Unser Sensor

Die Natur gibt den Weg vor, der Sensor zeigt den Fortschritt an – eine Symbiose, die das Wachstum von Spirulina im Becken in Harmonie mit den Prinzipien der Technologie verfolgt.

Thriving Green

Um den Anbau von Spirulina und anderen (Mikro)organismen zu erleichtern hat unser Technikteam einen Sensor entwickelt. Seine Aufgabe ist es, verschiedene Wasserparameter in den Zuchtbecken zu überwachen und dadurch hilfreiche Hinweise für den Ernte- und Anbauprozess zu liefern.
Folgende Parameter werden gemessen:

Wassertemperatur

Jeder (Mikro)organismus, darunter auch Spirulina, hat ein Wachstumsoptimum, also eine Temperatur, bei der er am besten wächst. Der Temperaturfühler ist in unserem System im OD-Sensor ("Optical Density", optische Dichte) verbaut.

Konzentration der (Mikro)organismen im Becken

Durch Absorptionsmessungen mit dem OD-Sensor kann die Konzentration der (Mikro)organismen im Becken und dadurch der ideale Erntezeitpunkt bestimmt werden. Spirulina beispielsweise vermehrt sich exponentiell, bis eine gewisse Dichte erreicht ist und das Wachstum eine Plateauphase erreicht. Der beste Erntezeitpunkt ist kurz vor Ende der exponentiellen Phase, sodass diese nie zum Erliegen kommt. Dieser Zeitpunkt kann mittels der Absorptionsmessung bestimmt werden. Auch gilt es, eine Überpopulation zu verhindern, sodass genug Nährstoffe für alle vorhanden sind.

Verunreinigungen

Veränderungen im Absorptionsverhalten können auch mittels der OD-Sensoren festgestellt werden und deuten auf Verunreinigungen in den Zuchtbecken hin. Der Sensor hilft dabei, diese frühzeitig entdecken und dann bekämpfen zu können. Zur Messung der optischen Dichte benötigt werden drei Komponenten im Sensor benötigt: Eine Lichtquelle, ein Lichtdetektor und ein Temperaturfühler zur Temperaturkompensation des Detektors.

Gelöster Sauerstoff

Die Menge an Sauerstoff in den Zuchtbecken ist ein weiterer Parameter, um das Wachstum zu überprüfen. Spirulina, beispielsweise, produziert Sauerstoff. Somit ist ein Mangel an Sauerstoff im Becken ein Hinweis auf ein gehemmtes/eingestelltes Wachstum. Der gelöste Sauerstoff wird mit der DO-Elektrode gemessen ("Dissolved Oxygen", gelöster Sauerstoff).

Leitfähigkeit

Mittels Leitfähigkeitsmessungen mit der EC-Elektrode ("Electrical Conductivity", Leitfähigkeit) können wir den Salzgehalt in den Becken überprüfen. Spirulina, sowie andere (Mikro)organismen, haben ein bevorzugtes Milieu, in dem sie wachsen. Durch Zugabe von Düngemitteln wird das entsprechende Milieu erzeugt und stetig überprüft.

pH-Wert

Salze sind nicht nur relevante Nährstoffe für die (Mikro)organismen, sondern verändern auch den pH-Wert des Wassers. Dieser ist ebenfalls entscheidend für das Wachstum. Manche (Mikro)organismen wie Spriulina bevorzugen ein alkalisches Milieu (pH-Wert 9-11), wohingegen andere in einem sauren Milieu (pH-Wert <7) wachsen. Der pH-Wert wird mit der pH-Elektrode gemessen.

Elektronik

Solarpanel

Solarpanel

Schwimmkörper

Schwimmkörper

EC Elektrode

DO Elektrode

pH Elektrode

OD Sensor

OD Sensor

Die Technik

Der Sensor wiegt in etwa 500g und wird mit Lithium-Akkus betrieben, die über Solarpanele wieder aufgeladen werden. Diese innovative Stromversorgung gewährleistet eine kontinuierliche Energieversorgung. Bei unserem Sensor handelt es sich um eine IoT („Internet of Things“) -Multisensorplattform. Das ermöglicht uns einen Datenaustausch zwischen dem Sensor und unseren Servern, sofern WLAN vorhanden ist.

Im Januar 2023 waren wir zu Gast bei unserem Partner Viride in der Westsahara. Dort haben wir den Sensor zum ersten Mal für längere Zeit in einem Algenbecken getestet! Mehr dazu erfahrt ihr im zugehörigen Blogartikel.

Unser Technikteam ist motiviert, den Sensor konstant weiterzuentwickeln.
Wer noch mehr (technische) Details über unseren Sensor erfahren möchte kann sich gerne mit unserem Technikteam in Verbindung setzen!

Platine

Batteriehalter

µController & WiFi Modul

OD-Sensoren Anschluss

EC-Sensor Anschluss

pH-Sensor Anschluss

DO-Sensor Anschluss

IMG_0384
IMG_0286
IMG_0257