Automatisierung 3 Minuten

"GrowPro" – Frische Kabel für die Minze

Zwei Studenten arbeiten an einem automatisierten Gewächshaus.
Endspurt vor der MediaNight: Die Studierenden müssen sich beeilen. | Quelle: Lazaros Bogdanis
28. Jan. 2024

Der Mensch ist faul. Deshalb entwickelt er Maschinen, die die Arbeit für ihn übernehmen. An der Hochschule der Medien bauen Studierende ein Gewächshaus. Es soll sich allein um Pflanzen kümmern.

Im Rahmen des Wahlfachs „Projektarbeit in Gruppen“ bauen fünf Studierende des Studiengangs „Wirtschaftsingenieurwesen Medien“ an „GrowPro“. Das automatische Gewächshaus soll selbstständig Minze heranziehen. Laut Projektbetreuer Prof. Dr. Oliver Wiesener zeige das Gewächshaus, wie in Bezug auf Urban Gardening nachhaltig Pflanzen angebaut werden können. Bei Urban Gardening werden ungenutzte Flächen einer Stadt bepflanzt. Dabei sollen sie klimafreundlicher werden und das Gefühl des heimischen Gartens, etwa auf dem Balkon, näherbringen. Bis zur fertigen Pflanze dauert es bei den Studierenden aber noch. Bislang kämpfen sie mit der Technik.

Die Technik im Gewächshaus

Der Kern der Technik liegt in Raspberry Pi. Ein kleiner Computer, der mit Pins arbeitet. Mithilfe von Sensoren können Pins Daten aufnehmen oder weitergeben. Die Sensoren messen beispielsweise die Feuchtigkeit der Erde. Die gesammelten Daten werden durch den Computer in einem Programm verarbeitet. Wenn bestimmte Werte unterschritten werden, wird ein Signal an die Wasserpumpe und den Motor gesendet. Der Motor fährt anschließend los, um die Pflanzen zu bewässern. Dasselbe Prinzip gilt für das Licht. Es besteht aus Tageslichtlampen, die stark dem Sonnenlicht ähneln. Das Umgebungslicht wird über Sensoren gemessen und der Computer passt die Leuchten an die optimalen Wachstumsbedingungen der Pflanzen an. Durch solche Vorgänge lassen sich Ressourcen wie Wasser und Strom effizienter einsetzen.

Der Vorteil von Raspberry Pi liegt darin, dass es recht günstig ist. Es kostet etwa 100 Euro und ist für seine kleine Größe ziemlich leistungsfähig. Automatisierungen sind für den kleinen Computer deshalb kein Problem.

Kleiner Computer mit Kabeln
Vier Pflanzen, die am seidenen Kabel hängen. Der kleine Computer soll sie am Leben erhalten.
Quelle: Mario Morrone

Eine Minze wäre zu einfach

Seit Oktober 2023 arbeitet das neue Team an der Technik des Gewächshauses. Es ist die zweite Gruppe, die das Projekt in Angriff nimmt. Ursprünglich sollte es nur durch die Lichtfunktion erweitert werden. Aber vor allem der Motor funktioniert nicht. Meistens wird das Prinzip auf eine Pflanze angewendet. Bei ihnen sind es aber vier Minzen, die versorgt werden müssen. Auf eine so hohe Anzahl von Pflanzen sind die meisten Anleitungen nicht ausgelegt. Das Team aus Studierenden besitzt nur wenig Hintergrundwissen im Bereich Softwareentwicklung. Mit der Elektrotechnik und Verkabelung kennen sie sich nicht gut aus und versuchen, sich vieles selbst anzueignen. Teammitglied Lazaros Bogdanis erklärt: „Das Schwierigste ist die E-Technik, also die Kabel. Da muss alles passen. Jedes Kabel muss sitzen.“.

Unterstützt werden sie von der VS-Initiative „Kurzschluss“. Dort helfen Studierende mit Fachwissen anderen Studierenden bei technischen Fragestellungen.

Die Zeit rennt

Eine Woche vor der MediaNight steht das Gewächshaus. Die Wiese ist ausgerollt und die geplante Lichterweiterung funktioniert. Allerdings bremst der Motor das Projekt aus und das Team kämpft mit den Kabeln. Funktioniere der ganze Regelkreis nicht, müsse man sich auf Problemsuche begeben, meint Bogdanis. Das sei sehr zeitaufwendig. „Spaß macht es trotzdem.“ Seit Semesterbeginn investiert das Team vier Stunden wöchentlich in „GrowPro“. Bis zur MediaNight am 01. Februar wird es wahrscheinlich nicht fertig. Ausgestellt wird es trotzdem und das Team steht für Fragen rund um das Gewächshaus bereit. Auch nach der MediaNight bleibt das Projekt erhalten.

Allgemein lernen Studierende in technischen Studiengängen meist das Programmieren für Websites und weitere Programme. Aber Raspberry Pi zeigt ihnen, wie ein kleiner Computer funktioniert und Automatisierungen aussehen können. Im Kleinen lernen sie, wie es im Großen funktioniert.