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www markttechnik de Nr 41 2023 66 Top-Fokus|Agrarelektronik Connected-Vertical-Farm-Prototyp Landwirtschaft der Zukunft Nahrungsmittelproduktion auf vielen Etagen übereinander unabhängig von Wetter und Klima ohne Pestizide und mit 95 Prozent weniger Wasserverbrauch Vertical Farming mit LED-Licht begleitet von intelligenter Sensorik und drahtloser Kommunikationstechnik kann einen wichtigen Beitrag zur Ernährungssicherheit leisten Von Alexander Gerfer CTO und Johann Waldherr Business Development Manager für Horticulture-LEDs beide bei Würth Elektronik eiSos Gewaltig – anders lassen sich die Herausforderungen vor denen wir zukünftig bei der Nahrungsversorgung der Weltbevölkerung stehen nicht beschreiben Im Jahr 2050 werden 10 Milliarden Menschen diesen Planeten bevölkern Für ihre Ernährung werden wir die landwirtschaftliche Produktion im Vergleich zu heute um 50 Prozent steigern müssen Gleichzeitig gilt es den Wasserund Pestizideinsatz zu reduzieren Reduziert hat sich bislang aber allenfalls die landwirtschaftlich nutzbare Fläche von 48 Prozent der weltweiten Landfläche im Jahr 1991 auf 37 Prozent im Jahr 2018 – ein Negativtrend der sich als Folge von Besiedelung und Klimawandel noch verstärken dürfte Da liegt es nahe die Landwirtschaft in die Höhe wachsen zu lassen Pflanzen werden flächensparend in vielen Etagen übereinander angebaut in weitgehend abgeschlossenen Systemen Ein entscheidender Vorteil gegenüber dem konventionellen Anbau Der Landwirt hat sämtliche Wachstumsfaktoren unter Kontrolle Er kann der Pflanze genau das geben was sie braucht – nicht weniger aber auch nicht mehr So wird das Gießwasser in einem geschlossenen Kreislauf immer wieder verwertet was den Frischwasserverbrauch um 95 Prozent senkt Eine genaue Dosierung verringert den Düngemitteleinsatz um 40 Prozent Und da es im geschlossenen System idealerweise keinen Eintrag von Schadorganismen gibt sind auch erheblich weniger bis keine Pestizide mehr erforderlich Im Prinzip lässt sich die dafür nötige Technologie in drei Bereiche unterteilen die im auf dem Greentech Festival 2023 von Würth Elektronik erstmals vorgestellten Connected-Vertical-Farm-Prototyp verwirklicht sind • Beleuchtung • Sensorik • Kommunikationstechnik Connected-Vertical-Farm-Prototyp von Würth Elektronik Die auf dem Greentech Festival 2023 erstmals vorgestellte Demonstrationsanlage vereint LED-Beleuchtung Sensorik und Kommunikationstechnik für Vertical Farming mit Smart Farming Bi ld er Wür th Ele kt ro ni k ei So s Beleuchtung Ansteuerung Horticulture-LED-Panel mit vier separaten Kanälen und dem MagI³C-Multi-Color-LED-Treiber aus dem Lighting-Development-Kit von Würth Elektronik Leuchtmittel Spezielle monochromatische Horticulture-LEDs mit den Wellenlängen 450 nm 660 nm 730 nm sowie eine weiße LED 5000 Kwurden verbaut Sensorik CO 2 Luftqualitätssensor SPG30 von Adafruit verbunden mit einem FeatherWing-Sensor von Würth Elektronik Luftfeuchtigkeit und Temperatur Feather-Wing von Würth Elektronik Kommunikation WLAN FeatherWing-Calypso-Board WiFi-Standard IEEE 802 11 b g n 2 4 GHz Funk LTE-M NB-IoT-Mobilfunkmodul Adrastea-Imit integriertem GNSS und Arm-Cortex-M4-Prozessor proprietärer Funk auf 2 4 GHz basierend auf WE-ProWare und Thyone-I Wireless FeatherWing Systemanbindung M0-Express-Feather-Board von Adafruit IoTvernetzter Vertical-Farm-Prototyp