Mess­wert­ab­hän­gige Pflan­zen­dün­ger­do­sier­an­lage für Aquarien

Projekt 2018 | Schüler experimentieren | Messwertabhängige Pflanzendüngerdosieranlage für Aquarien

Teil­nehmer
Manuel Gelke
14195 Berlin
7. Klasse

Betreuer
Herr Dr. rer. nat. Roland Reimers

Erarbeitungsort(e)
Phy­si­ka­li­sches Schü­ler­labor “PhysLab“
14195 Berlin
Fach­be­reich Physik, Freie Uni­ver­sität Berlin
14195 Berlin

Preis(e)
1. Platz Technik im Lan­des­wett­be­werb
Son­der­preis Umwelt­technik

Kurz­fas­sung

Mit meinem Projekt möchte ich eine Apparatur ent­wi­ckeln, die eine dosierte Zufügung von Pflan­zen­dünger in ein Aquarium ermög­licht, wenn eine gewünschte Dün­ger­kon­zen­tra­tion im Wasser unter­schritten wird.

Aufbau:
1. Testaqua­rium
2. Gerät zur Kon­zen­tra­ti­ons­mes­sung von Dünger im Aqua­ri­en­wasser
3. Mecha­ni­sche Dosier­ein­rich­tung zur gezielten Zugabe einer vor­be­rech­neten Dün­ger­menge
4. Computer (Raspberry PI) zur Aus­wer­tung der Messwerte und Steuerung der Dosier­ein­rich­tung

Haupt­ar­beits­schritte:
- Analyse der Bestand­teile des Düngers, Vergleich der Inhalts­stoffe mit deren Kon­zen­tra­tion im Trink­wasser und ihrem Abbau durch Pflan­zen­wachstum
- Testaqua­rium aufbauen, ein­richten und einfahren
- Unter­su­chung von geeig­neten Mess­me­thoden und Aufbau einer Mess­ein­rich­tung
- Aufbau einer Dosier­ap­pa­ratur mit Hilfe von einer Dosier­pumpe
- Raspi-Pro­gram­mie­rung zur Aus­wer­tung der Messwerte unter Anwendung vor­ge­ge­bener Parameter und Ansteue­rung der Dosier­ap­pa­ratur

Weitere Infor­ma­tionen

Was war der Anstoß für dein/euer Projekt?

Ich habe selbst ein Aquarium und musste fest­stellen, dass es sehr schwierig ist, den Pflan­zen­nähr­stoff­ge­halt im Wasser so ein­zu­stellen wie es für die Pflanzen optimal ist. Der zeitliche Aufwand für die Messung und Dosierung ist enorm hoch und kann nie so regel­mäßig erfolgen, dass die Pflanzen immer optimal versorgt sind und andauernd gut und kräftig wachsen können. Leider wird durch dieses Ungleich­ge­wicht das Algen­wachstum gefördert.
Ich wollte ein Gerät bauen, das die Nähr­stoffe regel­mäßig und in kurzen Abständen messen kann und dann abhängig von den gemes­senen Werten durch ange­passte Düngung eine gleich­mä­ßige Nähr­stoff­kon­zen­tra­tion erzielt.

Erkläre/Erklärt kurz wie du dein/ihr euer Projekt durch­ge­führt hast/habt.

Ich habe mich mit den Nähr­stoffen im Aquarium aus­ein­ander gesetzt und nach einem markanten Nährstoff gesucht, der als Kenn­zei­chen für den Nähr­stoff­ver­brauch der Pflanzen dienen kann. Dann habe ich nach Mög­lich­keiten gesucht, wie dieser Nährstoff im Wasser gemessen werden kann und wie sich diese Messung auto­ma­ti­sieren lässt.

Was sind deine/eure der­zei­tigen Pro­jekt­er­geb­nisse?

Das Gerät ist als funk­tio­naler Prototyp fertig ent­wi­ckelt und gebaut. Es wird ein Nährstoff gemessen und Dünger auto­ma­tisch dosiert. Die Steuerung erfolgt mit einem Raspberry Pi Mikro­com­puter.

Wie sieht dein/euer Pro­jekt­aus­blick aus? (Erneute Teilnahme mit diesem Projekt, Weit­erfor­schung, Wett­be­werbe, Fir­men­grün­dung, …)

Ich möchte das Gerät gerne wei­ter­ent­wi­ckeln und auch wieder am Wett­be­werb damit teil­nehmen.

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