SPE-Technologie in der Landwirtschaft : Gewächshäuser werden durch JUMO und Weidmüller IoT-fähig
Der JUMO hydroTRANS S20 misst Temperatur, Feuchtigkeit- und CO2-Werte direkt bei den Pflanzen.
- © JUMOEffizienz ist nicht nur in der Industrie von großer Bedeutung – auch in der Garten- und Landwirtschaft. Denn wie kein zweiter Wirtschaftssektor ist die Garten- und Landwirtschaft von äußeren Faktoren abhängig. Ein kaltes Frühjahr kann die Ernte negativ beeinflussen, ebenso ein trockener Sommer. Der Einfluss von Wind, Regen und Sonne kann monatelange Arbeit zu Erfolg werden lassen – oder sie zerstören.
Die Einflüsse des Wetters lassen sich durch Gewächshäuser umgehen. Für Tomaten, Gurken oder Paprika bringt das entscheidende Vorteile mit sich: Der Anbau im Gewächshaus kann hoch technologisch erfolgen, um optimale Bedingungen für die Pflanzen herzustellen.
Sensoren mit Single Pair Ethernet für sprießende Kulturpflanzen
Der Hersteller von Sensor- und Automatisierungsleistungen JUMO bietet vielfältige Technologien an, die weltweit in Gewächshäusern eingesetzt werden. Dazu zählen nun auch Sensoren mit Single-Pair-Ethernet-Technologie (SPE).
Der SPE-Sensor hydroTRANS wurde entwickelt, um die für die Pflanze wichtigen Parameter, die zum Wachstum beitragen, zu erfassen. Darunter fallen Temperatur und Luftfeuchtigkeit, sowie den CO2-Wert im Gewächshaus. Das soll Gewächshausbetreibenden dabei helfen, nach Bedarf zu düngen. Außerdem soll dadurch eine CO2 gerechte Düngung (CO2-Begasung) der Pflanzen sichergestellt werden.
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Über ein zusätzliches magnetisch-induktives Durchflussmessgerät mit SPE-Schnittstelle von JUMO kann auch der eingebrachte Flüssigdünger für die Pflanzen erfasst werden. Die ermittelten Sensor-Livedaten werden mithilfe von SPE-Technologie des Elektronik- und Verbindungstechnikunternehmens Weidmüller in die Cloud übertragen. Dazu zählen neben den Kabel- und Steckverbindern auch Single-Pair-Ethernet-Switches.
Unmanaged Switch von Weidmüller
Laut Weidmüller hat der unmanaged Switch durch die verwendete SPE-Technologie eine Reichweite von bis zu 1.000 Metern über ein einziges Kupferadernpaar. Dadurch sei er perfekt für den Einsatz im Gewächshaus geeignet, in dem die maximale Reichweite des Standard-Ethernet mit einer Länge von maximal 100 Metern nicht mehr ausreicht.
„Die Single-Pair-Ethernet-Technologie ist ein wahrer Fortschritt für Applikationen wie in Gewächshäusern“, erklärt Manfred Walter, Produktmanager JUMO und bestätigt: „Zum einen profitieren Gewächshäuser hier ganz direkt von der erheblichen Reichweite von SPE. Bei Standard-Ethernet über Kupferdraht ist nach 100 Metern Schluss. Hier im Gewächshaus werden es schnell mal mehr. Zum anderen läuft die Datenübertragung ohne komplexe Zwischenschritte. Die Daten gehen direkt vom Sensor ohne weiteres Edge-Gateway über den SPE-Switch sicher in die JUMO Cloud.“
Ressourcennutzung wird präziser
Die unmanaged SPE-Switches von Weidmüller leiten die für das Pflanzenwachstum wichtigen Daten ohne Umweg über ein I/O-System oder eine Steuerung an die Cloud von JUMO weiter. Dort werden sie verarbeitet und visualisiert.
Die PoDL-Funktion („Power over Data Line“) der SPE-Switches hat laut Weidmüller weitere Vorteile für die Anwender. Demnach überträgt das SPE-Kabel nicht nur die Daten vom Sensor zum Switch, sondern kann den Sensor auch mit Strom versorgen. Das bringe erhebliche wirtschaftliche und sicherheitstechnische Vorteile mit sich, da jetzt weniger Stromkabel in der feuchtwarmen Umgebung der Gewächshäuser verlegt werden müssen.
Nachhaltigkeit und Ertrag
„Anwendungen wie diese zeigen, dass IIoT und Automatisierung nicht nur eine immense Steigerung der Produktivität, sondern auch eine präzise Nutzung von Ressourcen wie Wasser und Düngemittel ermöglichen. Diese intelligente Automation führt zu höheren Erträgen, einer nachhaltigeren Bewirtschaftung. Gleichzeitig wird Industrial IoT – dank Technologieunternehmen wie JUMO und Weidmüller, die Kundennutzen in den Fokus stellen – für alle zugänglich. Nur so schaffen wir eine nachhaltige und lebenswerte Welt auch in der Zukunft und gehen gezielt die Herausforderungen unserer Zeit an“, sagt Dr. Thomas Bürger, Leiter der Division Automation Products and Solutions bei Weidmüller.
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Herrscht etwa Wassermangel bei den Pflanzen, so kann direkt reguliert werden – tröpfchenweise, genau nach Bedarf. So soll sichergestellt werden, dass die Pflanzen mit exakt der richtigen Menge Nährstoffen versorgt werden und letztlich auch der Ertrag gesteigert wird.