Smarter growing

Smarter growing bedeutet für die Schüler, dass sie lernen, wie man mit Hilfe von selbst implementierter Automatisierung Pflanzen im Gewächshaus optimal versorgt. Mit einem Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Digitalisierung sollen Schüler praktische Arbeiten in Fächern wie Biologie, Physik, IT und anderen technischen Feldern durchführen.

Die Grundidee hierfür stammt von einem Schüler des Heisenberg-Gymnasiums in Bruchsal, David Oberst, der im Rahmen einer Schularbeit für „Jugend forscht“ ein teilautomatisiertes Gewächshaus in Miniaturform baute.

Die Miniatur wurde jetzt skaliert, wobei Schüler:Innen einer Projektgruppe unter der Federführung von tech-solute an der Konzeption und den Spezifikationen sowie am Aufbau beteiligt waren. Im fertigen Gewächshaus werden später Versuche mit Tomaten, Paprika, Zucchini und Auberginen, etc. stattfinden. Mit Hilfe von Microcontrollern (Arduino / Raspberry PI) können die Schüler:Innen Vorgänge automatisieren. Durch den Einsatz von Sensoren und Relais können sie Motoren schalten (zum Beispiel eine Fensterabdeckung öffnen), Pumpen bedienen und Magnetventile steuern. Der Kreativität der Schüler:Innen sind so gut wie keine Grenzen gesetzt.

Ziel ist es, in Experimenten herauszufinden, wieviel Wasser, Licht und Nährstoffe für eine optimale Versorgung der Pflanzen notwendig sind und diese „smart“ zu automatisieren.

Umsetzung mit tech-solute

Ingenieure und Praktikanten von tech-solute haben das Projekt begleitet und sind für die Konstruktion verantwortlich. Unsere Ingenieure haben sich um die Energieversorgung, Sicherheit, Instandhaltungsmöglichkeiten und Kommunikationsschnittstellen gekümmert. Eines der wichtigsten Aufgaben war die Implementierung von zwei Schaltkästen. Ein Kasten mit 230 Volt verbunden mit einem mit 24 Volt, an dem die Schüler:Innen arbeiten, damit sie nicht einer Gefahr ausgesetzt sind. Hierin befinden sich die Steuereinheiten und Mikro-Computer.

Die Anforderungen an das Projekt

• Smartes Gewächshaus
• modular erweiterbar
• in der Zukunft einfach zu modifizieren
• Sicher auch bei schlechten Witterungen und Feuchtigkeit
• Alle Teile Standardteile, die online nachbestellbar sind
• Alle Teile innerhalb eines vorbestimmten Budgets

Die Mitwirkenden:

Die Auerbach Stiftung (verantwortlich Steffen Heil) setzt sich für eine „Zukunft voller Chancen“, insbesondere für Kinder und Jugendliche ein. Die Stiftung ist davon überzeugt, dass Schüler:innen schon früh praktische Erfahrungen mit Zukunftstechnologien machen sollten, denn die Berufe der Zukunft und damit auch der Wirtschaftsstandort Deutschland hängen von der innovativen Nutzung dieser Zukunftstechnologien ab. Wir müssen unseren Kindern und Jugendlichen proaktiv Zugänge zu praktischen Anwendungen schaffen, sowohl in der Schule als auch im außerschulischen Bildungsbereich. Aus diesem Grund hat die Auerbach Stiftung das Z-LAB Bruchsal ins Leben gerufen.

Das Heisenberg-Gymnasium (verantwortlich Nina Bayat) ist ein Gymnasium, welches den Schüler:Innen außerordentlich viele naturwissenschaftliche Möglichkeiten und Förderungen bietet. Das HBG Bruchsal steht im MINT-Bereich für ein kontext- und praxisorientiertes Lernen. Für das HBG soll das Gewächshaus deshalb ein reales naturwissenschaftlich-technisches Forschungsfeld und Erprobungsfeld für nachhaltige Konzepte sowie Selbstversorgerkonzepte sein.

tech-solute ist ein Unternehmen, das seit über zwanzig Jahren Innovationen vorantreibt und stark in der Entwicklung neuer Produkte ist. Wir lösen schnell alle technischen Probleme, die unsere Kunden an uns herantragen und erfinden immer wieder neue Produkte für sie oder „bauen“ ihnen ihre Ideen als Prototypen. Unsere Ingenieure sind aus der Mechanik, Mechatronik und Elektrotechnik, somit können wir alles aus einer Hand anbieten, um die Produkte der Zukunft zu entwickeln.