannt werden. Bei Möhren lag die Erkennungsrate zwischen 60 und 75%. Probleme bestehen zur Zeit noch in der präzisen Trennung und Zuordnung einzelner Pflanzen in verwachsenen Beständen. Zusätzlich werden mit den vorhanden Systemen Untersuchungen durchgefürt über: * Die Eignung verschiedener Farbraummodelle zur Analyse von ernährungsbedingten Mangelsymptomen von Pflanzen * Die Möglichkeiten der computerbildanalytischen Erfassung von Pflanzenschäden. * Automatische Reihenerkennung im Pflanzenbau durch Bildanalyse mit Hough-Transformation. Ergebnisse aus der Arbeit sind erschienen in der Schriftenreihe ""Gartenbautechnische Informationen"" Heft 50 (in Englisch) und können über das Institut bezogen werden."
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
S. Volkert

Projektleitung:

Finanzierung:
Bundesministerium für Bildung und Forschung, Bonn
Entwicklung und Untersuchung einer neuen Folienhauskonzeption_Development and Examination of a New Foil Greenhouse Design
 
Abstract: "Das Teilprojekt am ITG Hannover besteht aus 2 Teilbereichen: *Technisch-physikalische, energetische und klimatische Untersuchungen an der Gewächshauskonzeption: Es sollen Belastungsmessungen an den Komponenten der Gewächshauskonstruktion durchgeführt werden, um die Kraftwirkungen der unterschiedlichen auftretenden Lasten an dem neuen Gewächshaus zu ermitteln. Durch die Messungen des Energieverbrauches im Heizfall und der Aufzeichnung des Klimaverlaufes sollen die verschiedener Folien hinsichtlich ihrer Energiedurchlässigkeit auf der realen Gewächshauskonstruktion bestimmt werden. Eine wichtige Material- und Konstruktionsfrage ist, ob und wie die Kondensatbildung an der Bedachung verläuft und ob eine Kondensatabfuhr ohne Beeinträchtigung der Pflanzen möglich ist. Im Falle der Doppelbedachung durch aufgeblasene Folien im Dach ist die Kraftwirkung und Kraftübertragung auf die Folieneinspannung von Interesse. Zusätzlich sollen Messungen an Modellen im Windkanal Aufschluß über die Druck- und Sogverteilung bei der gewählten Gewächshausform an eine Einzelschiff bzw. im Block ergeben. *Zur Wirkung von photoselektiven Bedachungsmaterialien auf Zierpflanzen "
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
I. Elsheikh

Projektleitung:

Finanzierung:
Ägyptische Botschaft in Bonn und DAAD
Untersuchungen von Bodenheizungen in Sandböden_Soil heating and climate simulation model for greenhouses
 
Abstract: "In verschiedenen Forschungsprojekten wurde die Bodenheizung untersucht. Anhand der vorliegenden Untersuchungen sind folgenden Ergebnisse gewonnen worden: * Einige Pflanzenarten haben auf eine Bodenerwärmung durch Heizungsrohre positiv reagiert. * Aufgrund der hohen Wärmekapazität des Bodens und der verminderten Wärmeabgabe der Pflanzenbestände in Gewächshäusern ermöglicht Bodenheizung eine gleichmäßigere Temperaturführung. * Durch Bodenheizung läßt sich die Temperatur im Wurzelbereich optimal gestalten. * Die Einhaltung einer stabilisierten Bodentemperatur durch Bodenheizung erfordert weniger Energiebedarf als durch Luftheizung. * Einige Gemüsepflanzen, wie Kopfsalat, benötigen mit Bodenheizung niedrigere Lufttemperaturen bei Nacht. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes sollen die o.a. Angaben überprüft und insbesondere die Temperaturverteilung, Evaporation und der Wärmeverbrauch von Gewächshäusern mit Bodenheizung und Vegetationsheizung untersucht werden. Es wird die Finite-Element-Methode eingesetzt, um folgende Vorgänge mathematisch zu beschreiben: * Wärmeübergang von den Heizrohren auf den Boden * Temperaturverteilung im Boden * Wärmeübergang von der Bodenoberfläche zur Gewächshausluft * Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Bodentemperatur, Lufttemperatur und Wärmeabgabe des Heizungssystems. * Zur Systemoptimierung sind folgende Faktoren zu untersuchen : * Verlegungstiefe der Bodenheizung * Abstand der Rohre "
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
Husmann

Projektleitung:
Prof. Dr. T. Rath

Finanzierung:
HORTEX - Planung der Energieversorgung von Gewächshausanlagen_HORTEX – Informationsystem for Energiesupply of Greenhouses
 
Abstract: Der Gartenbau als Teil der Agrarwirtschaft beschäftigt sich speziell mit der Produktion von Zierpflanzen, Obst, Gemüse und Baumschulpflanzen. Die biologischen, technischen und organisatorischen Fortschritte sind die treibenden Kräfte einer rationellen Produktion von großen Einheiten. Wesentlicher Kostenfaktor ist die im Gewächshaus eingesetzte Heizenergie. HORTEX ist ein computergestützes Beratungssystem für die Planung und den Betrieb von Gewächshausheizungsanlagen. Es wurde im Rahmen eines Forschungsprojektes 'gartenbautechnische Expertensysteme' entwickelt und kombiniert konventionelle Simulationsmodelle mit wissensbasierten Darstellungstechniken. Es werden Energiebedarfs- und Energieverbrauchsberechnungen durchgeführt. Das Programm beinhaltet eine komfortable grafische Bedienoberfläche. Das Programmsystem HORTEX wird weiter ausgebaut, verbessert und den neuesten technischen Hardwarevoraussetzungen angepaßt.
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
H.-J. Husmann

Projektleitung:

Finanzierung:
11 Gasversorgungsunternehmen unter Federführung der Ruhrgas, Essen
HORTOS - Optimierung des Energieeinsatzes im Gartenbau_HORTOS - Optimization of Energy Use in Horticulture
 
Abstract: Das Planungsprogramm HORTOS ermöglicht eine optimierte Planung der Versorgungsanlagen für Wärme, Strom und CO2 im Gartenbau. Bei den Berechnungen werden neben konventionellen Heizkesseln u.a. auch Blockheizkraftwerke und Wärmespeicher berücksichtigt. Ziel ist es, eine für die betriebliche Bedarfsstruktur günstige Versorgungsalternative zu ermitteln, wobei neben einer Kostensenkung auch die Senkung der Emissionen und des Primärenergieträgerbedarfsals Zielgrößen einfließen. Im Rahmen des Projektes "Optimierung des Energieeinsatzes im Gartenbau" wird das Programm HORTOS validiert. Wesentlicher Bestandteil der Validierung ist die Erfassung der betrieblichen Energieströme in 4 Gartenbaubetrieben. Mit Hilfe der durchgeführten Messungen wird erfaßt, welche Primärenergieträger dem Betrieb zufließen, mit welchen Komponenten diese umgesetzt werden und wo Wärme, Strom und CO2 verbraucht werden. Parallel zu den durchgeführten Messungen erfolgen Simulations- und Optimierungsrechnungen mit dem Programm HORTOS. Neben der Abbildung der Ist-Zustände sollen dabei alternative Versorgungsvorschläge erarbeitet werden. Anhand der aufbereiteten Messergebnisse können die Berechnungsergebnisse eingeordnet und bewertet werden. Lassen die Optimierungsrechnungen eine konzeptionelle Änderung der bestehenden Versorgungsalternativen sinnvoll erscheinen, dann werden diese Vorschläge soweit möglich umgesetzt. Die meßtechnische Überprüfung der veränderten Versorgungsanlagen läßt weitere Aussagen über die Güte der vom Programm HORTOS generierten Lösungsvorschläge zu. Das Projekt "Optimierung des Energieeinsatzes im Gartenbau" hat das Ziel, aufzuzeigen, welche Möglichkeiten das Planungsprogramm HORTOS für die Planung von gartenbaulichen Versorgungsalternativen bietet und wie die Optimierungs-ergebnisse einzuordnen sind. Sollte das Programm HORTOS den Erwartungen gerecht werden, dann steht mit diesem Programm ein leistungsfähiges Werkzeug für die Planung der Energieversorgung im Gartenbau zur Verfügung.
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
D. Lange

Projektleitung:

Finanzierung:
Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten
Entwicklung von Klimaregelstrategien zur integrierten Bekämpfung des Grauschimmels (Botrytis cinerea Pers.) im Unterglasanbau_Development of climate control strategies for integrated combat of gray mold in greenhouses
 
Abstract: Der zunehmende Wettbewerbsdruck im Gartenbau und die Verschärfung der Rückstandssituation bei Pflanzenschutzmitteln verlangen die Überprüfung gegenwärtig praktizierter Bekämpfungsstrategien. In § 6 des Pflanzenschutzgesetzes wird eine weitestgehende Reduzierung des Einsatzes chemischer Pflanzenschutzmittel gefordert. Vor diesem Hintergrund ist es erforderlich, die chemische Bekämpfung von Krankheiten und Schaderregern im Gesamtkonzept des Integrierten Pflanzenschutzes unter Berücksichtigung neuester Erkenntnisse zu minimieren. Dazu können nicht-chemische Methoden, wie z.B. die Klimatisierung von Gewächshäusern einen wesentlichen Beitrag leisten. Im Gegensatz zum Freilandanbau bietet die Unterglasproduktion die Möglichkeit einer kontinuierlichen Überwachung und Steuerung der Klimaparameter, die neben der Optimierung des Pflanzenwachstums auch zur Kontrolle von Schaderregerpopulationen genutzt werden können. Voraussetzung für den Einsatz der Klimaregelung zur integrierten Schädlingsbekämpfung sind die Erfassung und Nachbildung von Klimabedingungen innerhalb des Pflanzenbestandes und deren Beeinflussung von Pflanzenwachstum und Schaderregerentwicklung. Da im Unterglasanbau die Bekämpfung des Grauschimmels zu den aufwendigsten Pflanzenschutzmaßnahmen zählt, sollen auf Basis praxisüblicher Klimaregelstrategien die Grundlagen für ein computergestütztes Anti-Botrytis-Klimaregelmanagement erarbeitet werden.
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
S. Hoffmann

Projektleitung:

Finanzierung:
Beurteilung von Wärme- und Sonnenschutzgläsern hinsichtlich ihrer Eignung für die Innenraumbegrünung_Evaluation of glass for heat insulation and sun protection concerning their suitability for interior planting
 
Abstract: Die Wärmeschutzverordnung: Aufgrund des generellen Bestrebens nach Energieeinsparung werden Wärme- und Sonnenschutzgläser unter anderem auch für Wintergärten eingesetzt. Die Wärmeschutzverordnung WSchV (1995) schreibt die Einschränkung des Transmissionswärmeverlustes und damit des Jahres-Heizwärmebedarfes eines Gebäudes vor. Dabei wird eine Bilanzierung des gesamten Gebäudes vorgenommen. Eine besondere Bedeutung hat die Verglasung. Die Glasflächen tragen zum Transmissionswärmeverlust, beschrieben durch den Wärmedurchgangskoeffizienten k [W/m2*K]] (DIN 52 619), bei. Andererseits kann auch ein Wärmegewinn durch transmittierte Globalstrahlung entstehen, ein Verhalten, welches durch den Gesamtenergiedurchlaßgrad g [%] (DIN 67 507) des Glases ausgedrückt wird. Hinweis: die DIN 67 507 wurde mittlerweile durch die DIN EN 410 ersetzt. Das Glas - Unterschied zwischen Wärme- und Sonnenschutzglas: Wärmeschutzgläser sind Isoliergläser mit einem verbesserten k-Wert, mindern also die Wärmeverluste. Dagegen sind Sonnenschutzgläser nicht notwendigerweise Isolierglas, sondern lassen weniger Strahlung von außen in den Raum, besitzen also einen reduzierten g-Wert. Meist werden Gläser mit einem speziellen Aufbau eingesetzt. Sie bestehen gewöhnlich aus zwei Scheiben mit spezieller Beschichtung und Gasfüllung im Scheibenzwischenraum. Die Beschichtung befindet sich bei Wärmeschutzgläsern auf der inneren Seite des Innenglases (SS3), bei Sonnenschutzgläsern auf der inneren Seite des Außenglases (SS2) und besteht aus einer Edelmetall- (meist Silber) oder Oxid-Beschichtung (z.B. Zinnoxid). Der Scheibenzwischenraum enthält eine Edelgasfüllung (z.B. Argon). Da vor allem aufgrund der Beschichtung die optischen Eigenschaften der Gläser verändert sind, werden Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum vermutet. Ein Einfluß der Gesamttransmission, sowie der spektralen Transmission auf das Pflanzenwachstum wird nachfolgend diskutiert. Die Pflanzen: Die Pflanze benötigt für die Photosynthese neben Temperatur, Wasser, CO2 und Nährstoffen vor allem Licht. Mit Hilfe von Photorezeptoren (Chlorophyll, Carotinoide) ist sie in der Lage Strahlung zu absorbieren und diese Energie letztendlich in Wachstum umzusetzen. Anhand des sogenannten Aktionsspektrums der Photosynthese (Abb. 1) ist erkennbar, daß die Pflanze den gesamten Bereich von 400-720 nm für die Photosynthese nutzt. Dieser Bereich wird deswegen auch als photosynthetisch aktive Strahlung (PAR) bezeichnet. Die meisten Pflanzen besitzen Maxima in ihrer Photosyntheseempfindlichkeit im blauen (400-500 nm) und hellroten (600-700 nm) Bereich, nutzen aber auch 50% der grünen Strahlung (500-600 nm) (!). In Abhängigkeit von Pflanzenart und den anderen Wachstumsfaktoren besitzt jede Pflanze einen minimalen Lichtbedarf (Kompensationspunkt), um Zuwachs zu zeigen, und einen Punkt der Lichtsättigung, über den hinaus keine weitere Steigerung der Photosynthese resultiert. Die Pflanzen können aufgrund ihrer Lichtansprüche eingeteilt werden. Während in der gärtnerischen Pflanzenproduktion ein möglichst schneller Kulturverlauf und damit ein großer Zuwachs gefordert wird, ist dieser bei der Verwendung in der Innenraumbegrünung nicht erforderlich, sogar nicht erwünscht (!). Hier ist eine Erhaltung und ein minimaler Zuwachs ausreichend. Pflanzenarten mit geringen Lichtansprüchen benötigen nur 2 W PAR * m-2 (500 lx), solche mit mittleren 4 W PAR * m-2 (1000 lx), solche mit hohen Ansprüchen 6-8 W PAR * m-2 (1500-2000 lx). Nur für wenige Pflanzenarten sind Bestrahlungsstärken von 10-20 W PAR * m-2 (2500-5000 lx) erforderlich. Das Glas: Bei den Herstellern von Wärme- und Sonnenschutzgläsern können Angaben zur spektralen Transmission der Gläser angefordert werden. Näherungsweise kann die Lichtdurchlässigkeit tv zur Beurteilung eines Glases herangezogen werden, welche die Transmission eines Glases für den sichtbaren Bereich der Strahlung (380-780 nm), gewichtet mit der Helligkeitsempfindlichkeit des menschlichen Auges angibt. Wünschenswert wäre eine herstellerseitige Angabe der PAR-Transmission (400-720 nm) in unbewerteter Form. In einer Studie wurde eine Anzahl repräsentativer auf dem Markt angebotener Wärme- und Sonnenschutzgläser hinsichtlich ihrer PAR-Transmission untersucht (Abb. 2) und den verfügbaren Herstellerwerten gegenübergestellt. Gläser mit einer für die Pflanzen ausreichenden PAR-Durchlässigkeit (rote und grüne Kurven) waren diejenigen Gläser, welche eine Lichtdurchlässigkeit tv von über 50-55% aufwiesen. Nur wenige Gläser erfüllten diese Voraussetzung nicht und können für die Innenraumbegrünung nicht empfohlen werden. In diesem Zusammenhang muß besonders hervorgehoben werden, daß die PAR-Durchlässigkeit einiger Sonnenschutzgläser durchaus mit derjenigen von Wärmeschutzgläsern vergleichbar ist. Für eine Beurteilung von Gläsern muß zusätzlich die verfügbare Globalstrahlung im Jahresverlauf berücksichtigt werden. In Abhängigkeit von Sonnenstand und Bewölkung ändert sich die Bestrahlungsstärke. So ist beispielsweise an klaren Tagen im Januar im Mittel mit 110 W PAR * m-2, im Juni mit 470 W PAR * m-2, an bedeckten Tagen reduzieren sich die Werte auf 15 W PAR * m-2 im Januar und 160 W PAR * m-2 im Juni. Diese Werten beziehen sich auf die an der Glasaußenseite ankommende Globalstrahlung. Mit der Entfernung vom Glas in das Rauminnere nimmt die Bestrahlungsstärke stark ab, so daß bereits im Abstand von 3-5 m zumindest in den Wintermonaten (bei kleinen Glasflächen auch in den Sommermonaten) den Pflanzen nur noch < 10 W PAR * m-2 zur Verfügung stehen. Das gilt nicht nur für Wärme- und Sonnenschutzgläser, sondern auch für herkömmliches Gewächshausglas (!). Eine erhebliche Rolle spielen zudem der Neigungswinkel des eingebauten Glases und der tägliche Verlauf des Sonnenstandes, also der Einfallswinkel der Globalstrahlung auf das Glas. Ferner ist die Ausrichtung des Glases zu einer bestimmten Himmelsrichtung relevant. Konstruktionsteile und andere schattengebende Elemente (auch größere Pflanzen) beeinflu
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
S. Hoffmann

Projektleitung:

Finanzierung:
BMBF
Zur Wirkung von photoselektiven Bedachungsmaterialien auf Zierpflanzen_On the Influence of Photoselective Roofing Materials on Ornamental Plants
 
Abstract: "Teil II: Zur Wirkung von photoselektiven Bedachungsmaterialien auf Zierpflanzen. Forschungsvorhaben in Zusammenarbeit mit der Abteilung Zierpflanzenbau erschienen in der Schriftenreihe Heft 46. Inhalt: 1. Problematik: Bei der Produktion von Zierpflanzen ist ein wesentliches Problem die Regulierung der Pflanzenhöhe. Bisher wurden chemische Hemmstoffe zur Reduktion des unerwünschten Streckungswachstums eingesetzt. Aufgrund des steigenden ökologischen Bewusstseins in allen Bevölkerungsschichten und der verschärften Gesetzesauflagen wurde die Forderung nach alternativen Methoden zur Wachstumskontrolle aufgestellt. Neben der Einführung von Klimaregelstrategien und trockener Kulturführung in der gärtnerischen Praxis kann der gezielte Einsatz von Strahlung eine derartige Alternative darstellen. Pflanzen reagieren auf die Strahlungsintensität, die Dauer der Einwirkung, die Einfallsrichtung und natürlich auch auf die spektrale Zusammensetzung. Die Pflanzen sind in der Lage die einfallende Strahlung bestimmter Wellenlängen mit speziellen Photorezeptoren zu absorbieren und in photochemische Prozesse umzusetzen. Hier ist neben dem Prozess der Photosythese (Chlorophylle, Carotinoide) der Bereich der Photomorphogenese (UVB-Rezeptoren, B/UVA-Rezeptoren, Phytochromsystem) bedeutsam. Durch selektive Filterung der natürlichen Strahlung am Bedachungsmaterial kann die spektrale Strahlungsumgebung der Pflanzen modifiziert werden. In den vorliegenden Untersuchungen wurde ein kompaktes Pflanzenwachstum durch UVB-durchlässige Bedachungsmaterialien und durch Materialien, welche zu einer erhöhten hellroten und / oder einer verminderten dunkelroten Strahlung führten, erwartet. Weitere positive Auswirkungen auf Blatt- und Blütenfärbung durch UVB-durchlässige Materialien waren feststellbar. Die Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes wurden im Rahmen einer Dissertation am Institut für Technik in Gartenbau und Landwirtschaft in enger Zusammenarbeit mit der Abteilung Zierpflanzenbau an der Universität Hannover, gefördert vom BMBF, untersucht. 2. Was sind Photoselektive Materialien? Bei der Herstellung von Bedachungsmaterialien können dessen optische Eigenschaften verändert werden. Dabei ist die Variation der selektiven Durchlässigkeit von Glas begrenzt, die Modifikation von Kunststoffen dagegen nahezu unbegrenzt möglich. Man unterscheidet verschiedene Prinzipien der Photoselektivität. Interferenz: Interferenzpigmente bestehen aus Pigmentplättchen mit unterschiedlichen Brechungsindizes, welche eine Teil der einfallenden Strahlung reflektieren, einen anderen Teile transmittieren. Es kommt zur Interferenz des reflektierten Teils. Bisher sind jedoch nur Folien zur Temperaturkontrolle auf dem Markt (Astrolux). Reflexion: Folien mit verstärkter Reflexion enthalten im Polymer fein verteilte Metallpigmente und werden als Schattierfolien in strahlungsreichen Regionen eingesetzt (z.B. Sun Selector Reflect, Sun Copper). Sie sind zur Steuerung der Photomorphogenese ungeeignet. Fluoreszenz: Fluoreszenzpigmente werden häufig mit Absorptionspimenten kombiniert in Folien angeboten. Beispielsweise gibt es Folien, welche grüne Strahlung absorbieren und diese als längerwellige rote Strahlung emittieren. Durch eine Erhöhung der hellroten Strahlung verspricht man sich neben einer Erhöhung der Photosynthese eine stauchende Wirkung aufgrund es erhöhten HR:DR-Verhältnisses. Derartige Folien werden von verschiedenen Herstellern angeboten (z.B. Sun Selector Red, Rezclear IRR660) und weisen meist eine verminderte PAR-Durchlässigkeit und eine begrenzte Haltbarkeit der Pigmente im Polymer auf. Absorption: Die Globalstrahlung wird im Bereich der ultravioletten Strahlung oder im sichtbaren Bereich absorbiert. Die Folien zeigen die transmittierte Farbe, während die Komplementärfarbe absorbiert wird. Sie weisen in Abhängigkeit von der enthaltenen Pigmentmenge eine verminderte PAR-Durchlässigkeit auf (Ausnahme: Materialien mit UV-Absorption). Für gezielte morphogenetische Veränderungen der Pflanzen sind nur UV oder DR absorbierende Folien geeignet. Materialien mit differenzierter Transmission im UV-Bereich stehen für den praktischen Einsatz zur Verfügung. So existiert UVB-durchlässiges Gewächshausglas (Planilux Diamant), während herkömmliches Floatglas nur UVA-durchlässig, nicht aber UVB-durchlässig ist (Planilux). Zudem ist durch geeignete Auswahl von Additiven die Herstellung verschiedener UV-durchlässiger Folien mit guten physikalischen Eigenschaften möglich. Die Forderung nach UVB-durchlässigen Folien kann zu verschiedenen Preisniveaus erfüllt werden. So sind Langzeit-Folien (Hostaflon) ebenso auf dem Markt, wie Folien mit geringerer Haltbarkeitsdauer (UV Plus). Für die dargestellten Untersuchungen lagen außerdem Prototypen vor (Test 5, Test 6) (Abb. 4). Eine verminderte DR-Durchlässigkeit ist bisher nur bei japanischen Prototypen mit unterschiedlichen Farbstoffkonzentrationen gewährleistet (Acrylplatten P0-P4, Acrylfolie). 3. Wie wirken Materialien mit ...veränderter Durchlässigkeit für UV-Strahlung? Die Transmission der unterschiedlich UV-durchlässigen Bedachungsmaterialien kann aus Abb. 4 entnommen werden. Die Untersuchungen wurden in Minigewächshäusern (2,00m*1,50m) oder in Folientunneln (3m*5m) durchgeführt. Die natürliche Strahlung wurde am Bedachungsmaterial gefiltert, den Pflanzen eine bestimmte Strahlungszusammensetzung zugeführt. Dabei konnte die streckungshemmende Wirkung der UVB-durchlässigen Bedachungen (UV Plus, Planilux Diamant) am Beispiel von Dendranthema x grandiflorum 'Meike' gezeigt werden. Dagegen waren unter den nur UVA-durchlässigen Materialien (Planilux, Test 5) die Internodien gestreckter, das UV-undurchlässige Material (Test 6) führte zu deutlich längeren Pflanzen (Abb. 6). Auch in anderen Untersuchungen bei anderen Pflanzenarten betrug die Reduktion der mittleren Internodienlänge jeweils 10-15%. Sortenunterschiede wurden zumindest bei Dendranthema x grandiflorum aufgezeigt und sind auch bei anderen Pflanzenarten zu erwa
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
Dr. rer. hort. W. Schultz

Projektleitung:

Finanzierung:
"CONSTAB Polymer- Chemie", Rüthen
Entwicklung und Erprobung von Verfahrenstechniken zur Untersuchung und Bewertung des Kondensationsverhalten von Gewächshausfolien_Development and evaluation of condensation properties of film coverings
 
Abstract: "Problematik: Weil die Oberfläche konventioneller Gewächshausfolien wasserabweisend ist, entstehen bei Kondensation einzelne Tropfen. Die verringerte Lichtdurchlässigkeit durch Brechung und Reflexion kann die Pflanzenqualität ebenso beeinträchtigen wie Tropfenfall und veränderte Klimabedingungen. Deshalb werden moderne Folien mit Nodrop-Additiven ausgestattet. Die Tropfen breiten sich aus, und es entsteht Filmkondensation wie bei Glas. Zielsetzung: Neben grundlegenden Untersuchungen ist eine wesentliche Zielsetzung die Entwicklung geeigne-ter Testverfahren zur Bewertung des Kondensationsverhaltens von Gewächshausfolien. Methoden: # Vergleichende Freilandmessungen in Folientunneln # Messungen in einem klimatisierten Versuchsstand bei definierten Umgebungsbedingungen # Untersuchungen zur Tropfengeometrie mit Kamera. Ergebnisse: # Deutlich weniger Lichtminderung durch Kondensation bei Nodrop-Folien. # Günstigeres Abtropfverhalten durch Nodrop-Behandlung, Ablaufen des Kondensates bewirkt die Entfeuchtung der Gewächshausluft. # Tropfengeometrie (Größe, Form) und Abtropfverhalten hängen von der Oberflächenbeschaffenheit der Folie ab und können zur Beschreibung des Kondensationsverhaltens dienen. Lichtdurchlässigkeitsmessungen bei zunehmendem Kondensatbelag unter Laborbedingungen eignen sich zur Bewertung des Kondensationsverhaltens von Gewächshausfolien."
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Laufzeit:
2000-01-01 bis 2004-01-01

Bearbeiter:
D. Kohlmeier, B. von Elsner

Projektleitung:

Finanzierung:
Freilandbewitterung von Kunststoff-Bedachungsmaterialien für Gewächshäuser_Outdoor Weathering of Plastic Roof Covering for Greenhouses
 
Abstract: Kunststoffe verlieren durch Witterungs- und Strahlungseinflüsse mit der Zeit an Lichtdurchlässigkeit. Die Minderung der Lichtdurchlässigkeit ist eines der Kriterien für die Lebensdauer. Auf dem Bewitterungsstand des Institutes werden die verschiedenen Materialien für die Gewächshausbedachung der natürlichen Witterung ausgesetzt. In konstanten Zeitabschnitten wird die Lichtdurchlässigkeit auf dem Lichtmeßstand (Ulbrichtkugel) mit direktem Licht bei senkrechtem Einfall gemessen. Vor jeder Messung werden die Proben mit Wasser ohne Zusätze gereinigt, um den Einfluß der Verschmutzung auf die Messung so gering wie möglich zu halten.
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Laufzeit:
2001-10-01 bis 2004-10-01

Bearbeiter:
Kawollek, Bauch

Projektleitung:

Finanzierung:
DFG
Modellbasierte Robotersteuerung zur gartenbaulichen Pflanzenproduktion auf der Grundlage bildanalytischer Verfahren _Modelbased robot control for horticultural plant production based on image analysing operations
 
Abstract: Die Automatisierung von Kulturverfahren spielt im Gartenbau eine zentrale Rolle. Unabhängig von der Art des Anbaues existieren für viele Kulturarbeiten Lösungen für die teilweise oder vollständige Automatisierung der Arbeitsschritte. Sä-, Pflanz- oder Topf-Automaten gehören mittlerweile zum Standard großer Produktionsbetriebe und haben zu rationelleren und standardisierten Arbeitsverfahren geführt. Dabei handelt es sich um Arbeitsschritte, die ohne intelligente Steuerungen oder Bewertungsmechanismen betrieben werden, da Größe und Position der Arbeitsobjekte bekannt sind und der Arbeitsschritt vorher fest vorgegeben ist. Um eine Automatisierung auch "komplizierter" und variabler Arbeitsabläufe (z.B. Gewinnung von Stecklingsmaterial, Veredlung von Gehölzen, Schnitt etc.) mit Hilfe von Robotern oder Automaten zu erreichen, sind Verfahren notwendig, die das zu bearbeitende Objekt spezifisch analysieren und interpretieren. Setzt man hierzu computerbildanalytische Verfahren ein, sind Untersuchungen notwendig, die den Prozess von der Bildaufnahme bis zur gezielten Robotersteuerung behandeln. Am Institut für Technik in Gartenbau und Landwirtschaft wurde eine stationäre Versuchsanlage mit Handhabungsautomaten errichtet. Die Anlage besteht im wesentlichen aus einem Transport-Umlaufsystem mit Hubdreheinheit und einem Arbeitsbereich mit 2 Handhabungsrobotern, Beleuchtungs- und Bildanalysesystem. Bilder können über bis zu drei variabel zu positionierende digitale CCD-Kameras gewonnen werden (siehe auch Abb.1 und Abb.2). Eine offene Softwarearchitektur erlaubt die Auswertung der Videobilder sowie die Ansteuerung der Umlaufstraße, der Hubdreheinheit und der Roboter über eine gemeinsame Software an einem zentralen PC. Ziel der geplanten Arbeiten ist es, bildanalytische gewonnene 3D-Modelle der entsprechenden Objekte (Pflanze, Pflanzenteile) in die koordinierte Roboteransteuerung zu integrieren. Zu Beginn werden die relevanten Teile der Pflanze oder die Gesamtpflanze mit Kameras aus unterschiedlichen Blickrichtungen erfasst und in ein rechnerinternes dreidimensionales Modell überführt (z.B. Drahtmodell aus zusammengesetzten Polygonzügen). Dieses soll anschließend mit „intelligenten“ Entscheidungsregeln analysiert werden (Schnittstellenbestimmung bei Stecklingsgewinnung oder Ernte) und wird in entsprechende Robotersteuerungen umgesetzt. Mit Hilfe des Modells könnte auch der parallele Einsatz mehrerer Roboter erreicht werden, so dass komplexere Arbeitsvorgänge (z.B. Veredlungen) und verkürzte Durchlaufzeiten erreicht werden könnten. Zur Zeit werden erste Versuche anhand von Kulturarbeiten im Zierpflanzenbereich durchgeführt (Ernte von Gerberablütenstielen).
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Laufzeit:
2002-04-01 bis 2005-03-01

Bearbeiter:
Gehrling

Projektleitung:
Prof. Dr. T. Rath

Finanzierung:
BMELV
Möglichkeiten zur Energieeinsparung: Entwicklung von standardisierten thermographischen Mess- und Auswerteverfahren zur Beurteilung der Wärmeverluste von Gewächshäusern_Options for energy saving: development of standard thermographic measuring- and interpretationmethods for rating of heat loss
 
Abstract: "Die gegenwärtige Situation im heizintensiven Unterglasgartenbau in Deutschland ist geprägt durch eine ungünstige Entwicklung der Energiepreise, welches zu schwierigen ökonomischen Betriebsituationen führt. Es ist sowohl aus ökonomischen, als auch aus ökologischen Gesichtspunkten heraus zwingend gegeben, den Heizenergieverbrauch von Gewächshausanlagen zu optimieren und durch entsprechende Maßnahmen zu reduzieren. Ein einheitliches Verfahren der energetischen Bewertung von Gewächshäusern vor Ort ist nicht vorhanden. Eine schnelle und handhabbare Energie-Check-Methode fehlt. Ziel des Projektes ist es, mit Hilfe thermographischer Messungen den Energieverbrauchsstatus von Gewächshäusern abzuschätzen. Im einzelnen sollen Verfahren entwickelt werden (bzw. die in der Gebäudetechnik existierenden Verfahren sollen an die Situation in Glasgewächshäusern angepasst werden), so dass mit vertretbarem Aufwand Gewächshaushüllflächen, Energieschirme, Folienunterspannungen etc. hinsichtlich ihres Einflusses auf den Heizenergieverbrauch bewertet werden können. * Analyse der Winkelabhängigkeit des Strahlungsverhaltens, * Wahl und Differenzierung geeigneter Emissionskoeffizienten, * Optimierung der Aufnahmeposition und * automatisierte, statistische Bildanalyse der Wärmebilder. Die Abbildungen 1 und 2 zeigen Thermobilder eines Gewächshauses von außen und innen. Je wärmer der Gegenstand, desto heller die Farben auf dem Thermobild. Weiß bedeutet wärmer, Schwarz kälter. Die beschriebene Problematik der automatischen Interpretation der Bilder ist offensichtlich. Nach Abschluss der Arbeiten sollen die Ergebnisse genutzt werden, um Schwachstellen in der Wärmeisolation von Gebäuden aufzudecken. Die Verfahren können sowohl zur Überprüfung von Neubaumaßnahmen, als auch zur Bewertung von Altbauten und zur Abschätzung der Wirtschaftlichkeit von möglichen Energieeinsparmaßnahmen eingesetzt werden. "
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Laufzeit:
2004-08-01 bis 2005-03-01

Bearbeiter:
Philipp, Schuster

Projektleitung:

Finanzierung:
POS Architekten, Wien, Österreich
EVErgreen _EVErgreen
 
 
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Laufzeit:
2002-04-01 bis 2005-03-01

Bearbeiter:
D. Gehrling

Projektleitung:
Prof. Dr. T. Rath

Finanzierung:
BMVEL und das Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und L
Entwicklung von standardisierten thermographischen Mess- und Auswerteverfahren zur Beurteilung der Wärmeverluste von Gewächshäusern_Development of standardized thermographic measurement and analysis techniques for rating heat loss in greenhouses
 
Abstract: "Die gegenwärtige Situation im heizintensiven Unterglasgartenbau in Deutschland ist geprägt durch eine ungünstige Entwicklung der Energiepreise, welches zu schwierigen ökonomischen Betriebsituationen führt. Es ist sowohl aus ökonomischen, als auch aus ökologischen Gesichtspunkten heraus zwingend gegeben, den Heizenergieverbrauch von Gewächshausanlagen zu optimieren und durch entsprechende Maßnahmen zu reduzieren. Ein einheitliches Verfahren der energetischen Bewertung von Gewächshäusern vor Ort ist nicht vorhanden. Eine schnelle und handhabbare Energie-Check-Methode fehlt. Ziel des Projektes ist es, mit Hilfe thermographischer Messungen den Energieverbrauchsstatus von Gewächshäusern abzuschätzen. Im einzelnen sollen Verfahren entwickelt werden (bzw. die in der Gebäudetechnik existierenden Verfahren sollen an die Situation in Glasgewächshäusern angepasst werden), so dass mit vertretbarem Aufwand Gewächshaushüllflächen, Energieschirme, Folienunterspannungen etc. hinsichtlich ihres Einflusses auf den Heizenergieverbrauch bewertet werden können. * Analyse der Winkelabhängigkeit des Strahlungsverhaltens, * Wahl und Differenzierung geeigneter Emissionskoeffizienten, * Optimierung der Aufnahmeposition und * automatisierte, statistische Bildanalyse der Wärmebilder. Nach Abschluss der Arbeiten sollen die Ergebnisse genutzt werden, um Schwachstellen in der Wärmeisolation von Gebäuden aufzudecken. Die Verfahren können sowohl zur Überprüfung von Neubaumaßnahmen, als auch zur Bewertung von Altbauten und zur Abschätzung der Wirtschaftlichkeit von möglichen Energieeinsparmaßnahmen eingesetzt werden. "
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Laufzeit:
2001-04-01 bis 2005-09-01

Bearbeiter:
Michaelis

Projektleitung:

Finanzierung:
EU
Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe: Neue biologisch abbaubare Kunststoffe für Mulchfolien, Flachfolien und niedrige Folientunnel_Usage of renewable primary products: new biodegradable plastics for mulchfoils, flatfoil and low foiltunnels
 
 
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Laufzeit:
2004-06-01 bis 2007-01-01

Bearbeiter:
Philipp, Schuster

Projektleitung:

Finanzierung:
Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz
Energetische Nutzung von Biomasse im Unterglas-Gartenbau _Energetic Usage of Biomass for Horticulture under glass
 
 
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Laufzeit:
2003-01-01 bis 2007-01-01

Bearbeiter:
Mutwiwa

Projektleitung:

Finanzierung:
Einfluss unterschiedlicher Kühlungsmethoden auf das Mikroklima und das Pflanzenwachstum in tropischen Gewächshäusern _ Effects of different cooling methods on microclimate and plant growth in greenhouses in the tropics
 
 
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Laufzeit:
2001-08-01 bis 2007-12-01

Bearbeiter:
Ajwang, Mutwiwa, Harmanto

Projektleitung:

Finanzierung:
DFG
Angepasste Gewächshaussysteme, Adapted greenhouse systems: Teilprojekt P8 der DFG Forschergruppe “Protected Cultivation – An Approach to Sustainable Vegetable Production in the Humid Tropics”_Prediction of the effects of insect-proof screens on the climate in naturally ventilated greenhousees in the
 
 
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Laufzeit:
2008-08-01 bis 2009-01-01

Bearbeiter:
Menke

Projektleitung:
Prof. Dr. T. Rath

Finanzierung:
Abwasseraufbereitungs-Forschung _Watertreatment-research
 
 
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Laufzeit:
2011-02-01 bis 2010-01-31

Bearbeiter:
Dipl.-Ing. Klaus Knösel

Projektleitung:
Prof. Dr. Tantau

Finanzierung:
AiF
Entwicklung eines kompakten Klima-Regel-Systems mit optimierten adaptiven Regelalgorithmen
 
 
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Laufzeit:
2011-03-31 bis 2010-03-31

Bearbeiter:
Stefanie Fuljahn

Projektleitung:
Prof. Dr. Tantau

Finanzierung:
FG Biosystem- und Gartenbautechnik
Verfahrenstechnische Grundlagen zur Erfassung und Regelung des Mikroklimas in der photoautotrophen TIS-Kultur _ Technical basics for aquisition and regulation of microclimate in photoautothroph TIS-cultures
 
 
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Laufzeit:
2007-11-01 bis 2010-03-31

Bearbeiter:
Julio Pastrana

Projektleitung:
Prof. Dr. Rath

Finanzierung:
CONACYT-DAAD
Pflanzen Erkennung durch Verwendung von Bildverarbeitenden und Mustererkennenden Techniken _ Plant recognition by using image processing and pattern recognition techniques
 
Abstract: Robotic vision is very important when developing robots that will autonomously perform farming or horticultural tasks. The capacity of a robotic system to cope with the production demands very much depends on how accurately and efficiently it recognizes the objects while performing its task. Occluded or partially occluded objects are commonly found when trying to identify different plants or crops. Therefore, it is very important to develop vision systems that are not susceptible to occlusions and overlapping. Currently, a method to detect small plants under overlapping situations is being developed. This technique is based on detecting single leaves for further grouping into individual plants. The leaf detection is carried out by detecting ellipses that best superimpose the shape of a plant, considering that each leaf has to a certain degree an elliptical form. After detecting all possible leaves (ellipses) the next step is to group them into single plants by using an Active Shape Model deformable template. Active shape modeling is also being used to identify the best shape model for soil pores. The pore 3D structures were generated by analyzing tomographic images that were produced with a synchrotron radiation source. It is worth noting that the voxel length in the x, y and z direction is about 700 nm.
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Laufzeit:
2011-05-31 bis 2010-05-31

Bearbeiter:
Prof. Dr. Tantau

Projektleitung:
Prof. Dr. Tantau

Finanzierung:
EU
Education and Research in Biosystems or Agricultural and Biological Engineering in Europe (ERABEE)
 
 
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Laufzeit:
2007-07-01 bis 2010-06-01

Bearbeiter:
T. Bornwaßer, B. Selsemeier

Projektleitung:

Finanzierung:
BMELV, BLE
LED-Belichtungssysteme mit PAR (Photosynthetic Active Radiation) zur Effizienzsteigerung von pflanzlichen in vitro und in vivo Kulturverfahren _LED - Exposure systems with PAR (photosynthetic active radiation) for efficience increasing in vitro and in vivo cultures of plants
 
 
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Laufzeit:
2008-08-01 bis 2010-06-30

Bearbeiter:
MSc Sebastian Menke

Projektleitung:
Prof. Dr. Rath

Finanzierung:
K+S AG
Biologische Reduktion und naturverträgliche Nutzung der salzhaltigen Abstoßlösungen der Kaliindustrie
 
Abstract: Mikroalgen sind die ältesten pflanzenartigen Lebewesen der Erde und sind photosynthetisch aktive, autotrophe Organismen. Es wird vermutet, dass weit über 20000 Mikroalgenarten existieren, von dehnen bisher nur eine sehr kleine Anzahl kommerziell genutzt wird. Mikroalgen bzw. ihre Biomasse können für die verschiedensten Anwendungen genutzt werden. Dazu gehören die Verwendung als Tierfutter, Nahrungsergänzungsmittel und Bioenergieträger. Darüber hinaus werden Mikroalgen als Produzenten von Pharmazeutika sowie in der Abwasserreinigung eingesetzt. Eine erfolgreiche Nutzung hängt von der Wahl der Mikroalge für die spezifische Anwendung mit Berücksichtigung ihrer Kulturbedingungen ab. Hierfür werden Screening-Technologien benötigt, die speziell auf den Organismus Mikroalge abgestimmt werden müssen.
Ziel des Projektes „Screeningtechnologie bei Mikroalgen in Photobioreaktoren aus Einwegmaterialien“ ist die Entwicklung, Validierung und Einsatz eines Einweg-photobioreaktorsystems für das Massenscreening von Mikroalgen.
Das Projekt gliedert sich in folgende Arbeitsschritte:
1. Literaturstudie zu bereits entwickelten Screeningtechnologien
2. Entwicklung einer Screeninganlage aus Einwegmaterialien
3. Aufbau eines Online-Monitorings zur Prozessregelung (Kulturbedingungen)
4. Validierung des Systems
5. Praxiseinsatz an Beispielkulturen:
a. Reduktion von Salzfrachten aus industriellen Abwässern der Kali-Industrie (K+S AG, Deutschland)
b. Aufnahme von Phosphaten aus vorbehandelten Haushaltsabwässern (VIT-University, Indien)
6. Statistische Auswertungsstrategie für die Erkennung von Zielprodukten mittels Online-Messung von Extinktionsspektren
Microalgae are the oldest plant-like organism on earth, which are photosynthetic active and autotrophic. Approximately 22,000 to 26,000 species exist; still only a few species are used commercially. The usage reaches from feed, food supplements and renewable energy sources to the production of pharmaceutical ingredients or the recycling of waste water. A successful appliance of microalgae depends on the selection of the microalgae with respect to optimal culture conditions and potential products. Therefore, new screening technologies have to be developed.
The project is divided into following steps:
1. Literature review about up-to-date screening technologies
2. Development of a disposable screening system
3. Design of an online monitoring system for process control (culture conditions)
4. Validation of the system
5. Practical applications with example cultures:
a. Salt reduction of industrial waste water from fertilizer production (potassium mining, K+S AG, Germany)
b. Cleaning of waste water by extraction of phosphates (VIT-University, India)
6. Statistical analysis of online-measured absorbance spectra for substance detection
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Laufzeit:
2008-06-01 bis 2010-07-01

Bearbeiter:
B. von Elsner

Projektleitung:

Finanzierung:
BMELV, BLE
Latentwärmespeicher _Latent heat accumulator
 
 
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