Vom Gewächshaus direkt in die Cloud Jumo und Weidmüller machen Gewächshäuser IoT-fähig

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Technologische Innovationen revolutionieren die Landwirtschaft, indem sie Effizienz und Ertrag steigern. Besonders Gewächshäuser profitieren von fortschrittlichen Sensor- und Automatisierungslösungen wie der Single-Pair-Ethernet-Technologie.

Effizienz ist nicht nur in der Industrie ein entscheidendes Thema – auch in der Garten- und Landwirtschaft kommt sie immer stärker zum Tragen. Denn wie kein zweiter Wirtschaftssektor ist die Garten- und Landwirtschaft von äusseren Faktoren abhängig. Ein kaltes Frühjahr kann die Ernte negativ beeinflussen, ein trockener Sommer ebenso. 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 Peperoni bringt das entscheidende Vorteile mit sich: Der Anbau im Gewächshaus kann hochtechnologisch erfolgen, um optimale Bedingungen für die Pflanzen herzustellen.

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Sensoren mit Single-Pair-Ethernet lassen Kulturpflanzen gedeihen

Dazu braucht es unter anderem die Sensoren von Jumo. Der Spezialist für Sensor- und Automatisierungslösungen bietet eine Vielzahl von Technologien an, die in den Gewächshäusern der Welt zum Einsatz kommen. Dazu zählen nun auch Sensoren mit Single- Pair-Ethernet-Technologie (SPE).

Der SPE-Sensor hydroTrans erfasst die für die Pflanze wichtigen Parameter, die zum Wachstum beitragen. Darunter fallen Temperatur und Luftfeuchtigkeit sowie der CO₂-Wert im Gewächshaus. So können Gewächshausbetreiber nach Bedarf düngen; eine CO₂-gerechte Düngung (CO₂-Begasung) der Pflanzen kann dadurch sichergestellt werden. 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.

Der unmanaged Switch von Weidmüller hat durch die verwendete SPE-Technologie eine Reichweite von bis zu 1000 Metern über ein einziges Kupferadernpaar. Das macht ihn perfekt für den Einsatz im Gewächshaus, 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.»

SPE-Technologie lässt Garten- und Landwirtschaft aufblühen

Die unmanaged SPE-Switches von Weidmüller leiten die für das Pflanzenwachstum wichtigen Daten – direkt und ohne den Umweg über ein I/O-System oder eine Steuerung – an die Cloud von Jumo weiter. Dort werden sie verarbeitet und visualisiert. Für Gewächshausbetreiber, die nicht in der Automatisierung versiert sind, stellt diese Methode eine enorme Erleichterung dar.

Die PoDL-Funktion («Power over Data Line») der SPE-Switches hat weitere Vorteile für die Anwender: Das SPE-Kabel überträgt nicht nur die Daten vom Sensor zum Switch, sondern kann den Sensor auch mit Strom versorgen. Das bringt erhebliche wirtschaftliche und sicherheitstechnische Vorteile mit sich, da jetzt weniger Stromkabel in der feuchtwarmen Umgebung der Gewächshäuser verlegt werden müssen. «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.

Herrscht Wassermangel bei den Pflanzen, kann direkt reguliert werden – tröpfchenweise, genau nach Bedarf. So stellen Gärtner und Landwirte sicher, dass die Pflanzen mit exakt der richtigen Menge an Nährstoffen versorgt werden. Das hat Auswirkungen auf die Ernten. Fakt ist: In den hoch technisierten Gewächshäusern bringen die Pflanzen mehr Ertrag.

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