Open Source Ecology - Germany - Benutzerbeiträge [de]

OSÖ Berater

2019-03-13T09:54:01Z

Mario:

NOTIZ: Dieser Artikel ist in Bearbeitung!

Die Open Source Ökonomie Berater sind Menschen, die:
* wirklich an der OS Ökonomie interessiert sind.
* helfen mit Beratung, Kontakte und Zusammenarbeit für den Aufbau der OS Ökonomie.
* beraten, aber nicht unbedingt ausführen.

TODOs:
* Veröffentliche noch mehr Infos für den gesamten Prozess - Bedürfnisse, Suche, konkretes Engagement, ...

Es wird Beratung in den folgenden Bereichen benötigt:

==Zwei Arten von Beratern==

# '''Projektberater'''
* technische Experten in Bezug auf ein spezifisches Projekt
# '''OSEG-Beratungsgremium (Advisory Board)'''
* Experten im Bereich Ökonomie, Ökologie und Technologie
* unabhängiger Blick von außen, kritische Begleitung
* beobachten und bewerten die strategische Ausrichtung des Gesamtprojektes
* unterstützen öffentlich die Vision des Projektes

== Rolle der OSEG-Berater ==

Vorschlag einer Definition der Aufgaben:

* OSEG-Berater unterstützen die Grundwerte und Zielsetzung des Projektes Open Source Ecology Germany. Sie beobachten und bewerten die Ausrichtung und Umsetzung des Projektes und sind dabei unabhängig und kritisch.
* OSEG-Berater werden auf Vorschlag der Community nominiert.
* Die Mitglieder des OSEG-Beratungsgremiums werden auf der Webseite von OSEG aufgeführt. Sie steuern ein kurzes Statement bei, in dem sie erklären, warum sie das OSEG-Konzept unterstützen.
* Ein OSEG-Berater verfasst mindestens jährlich einen kurzen Kommentar zum Status des Projektes OSEG. Die Kommentare werden zum jährlichen Bericht des Beratungsgremiums zusammengefasst. Dieser Bericht wird veröffentlicht.
* Die Mitglieder des Gremiums sind bereit, in besonderen Fällen Fragen der OSEG-Community zu beantworten. Fragen können sowohl an einzelne OSEG-Berater als auch an das gesamte Gremium gerichtet werden. Es gibt einen Vorauswahlprozess, der sicherstellt, dass Fragen hohe Relevanz haben.
* Ein Mitglied des OSEG-Beratungsgremiums kann jederzeit aus dem Gremium ausscheiden und wird dann nicht mehr aufgeführt.

==Strategische Entwicklung==
* Beratung und Prüfung der Strategische Entwicklung und deren Ausführung (en. Suggest and review strategic development and its execution)

==Netzwerkentwicklung==
* Verbindungen zu den richtigen Menschen zum richtigen Zeitpunkt. (en. Connect us with the right people at the right time.)

==Technik==

===Fertigung===

===Bauwesen===

===Ökologische Landwirtschaft===

===Erneuerbare Energien===

===Transport===

===Kommunikation===

===Weitere ...===

==Offene Fragen==
* Wen brauchen wir, den/die wir noch nicht kennen?
* Was brauchen wir, was wir noch nicht haben/wissen?

Schritte:
* Ziele der Beratung klären.
* Finde Berater
** '''das beste Wissen''' in jedem Bereich der Ökonomie soll open source sein. '''Nachhaltige Grundwerte''' sind ein Muss.
** von Organisation mit ähnlichen Zielen.
** Vielfältige Meinungen und Erfahrungen - auch Bildung.
** Der Berater sollte klar kommunizieren, hören und konstruktives Feedback geben können.
** sollten begeistert sein, beizutragen und die OS-Ökonomie zu entwickeln.
** Wir müssen wissen: Warum sie das machen? Welche Fähigkeiten sie haben? Ihr eigene Interesse.
* Die Zusammenarbeit mit den Berater:
** sich kennenlernen, wie wird zusammengearbeitet, woran, wie oft, offene Kommunikationskanäle, wie wird die Beratung genutzt/umgesetzt, von wem.
** klare Aufgabenfelder definieren.
** Vergeude nicht die Zeit der Berater, höre ihnen zu.
** Berater und Ausführer, die wenig beitragen, die OS Ökonomie verlangsamen oder die Grundwerte verletzen, sollen auf der Seite stehen. Wir brauchen effektiven Kern.
** professionelle Zusammenarbeit.
** jede Kommunikation - mit klare Fragen/Aufgaben und ergebnisorientiert.
** Anerkennung.

==Vorschläge==
Strategie:
* Michel Bawens, P2P Foundation: http://p2pfoundation.net/
* Stefan Meretz, Christian Siefkes, Keimform: http://keimform.de/
* Heinrich Böll Stiftung (Commons) http://www.boell.org/web/index.html
* Niko Paech: https://de.wikipedia.org/wiki/Niko_Paech

Andere Bewegungen:
* Gemeinwohl Ökonomie: http://gemeinwohl-oekonomie.org/
* Transition Towns: http://www.transition-initiativen.de/
* Open Knowledge Foundation Deutschland http://okfn.de/
* Solidarische Ökonomie:
* Offene Werkstätte: http://offene-werkstaetten.org/
* Allmenda: http://www.allmenda.com/
* ADABio Autoconstruction

Netzwerker:
* Franz Nahrada, Global Villages
* Nils Hitze, München
* Tom Hansing, Offene Werkstätte
* OuiShare

Media:
* OYA: https://www.oya-online.de/

Jugend-Organisationen:
* Youth Future Project

Gemeinschaften:
* Niederkaufungen
* Sieben Linden
* ...

Andere: Unis, Gemeinden

Interesse von:
* Christian Gutsche, [http://www.solidarische-oekonomie-bremen.de/ SÖ Bremen], EE, evtl. ab 2014.

[[Kategorie:Entwurf fertigstellen]]
[[Kategorie:Open Source Economy Germany (OSGE)]]

OSÖ Berater

2019-03-13T04:38:39Z

Mario:

NOTIZ: Dieser Artikel ist in Bearbeitung!

Die Open Source Ökonomie Berater sind Menschen, die:
* wirklich an der OS Ökonomie interessiert sind.
* helfen mit Beratung, Kontakte und Zusammenarbeit für den Aufbau der OS Ökonomie.
* beraten, aber nicht unbedingt ausführen.

TODOs:
* Veröffentliche noch mehr Infos für den gesamten Prozess - Bedürfnisse, Suche, konkretes Engagement, ...

Es wird Beratung in den folgenden Bereichen benötigt:

==Zwei Arten von Beratern==

# '''Projektberater'''
* technische Experten in Bezug auf ein spezifisches Projekt
# '''OSEG Beratungsgremium (Advisory Board)'''
* Experten im Bereich Ökonomie, Ökologie und Technologie
* unabhängiger Blick von außen, kritische Begleitung
* beobachten und bewerten die strategische Ausrichtung des Gesamtprojektes
* unterstützen öffentlich die Vision des Projektes

== Rolle der OSEG-Berater ==

Vorschlag einer Definition der Aufgaben:

* OSEG-Berater unterstützen die Grundwerte und Zielsetzung des Projektes Open Source Ecology Germany. Sie beobachten und bewerten die Ausrichtung und Umsetzung des Projektes und sind dabei unabhängig und kritisch.
* OSEG-Berater werden auf Vorschlag der Community nominiert.
* Die Mitglieder des OSEG-Beratergremiums werden auf der Webseite von OSEG aufgeführt. Sie steuern ein kurzes Statement bei, in dem sie erklären, warum sie das OSEG-Konzept unterstützen.
* Ein OSEG-Berater verfasst mindestens jährlich einen kurzen Kommentar zum Status des Projektes OSEG. Die Kommentare werden zum jährlichen Bericht des Beratergremiums zusammengefasst. Dieser Bericht wird veröffentlicht.
* Die Mitglieder des Gremiums sind bereit, in besonderen Fällen Fragen der OSEG-Community zu beantworten. Fragen können sowohl an einzelne OSEG-Berater als auch an das gesamte Gremium gerichtet werden. Es gibt einen Vorauswahlprozess, der sicherstellt, dass Fragen hohe Relevanz haben.
* Ein Mitglied des OSEG-Beratergremiums kann jederzeit aus dem Gremium ausscheiden und wird dann nicht mehr aufgeführt.

==Strategische Entwicklung==
* Beratung und Prüfung der Strategische Entwicklung und deren Ausführung (en. Suggest and review strategic development and its execution)

==Netzwerkentwicklung==
* Verbindungen zu den richtigen Menschen zum richtigen Zeitpunkt. (en. Connect us with the right people at the right time.)

==Technik==

===Fertigung===

===Bauwesen===

===Ökologische Landwirtschaft===

===Erneuerbare Energien===

===Transport===

===Kommunikation===

===Weitere ...===

==Offene Fragen==
* Wen brauchen wir, den/die wir noch nicht kennen?
* Was brauchen wir, was wir noch nicht haben/wissen?

Schritte:
* Ziele der Beratung klären.
* Finde Berater
** '''das beste Wissen''' in jedem Bereich der Ökonomie soll open source sein. '''Nachhaltige Grundwerte''' sind ein Muss.
** von Organisation mit ähnlichen Zielen.
** Vielfältige Meinungen und Erfahrungen - auch Bildung.
** Der Berater sollte klar kommunizieren und hören und konstruktives Feedback geben können.
** sollten begeistert sein, beizutragen und die OS Ökonomie zu entwickeln.
** Wir müssen wissen: Warum sie das machen? Welche Fähigkeiten sie haben? Ihr eigene Interesse.
* Die Zusammenarbeit mit den Berater:
** sich kennenlernen, wie wird zusammengearbeitet - woran, wie oft, offene Kommunikationskanäle, wie wird die Beratung genutzt/umgesetzt, von wem.
** klare Aufgabenfelder definieren.
** Vergeude nicht die Zeit der Berater, höre ihnen zu.
** Berater und Ausführer, die wenig beitragen, die OS Ökonomie verlangsamen, Grundwerte verletzen - sollen auf der Seite stehen. Wir brauchen effektiven Kern.
** professionelle Zusammenarbeit.
** jede Kommunikation - mit klare Fragen/Aufgaben und ergebnisorientiert.
** Anerkennung.

==Vorschläge==
Strategie:
* Michel Bawens, P2P Foundation: http://p2pfoundation.net/
* Stefan Meretz, Christian Siefkes, Keimform: http://keimform.de/
* Heinrich Böll Stiftung (Commons) http://www.boell.org/web/index.html
* Niko Paech: https://de.wikipedia.org/wiki/Niko_Paech

Andere Bewegungen:
* Gemeinwohl Ökonomie: http://gemeinwohl-oekonomie.org/
* Transition Towns: http://www.transition-initiativen.de/
* Open Knowledge Foundation Deutschland http://okfn.de/
* Solidarische Ökonomie:
* Offene Werkstätte: http://offene-werkstaetten.org/
* Allmenda: http://www.allmenda.com/
* ADABio Autoconstruction

Netzwerker:
* Franz Nahrada, Global Villages
* Nils Hitze, München
* Tom Hansing, Offene Werkstätte
* OuiShare

Media:
* OYA: https://www.oya-online.de/

Jugend-Organisationen:
* Youth Future Project

Gemeinschaften:
* Niederkaufungen
* Sieben Linden
* ...

Andere: Unis, Gemeinden

Interesse von:
* Christian Gutsche, [http://www.solidarische-oekonomie-bremen.de/ SÖ Bremen], EE, evtl. ab 2014.

[[Kategorie:Entwurf fertigstellen]]
[[Kategorie:Open Source Economy Germany (OSGE)]]

Boxfarm

2016-03-08T10:56:09Z

Mario: /* Grundgedanken */

== Mobile Hydroponikfarm ==

[[File:Project-icon_boxfarm_rgb_wikithumb.png|372px|left]]

[[File:Boxfarm_prototype_1.1_thumb.jpg|thumb|300px|right|Ein einzelnes gering dimensioniertes Modul der Version 1.1, voll ausgestattet. Beliebig in der Größe Skalierbar]]

=== Überblick ===

Die '''Boxfarm''' ist ein kleiner experimenteller Prototyp einer transportablen Hydroponikfarm, basierend auf dem [https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrokultur#Nutrient_Film_Technique_.28NFT.29 NFT-Verfahren (Nutrient Film Technique)]. Ein anpassungsfähiges Design, beliebig in der Größe skalierbar, teilautomatisiert mit geplanter Off-Grid-Erweiterung (energieautark). Eine Erweiterung auf [https://de.wikipedia.org/wiki/Aquaponik Aquaponik] mit einem Fischbecken scheint das derzeitige Design ebenfalls zuzulassen. Das Modul entstand ursprünglich für eine [http://www.stuttgartopenfair.de/27/transform-stuttgart-karawane-des-wandels Demo lösungsorienteriter Konzepte] der Selbstorganisation und Deglobalisierung in Stuttgart als Aufsatz für den Frachtbereich eines Lastenrads. Es steckte dort drin und schien mit diesem verschmolzen - ist aber natürlich abnehmbar sein. Das Gerüst in dieser Variante ist mechanisch kompatibel mit dem [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Nodes]-Design der Hamburger Entwickler der [http://www.xyzcargo.com/ XYZ-Cargo Lastenräder]. Nun dient es als Prototyp einer beliebig vergrößerbaren NFT-Anlage, die nun weiter verbessert wird.

<gallery widths="600" heights="468" perrow="1">
File:BoxfarmMindmap.png| Als kompletter Überblick über Eigenschaften, Bestandteile und Entwicklungs-Timeline dient ein Projektplan der Boxfarm 1.1 als Mindmap. Wird regelmäßig aktualisiert (Stand: 22. Feb. 2016). ([https://cloud.tzm-deutschland.de/index.php/s/ZRevcTYTYJMgmZh *.xmind Quelldatei])
</gallery>

=== Wichtigste Eigenschaften ===

[[Datei:Boxfarm 1.1 komplett progress 02.jpg|200px|mini|rechts|Seitenansicht des Rahmens mit den montierten Pflanzkanälen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 01.jpg|200px|mini|Die schräg angeordneten Pflanzkanäle mit Netztöpfen. Montiert sind sie durch 'Schlingen' aus einem Lochband aus Metall, das am L-Profil oben verschraubt ist]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 xyz node system verschraubt 1.jpg|200px|mini|rechts|Das XYZ Verbindungsdesign - hier das Heck der Boxfarm 1.1 mit dem Querprofil, das den Wassertank festhällt]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert.jpg|200px|mini|rechts|Kupferhülsen als improvisioerte Adapter, um den Schlauch dicker zu machen für Verbindung an das 15 mm PE Rohr]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert 02.jpg|200px|mini|rechts|Schlauch steckt dank der Hülse fest im PE Rohr]]
==== Grundgedanken ====
* '''Upcyclinggedanke:''' Einige Teile flossen in die flexible Konstruktion ein, weil sie zufällig verfügbar waren und leicht angepasst wurden
** Aluprofile im Keller
** Schläuche für die Pumpe passend, mit als Adapter zweckentfremdeten Gegenständen verbunden
** Ein Eimer mit Verschlussdeckel ('Obi-Eimer') als Wassertank
* '''maximum adaptability'''
** sehr hohe upgradefreudigkeit (Upcycling vs. Industrielevel) und in großen Dimensionen möglich, ohne von den Bauplänen abzuweichen
** Leichte Ab- und Anmontierbarkeit der Energiequelle/Elektronik/Pumpen/Nährstofftanks
* trotzdem '''hohes Produktniveu:''' Es gibt simplere Konstruktionen im Internet, die einfacher zu bauen sind, allerdings meist nur für ihre momentane Größe konzipiert, sowie schlechter erweiterbar, wenn nicht von vorn herein an Upgrades gedacht wird
* '''stufenlose Skalierbarkeit'''
** '''Vertikal:''' längere vertikale Profile hinten = steilerer Hang = längere schräge Profile, auf denen die Kanäle montiert = mehr Kanäle auf kleiner Fläche
** '''Horizontal:''' einfach längere Rohre auf geklonte Alurahmen montieren, sodass ein vollausgestatteter Rahmen eine größere Beetgröße verwalten kann. Die Klone müssen das selbe Format haben, können mit größerem Abstand aufgestellt werden (spart Material) und nur einer muss mit Betriebstechnik und Tank versehen werden. Die Rahmen können auch tiefer sein, d.h. ebenfalls mehr Kanäle.

'''Ein Kompromisslastiges Design, erhöht m.E. aber die Anpassbarkeit...'''

==== offener stabiler Rahmen ====

Die Alukonstruktion aus eloxierten Quadrahtrohrprofilen ist recyclebar, wetterfest und durch das o.g. [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ Nodes] System sehr stabil, gut für Transport. Die HT Rohre bekommt man überall und die Tankdurchführungen mit Schlauchtüllen (ursprüngliche Idee in der Brainstorming Phase und für 1.2 geplant) bekommt man aus dem Bootsbau, die Schläuche dafür in jedem Baumarkt oder Zoohandlung. Die PE-Rohre mit den Klemmverbindern sind professionell, allerdings etwas 'over-engineered'. Man kann für v1.2+ statt Winkel auch gerade Klemmverbinder oder Borddurchlässe mit Tüllen aus einem Guss verwenden und mit flexiblen Schläuchen direkt in Löcher in die Oberseite der unteren Kanäle rein - spart im Vergleich zu v1.1 eine Menge Ressourcen.

* Nachteil beim XYZ Node System: Es muss abgewandelt werden, wenn die Boxfarm 'vollwertig' Open Source werden soll. Der Entwicker [http://n55.dk/NEWS/omninews.html n55] hat dieses Design [http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ eingeschränkt lizensiert]. Kommerzielle Nutzung (Verkauf von Bausätzen u.a.) ist der OSE Germany nicht erlaubt. Also in dieser Variante keine 'vollwertig' freie Hardware.

==== Semi-Modularität ====

Modular im eigentlichen Sinne ist es nur bedingt, denn für eine Skalierung durch die Kombination gleicher Module entstünde beim derzeitigen Design ein 'Cluster' aus unnötig viel verbautem Material. Output und Materialverbrauch würden fast linear zunehmen. Effizient wäre nur eine '''super-lineare Skalierung''', wenn sich die Materialmenge der Gesamtkonstruktion bei einer Vergößerung geringer erhöht.
Bsp: +300% Rohre, +40% Aluminium, +0% Verbindungsleitungen -> 300% mehr Pflanzen

Jedes Modul (hier der Alurahmen) könnte, wenn es so gebaut ist, getrennt dann voll ausgestattet und unabhängig werden. Im Zusammenschluss können aber kleine und große Module oder mehrere 'Klone' mit sehr langen Rohrkanälen mit nur einer Pumpe, einem 5 l oder 10 l Wassertank, einem Controller, einem Satz Sensoren und einer Dantenschnittstelle in einem Hauptmodul funktionsfähig gemacht werden.
Wie die Größe des Kreislaufs sich allerdings auf die erforderliche Leistung der Pumpe auswirkt, wird sich zeigen. Hauptsache von der Konstruktion - es muss so wenig wie möglich ''mitmultipliziert'' werden. Ein z.B. 10 l Eimer eines 1m Moduls kann prinzipiell auch für größere Kreisläufe (2 - 10m) eingesetzt werden, solange in diesem kleinen Tank immer genug Wasser steht. Regulation der Pumpe ist wichtig!

==== Autonomie ====

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 01.jpg|200px|mini|Die Sonden und der Controller. Das SD-Kartenmodul gehört nicht dazu]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 02.jpg|200px|mini|Das PH Detection Interface Modul. Es gibt eine [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Variante] davon]]

Teilautomatisiert werden sollte sie durch elekrtonische Steuereung der Dosierung und der Werteüberwachung:
* Arduinobasiert
* TEMP-, PH- und EC-Sonden mit Schnittstellen
* Dosierungsautomatik durch Ventile
** 'Guerillavariante' mit Servos, die Schläuche knicken und lösen: Servos sind billiger und können bei Demontage komplett andere Zwecke erfüllen
** professioneller & teurer: Magnetventile (Solenoids), auch kleine müssen mit 12V angesteuert werden
* eine Platine mit Schraubklemmen und Pins für Stecker, damit muss das meiste nicht direkt an den Arduino angeschlossen werden

'''Fernwartung:'''
Personelle Ressourcen ermöglichen den Gedanken an eine Fernüberwachung mittels Ethernet/WLAN-Modul und einer App als Front End.
Bspw. eine Android-App, welche die Oberfläche bereitstellt, damit spart man sich auch ein Display am Device selbst, die App könnte dann auch Statistiken aufbereiten: wie oft wurde gedüngt, wie entwickelt sich der PH-Wert, wieviel von den Regulatoren wurde verwendet (Ventilöffnungszeiten und -dauer).

==== Autarker Betrieb ====

Der Rahmen lässt Raum für ordentliche Integration einer 12V-Batterie und eines Photovoltaikpanels (ca. 20W). Daher war angedacht, nur Geräte mit nicht mehr als 12V Eingangsspannung zu verwenden. WLAN für die Steuertechnik erleichtert das Überwachen.

==== Mögliche Pflanzen ====

* Erdbeeren
* Salate
* Buschbohnen
* ...?

== Konstruktion ==

=== Rahmen ===

[[Datei:Xyz node system by n55.dk.jpg|200px|mini|rechts|2 Ecken einer xyz Nodes Konstruktion von Außen und von Innen gesehen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 wassertank 01.jpg|200px|mini|rechts|Der 10 l Eimer als Wassertank, ohne Befestigung vom Rahmen gehalten]]

* Aluprofile: 20 mm Quadratrohre, 1,5mm Stärke
* konstruiert nach dem Prinzip des [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Node-Systems] von [http://n55.dk/ N55] (CC-BY-NC-SA)
* Prinzipiell ist eine Neukonstruktion des Rahmens basierend auf dem [[Universal Prototyping Kit|UniPro-kit]] möglich
* verstellbare Stempel an den Füßen, um bei Unebenheiten stabil zu stehen
* Eine Querstrebe ermöglicht das befestigungslose Einhängen eines 10L [http://www.eimerzentrale.de/epages/62877003.sf/de_DE/?ObjectID=40584665&ViewAction=ViewFaceted&FacetValue_CategoryID=40584665 Kunststoffeimers] als Wassertank
* Zwischen den Beinen kann prinzipell ein Fischtank platziert werden, bzw. muss der Rahmen dann passend groß sein, um platzsparend über einem fischfreundlichen Tank stehen zu können

===Pflanzreihenkanäle===
* graue HT-Rohre (trinkwassergeeignet)
* erhältliche Durchmesser: 90, 110, 125 oder 160 mm
* HT-Rohrstopfen präpariert mit Tankdurchführungen
* runde Löcher sägen für Töpfe
* '''v1.2+ Verbesserung:''' eckige Löcher vorzeichnen und mit einem Heißschneidegerät herausschmelzen

===Leitungen und Verbindungen===
[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 02.jpg|200px|mini|rechts|Die Kanäle mit PE Rohr Klemmverbindern. Zuviel Material. Man könnte sich viel material und Geld aparen: Ein Winkel (wenn nicht beide) und ein Tankdurchlass)]]
* HT-Rohrstopfen präparieren mit Tankdurchführungen
* PE-Rohr-Klemmverbinder (Übergangswinkel, 1/2" Innengewinde) - professionell, aber teuer und klobig)
* diverse Adapterimprovisationen für den Anschluss der Pumpe und um verfügbare Schlauchabfälle zu verwenden (Upcycling)
* '''v1.2+ Verbesserung:''' Bohrddurchlässe, 1/2" Außengewinde & 15mm mit Schlauchtüllen und entsprechende Aquaristikschläuchen

===Pflanzenbereich===
* Gitternetztöpfe rund
* Durchmesser 55, 80 oder 100 mm?
* '''v1.2+ Verbesserung:''' wenn eckige Löcher entsprechend groß, keine Töpfe sondern Rohre mit Blähton füllen

===Versorgung===
* Luft- (Air Stone) und Wasserpumpen
* 12V-Netzteil (v1.1)
* kleiner Tank, gefüllt mit konzentrierterer Düngerlösung zur Dosierung/Anreicherung, sobald in der Lösung Nährstoffmangel entsteht
* kleiner Tank, gefüllt mit PH-Regulator-Flüssigkeit zur Dosierung/Anreicherung, sobald die Sensormessung ergibt, dass Bedarf besteht
* '''v1.2+ optional:''' 12V-Akku mit PV-Panel möglicherweise eine kleine Version der [[SolarBox]]

===Betriebstechnik - (Brainbox v1.0)===

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox 02.jpg|300px|mini|rechts|die geöffnete Box mit der Betriebstechnik: Das EC Modul fehlt, genauso wie die Steckerplatine und die Verkabelung der Breakout Boards. 2 Schläuche führen durch die Box, zu den im Innern geschützen Servoventilen und hinaus zum Wassertank.]]

* Version 1.0 ist in einer Tupperdose untergebracht, die mit 6 Kabelverschraubungen versehen ist
* integrierte DC-DC Wandler für entsprechende Geräte (Arduino 5V, Sauerstoffpumpe 9V, ...)
* [https://www.arduino.cc/ Arduino] Mikrocontroller (v1.1: [https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno Arduino Uno])
* [http://www.uctronics.com/liquid-ph0-14-value-detect-test-sensor-module-with-at-for-arduino.html Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/PH-Electrode-Probe-BNC-Connector-for-Aquarium-PH-Control-Meter-Sensor-/371461468037?hash=item567cd42f85:g:gKYAAOSwqYBWn56E PH Sonde] (alternativ, ein [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Modul] kopieren)
* [http://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/minieC-i2c-eC-interface/ Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/EC-ELEKTRODE-SONDE-LEITWERT-LEITFAHIGKEIT-ERSATZELEKTRODE-WASSERDICHT-S10-/361490745576?hash=item542a8708e8:g:7HoAAOSw3ydVpkGz EC Sonde]
* elektronisch ansteuerbare Ventile (s.o. [[Boxfarm#Autonomie|Autonomie]])
* Potentiometer für die Regelung der Pumpe
* Optional: Relais für die Pumpe
* Optional: WLAN Modul für Arduino

Boxfarm

2016-03-08T10:39:42Z

Mario: /* Überblick */

== Mobile Hydroponikfarm ==

[[File:Project-icon_boxfarm_rgb_wikithumb.png|372px|left]]

[[File:Boxfarm_prototype_1.1_thumb.jpg|thumb|300px|right|Ein einzelnes gering dimensioniertes Modul der Version 1.1, voll ausgestattet. Beliebig in der Größe Skalierbar]]

=== Überblick ===

Die '''Boxfarm''' ist ein kleiner experimenteller Prototyp einer transportablen Hydroponikfarm, basierend auf dem [https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrokultur#Nutrient_Film_Technique_.28NFT.29 NFT-Verfahren (Nutrient Film Technique)]. Ein anpassungsfähiges Design, beliebig in der Größe skalierbar, teilautomatisiert mit geplanter Off-Grid-Erweiterung (energieautark). Eine Erweiterung auf [https://de.wikipedia.org/wiki/Aquaponik Aquaponik] mit einem Fischbecken scheint das derzeitige Design ebenfalls zuzulassen. Das Modul entstand ursprünglich für eine [http://www.stuttgartopenfair.de/27/transform-stuttgart-karawane-des-wandels Demo lösungsorienteriter Konzepte] der Selbstorganisation und Deglobalisierung in Stuttgart als Aufsatz für den Frachtbereich eines Lastenrads. Es steckte dort drin und schien mit diesem verschmolzen - ist aber natürlich abnehmbar sein. Das Gerüst in dieser Variante ist mechanisch kompatibel mit dem [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Nodes]-Design der Hamburger Entwickler der [http://www.xyzcargo.com/ XYZ-Cargo Lastenräder]. Nun dient es als Prototyp einer beliebig vergrößerbaren NFT-Anlage, die nun weiter verbessert wird.

<gallery widths="600" heights="468" perrow="1">
File:BoxfarmMindmap.png| Als kompletter Überblick über Eigenschaften, Bestandteile und Entwicklungs-Timeline dient ein Projektplan der Boxfarm 1.1 als Mindmap. Wird regelmäßig aktualisiert (Stand: 22. Feb. 2016). ([https://cloud.tzm-deutschland.de/index.php/s/ZRevcTYTYJMgmZh *.xmind Quelldatei])
</gallery>

=== Wichtigste Eigenschaften ===

[[Datei:Boxfarm 1.1 komplett progress 02.jpg|200px|mini|rechts|Seitenansicht des Rahmens mit den montierten Pflanzkanälen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 01.jpg|200px|mini|Die schräg angeordneten Pflanzkanäle mit Netztöpfen. Montiert sind sie durch 'Schlingen' aus einem Lochband aus Metall, das am L-Profil oben verschraubt ist]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 xyz node system verschraubt 1.jpg|200px|mini|rechts|Das XYZ Verbindungsdesign - hier das Heck der Boxfarm 1.1 mit dem Querprofil, das den Wassertank festhällt]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert.jpg|200px|mini|rechts|Kupferhülsen als improvisioerte Adapter, um den Schlauch dicker zu machen für Verbindung an das 15 mm PE Rohr]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert 02.jpg|200px|mini|rechts|Schlauch steckt dank der Hülse fest im PE Rohr]]
==== Grundgedanken ====
* '''Upcyclinggedanke:''' Einige Teile flossen in die flexible Konstruktion ein, weil sie zufällig verfügbar waren und leicht angepasst wurden
** Aluprofile im Keller
** Schläuche für die Pumpe passend, mit als Adapter zweckentfremdeten Gegenständen verbunden
** Ein Eimer mit Verschlussdeckel ('Obi-Eimer') als Wassertank
* '''maximum adaptability'''
** sehr hohe upgradefreudigkeit (Upcycling vs. Industrielevel) und in großen Dimensionen ermöglichen, ohne von den Bauplänen abzuweichen.
** Leichte Ab- und Anmontierbarkeit der Energiequelle/Elektronik/Pumpen/Nährstofftanks
* trotzdem '''hohes Produktniveu:''' es gibt simplere Konstruktionene im Internet, die einfacher zu bauen sind, allerdings meist nur für ihre momentane Größe konzipiert, sowie schlechter erweiterbar, wenn nicht von vorn herein an Upgrades gedacht wird
* '''stufenlose Skalierbarkeit'''
** '''Vertikal:''' längere vertikale Profile hinten = steilerer Hang = längere schräge Profile, auf denen die Kanäle montiert = mehr Kanäle auf kleiner Fläche
** '''Horizontal:''' einfach längere Rohre auf geklonte Alurahmen montieren, sodass ein vollausgestatteter Rahmen eine größere Beetgröße verwalten kann. Die Klone müssen das selbe Format haben, können mit größerem Abstand aufgestellt werden (spart Material) und nur einer muss mit Betriebstechnik und Tank versehen werden. Die Rahmen können auch tiefer sein, d.h. ebenfalls mehr Kanäle.

'''Ein Kompromisslastiges Design, erhöht m.E. aber die Anpassbarkeit...'''

==== offener stabiler Rahmen ====

Die Alukonstruktion aus eloxierten Quadrahtrohrprofilen ist recyclebar, wetterfest und durch das o.g. [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ Nodes] System sehr stabil, gut für Transport. Die HT Rohre bekommt man überall und die Tankdurchführungen mit Schlauchtüllen (ursprüngliche Idee in der Brainstorming Phase und für 1.2 geplant) bekommt man aus dem Bootsbau, die Schläuche dafür in jedem Baumarkt oder Zoohandlung. Die PE-Rohre mit den Klemmverbindern sind professionell, allerdings etwas 'over-engineered'. Man kann für v1.2+ statt Winkel auch gerade Klemmverbinder oder Borddurchlässe mit Tüllen aus einem Guss verwenden und mit flexiblen Schläuchen direkt in Löcher in die Oberseite der unteren Kanäle rein - spart im Vergleich zu v1.1 eine Menge Ressourcen.

* Nachteil beim XYZ Node System: Es muss abgewandelt werden, wenn die Boxfarm 'vollwertig' Open Source werden soll. Der Entwicker [http://n55.dk/NEWS/omninews.html n55] hat dieses Design [http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ eingeschränkt lizensiert]. Kommerzielle Nutzung (Verkauf von Bausätzen u.a.) ist der OSE Germany nicht erlaubt. Also in dieser Variante keine 'vollwertig' freie Hardware.

==== Semi-Modularität ====

Modular im eigentlichen Sinne ist es nur bedingt, denn für eine Skalierung durch die Kombination gleicher Module entstünde beim derzeitigen Design ein 'Cluster' aus unnötig viel verbautem Material. Output und Materialverbrauch würden fast linear zunehmen. Effizient wäre nur eine '''super-lineare Skalierung''', wenn sich die Materialmenge der Gesamtkonstruktion bei einer Vergößerung geringer erhöht.
Bsp: +300% Rohre, +40% Aluminium, +0% Verbindungsleitungen -> 300% mehr Pflanzen

Jedes Modul (hier der Alurahmen) könnte, wenn es so gebaut ist, getrennt dann voll ausgestattet und unabhängig werden. Im Zusammenschluss können aber kleine und große Module oder mehrere 'Klone' mit sehr langen Rohrkanälen mit nur einer Pumpe, einem 5 l oder 10 l Wassertank, einem Controller, einem Satz Sensoren und einer Dantenschnittstelle in einem Hauptmodul funktionsfähig gemacht werden.
Wie die Größe des Kreislaufs sich allerdings auf die erforderliche Leistung der Pumpe auswirkt, wird sich zeigen. Hauptsache von der Konstruktion - es muss so wenig wie möglich ''mitmultipliziert'' werden. Ein z.B. 10 l Eimer eines 1m Moduls kann prinzipiell auch für größere Kreisläufe (2 - 10m) eingesetzt werden, solange in diesem kleinen Tank immer genug Wasser steht. Regulation der Pumpe ist wichtig!

==== Autonomie ====

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 01.jpg|200px|mini|Die Sonden und der Controller. Das SD-Kartenmodul gehört nicht dazu]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 02.jpg|200px|mini|Das PH Detection Interface Modul. Es gibt eine [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Variante] davon]]

Teilautomatisiert werden sollte sie durch elekrtonische Steuereung der Dosierung und der Werteüberwachung:
* Arduinobasiert
* TEMP-, PH- und EC-Sonden mit Schnittstellen
* Dosierungsautomatik durch Ventile
** 'Guerillavariante' mit Servos, die Schläuche knicken und lösen: Servos sind billiger und können bei Demontage komplett andere Zwecke erfüllen
** professioneller & teurer: Magnetventile (Solenoids), auch kleine müssen mit 12V angesteuert werden
* eine Platine mit Schraubklemmen und Pins für Stecker, damit muss das meiste nicht direkt an den Arduino angeschlossen werden

'''Fernwartung:'''
Personelle Ressourcen ermöglichen den Gedanken an eine Fernüberwachung mittels Ethernet/WLAN-Modul und einer App als Front End.
Bspw. eine Android-App, welche die Oberfläche bereitstellt, damit spart man sich auch ein Display am Device selbst, die App könnte dann auch Statistiken aufbereiten: wie oft wurde gedüngt, wie entwickelt sich der PH-Wert, wieviel von den Regulatoren wurde verwendet (Ventilöffnungszeiten und -dauer).

==== Autarker Betrieb ====

Der Rahmen lässt Raum für ordentliche Integration einer 12V-Batterie und eines Photovoltaikpanels (ca. 20W). Daher war angedacht, nur Geräte mit nicht mehr als 12V Eingangsspannung zu verwenden. WLAN für die Steuertechnik erleichtert das Überwachen.

==== Mögliche Pflanzen ====

* Erdbeeren
* Salate
* Buschbohnen
* ...?

== Konstruktion ==

=== Rahmen ===

[[Datei:Xyz node system by n55.dk.jpg|200px|mini|rechts|2 Ecken einer xyz Nodes Konstruktion von Außen und von Innen gesehen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 wassertank 01.jpg|200px|mini|rechts|Der 10 l Eimer als Wassertank, ohne Befestigung vom Rahmen gehalten]]

* Aluprofile: 20 mm Quadratrohre, 1,5mm Stärke
* konstruiert nach dem Prinzip des [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Node-Systems] von [http://n55.dk/ N55] (CC-BY-NC-SA)
* Prinzipiell ist eine Neukonstruktion des Rahmens basierend auf dem [[Universal Prototyping Kit|UniPro-kit]] möglich
* verstellbare Stempel an den Füßen, um bei Unebenheiten stabil zu stehen
* Eine Querstrebe ermöglicht das befestigungslose Einhängen eines 10L [http://www.eimerzentrale.de/epages/62877003.sf/de_DE/?ObjectID=40584665&ViewAction=ViewFaceted&FacetValue_CategoryID=40584665 Kunststoffeimers] als Wassertank
* Zwischen den Beinen kann prinzipell ein Fischtank platziert werden, bzw. muss der Rahmen dann passend groß sein, um platzsparend über einem fischfreundlichen Tank stehen zu können

===Pflanzreihenkanäle===
* graue HT-Rohre (trinkwassergeeignet)
* erhältliche Durchmesser: 90, 110, 125 oder 160 mm
* HT-Rohrstopfen präpariert mit Tankdurchführungen
* runde Löcher sägen für Töpfe
* '''v1.2+ Verbesserung:''' eckige Löcher vorzeichnen und mit einem Heißschneidegerät herausschmelzen

===Leitungen und Verbindungen===
[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 02.jpg|200px|mini|rechts|Die Kanäle mit PE Rohr Klemmverbindern. Zuviel Material. Man könnte sich viel material und Geld aparen: Ein Winkel (wenn nicht beide) und ein Tankdurchlass)]]
* HT-Rohrstopfen präparieren mit Tankdurchführungen
* PE-Rohr-Klemmverbinder (Übergangswinkel, 1/2" Innengewinde) - professionell, aber teuer und klobig)
* diverse Adapterimprovisationen für den Anschluss der Pumpe und um verfügbare Schlauchabfälle zu verwenden (Upcycling)
* '''v1.2+ Verbesserung:''' Bohrddurchlässe, 1/2" Außengewinde & 15mm mit Schlauchtüllen und entsprechende Aquaristikschläuchen

===Pflanzenbereich===
* Gitternetztöpfe rund
* Durchmesser 55, 80 oder 100 mm?
* '''v1.2+ Verbesserung:''' wenn eckige Löcher entsprechend groß, keine Töpfe sondern Rohre mit Blähton füllen

===Versorgung===
* Luft- (Air Stone) und Wasserpumpen
* 12V-Netzteil (v1.1)
* kleiner Tank, gefüllt mit konzentrierterer Düngerlösung zur Dosierung/Anreicherung, sobald in der Lösung Nährstoffmangel entsteht
* kleiner Tank, gefüllt mit PH-Regulator-Flüssigkeit zur Dosierung/Anreicherung, sobald die Sensormessung ergibt, dass Bedarf besteht
* '''v1.2+ optional:''' 12V-Akku mit PV-Panel möglicherweise eine kleine Version der [[SolarBox]]

===Betriebstechnik - (Brainbox v1.0)===

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox 02.jpg|300px|mini|rechts|die geöffnete Box mit der Betriebstechnik: Das EC Modul fehlt, genauso wie die Steckerplatine und die Verkabelung der Breakout Boards. 2 Schläuche führen durch die Box, zu den im Innern geschützen Servoventilen und hinaus zum Wassertank.]]

* Version 1.0 ist in einer Tupperdose untergebracht, die mit 6 Kabelverschraubungen versehen ist
* integrierte DC-DC Wandler für entsprechende Geräte (Arduino 5V, Sauerstoffpumpe 9V, ...)
* [https://www.arduino.cc/ Arduino] Mikrocontroller (v1.1: [https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno Arduino Uno])
* [http://www.uctronics.com/liquid-ph0-14-value-detect-test-sensor-module-with-at-for-arduino.html Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/PH-Electrode-Probe-BNC-Connector-for-Aquarium-PH-Control-Meter-Sensor-/371461468037?hash=item567cd42f85:g:gKYAAOSwqYBWn56E PH Sonde] (alternativ, ein [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Modul] kopieren)
* [http://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/minieC-i2c-eC-interface/ Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/EC-ELEKTRODE-SONDE-LEITWERT-LEITFAHIGKEIT-ERSATZELEKTRODE-WASSERDICHT-S10-/361490745576?hash=item542a8708e8:g:7HoAAOSw3ydVpkGz EC Sonde]
* elektronisch ansteuerbare Ventile (s.o. [[Boxfarm#Autonomie|Autonomie]])
* Potentiometer für die Regelung der Pumpe
* Optional: Relais für die Pumpe
* Optional: WLAN Modul für Arduino

Boxfarm

2016-03-06T19:06:20Z

Mario: /* Betriebstechnik - (Brainbox v1.0) */

== Mobile Hydroponikfarm ==

[[File:Project-icon_boxfarm_rgb_wikithumb.png|372px|left]]

[[File:Boxfarm_prototype_1.1_thumb.jpg|thumb|300px|right|Ein einzelnes gering dimensioniertes Modul der Version 1.1, voll ausgestattet. Beliebig in der Größe Skalierbar]]

=== Überblick ===

Die '''Boxfarm''' ist ein kleiner experimenteller Prototyp einer transportablen Hydroponikfarm, basierend auf dem [https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrokultur#Nutrient_Film_Technique_.28NFT.29 NFT Verfahren (Nutrient Film Technique)]. Ein anpassungsfähiges Design, beliebig in der Größe skalierbar, teilautomatisiert mit geplanter Off-Grid Erweiterung (energieautark). Eine Erweiterung auf [https://de.wikipedia.org/wiki/Aquaponik Aquaponik], mit einem Fischbecken, scheint das derzeitige Design ebenfalls zuzulassen. Das Modul entstand ursprünglich für eine [http://www.stuttgartopenfair.de/27/transform-stuttgart-karawane-des-wandels Demo lösungsorienteriter Konzepte] der Selbstorganisation und Deglobalisierung in Stuttgart als Aufsatz für den Frachtbereich eines Lastenrads. Es steckte dort quasi drin und schien mit diesem verschmolzen - sollte natürlich abnehmbar sein. Das Gerüst in dieser Variante ist mechanisch kompatibel mit dem [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Nodes]-Design der Hamburger Entwickler der [http://www.xyzcargo.com/ XYZ-Cargo Lastenräder]. Nun dient es als Prototyp einer beliebig vergrößerbaren NFT Anlage, die nun weiter verbessert wird.

<gallery widths="600" heights="468" perrow="1">
File:BoxfarmMindmap.png| Als kompletter Überblick über Eigenschaften, Bestandteile, und Entwicklungs-Timeline dient ein Projektplan der Boxfarm 1.1 als Mindmap. Wird regelmäßig aktualisiert (Stand: 22. Feb. 2016). ([https://cloud.tzm-deutschland.de/index.php/s/ZRevcTYTYJMgmZh *.xmind Quelldatei])
</gallery>

=== Wichtigste Eigenschaften ===

[[Datei:Boxfarm 1.1 komplett progress 02.jpg|200px|mini|rechts|Seitenansicht des Rahmens mit den montierten Pflanzkanälen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 01.jpg|200px|mini|Die schräg angeordneten Pflanzkanäle mit Netztöpfen. Montiert sind sie durch 'Schlingen' aus einem Lochband aus Metall, das am L-Profil oben verschraubt ist]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 xyz node system verschraubt 1.jpg|200px|mini|rechts|Das XYZ Verbindungsdesign - hier das Heck der Boxfarm 1.1 mit dem Querprofil, das den Wassertank festhällt]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert.jpg|200px|mini|rechts|Kupferhülsen als improvisioerte Adapter, um den Schlauch dicker zu machen für Verbindung an das 15 mm PE Rohr]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert 02.jpg|200px|mini|rechts|Schlauch steckt dank der Hülse fest im PE Rohr]]
==== Grundgedanken ====
* '''Upcyclinggedanke:''' Einige Teile flossen in die flexible Konstruktion ein, weil sie zufällig verfügbar waren und leicht angepasst wurden
** Aluprofile im Keller
** Schläuche für die Pumpe passend, mit als Adapter zweckentfremdeten Gegenständen verbunden
** Ein Eimer mit Verschlussdeckel ('Obi-Eimer') als Wassertank
* '''maximum adaptability'''
** sehr hohe upgradefreudigkeit (Upcycling vs. Industrielevel) und in großen Dimensionen ermöglichen, ohne von den Bauplänen abzuweichen.
** Leichte Ab- und Anmontierbarkeit der Energiequelle/Elektronik/Pumpen/Nährstofftanks
* trotzdem '''hohes Produktniveu:''' es gibt simplere Konstruktionene im Internet, die einfacher zu bauen sind, allerdings meist nur für ihre momentane Größe konzipiert, sowie schlechter erweiterbar, wenn nicht von vorn herein an Upgrades gedacht wird
* '''stufenlose Skalierbarkeit'''
** '''Vertikal:''' längere vertikale Profile hinten = steilerer Hang = längere schräge Profile, auf denen die Kanäle montiert = mehr Kanäle auf kleiner Fläche
** '''Horizontal:''' einfach längere Rohre auf geklonte Alurahmen montieren, sodass ein vollausgestatteter Rahmen eine größere Beetgröße verwalten kann. Die Klone müssen das selbe Format haben, können mit größerem Abstand aufgestellt werden (spart Material) und nur einer muss mit Betriebstechnik und Tank versehen werden. Die Rahmen können auch tiefer sein, d.h. ebenfalls mehr Kanäle.

'''Ein Kompromisslastiges Design, erhöht m.E. aber die Anpassbarkeit...'''

==== offener stabiler Rahmen ====

Die Alukonstruktion aus eloxierten Quadrahtrohrprofilen ist recyclebar, wetterfest und durch das o.g. [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ Nodes] System sehr stabil, gut für Transport. Die HT Rohre bekommt man überall und die Tankdurchführungen mit Schlauchtüllen (ursprüngliche Idee in der Brainstorming Phase und für 1.2 geplant) bekommt man aus dem Bootsbau, die Schläuche dafür in jedem Baumarkt oder Zoohandlung. Die PE-Rohre mit den Klemmverbindern sind professionell, allerdings etwas 'over-engineered'. Man kann für v1.2+ statt Winkel auch gerade Klemmverbinder oder Borddurchlässe mit Tüllen aus einem Guss verwenden und mit flexiblen Schläuchen direkt in Löcher in die Oberseite der unteren Kanäle rein - spart im Vergleich zu v1.1 eine Menge Ressourcen.

* Nachteil beim XYZ Node System: Es muss abgewandelt werden, wenn die Boxfarm 'vollwertig' Open Source werden soll. Der Entwicker [http://n55.dk/NEWS/omninews.html n55] hat dieses Design [http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ eingeschränkt lizensiert]. Kommerzielle Nutzung (Verkauf von Bausätzen u.a.) ist der OSE Germany nicht erlaubt. Also in dieser Variante keine 'vollwertig' freie Hardware.

==== Semi-Modularität ====

Modular im eigentlichen Sinne ist es nur bedingt, denn für eine Skalierung durch die Kombination gleicher Module entstünde beim derzeitigen Design ein 'Cluster' aus unnötig viel verbautem Material. Output und Materialverbrauch würden fast linear zunehmen. Effizient wäre nur eine '''super-lineare Skalierung''', wenn sich die Materialmenge der Gesamtkonstruktion bei einer Vergößerung geringer erhöht.
Bsp: +300% Rohre, +40% Aluminium, +0% Verbindungsleitungen -> 300% mehr Pflanzen

Jedes Modul (hier der Alurahmen) könnte, wenn es so gebaut ist, getrennt dann voll ausgestattet und unabhängig werden. Im Zusammenschluss können aber kleine und große Module oder mehrere 'Klone' mit sehr langen Rohrkanälen mit nur einer Pumpe, einem 5 l oder 10 l Wassertank, einem Controller, einem Satz Sensoren und einer Dantenschnittstelle in einem Hauptmodul funktionsfähig gemacht werden.
Wie die Größe des Kreislaufs sich allerdings auf die erforderliche Leistung der Pumpe auswirkt, wird sich zeigen. Hauptsache von der Konstruktion - es muss so wenig wie möglich ''mitmultipliziert'' werden. Ein z.B. 10 l Eimer eines 1m Moduls kann prinzipiell auch für größere Kreisläufe (2 - 10m) eingesetzt werden, solange in diesem kleinen Tank immer genug Wasser steht. Regulation der Pumpe ist wichtig!

==== Autonomie ====

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 01.jpg|200px|mini|Die Sonden und der Controller. Das SD-Kartenmodul gehört nicht dazu]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 02.jpg|200px|mini|Das PH Detection Interface Modul. Es gibt eine [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Variante] davon]]

Teilautomatisiert werden sollte sie durch elekrtonische Steuereung der Dosierung und der Werteüberwachung:
* Arduinobasiert
* TEMP-, PH- und EC-Sonden mit Schnittstellen
* Dosierungsautomatik durch Ventile
** 'Guerillavariante' mit Servos, die Schläuche knicken und lösen: Servos sind billiger und können bei Demontage komplett andere Zwecke erfüllen
** professioneller & teurer: Magnetventile (Solenoids), auch kleine müssen mit 12V angesteuert werden
* eine Platine mit Schraubklemmen und Pins für Stecker, damit muss das meiste nicht direkt an den Arduino angeschlossen werden

'''Fernwartung:'''
Personelle Ressourcen ermöglichen den Gedanken an eine Fernüberwachung mittels Ethernet/WLAN-Modul und einer App als Front End.
Bspw. eine Android-App, welche die Oberfläche bereitstellt, damit spart man sich auch ein Display am Device selbst, die App könnte dann auch Statistiken aufbereiten: wie oft wurde gedüngt, wie entwickelt sich der PH-Wert, wieviel von den Regulatoren wurde verwendet (Ventilöffnungszeiten und -dauer).

==== Autarker Betrieb ====

Der Rahmen lässt Raum für ordentliche Integration einer 12V-Batterie und eines Photovoltaikpanels (ca. 20W). Daher war angedacht, nur Geräte mit nicht mehr als 12V Eingangsspannung zu verwenden. WLAN für die Steuertechnik erleichtert das Überwachen.

==== Mögliche Pflanzen ====

* Erdbeeren
* Salate
* Buschbohnen
* ...?

== Konstruktion ==

=== Rahmen ===

[[Datei:Xyz node system by n55.dk.jpg|200px|mini|rechts|2 Ecken einer xyz Nodes Konstruktion von Außen und von Innen gesehen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 wassertank 01.jpg|200px|mini|rechts|Der 10 l Eimer als Wassertank, ohne Befestigung vom Rahmen gehalten]]

* Aluprofile: 20 mm Quadratrohre, 1,5mm Stärke
* konstruiert nach dem Prinzip des [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Node-Systems] von [http://n55.dk/ N55] (CC-BY-NC-SA)
* Prinzipiell ist eine Neukonstruktion des Rahmens basierend auf dem [[Universal Prototyping Kit|UniPro-kit]] möglich
* verstellbare Stempel an den Füßen, um bei Unebenheiten stabil zu stehen
* Eine Querstrebe ermöglicht das befestigungslose Einhängen eines 10L [http://www.eimerzentrale.de/epages/62877003.sf/de_DE/?ObjectID=40584665&ViewAction=ViewFaceted&FacetValue_CategoryID=40584665 Kunststoffeimers] als Wassertank
* Zwischen den Beinen kann prinzipell ein Fischtank platziert werden, bzw. muss der Rahmen dann passend groß sein, um platzsparend über einem fischfreundlichen Tank stehen zu können

===Pflanzreihenkanäle===
* graue HT-Rohre (trinkwassergeeignet)
* erhältliche Durchmesser: 90, 110, 125 oder 160 mm
* HT-Rohrstopfen präpariert mit Tankdurchführungen
* runde Löcher sägen für Töpfe
* '''v1.2+ Verbesserung:''' eckige Löcher vorzeichnen und mit einem Heißschneidegerät herausschmelzen

===Leitungen und Verbindungen===
[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 02.jpg|200px|mini|rechts|Die Kanäle mit PE Rohr Klemmverbindern. Zuviel Material. Man könnte sich viel material und Geld aparen: Ein Winkel (wenn nicht beide) und ein Tankdurchlass)]]
* HT-Rohrstopfen präparieren mit Tankdurchführungen
* PE-Rohr-Klemmverbinder (Übergangswinkel, 1/2" Innengewinde) - professionell, aber teuer und klobig)
* diverse Adapterimprovisationen für den Anschluss der Pumpe und um verfügbare Schlauchabfälle zu verwenden (Upcycling)
* '''v1.2+ Verbesserung:''' Bohrddurchlässe, 1/2" Außengewinde & 15mm mit Schlauchtüllen und entsprechende Aquaristikschläuchen

===Pflanzenbereich===
* Gitternetztöpfe rund
* Durchmesser 55, 80 oder 100 mm?
* '''v1.2+ Verbesserung:''' wenn eckige Löcher entsprechend groß, keine Töpfe sondern Rohre mit Blähton füllen

===Versorgung===
* Luft- (Air Stone) und Wasserpumpen
* 12V-Netzteil (v1.1)
* kleiner Tank, gefüllt mit konzentrierterer Düngerlösung zur Dosierung/Anreicherung, sobald in der Lösung Nährstoffmangel entsteht
* kleiner Tank, gefüllt mit PH-Regulator-Flüssigkeit zur Dosierung/Anreicherung, sobald die Sensormessung ergibt, dass Bedarf besteht
* '''v1.2+ optional:''' 12V-Akku mit PV-Panel möglicherweise eine kleine Version der [[SolarBox]]

===Betriebstechnik - (Brainbox v1.0)===

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox 02.jpg|300px|mini|rechts|die geöffnete Box mit der Betriebstechnik: Das EC Modul fehlt, genauso wie die Steckerplatine und die Verkabelung der Breakout Boards. 2 Schläuche führen durch die Box, zu den im Innern geschützen Servoventilen und hinaus zum Wassertank.]]

* Version 1.0 ist in einer Tupperdose untergebracht, die mit 6 Kabelverschraubungen versehen ist
* integrierte DC-DC Wandler für entsprechende Geräte (Arduino 5V, Sauerstoffpumpe 9V, ...)
* [https://www.arduino.cc/ Arduino] Mikrocontroller (v1.1: [https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno Arduino Uno])
* [http://www.uctronics.com/liquid-ph0-14-value-detect-test-sensor-module-with-at-for-arduino.html Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/PH-Electrode-Probe-BNC-Connector-for-Aquarium-PH-Control-Meter-Sensor-/371461468037?hash=item567cd42f85:g:gKYAAOSwqYBWn56E PH Sonde] (alternativ, ein [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Modul] kopieren)
* [http://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/minieC-i2c-eC-interface/ Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/EC-ELEKTRODE-SONDE-LEITWERT-LEITFAHIGKEIT-ERSATZELEKTRODE-WASSERDICHT-S10-/361490745576?hash=item542a8708e8:g:7HoAAOSw3ydVpkGz EC Sonde]
* elektronisch ansteuerbare Ventile (s.o. [[Boxfarm#Autonomie|Autonomie]])
* Potentiometer für die Regelung der Pumpe
* Optional: Relais für die Pumpe
* Optional: WLAN Modul für Arduino

Boxfarm

2016-03-06T19:03:25Z

Mario: /* Versorgung */

== Mobile Hydroponikfarm ==

[[File:Project-icon_boxfarm_rgb_wikithumb.png|372px|left]]

[[File:Boxfarm_prototype_1.1_thumb.jpg|thumb|300px|right|Ein einzelnes gering dimensioniertes Modul der Version 1.1, voll ausgestattet. Beliebig in der Größe Skalierbar]]

=== Überblick ===

Die '''Boxfarm''' ist ein kleiner experimenteller Prototyp einer transportablen Hydroponikfarm, basierend auf dem [https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrokultur#Nutrient_Film_Technique_.28NFT.29 NFT Verfahren (Nutrient Film Technique)]. Ein anpassungsfähiges Design, beliebig in der Größe skalierbar, teilautomatisiert mit geplanter Off-Grid Erweiterung (energieautark). Eine Erweiterung auf [https://de.wikipedia.org/wiki/Aquaponik Aquaponik], mit einem Fischbecken, scheint das derzeitige Design ebenfalls zuzulassen. Das Modul entstand ursprünglich für eine [http://www.stuttgartopenfair.de/27/transform-stuttgart-karawane-des-wandels Demo lösungsorienteriter Konzepte] der Selbstorganisation und Deglobalisierung in Stuttgart als Aufsatz für den Frachtbereich eines Lastenrads. Es steckte dort quasi drin und schien mit diesem verschmolzen - sollte natürlich abnehmbar sein. Das Gerüst in dieser Variante ist mechanisch kompatibel mit dem [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Nodes]-Design der Hamburger Entwickler der [http://www.xyzcargo.com/ XYZ-Cargo Lastenräder]. Nun dient es als Prototyp einer beliebig vergrößerbaren NFT Anlage, die nun weiter verbessert wird.

<gallery widths="600" heights="468" perrow="1">
File:BoxfarmMindmap.png| Als kompletter Überblick über Eigenschaften, Bestandteile, und Entwicklungs-Timeline dient ein Projektplan der Boxfarm 1.1 als Mindmap. Wird regelmäßig aktualisiert (Stand: 22. Feb. 2016). ([https://cloud.tzm-deutschland.de/index.php/s/ZRevcTYTYJMgmZh *.xmind Quelldatei])
</gallery>

=== Wichtigste Eigenschaften ===

[[Datei:Boxfarm 1.1 komplett progress 02.jpg|200px|mini|rechts|Seitenansicht des Rahmens mit den montierten Pflanzkanälen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 01.jpg|200px|mini|Die schräg angeordneten Pflanzkanäle mit Netztöpfen. Montiert sind sie durch 'Schlingen' aus einem Lochband aus Metall, das am L-Profil oben verschraubt ist]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 xyz node system verschraubt 1.jpg|200px|mini|rechts|Das XYZ Verbindungsdesign - hier das Heck der Boxfarm 1.1 mit dem Querprofil, das den Wassertank festhällt]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert.jpg|200px|mini|rechts|Kupferhülsen als improvisioerte Adapter, um den Schlauch dicker zu machen für Verbindung an das 15 mm PE Rohr]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert 02.jpg|200px|mini|rechts|Schlauch steckt dank der Hülse fest im PE Rohr]]
==== Grundgedanken ====
* '''Upcyclinggedanke:''' Einige Teile flossen in die flexible Konstruktion ein, weil sie zufällig verfügbar waren und leicht angepasst wurden
** Aluprofile im Keller
** Schläuche für die Pumpe passend, mit als Adapter zweckentfremdeten Gegenständen verbunden
** Ein Eimer mit Verschlussdeckel ('Obi-Eimer') als Wassertank
* '''maximum adaptability'''
** sehr hohe upgradefreudigkeit (Upcycling vs. Industrielevel) und in großen Dimensionen ermöglichen, ohne von den Bauplänen abzuweichen.
** Leichte Ab- und Anmontierbarkeit der Energiequelle/Elektronik/Pumpen/Nährstofftanks
* trotzdem '''hohes Produktniveu:''' es gibt simplere Konstruktionene im Internet, die einfacher zu bauen sind, allerdings meist nur für ihre momentane Größe konzipiert, sowie schlechter erweiterbar, wenn nicht von vorn herein an Upgrades gedacht wird
* '''stufenlose Skalierbarkeit'''
** '''Vertikal:''' längere vertikale Profile hinten = steilerer Hang = längere schräge Profile, auf denen die Kanäle montiert = mehr Kanäle auf kleiner Fläche
** '''Horizontal:''' einfach längere Rohre auf geklonte Alurahmen montieren, sodass ein vollausgestatteter Rahmen eine größere Beetgröße verwalten kann. Die Klone müssen das selbe Format haben, können mit größerem Abstand aufgestellt werden (spart Material) und nur einer muss mit Betriebstechnik und Tank versehen werden. Die Rahmen können auch tiefer sein, d.h. ebenfalls mehr Kanäle.

'''Ein Kompromisslastiges Design, erhöht m.E. aber die Anpassbarkeit...'''

==== offener stabiler Rahmen ====

Die Alukonstruktion aus eloxierten Quadrahtrohrprofilen ist recyclebar, wetterfest und durch das o.g. [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ Nodes] System sehr stabil, gut für Transport. Die HT Rohre bekommt man überall und die Tankdurchführungen mit Schlauchtüllen (ursprüngliche Idee in der Brainstorming Phase und für 1.2 geplant) bekommt man aus dem Bootsbau, die Schläuche dafür in jedem Baumarkt oder Zoohandlung. Die PE-Rohre mit den Klemmverbindern sind professionell, allerdings etwas 'over-engineered'. Man kann für v1.2+ statt Winkel auch gerade Klemmverbinder oder Borddurchlässe mit Tüllen aus einem Guss verwenden und mit flexiblen Schläuchen direkt in Löcher in die Oberseite der unteren Kanäle rein - spart im Vergleich zu v1.1 eine Menge Ressourcen.

* Nachteil beim XYZ Node System: Es muss abgewandelt werden, wenn die Boxfarm 'vollwertig' Open Source werden soll. Der Entwicker [http://n55.dk/NEWS/omninews.html n55] hat dieses Design [http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ eingeschränkt lizensiert]. Kommerzielle Nutzung (Verkauf von Bausätzen u.a.) ist der OSE Germany nicht erlaubt. Also in dieser Variante keine 'vollwertig' freie Hardware.

==== Semi-Modularität ====

Modular im eigentlichen Sinne ist es nur bedingt, denn für eine Skalierung durch die Kombination gleicher Module entstünde beim derzeitigen Design ein 'Cluster' aus unnötig viel verbautem Material. Output und Materialverbrauch würden fast linear zunehmen. Effizient wäre nur eine '''super-lineare Skalierung''', wenn sich die Materialmenge der Gesamtkonstruktion bei einer Vergößerung geringer erhöht.
Bsp: +300% Rohre, +40% Aluminium, +0% Verbindungsleitungen -> 300% mehr Pflanzen

Jedes Modul (hier der Alurahmen) könnte, wenn es so gebaut ist, getrennt dann voll ausgestattet und unabhängig werden. Im Zusammenschluss können aber kleine und große Module oder mehrere 'Klone' mit sehr langen Rohrkanälen mit nur einer Pumpe, einem 5 l oder 10 l Wassertank, einem Controller, einem Satz Sensoren und einer Dantenschnittstelle in einem Hauptmodul funktionsfähig gemacht werden.
Wie die Größe des Kreislaufs sich allerdings auf die erforderliche Leistung der Pumpe auswirkt, wird sich zeigen. Hauptsache von der Konstruktion - es muss so wenig wie möglich ''mitmultipliziert'' werden. Ein z.B. 10 l Eimer eines 1m Moduls kann prinzipiell auch für größere Kreisläufe (2 - 10m) eingesetzt werden, solange in diesem kleinen Tank immer genug Wasser steht. Regulation der Pumpe ist wichtig!

==== Autonomie ====

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 01.jpg|200px|mini|Die Sonden und der Controller. Das SD-Kartenmodul gehört nicht dazu]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 02.jpg|200px|mini|Das PH Detection Interface Modul. Es gibt eine [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Variante] davon]]

Teilautomatisiert werden sollte sie durch elekrtonische Steuereung der Dosierung und der Werteüberwachung:
* Arduinobasiert
* TEMP-, PH- und EC-Sonden mit Schnittstellen
* Dosierungsautomatik durch Ventile
** 'Guerillavariante' mit Servos, die Schläuche knicken und lösen: Servos sind billiger und können bei Demontage komplett andere Zwecke erfüllen
** professioneller & teurer: Magnetventile (Solenoids), auch kleine müssen mit 12V angesteuert werden
* eine Platine mit Schraubklemmen und Pins für Stecker, damit muss das meiste nicht direkt an den Arduino angeschlossen werden

'''Fernwartung:'''
Personelle Ressourcen ermöglichen den Gedanken an eine Fernüberwachung mittels Ethernet/WLAN-Modul und einer App als Front End.
Bspw. eine Android-App, welche die Oberfläche bereitstellt, damit spart man sich auch ein Display am Device selbst, die App könnte dann auch Statistiken aufbereiten: wie oft wurde gedüngt, wie entwickelt sich der PH-Wert, wieviel von den Regulatoren wurde verwendet (Ventilöffnungszeiten und -dauer).

==== Autarker Betrieb ====

Der Rahmen lässt Raum für ordentliche Integration einer 12V-Batterie und eines Photovoltaikpanels (ca. 20W). Daher war angedacht, nur Geräte mit nicht mehr als 12V Eingangsspannung zu verwenden. WLAN für die Steuertechnik erleichtert das Überwachen.

==== Mögliche Pflanzen ====

* Erdbeeren
* Salate
* Buschbohnen
* ...?

== Konstruktion ==

=== Rahmen ===

[[Datei:Xyz node system by n55.dk.jpg|200px|mini|rechts|2 Ecken einer xyz Nodes Konstruktion von Außen und von Innen gesehen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 wassertank 01.jpg|200px|mini|rechts|Der 10 l Eimer als Wassertank, ohne Befestigung vom Rahmen gehalten]]

* Aluprofile: 20 mm Quadratrohre, 1,5mm Stärke
* konstruiert nach dem Prinzip des [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Node-Systems] von [http://n55.dk/ N55] (CC-BY-NC-SA)
* Prinzipiell ist eine Neukonstruktion des Rahmens basierend auf dem [[Universal Prototyping Kit|UniPro-kit]] möglich
* verstellbare Stempel an den Füßen, um bei Unebenheiten stabil zu stehen
* Eine Querstrebe ermöglicht das befestigungslose Einhängen eines 10L [http://www.eimerzentrale.de/epages/62877003.sf/de_DE/?ObjectID=40584665&ViewAction=ViewFaceted&FacetValue_CategoryID=40584665 Kunststoffeimers] als Wassertank
* Zwischen den Beinen kann prinzipell ein Fischtank platziert werden, bzw. muss der Rahmen dann passend groß sein, um platzsparend über einem fischfreundlichen Tank stehen zu können

===Pflanzreihenkanäle===
* graue HT-Rohre (trinkwassergeeignet)
* erhältliche Durchmesser: 90, 110, 125 oder 160 mm
* HT-Rohrstopfen präpariert mit Tankdurchführungen
* runde Löcher sägen für Töpfe
* '''v1.2+ Verbesserung:''' eckige Löcher vorzeichnen und mit einem Heißschneidegerät herausschmelzen

===Leitungen und Verbindungen===
[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 02.jpg|200px|mini|rechts|Die Kanäle mit PE Rohr Klemmverbindern. Zuviel Material. Man könnte sich viel material und Geld aparen: Ein Winkel (wenn nicht beide) und ein Tankdurchlass)]]
* HT-Rohrstopfen präparieren mit Tankdurchführungen
* PE-Rohr-Klemmverbinder (Übergangswinkel, 1/2" Innengewinde) - professionell, aber teuer und klobig)
* diverse Adapterimprovisationen für den Anschluss der Pumpe und um verfügbare Schlauchabfälle zu verwenden (Upcycling)
* '''v1.2+ Verbesserung:''' Bohrddurchlässe, 1/2" Außengewinde & 15mm mit Schlauchtüllen und entsprechende Aquaristikschläuchen

===Pflanzenbereich===
* Gitternetztöpfe rund
* Durchmesser 55, 80 oder 100 mm?
* '''v1.2+ Verbesserung:''' wenn eckige Löcher entsprechend groß, keine Töpfe sondern Rohre mit Blähton füllen

===Versorgung===
* Luft- (Air Stone) und Wasserpumpen
* 12V-Netzteil (v1.1)
* kleiner Tank, gefüllt mit konzentrierterer Düngerlösung zur Dosierung/Anreicherung, sobald in der Lösung Nährstoffmangel entsteht
* kleiner Tank, gefüllt mit PH-Regulator-Flüssigkeit zur Dosierung/Anreicherung, sobald die Sensormessung ergibt, dass Bedarf besteht
* '''v1.2+ optional:''' 12V-Akku mit PV-Panel möglicherweise eine kleine Version der [[SolarBox]]

===Betriebstechnik - (Brainbox v1.0)===

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox 02.jpg|300px|mini|rechts|die geöffnete Box mit der Betriebstechnik: Das EC Modul fehlt, genauso wie die Steckerplatine und die Verkabelung der Breakout Boards. 2 Schläuche führen durch die Box, zu den im Innern geschützen Servoventilen und hinaus zum Wassertank.]]

* Version 1.0 ist in einer Tupperdose untergebracht, die mit 6 Kabelverschraubungen versehen ist
* integrierte DC-DC Wandler für entsprechende Geräte (Arduino 5V, Sauerstoffpumpe 9V, ...)
* [https://www.arduino.cc/ Arduino] Mikrokcontroller (v1.1: [https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno Arduino Uno])
* [http://www.uctronics.com/liquid-ph0-14-value-detect-test-sensor-module-with-at-for-arduino.html Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/PH-Electrode-Probe-BNC-Connector-for-Aquarium-PH-Control-Meter-Sensor-/371461468037?hash=item567cd42f85:g:gKYAAOSwqYBWn56E PH Sonde] (alternativ, ein [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Modul] kopieren)
* [http://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/minieC-i2c-eC-interface/ Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/EC-ELEKTRODE-SONDE-LEITWERT-LEITFAHIGKEIT-ERSATZELEKTRODE-WASSERDICHT-S10-/361490745576?hash=item542a8708e8:g:7HoAAOSw3ydVpkGz EC Sonde]
* elektronisch ansteuerbare Ventile (s.o. [[Boxfarm#Autonomie|Autonomie]])
* Potentiometer für die Regelung der Pumpe
* Optional: Relais für die Pumpe
* Optional: WLAN Modul für Arduino

Boxfarm

2016-03-06T18:59:38Z

Mario: /* Leitungen und Verbindungen */

== Mobile Hydroponikfarm ==

[[File:Project-icon_boxfarm_rgb_wikithumb.png|372px|left]]

[[File:Boxfarm_prototype_1.1_thumb.jpg|thumb|300px|right|Ein einzelnes gering dimensioniertes Modul der Version 1.1, voll ausgestattet. Beliebig in der Größe Skalierbar]]

=== Überblick ===

Die '''Boxfarm''' ist ein kleiner experimenteller Prototyp einer transportablen Hydroponikfarm, basierend auf dem [https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrokultur#Nutrient_Film_Technique_.28NFT.29 NFT Verfahren (Nutrient Film Technique)]. Ein anpassungsfähiges Design, beliebig in der Größe skalierbar, teilautomatisiert mit geplanter Off-Grid Erweiterung (energieautark). Eine Erweiterung auf [https://de.wikipedia.org/wiki/Aquaponik Aquaponik], mit einem Fischbecken, scheint das derzeitige Design ebenfalls zuzulassen. Das Modul entstand ursprünglich für eine [http://www.stuttgartopenfair.de/27/transform-stuttgart-karawane-des-wandels Demo lösungsorienteriter Konzepte] der Selbstorganisation und Deglobalisierung in Stuttgart als Aufsatz für den Frachtbereich eines Lastenrads. Es steckte dort quasi drin und schien mit diesem verschmolzen - sollte natürlich abnehmbar sein. Das Gerüst in dieser Variante ist mechanisch kompatibel mit dem [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Nodes]-Design der Hamburger Entwickler der [http://www.xyzcargo.com/ XYZ-Cargo Lastenräder]. Nun dient es als Prototyp einer beliebig vergrößerbaren NFT Anlage, die nun weiter verbessert wird.

<gallery widths="600" heights="468" perrow="1">
File:BoxfarmMindmap.png| Als kompletter Überblick über Eigenschaften, Bestandteile, und Entwicklungs-Timeline dient ein Projektplan der Boxfarm 1.1 als Mindmap. Wird regelmäßig aktualisiert (Stand: 22. Feb. 2016). ([https://cloud.tzm-deutschland.de/index.php/s/ZRevcTYTYJMgmZh *.xmind Quelldatei])
</gallery>

=== Wichtigste Eigenschaften ===

[[Datei:Boxfarm 1.1 komplett progress 02.jpg|200px|mini|rechts|Seitenansicht des Rahmens mit den montierten Pflanzkanälen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 01.jpg|200px|mini|Die schräg angeordneten Pflanzkanäle mit Netztöpfen. Montiert sind sie durch 'Schlingen' aus einem Lochband aus Metall, das am L-Profil oben verschraubt ist]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 xyz node system verschraubt 1.jpg|200px|mini|rechts|Das XYZ Verbindungsdesign - hier das Heck der Boxfarm 1.1 mit dem Querprofil, das den Wassertank festhällt]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert.jpg|200px|mini|rechts|Kupferhülsen als improvisioerte Adapter, um den Schlauch dicker zu machen für Verbindung an das 15 mm PE Rohr]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert 02.jpg|200px|mini|rechts|Schlauch steckt dank der Hülse fest im PE Rohr]]
==== Grundgedanken ====
* '''Upcyclinggedanke:''' Einige Teile flossen in die flexible Konstruktion ein, weil sie zufällig verfügbar waren und leicht angepasst wurden
** Aluprofile im Keller
** Schläuche für die Pumpe passend, mit als Adapter zweckentfremdeten Gegenständen verbunden
** Ein Eimer mit Verschlussdeckel ('Obi-Eimer') als Wassertank
* '''maximum adaptability'''
** sehr hohe upgradefreudigkeit (Upcycling vs. Industrielevel) und in großen Dimensionen ermöglichen, ohne von den Bauplänen abzuweichen.
** Leichte Ab- und Anmontierbarkeit der Energiequelle/Elektronik/Pumpen/Nährstofftanks
* trotzdem '''hohes Produktniveu:''' es gibt simplere Konstruktionene im Internet, die einfacher zu bauen sind, allerdings meist nur für ihre momentane Größe konzipiert, sowie schlechter erweiterbar, wenn nicht von vorn herein an Upgrades gedacht wird
* '''stufenlose Skalierbarkeit'''
** '''Vertikal:''' längere vertikale Profile hinten = steilerer Hang = längere schräge Profile, auf denen die Kanäle montiert = mehr Kanäle auf kleiner Fläche
** '''Horizontal:''' einfach längere Rohre auf geklonte Alurahmen montieren, sodass ein vollausgestatteter Rahmen eine größere Beetgröße verwalten kann. Die Klone müssen das selbe Format haben, können mit größerem Abstand aufgestellt werden (spart Material) und nur einer muss mit Betriebstechnik und Tank versehen werden. Die Rahmen können auch tiefer sein, d.h. ebenfalls mehr Kanäle.

'''Ein Kompromisslastiges Design, erhöht m.E. aber die Anpassbarkeit...'''

==== offener stabiler Rahmen ====

Die Alukonstruktion aus eloxierten Quadrahtrohrprofilen ist recyclebar, wetterfest und durch das o.g. [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ Nodes] System sehr stabil, gut für Transport. Die HT Rohre bekommt man überall und die Tankdurchführungen mit Schlauchtüllen (ursprüngliche Idee in der Brainstorming Phase und für 1.2 geplant) bekommt man aus dem Bootsbau, die Schläuche dafür in jedem Baumarkt oder Zoohandlung. Die PE-Rohre mit den Klemmverbindern sind professionell, allerdings etwas 'over-engineered'. Man kann für v1.2+ statt Winkel auch gerade Klemmverbinder oder Borddurchlässe mit Tüllen aus einem Guss verwenden und mit flexiblen Schläuchen direkt in Löcher in die Oberseite der unteren Kanäle rein - spart im Vergleich zu v1.1 eine Menge Ressourcen.

* Nachteil beim XYZ Node System: Es muss abgewandelt werden, wenn die Boxfarm 'vollwertig' Open Source werden soll. Der Entwicker [http://n55.dk/NEWS/omninews.html n55] hat dieses Design [http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ eingeschränkt lizensiert]. Kommerzielle Nutzung (Verkauf von Bausätzen u.a.) ist der OSE Germany nicht erlaubt. Also in dieser Variante keine 'vollwertig' freie Hardware.

==== Semi-Modularität ====

Modular im eigentlichen Sinne ist es nur bedingt, denn für eine Skalierung durch die Kombination gleicher Module entstünde beim derzeitigen Design ein 'Cluster' aus unnötig viel verbautem Material. Output und Materialverbrauch würden fast linear zunehmen. Effizient wäre nur eine '''super-lineare Skalierung''', wenn sich die Materialmenge der Gesamtkonstruktion bei einer Vergößerung geringer erhöht.
Bsp: +300% Rohre, +40% Aluminium, +0% Verbindungsleitungen -> 300% mehr Pflanzen

Jedes Modul (hier der Alurahmen) könnte, wenn es so gebaut ist, getrennt dann voll ausgestattet und unabhängig werden. Im Zusammenschluss können aber kleine und große Module oder mehrere 'Klone' mit sehr langen Rohrkanälen mit nur einer Pumpe, einem 5 l oder 10 l Wassertank, einem Controller, einem Satz Sensoren und einer Dantenschnittstelle in einem Hauptmodul funktionsfähig gemacht werden.
Wie die Größe des Kreislaufs sich allerdings auf die erforderliche Leistung der Pumpe auswirkt, wird sich zeigen. Hauptsache von der Konstruktion - es muss so wenig wie möglich ''mitmultipliziert'' werden. Ein z.B. 10 l Eimer eines 1m Moduls kann prinzipiell auch für größere Kreisläufe (2 - 10m) eingesetzt werden, solange in diesem kleinen Tank immer genug Wasser steht. Regulation der Pumpe ist wichtig!

==== Autonomie ====

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 01.jpg|200px|mini|Die Sonden und der Controller. Das SD-Kartenmodul gehört nicht dazu]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 02.jpg|200px|mini|Das PH Detection Interface Modul. Es gibt eine [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Variante] davon]]

Teilautomatisiert werden sollte sie durch elekrtonische Steuereung der Dosierung und der Werteüberwachung:
* Arduinobasiert
* TEMP-, PH- und EC-Sonden mit Schnittstellen
* Dosierungsautomatik durch Ventile
** 'Guerillavariante' mit Servos, die Schläuche knicken und lösen: Servos sind billiger und können bei Demontage komplett andere Zwecke erfüllen
** professioneller & teurer: Magnetventile (Solenoids), auch kleine müssen mit 12V angesteuert werden
* eine Platine mit Schraubklemmen und Pins für Stecker, damit muss das meiste nicht direkt an den Arduino angeschlossen werden

'''Fernwartung:'''
Personelle Ressourcen ermöglichen den Gedanken an eine Fernüberwachung mittels Ethernet/WLAN-Modul und einer App als Front End.
Bspw. eine Android-App, welche die Oberfläche bereitstellt, damit spart man sich auch ein Display am Device selbst, die App könnte dann auch Statistiken aufbereiten: wie oft wurde gedüngt, wie entwickelt sich der PH-Wert, wieviel von den Regulatoren wurde verwendet (Ventilöffnungszeiten und -dauer).

==== Autarker Betrieb ====

Der Rahmen lässt Raum für ordentliche Integration einer 12V-Batterie und eines Photovoltaikpanels (ca. 20W). Daher war angedacht, nur Geräte mit nicht mehr als 12V Eingangsspannung zu verwenden. WLAN für die Steuertechnik erleichtert das Überwachen.

==== Mögliche Pflanzen ====

* Erdbeeren
* Salate
* Buschbohnen
* ...?

== Konstruktion ==

=== Rahmen ===

[[Datei:Xyz node system by n55.dk.jpg|200px|mini|rechts|2 Ecken einer xyz Nodes Konstruktion von Außen und von Innen gesehen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 wassertank 01.jpg|200px|mini|rechts|Der 10 l Eimer als Wassertank, ohne Befestigung vom Rahmen gehalten]]

* Aluprofile: 20 mm Quadratrohre, 1,5mm Stärke
* konstruiert nach dem Prinzip des [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Node-Systems] von [http://n55.dk/ N55] (CC-BY-NC-SA)
* Prinzipiell ist eine Neukonstruktion des Rahmens basierend auf dem [[Universal Prototyping Kit|UniPro-kit]] möglich
* verstellbare Stempel an den Füßen, um bei Unebenheiten stabil zu stehen
* Eine Querstrebe ermöglicht das befestigungslose Einhängen eines 10L [http://www.eimerzentrale.de/epages/62877003.sf/de_DE/?ObjectID=40584665&ViewAction=ViewFaceted&FacetValue_CategoryID=40584665 Kunststoffeimers] als Wassertank
* Zwischen den Beinen kann prinzipell ein Fischtank platziert werden, bzw. muss der Rahmen dann passend groß sein, um platzsparend über einem fischfreundlichen Tank stehen zu können

===Pflanzreihenkanäle===
* graue HT-Rohre (trinkwassergeeignet)
* erhältliche Durchmesser: 90, 110, 125 oder 160 mm
* HT-Rohrstopfen präpariert mit Tankdurchführungen
* runde Löcher sägen für Töpfe
* '''v1.2+ Verbesserung:''' eckige Löcher vorzeichnen und mit einem Heißschneidegerät herausschmelzen

===Leitungen und Verbindungen===
[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 02.jpg|200px|mini|rechts|Die Kanäle mit PE Rohr Klemmverbindern. Zuviel Material. Man könnte sich viel material und Geld aparen: Ein Winkel (wenn nicht beide) und ein Tankdurchlass)]]
* HT-Rohrstopfen präparieren mit Tankdurchführungen
* PE-Rohr-Klemmverbinder (Übergangswinkel, 1/2" Innengewinde) - professionell, aber teuer und klobig)
* diverse Adapterimprovisationen für den Anschluss der Pumpe und um verfügbare Schlauchabfälle zu verwenden (Upcycling)
* '''v1.2+ Verbesserung:''' Bohrddurchlässe, 1/2" Außengewinde & 15mm mit Schlauchtüllen und entsprechende Aquaristikschläuchen

===Pflanzenbereich===
* Gitternetztöpfe rund
* Durchmesser 55, 80 oder 100 mm?
* '''v1.2+ Verbesserung:''' wenn eckige Löcher entsprechend groß, keine Töpfe sondern Rohre mit Blähton füllen

===Versorgung===
* Luft- (Air Stone) und Wasserpumpen
* 12V Netzteil (v1.1)
* kl. Tank, gefüllt mit konzentrierterer Düngerlösung zur Dosierung/Anreicherung, sobald in der Lösung Nährstoffmangel entsteht
* kl. Tank, gefüllt mit pH Regulator Flüssigkeit zur Dosierung/Anreicherung, sobald die Sensormessung ergibt, dass Bedarf besteht
* '''v1.2+ optional:''' 12V Akku mit PV Panel möglicherweise eine kleine Version der [[SolarBox]]

===Betriebstechnik - (Brainbox v1.0)===

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox 02.jpg|300px|mini|rechts|die geöffnete Box mit der Betriebstechnik: Das EC Modul fehlt, genauso wie die Steckerplatine und die Verkabelung der Breakout Boards. 2 Schläuche führen durch die Box, zu den im Innern geschützen Servoventilen und hinaus zum Wassertank.]]

* Version 1.0 ist in einer Tupperdose untergebracht, die mit 6 Kabelverschraubungen versehen ist
* integrierte DC-DC Wandler für entsprechende Geräte (Arduino 5V, Sauerstoffpumpe 9V, ...)
* [https://www.arduino.cc/ Arduino] Mikrokcontroller (v1.1: [https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno Arduino Uno])
* [http://www.uctronics.com/liquid-ph0-14-value-detect-test-sensor-module-with-at-for-arduino.html Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/PH-Electrode-Probe-BNC-Connector-for-Aquarium-PH-Control-Meter-Sensor-/371461468037?hash=item567cd42f85:g:gKYAAOSwqYBWn56E PH Sonde] (alternativ, ein [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Modul] kopieren)
* [http://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/minieC-i2c-eC-interface/ Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/EC-ELEKTRODE-SONDE-LEITWERT-LEITFAHIGKEIT-ERSATZELEKTRODE-WASSERDICHT-S10-/361490745576?hash=item542a8708e8:g:7HoAAOSw3ydVpkGz EC Sonde]
* elektronisch ansteuerbare Ventile (s.o. [[Boxfarm#Autonomie|Autonomie]])
* Potentiometer für die Regelung der Pumpe
* Optional: Relais für die Pumpe
* Optional: WLAN Modul für Arduino

Boxfarm

2016-03-06T18:58:33Z

Mario: /* Pflanzreihenkanäle */

== Mobile Hydroponikfarm ==

[[File:Project-icon_boxfarm_rgb_wikithumb.png|372px|left]]

[[File:Boxfarm_prototype_1.1_thumb.jpg|thumb|300px|right|Ein einzelnes gering dimensioniertes Modul der Version 1.1, voll ausgestattet. Beliebig in der Größe Skalierbar]]

=== Überblick ===

Die '''Boxfarm''' ist ein kleiner experimenteller Prototyp einer transportablen Hydroponikfarm, basierend auf dem [https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrokultur#Nutrient_Film_Technique_.28NFT.29 NFT Verfahren (Nutrient Film Technique)]. Ein anpassungsfähiges Design, beliebig in der Größe skalierbar, teilautomatisiert mit geplanter Off-Grid Erweiterung (energieautark). Eine Erweiterung auf [https://de.wikipedia.org/wiki/Aquaponik Aquaponik], mit einem Fischbecken, scheint das derzeitige Design ebenfalls zuzulassen. Das Modul entstand ursprünglich für eine [http://www.stuttgartopenfair.de/27/transform-stuttgart-karawane-des-wandels Demo lösungsorienteriter Konzepte] der Selbstorganisation und Deglobalisierung in Stuttgart als Aufsatz für den Frachtbereich eines Lastenrads. Es steckte dort quasi drin und schien mit diesem verschmolzen - sollte natürlich abnehmbar sein. Das Gerüst in dieser Variante ist mechanisch kompatibel mit dem [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Nodes]-Design der Hamburger Entwickler der [http://www.xyzcargo.com/ XYZ-Cargo Lastenräder]. Nun dient es als Prototyp einer beliebig vergrößerbaren NFT Anlage, die nun weiter verbessert wird.

<gallery widths="600" heights="468" perrow="1">
File:BoxfarmMindmap.png| Als kompletter Überblick über Eigenschaften, Bestandteile, und Entwicklungs-Timeline dient ein Projektplan der Boxfarm 1.1 als Mindmap. Wird regelmäßig aktualisiert (Stand: 22. Feb. 2016). ([https://cloud.tzm-deutschland.de/index.php/s/ZRevcTYTYJMgmZh *.xmind Quelldatei])
</gallery>

=== Wichtigste Eigenschaften ===

[[Datei:Boxfarm 1.1 komplett progress 02.jpg|200px|mini|rechts|Seitenansicht des Rahmens mit den montierten Pflanzkanälen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 01.jpg|200px|mini|Die schräg angeordneten Pflanzkanäle mit Netztöpfen. Montiert sind sie durch 'Schlingen' aus einem Lochband aus Metall, das am L-Profil oben verschraubt ist]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 xyz node system verschraubt 1.jpg|200px|mini|rechts|Das XYZ Verbindungsdesign - hier das Heck der Boxfarm 1.1 mit dem Querprofil, das den Wassertank festhällt]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert.jpg|200px|mini|rechts|Kupferhülsen als improvisioerte Adapter, um den Schlauch dicker zu machen für Verbindung an das 15 mm PE Rohr]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert 02.jpg|200px|mini|rechts|Schlauch steckt dank der Hülse fest im PE Rohr]]
==== Grundgedanken ====
* '''Upcyclinggedanke:''' Einige Teile flossen in die flexible Konstruktion ein, weil sie zufällig verfügbar waren und leicht angepasst wurden
** Aluprofile im Keller
** Schläuche für die Pumpe passend, mit als Adapter zweckentfremdeten Gegenständen verbunden
** Ein Eimer mit Verschlussdeckel ('Obi-Eimer') als Wassertank
* '''maximum adaptability'''
** sehr hohe upgradefreudigkeit (Upcycling vs. Industrielevel) und in großen Dimensionen ermöglichen, ohne von den Bauplänen abzuweichen.
** Leichte Ab- und Anmontierbarkeit der Energiequelle/Elektronik/Pumpen/Nährstofftanks
* trotzdem '''hohes Produktniveu:''' es gibt simplere Konstruktionene im Internet, die einfacher zu bauen sind, allerdings meist nur für ihre momentane Größe konzipiert, sowie schlechter erweiterbar, wenn nicht von vorn herein an Upgrades gedacht wird
* '''stufenlose Skalierbarkeit'''
** '''Vertikal:''' längere vertikale Profile hinten = steilerer Hang = längere schräge Profile, auf denen die Kanäle montiert = mehr Kanäle auf kleiner Fläche
** '''Horizontal:''' einfach längere Rohre auf geklonte Alurahmen montieren, sodass ein vollausgestatteter Rahmen eine größere Beetgröße verwalten kann. Die Klone müssen das selbe Format haben, können mit größerem Abstand aufgestellt werden (spart Material) und nur einer muss mit Betriebstechnik und Tank versehen werden. Die Rahmen können auch tiefer sein, d.h. ebenfalls mehr Kanäle.

'''Ein Kompromisslastiges Design, erhöht m.E. aber die Anpassbarkeit...'''

==== offener stabiler Rahmen ====

Die Alukonstruktion aus eloxierten Quadrahtrohrprofilen ist recyclebar, wetterfest und durch das o.g. [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ Nodes] System sehr stabil, gut für Transport. Die HT Rohre bekommt man überall und die Tankdurchführungen mit Schlauchtüllen (ursprüngliche Idee in der Brainstorming Phase und für 1.2 geplant) bekommt man aus dem Bootsbau, die Schläuche dafür in jedem Baumarkt oder Zoohandlung. Die PE-Rohre mit den Klemmverbindern sind professionell, allerdings etwas 'over-engineered'. Man kann für v1.2+ statt Winkel auch gerade Klemmverbinder oder Borddurchlässe mit Tüllen aus einem Guss verwenden und mit flexiblen Schläuchen direkt in Löcher in die Oberseite der unteren Kanäle rein - spart im Vergleich zu v1.1 eine Menge Ressourcen.

* Nachteil beim XYZ Node System: Es muss abgewandelt werden, wenn die Boxfarm 'vollwertig' Open Source werden soll. Der Entwicker [http://n55.dk/NEWS/omninews.html n55] hat dieses Design [http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ eingeschränkt lizensiert]. Kommerzielle Nutzung (Verkauf von Bausätzen u.a.) ist der OSE Germany nicht erlaubt. Also in dieser Variante keine 'vollwertig' freie Hardware.

==== Semi-Modularität ====

Modular im eigentlichen Sinne ist es nur bedingt, denn für eine Skalierung durch die Kombination gleicher Module entstünde beim derzeitigen Design ein 'Cluster' aus unnötig viel verbautem Material. Output und Materialverbrauch würden fast linear zunehmen. Effizient wäre nur eine '''super-lineare Skalierung''', wenn sich die Materialmenge der Gesamtkonstruktion bei einer Vergößerung geringer erhöht.
Bsp: +300% Rohre, +40% Aluminium, +0% Verbindungsleitungen -> 300% mehr Pflanzen

Jedes Modul (hier der Alurahmen) könnte, wenn es so gebaut ist, getrennt dann voll ausgestattet und unabhängig werden. Im Zusammenschluss können aber kleine und große Module oder mehrere 'Klone' mit sehr langen Rohrkanälen mit nur einer Pumpe, einem 5 l oder 10 l Wassertank, einem Controller, einem Satz Sensoren und einer Dantenschnittstelle in einem Hauptmodul funktionsfähig gemacht werden.
Wie die Größe des Kreislaufs sich allerdings auf die erforderliche Leistung der Pumpe auswirkt, wird sich zeigen. Hauptsache von der Konstruktion - es muss so wenig wie möglich ''mitmultipliziert'' werden. Ein z.B. 10 l Eimer eines 1m Moduls kann prinzipiell auch für größere Kreisläufe (2 - 10m) eingesetzt werden, solange in diesem kleinen Tank immer genug Wasser steht. Regulation der Pumpe ist wichtig!

==== Autonomie ====

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 01.jpg|200px|mini|Die Sonden und der Controller. Das SD-Kartenmodul gehört nicht dazu]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 02.jpg|200px|mini|Das PH Detection Interface Modul. Es gibt eine [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Variante] davon]]

Teilautomatisiert werden sollte sie durch elekrtonische Steuereung der Dosierung und der Werteüberwachung:
* Arduinobasiert
* TEMP-, PH- und EC-Sonden mit Schnittstellen
* Dosierungsautomatik durch Ventile
** 'Guerillavariante' mit Servos, die Schläuche knicken und lösen: Servos sind billiger und können bei Demontage komplett andere Zwecke erfüllen
** professioneller & teurer: Magnetventile (Solenoids), auch kleine müssen mit 12V angesteuert werden
* eine Platine mit Schraubklemmen und Pins für Stecker, damit muss das meiste nicht direkt an den Arduino angeschlossen werden

'''Fernwartung:'''
Personelle Ressourcen ermöglichen den Gedanken an eine Fernüberwachung mittels Ethernet/WLAN-Modul und einer App als Front End.
Bspw. eine Android-App, welche die Oberfläche bereitstellt, damit spart man sich auch ein Display am Device selbst, die App könnte dann auch Statistiken aufbereiten: wie oft wurde gedüngt, wie entwickelt sich der PH-Wert, wieviel von den Regulatoren wurde verwendet (Ventilöffnungszeiten und -dauer).

==== Autarker Betrieb ====

Der Rahmen lässt Raum für ordentliche Integration einer 12V-Batterie und eines Photovoltaikpanels (ca. 20W). Daher war angedacht, nur Geräte mit nicht mehr als 12V Eingangsspannung zu verwenden. WLAN für die Steuertechnik erleichtert das Überwachen.

==== Mögliche Pflanzen ====

* Erdbeeren
* Salate
* Buschbohnen
* ...?

== Konstruktion ==

=== Rahmen ===

[[Datei:Xyz node system by n55.dk.jpg|200px|mini|rechts|2 Ecken einer xyz Nodes Konstruktion von Außen und von Innen gesehen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 wassertank 01.jpg|200px|mini|rechts|Der 10 l Eimer als Wassertank, ohne Befestigung vom Rahmen gehalten]]

* Aluprofile: 20 mm Quadratrohre, 1,5mm Stärke
* konstruiert nach dem Prinzip des [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Node-Systems] von [http://n55.dk/ N55] (CC-BY-NC-SA)
* Prinzipiell ist eine Neukonstruktion des Rahmens basierend auf dem [[Universal Prototyping Kit|UniPro-kit]] möglich
* verstellbare Stempel an den Füßen, um bei Unebenheiten stabil zu stehen
* Eine Querstrebe ermöglicht das befestigungslose Einhängen eines 10L [http://www.eimerzentrale.de/epages/62877003.sf/de_DE/?ObjectID=40584665&ViewAction=ViewFaceted&FacetValue_CategoryID=40584665 Kunststoffeimers] als Wassertank
* Zwischen den Beinen kann prinzipell ein Fischtank platziert werden, bzw. muss der Rahmen dann passend groß sein, um platzsparend über einem fischfreundlichen Tank stehen zu können

===Pflanzreihenkanäle===
* graue HT-Rohre (trinkwassergeeignet)
* erhältliche Durchmesser: 90, 110, 125 oder 160 mm
* HT-Rohrstopfen präpariert mit Tankdurchführungen
* runde Löcher sägen für Töpfe
* '''v1.2+ Verbesserung:''' eckige Löcher vorzeichnen und mit einem Heißschneidegerät herausschmelzen

===Leitungen und Verbindungen===
[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 02.jpg|200px|mini|rechts|Die Kanäle mit PE Rohr Klemmverbindern. Zuviel Material. Man könnte sich viel material und Geld aparen: Ein Winkel (wenn nicht beide) und ein Tankdurchlass)]]
* HT Rohrstopfen präparieren mit Tankdurchführungen
* PE Rohr Klemmverbinder (Übergangswinkel, 1/2" Innengewinde) - professionell, aber teuer und klobig)
* diverse Adapterimprovisationen für den Anschluss der Pumpe und um verfügbare Schlauchabfälle zu verwenden (Upcycling)
* '''v1.2+ Verbesserung:''' Borddurchlässe, 1/2" Außengewinde & 15mm mit Schlauchtüllen und entsprechende Aquaristikschläuche

===Pflanzenbereich===
* Gitternetztöpfe rund
* Durchmesser 55, 80 oder 100 mm?
* '''v1.2+ Verbesserung:''' wenn eckige Löcher entsprechend groß, keine Töpfe sondern Rohre mit Blähton füllen

===Versorgung===
* Luft- (Air Stone) und Wasserpumpen
* 12V Netzteil (v1.1)
* kl. Tank, gefüllt mit konzentrierterer Düngerlösung zur Dosierung/Anreicherung, sobald in der Lösung Nährstoffmangel entsteht
* kl. Tank, gefüllt mit pH Regulator Flüssigkeit zur Dosierung/Anreicherung, sobald die Sensormessung ergibt, dass Bedarf besteht
* '''v1.2+ optional:''' 12V Akku mit PV Panel möglicherweise eine kleine Version der [[SolarBox]]

===Betriebstechnik - (Brainbox v1.0)===

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox 02.jpg|300px|mini|rechts|die geöffnete Box mit der Betriebstechnik: Das EC Modul fehlt, genauso wie die Steckerplatine und die Verkabelung der Breakout Boards. 2 Schläuche führen durch die Box, zu den im Innern geschützen Servoventilen und hinaus zum Wassertank.]]

* Version 1.0 ist in einer Tupperdose untergebracht, die mit 6 Kabelverschraubungen versehen ist
* integrierte DC-DC Wandler für entsprechende Geräte (Arduino 5V, Sauerstoffpumpe 9V, ...)
* [https://www.arduino.cc/ Arduino] Mikrokcontroller (v1.1: [https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno Arduino Uno])
* [http://www.uctronics.com/liquid-ph0-14-value-detect-test-sensor-module-with-at-for-arduino.html Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/PH-Electrode-Probe-BNC-Connector-for-Aquarium-PH-Control-Meter-Sensor-/371461468037?hash=item567cd42f85:g:gKYAAOSwqYBWn56E PH Sonde] (alternativ, ein [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Modul] kopieren)
* [http://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/minieC-i2c-eC-interface/ Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/EC-ELEKTRODE-SONDE-LEITWERT-LEITFAHIGKEIT-ERSATZELEKTRODE-WASSERDICHT-S10-/361490745576?hash=item542a8708e8:g:7HoAAOSw3ydVpkGz EC Sonde]
* elektronisch ansteuerbare Ventile (s.o. [[Boxfarm#Autonomie|Autonomie]])
* Potentiometer für die Regelung der Pumpe
* Optional: Relais für die Pumpe
* Optional: WLAN Modul für Arduino

Boxfarm

2016-03-06T18:55:26Z

Mario: /* Rahmen */

== Mobile Hydroponikfarm ==

[[File:Project-icon_boxfarm_rgb_wikithumb.png|372px|left]]

[[File:Boxfarm_prototype_1.1_thumb.jpg|thumb|300px|right|Ein einzelnes gering dimensioniertes Modul der Version 1.1, voll ausgestattet. Beliebig in der Größe Skalierbar]]

=== Überblick ===

Die '''Boxfarm''' ist ein kleiner experimenteller Prototyp einer transportablen Hydroponikfarm, basierend auf dem [https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrokultur#Nutrient_Film_Technique_.28NFT.29 NFT Verfahren (Nutrient Film Technique)]. Ein anpassungsfähiges Design, beliebig in der Größe skalierbar, teilautomatisiert mit geplanter Off-Grid Erweiterung (energieautark). Eine Erweiterung auf [https://de.wikipedia.org/wiki/Aquaponik Aquaponik], mit einem Fischbecken, scheint das derzeitige Design ebenfalls zuzulassen. Das Modul entstand ursprünglich für eine [http://www.stuttgartopenfair.de/27/transform-stuttgart-karawane-des-wandels Demo lösungsorienteriter Konzepte] der Selbstorganisation und Deglobalisierung in Stuttgart als Aufsatz für den Frachtbereich eines Lastenrads. Es steckte dort quasi drin und schien mit diesem verschmolzen - sollte natürlich abnehmbar sein. Das Gerüst in dieser Variante ist mechanisch kompatibel mit dem [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Nodes]-Design der Hamburger Entwickler der [http://www.xyzcargo.com/ XYZ-Cargo Lastenräder]. Nun dient es als Prototyp einer beliebig vergrößerbaren NFT Anlage, die nun weiter verbessert wird.

<gallery widths="600" heights="468" perrow="1">
File:BoxfarmMindmap.png| Als kompletter Überblick über Eigenschaften, Bestandteile, und Entwicklungs-Timeline dient ein Projektplan der Boxfarm 1.1 als Mindmap. Wird regelmäßig aktualisiert (Stand: 22. Feb. 2016). ([https://cloud.tzm-deutschland.de/index.php/s/ZRevcTYTYJMgmZh *.xmind Quelldatei])
</gallery>

=== Wichtigste Eigenschaften ===

[[Datei:Boxfarm 1.1 komplett progress 02.jpg|200px|mini|rechts|Seitenansicht des Rahmens mit den montierten Pflanzkanälen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 01.jpg|200px|mini|Die schräg angeordneten Pflanzkanäle mit Netztöpfen. Montiert sind sie durch 'Schlingen' aus einem Lochband aus Metall, das am L-Profil oben verschraubt ist]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 xyz node system verschraubt 1.jpg|200px|mini|rechts|Das XYZ Verbindungsdesign - hier das Heck der Boxfarm 1.1 mit dem Querprofil, das den Wassertank festhällt]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert.jpg|200px|mini|rechts|Kupferhülsen als improvisioerte Adapter, um den Schlauch dicker zu machen für Verbindung an das 15 mm PE Rohr]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert 02.jpg|200px|mini|rechts|Schlauch steckt dank der Hülse fest im PE Rohr]]
==== Grundgedanken ====
* '''Upcyclinggedanke:''' Einige Teile flossen in die flexible Konstruktion ein, weil sie zufällig verfügbar waren und leicht angepasst wurden
** Aluprofile im Keller
** Schläuche für die Pumpe passend, mit als Adapter zweckentfremdeten Gegenständen verbunden
** Ein Eimer mit Verschlussdeckel ('Obi-Eimer') als Wassertank
* '''maximum adaptability'''
** sehr hohe upgradefreudigkeit (Upcycling vs. Industrielevel) und in großen Dimensionen ermöglichen, ohne von den Bauplänen abzuweichen.
** Leichte Ab- und Anmontierbarkeit der Energiequelle/Elektronik/Pumpen/Nährstofftanks
* trotzdem '''hohes Produktniveu:''' es gibt simplere Konstruktionene im Internet, die einfacher zu bauen sind, allerdings meist nur für ihre momentane Größe konzipiert, sowie schlechter erweiterbar, wenn nicht von vorn herein an Upgrades gedacht wird
* '''stufenlose Skalierbarkeit'''
** '''Vertikal:''' längere vertikale Profile hinten = steilerer Hang = längere schräge Profile, auf denen die Kanäle montiert = mehr Kanäle auf kleiner Fläche
** '''Horizontal:''' einfach längere Rohre auf geklonte Alurahmen montieren, sodass ein vollausgestatteter Rahmen eine größere Beetgröße verwalten kann. Die Klone müssen das selbe Format haben, können mit größerem Abstand aufgestellt werden (spart Material) und nur einer muss mit Betriebstechnik und Tank versehen werden. Die Rahmen können auch tiefer sein, d.h. ebenfalls mehr Kanäle.

'''Ein Kompromisslastiges Design, erhöht m.E. aber die Anpassbarkeit...'''

==== offener stabiler Rahmen ====

Die Alukonstruktion aus eloxierten Quadrahtrohrprofilen ist recyclebar, wetterfest und durch das o.g. [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ Nodes] System sehr stabil, gut für Transport. Die HT Rohre bekommt man überall und die Tankdurchführungen mit Schlauchtüllen (ursprüngliche Idee in der Brainstorming Phase und für 1.2 geplant) bekommt man aus dem Bootsbau, die Schläuche dafür in jedem Baumarkt oder Zoohandlung. Die PE-Rohre mit den Klemmverbindern sind professionell, allerdings etwas 'over-engineered'. Man kann für v1.2+ statt Winkel auch gerade Klemmverbinder oder Borddurchlässe mit Tüllen aus einem Guss verwenden und mit flexiblen Schläuchen direkt in Löcher in die Oberseite der unteren Kanäle rein - spart im Vergleich zu v1.1 eine Menge Ressourcen.

* Nachteil beim XYZ Node System: Es muss abgewandelt werden, wenn die Boxfarm 'vollwertig' Open Source werden soll. Der Entwicker [http://n55.dk/NEWS/omninews.html n55] hat dieses Design [http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ eingeschränkt lizensiert]. Kommerzielle Nutzung (Verkauf von Bausätzen u.a.) ist der OSE Germany nicht erlaubt. Also in dieser Variante keine 'vollwertig' freie Hardware.

==== Semi-Modularität ====

Modular im eigentlichen Sinne ist es nur bedingt, denn für eine Skalierung durch die Kombination gleicher Module entstünde beim derzeitigen Design ein 'Cluster' aus unnötig viel verbautem Material. Output und Materialverbrauch würden fast linear zunehmen. Effizient wäre nur eine '''super-lineare Skalierung''', wenn sich die Materialmenge der Gesamtkonstruktion bei einer Vergößerung geringer erhöht.
Bsp: +300% Rohre, +40% Aluminium, +0% Verbindungsleitungen -> 300% mehr Pflanzen

Jedes Modul (hier der Alurahmen) könnte, wenn es so gebaut ist, getrennt dann voll ausgestattet und unabhängig werden. Im Zusammenschluss können aber kleine und große Module oder mehrere 'Klone' mit sehr langen Rohrkanälen mit nur einer Pumpe, einem 5 l oder 10 l Wassertank, einem Controller, einem Satz Sensoren und einer Dantenschnittstelle in einem Hauptmodul funktionsfähig gemacht werden.
Wie die Größe des Kreislaufs sich allerdings auf die erforderliche Leistung der Pumpe auswirkt, wird sich zeigen. Hauptsache von der Konstruktion - es muss so wenig wie möglich ''mitmultipliziert'' werden. Ein z.B. 10 l Eimer eines 1m Moduls kann prinzipiell auch für größere Kreisläufe (2 - 10m) eingesetzt werden, solange in diesem kleinen Tank immer genug Wasser steht. Regulation der Pumpe ist wichtig!

==== Autonomie ====

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 01.jpg|200px|mini|Die Sonden und der Controller. Das SD-Kartenmodul gehört nicht dazu]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 02.jpg|200px|mini|Das PH Detection Interface Modul. Es gibt eine [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Variante] davon]]

Teilautomatisiert werden sollte sie durch elekrtonische Steuereung der Dosierung und der Werteüberwachung:
* Arduinobasiert
* TEMP-, PH- und EC-Sonden mit Schnittstellen
* Dosierungsautomatik durch Ventile
** 'Guerillavariante' mit Servos, die Schläuche knicken und lösen: Servos sind billiger und können bei Demontage komplett andere Zwecke erfüllen
** professioneller & teurer: Magnetventile (Solenoids), auch kleine müssen mit 12V angesteuert werden
* eine Platine mit Schraubklemmen und Pins für Stecker, damit muss das meiste nicht direkt an den Arduino angeschlossen werden

'''Fernwartung:'''
Personelle Ressourcen ermöglichen den Gedanken an eine Fernüberwachung mittels Ethernet/WLAN-Modul und einer App als Front End.
Bspw. eine Android-App, welche die Oberfläche bereitstellt, damit spart man sich auch ein Display am Device selbst, die App könnte dann auch Statistiken aufbereiten: wie oft wurde gedüngt, wie entwickelt sich der PH-Wert, wieviel von den Regulatoren wurde verwendet (Ventilöffnungszeiten und -dauer).

==== Autarker Betrieb ====

Der Rahmen lässt Raum für ordentliche Integration einer 12V-Batterie und eines Photovoltaikpanels (ca. 20W). Daher war angedacht, nur Geräte mit nicht mehr als 12V Eingangsspannung zu verwenden. WLAN für die Steuertechnik erleichtert das Überwachen.

==== Mögliche Pflanzen ====

* Erdbeeren
* Salate
* Buschbohnen
* ...?

== Konstruktion ==

=== Rahmen ===

[[Datei:Xyz node system by n55.dk.jpg|200px|mini|rechts|2 Ecken einer xyz Nodes Konstruktion von Außen und von Innen gesehen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 wassertank 01.jpg|200px|mini|rechts|Der 10 l Eimer als Wassertank, ohne Befestigung vom Rahmen gehalten]]

* Aluprofile: 20 mm Quadratrohre, 1,5mm Stärke
* konstruiert nach dem Prinzip des [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Node-Systems] von [http://n55.dk/ N55] (CC-BY-NC-SA)
* Prinzipiell ist eine Neukonstruktion des Rahmens basierend auf dem [[Universal Prototyping Kit|UniPro-kit]] möglich
* verstellbare Stempel an den Füßen, um bei Unebenheiten stabil zu stehen
* Eine Querstrebe ermöglicht das befestigungslose Einhängen eines 10L [http://www.eimerzentrale.de/epages/62877003.sf/de_DE/?ObjectID=40584665&ViewAction=ViewFaceted&FacetValue_CategoryID=40584665 Kunststoffeimers] als Wassertank
* Zwischen den Beinen kann prinzipell ein Fischtank platziert werden, bzw. muss der Rahmen dann passend groß sein, um platzsparend über einem fischfreundlichen Tank stehen zu können

===Pflanzreihenkanäle===
* graue HT Rohre (trinkwassergeeignet)
* erhältliche Durchmesser: 90, 110, 125 oder 160 mm
* HT Rohrstopfen präpariert mit Tankdurchführungen
* runde Löcher sägen für Töpfe
* '''v1.2+ Verbesserung:''' eckige Löcher vorzeichnen und mit einem Heißschneidegerät herausschmelzen

===Leitungen und Verbindungen===
[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 02.jpg|200px|mini|rechts|Die Kanäle mit PE Rohr Klemmverbindern. Zuviel Material. Man könnte sich viel material und Geld aparen: Ein Winkel (wenn nicht beide) und ein Tankdurchlass)]]
* HT Rohrstopfen präparieren mit Tankdurchführungen
* PE Rohr Klemmverbinder (Übergangswinkel, 1/2" Innengewinde) - professionell, aber teuer und klobig)
* diverse Adapterimprovisationen für den Anschluss der Pumpe und um verfügbare Schlauchabfälle zu verwenden (Upcycling)
* '''v1.2+ Verbesserung:''' Borddurchlässe, 1/2" Außengewinde & 15mm mit Schlauchtüllen und entsprechende Aquaristikschläuche

===Pflanzenbereich===
* Gitternetztöpfe rund
* Durchmesser 55, 80 oder 100 mm?
* '''v1.2+ Verbesserung:''' wenn eckige Löcher entsprechend groß, keine Töpfe sondern Rohre mit Blähton füllen

===Versorgung===
* Luft- (Air Stone) und Wasserpumpen
* 12V Netzteil (v1.1)
* kl. Tank, gefüllt mit konzentrierterer Düngerlösung zur Dosierung/Anreicherung, sobald in der Lösung Nährstoffmangel entsteht
* kl. Tank, gefüllt mit pH Regulator Flüssigkeit zur Dosierung/Anreicherung, sobald die Sensormessung ergibt, dass Bedarf besteht
* '''v1.2+ optional:''' 12V Akku mit PV Panel möglicherweise eine kleine Version der [[SolarBox]]

===Betriebstechnik - (Brainbox v1.0)===

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox 02.jpg|300px|mini|rechts|die geöffnete Box mit der Betriebstechnik: Das EC Modul fehlt, genauso wie die Steckerplatine und die Verkabelung der Breakout Boards. 2 Schläuche führen durch die Box, zu den im Innern geschützen Servoventilen und hinaus zum Wassertank.]]

* Version 1.0 ist in einer Tupperdose untergebracht, die mit 6 Kabelverschraubungen versehen ist
* integrierte DC-DC Wandler für entsprechende Geräte (Arduino 5V, Sauerstoffpumpe 9V, ...)
* [https://www.arduino.cc/ Arduino] Mikrokcontroller (v1.1: [https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno Arduino Uno])
* [http://www.uctronics.com/liquid-ph0-14-value-detect-test-sensor-module-with-at-for-arduino.html Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/PH-Electrode-Probe-BNC-Connector-for-Aquarium-PH-Control-Meter-Sensor-/371461468037?hash=item567cd42f85:g:gKYAAOSwqYBWn56E PH Sonde] (alternativ, ein [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Modul] kopieren)
* [http://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/minieC-i2c-eC-interface/ Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/EC-ELEKTRODE-SONDE-LEITWERT-LEITFAHIGKEIT-ERSATZELEKTRODE-WASSERDICHT-S10-/361490745576?hash=item542a8708e8:g:7HoAAOSw3ydVpkGz EC Sonde]
* elektronisch ansteuerbare Ventile (s.o. [[Boxfarm#Autonomie|Autonomie]])
* Potentiometer für die Regelung der Pumpe
* Optional: Relais für die Pumpe
* Optional: WLAN Modul für Arduino

Boxfarm

2016-03-06T18:53:44Z

Mario: /* Autarker Betrieb */

== Mobile Hydroponikfarm ==

[[File:Project-icon_boxfarm_rgb_wikithumb.png|372px|left]]

[[File:Boxfarm_prototype_1.1_thumb.jpg|thumb|300px|right|Ein einzelnes gering dimensioniertes Modul der Version 1.1, voll ausgestattet. Beliebig in der Größe Skalierbar]]

=== Überblick ===

Die '''Boxfarm''' ist ein kleiner experimenteller Prototyp einer transportablen Hydroponikfarm, basierend auf dem [https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrokultur#Nutrient_Film_Technique_.28NFT.29 NFT Verfahren (Nutrient Film Technique)]. Ein anpassungsfähiges Design, beliebig in der Größe skalierbar, teilautomatisiert mit geplanter Off-Grid Erweiterung (energieautark). Eine Erweiterung auf [https://de.wikipedia.org/wiki/Aquaponik Aquaponik], mit einem Fischbecken, scheint das derzeitige Design ebenfalls zuzulassen. Das Modul entstand ursprünglich für eine [http://www.stuttgartopenfair.de/27/transform-stuttgart-karawane-des-wandels Demo lösungsorienteriter Konzepte] der Selbstorganisation und Deglobalisierung in Stuttgart als Aufsatz für den Frachtbereich eines Lastenrads. Es steckte dort quasi drin und schien mit diesem verschmolzen - sollte natürlich abnehmbar sein. Das Gerüst in dieser Variante ist mechanisch kompatibel mit dem [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Nodes]-Design der Hamburger Entwickler der [http://www.xyzcargo.com/ XYZ-Cargo Lastenräder]. Nun dient es als Prototyp einer beliebig vergrößerbaren NFT Anlage, die nun weiter verbessert wird.

<gallery widths="600" heights="468" perrow="1">
File:BoxfarmMindmap.png| Als kompletter Überblick über Eigenschaften, Bestandteile, und Entwicklungs-Timeline dient ein Projektplan der Boxfarm 1.1 als Mindmap. Wird regelmäßig aktualisiert (Stand: 22. Feb. 2016). ([https://cloud.tzm-deutschland.de/index.php/s/ZRevcTYTYJMgmZh *.xmind Quelldatei])
</gallery>

=== Wichtigste Eigenschaften ===

[[Datei:Boxfarm 1.1 komplett progress 02.jpg|200px|mini|rechts|Seitenansicht des Rahmens mit den montierten Pflanzkanälen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 01.jpg|200px|mini|Die schräg angeordneten Pflanzkanäle mit Netztöpfen. Montiert sind sie durch 'Schlingen' aus einem Lochband aus Metall, das am L-Profil oben verschraubt ist]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 xyz node system verschraubt 1.jpg|200px|mini|rechts|Das XYZ Verbindungsdesign - hier das Heck der Boxfarm 1.1 mit dem Querprofil, das den Wassertank festhällt]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert.jpg|200px|mini|rechts|Kupferhülsen als improvisioerte Adapter, um den Schlauch dicker zu machen für Verbindung an das 15 mm PE Rohr]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert 02.jpg|200px|mini|rechts|Schlauch steckt dank der Hülse fest im PE Rohr]]
==== Grundgedanken ====
* '''Upcyclinggedanke:''' Einige Teile flossen in die flexible Konstruktion ein, weil sie zufällig verfügbar waren und leicht angepasst wurden
** Aluprofile im Keller
** Schläuche für die Pumpe passend, mit als Adapter zweckentfremdeten Gegenständen verbunden
** Ein Eimer mit Verschlussdeckel ('Obi-Eimer') als Wassertank
* '''maximum adaptability'''
** sehr hohe upgradefreudigkeit (Upcycling vs. Industrielevel) und in großen Dimensionen ermöglichen, ohne von den Bauplänen abzuweichen.
** Leichte Ab- und Anmontierbarkeit der Energiequelle/Elektronik/Pumpen/Nährstofftanks
* trotzdem '''hohes Produktniveu:''' es gibt simplere Konstruktionene im Internet, die einfacher zu bauen sind, allerdings meist nur für ihre momentane Größe konzipiert, sowie schlechter erweiterbar, wenn nicht von vorn herein an Upgrades gedacht wird
* '''stufenlose Skalierbarkeit'''
** '''Vertikal:''' längere vertikale Profile hinten = steilerer Hang = längere schräge Profile, auf denen die Kanäle montiert = mehr Kanäle auf kleiner Fläche
** '''Horizontal:''' einfach längere Rohre auf geklonte Alurahmen montieren, sodass ein vollausgestatteter Rahmen eine größere Beetgröße verwalten kann. Die Klone müssen das selbe Format haben, können mit größerem Abstand aufgestellt werden (spart Material) und nur einer muss mit Betriebstechnik und Tank versehen werden. Die Rahmen können auch tiefer sein, d.h. ebenfalls mehr Kanäle.

'''Ein Kompromisslastiges Design, erhöht m.E. aber die Anpassbarkeit...'''

==== offener stabiler Rahmen ====

Die Alukonstruktion aus eloxierten Quadrahtrohrprofilen ist recyclebar, wetterfest und durch das o.g. [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ Nodes] System sehr stabil, gut für Transport. Die HT Rohre bekommt man überall und die Tankdurchführungen mit Schlauchtüllen (ursprüngliche Idee in der Brainstorming Phase und für 1.2 geplant) bekommt man aus dem Bootsbau, die Schläuche dafür in jedem Baumarkt oder Zoohandlung. Die PE-Rohre mit den Klemmverbindern sind professionell, allerdings etwas 'over-engineered'. Man kann für v1.2+ statt Winkel auch gerade Klemmverbinder oder Borddurchlässe mit Tüllen aus einem Guss verwenden und mit flexiblen Schläuchen direkt in Löcher in die Oberseite der unteren Kanäle rein - spart im Vergleich zu v1.1 eine Menge Ressourcen.

* Nachteil beim XYZ Node System: Es muss abgewandelt werden, wenn die Boxfarm 'vollwertig' Open Source werden soll. Der Entwicker [http://n55.dk/NEWS/omninews.html n55] hat dieses Design [http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ eingeschränkt lizensiert]. Kommerzielle Nutzung (Verkauf von Bausätzen u.a.) ist der OSE Germany nicht erlaubt. Also in dieser Variante keine 'vollwertig' freie Hardware.

==== Semi-Modularität ====

Modular im eigentlichen Sinne ist es nur bedingt, denn für eine Skalierung durch die Kombination gleicher Module entstünde beim derzeitigen Design ein 'Cluster' aus unnötig viel verbautem Material. Output und Materialverbrauch würden fast linear zunehmen. Effizient wäre nur eine '''super-lineare Skalierung''', wenn sich die Materialmenge der Gesamtkonstruktion bei einer Vergößerung geringer erhöht.
Bsp: +300% Rohre, +40% Aluminium, +0% Verbindungsleitungen -> 300% mehr Pflanzen

Jedes Modul (hier der Alurahmen) könnte, wenn es so gebaut ist, getrennt dann voll ausgestattet und unabhängig werden. Im Zusammenschluss können aber kleine und große Module oder mehrere 'Klone' mit sehr langen Rohrkanälen mit nur einer Pumpe, einem 5 l oder 10 l Wassertank, einem Controller, einem Satz Sensoren und einer Dantenschnittstelle in einem Hauptmodul funktionsfähig gemacht werden.
Wie die Größe des Kreislaufs sich allerdings auf die erforderliche Leistung der Pumpe auswirkt, wird sich zeigen. Hauptsache von der Konstruktion - es muss so wenig wie möglich ''mitmultipliziert'' werden. Ein z.B. 10 l Eimer eines 1m Moduls kann prinzipiell auch für größere Kreisläufe (2 - 10m) eingesetzt werden, solange in diesem kleinen Tank immer genug Wasser steht. Regulation der Pumpe ist wichtig!

==== Autonomie ====

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 01.jpg|200px|mini|Die Sonden und der Controller. Das SD-Kartenmodul gehört nicht dazu]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 02.jpg|200px|mini|Das PH Detection Interface Modul. Es gibt eine [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Variante] davon]]

Teilautomatisiert werden sollte sie durch elekrtonische Steuereung der Dosierung und der Werteüberwachung:
* Arduinobasiert
* TEMP-, PH- und EC-Sonden mit Schnittstellen
* Dosierungsautomatik durch Ventile
** 'Guerillavariante' mit Servos, die Schläuche knicken und lösen: Servos sind billiger und können bei Demontage komplett andere Zwecke erfüllen
** professioneller & teurer: Magnetventile (Solenoids), auch kleine müssen mit 12V angesteuert werden
* eine Platine mit Schraubklemmen und Pins für Stecker, damit muss das meiste nicht direkt an den Arduino angeschlossen werden

'''Fernwartung:'''
Personelle Ressourcen ermöglichen den Gedanken an eine Fernüberwachung mittels Ethernet/WLAN-Modul und einer App als Front End.
Bspw. eine Android-App, welche die Oberfläche bereitstellt, damit spart man sich auch ein Display am Device selbst, die App könnte dann auch Statistiken aufbereiten: wie oft wurde gedüngt, wie entwickelt sich der PH-Wert, wieviel von den Regulatoren wurde verwendet (Ventilöffnungszeiten und -dauer).

==== Autarker Betrieb ====

Der Rahmen lässt Raum für ordentliche Integration einer 12V-Batterie und eines Photovoltaikpanels (ca. 20W). Daher war angedacht, nur Geräte mit nicht mehr als 12V Eingangsspannung zu verwenden. WLAN für die Steuertechnik erleichtert das Überwachen.

==== Mögliche Pflanzen ====

* Erdbeeren
* Salate
* Buschbohnen
* ...?

== Konstruktion ==

=== Rahmen ===

[[Datei:Xyz node system by n55.dk.jpg|200px|mini|rechts|2 Ecken einer xyz Nodes Konstruktion von Außen und von Innen gesehen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 wassertank 01.jpg|200px|mini|rechts|Der 10 l Eimer als Wassertank, ohne Befestigung vom Rahmen gehalten]]

* Aluprofile: 20 mm Quadratrohre, 1,5mm Stärke
* konstruiert nach dem Prinzip des [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Node-Systems] von [http://n55.dk/ N55] (CC-BY-NC-SA)
* Prinzipiell ist eine Neukonstruktion des Rahmens, basierend auf dem [[Universal Prototyping Kit|UniPro-kit]] möglich
* verstellbare Stempel an den Füßen, um bei Unebenheiten stabil zu stehen.
* Eine Querstrebe ermöglicht das befestigungslose Einhängen eines 10L [http://www.eimerzentrale.de/epages/62877003.sf/de_DE/?ObjectID=40584665&ViewAction=ViewFaceted&FacetValue_CategoryID=40584665 Kunststoffeimers] als
* zwischen den Beinen kann prinzipell ein Fischtank platziert werden, bzw. muss der Rahmen dann passend groß sein, um platzsparend über einem fischfreundlichen Tank stehen zu können.

===Pflanzreihenkanäle===
* graue HT Rohre (trinkwassergeeignet)
* erhältliche Durchmesser: 90, 110, 125 oder 160 mm
* HT Rohrstopfen präpariert mit Tankdurchführungen
* runde Löcher sägen für Töpfe
* '''v1.2+ Verbesserung:''' eckige Löcher vorzeichnen und mit einem Heißschneidegerät herausschmelzen

===Leitungen und Verbindungen===
[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 02.jpg|200px|mini|rechts|Die Kanäle mit PE Rohr Klemmverbindern. Zuviel Material. Man könnte sich viel material und Geld aparen: Ein Winkel (wenn nicht beide) und ein Tankdurchlass)]]
* HT Rohrstopfen präparieren mit Tankdurchführungen
* PE Rohr Klemmverbinder (Übergangswinkel, 1/2" Innengewinde) - professionell, aber teuer und klobig)
* diverse Adapterimprovisationen für den Anschluss der Pumpe und um verfügbare Schlauchabfälle zu verwenden (Upcycling)
* '''v1.2+ Verbesserung:''' Borddurchlässe, 1/2" Außengewinde & 15mm mit Schlauchtüllen und entsprechende Aquaristikschläuche

===Pflanzenbereich===
* Gitternetztöpfe rund
* Durchmesser 55, 80 oder 100 mm?
* '''v1.2+ Verbesserung:''' wenn eckige Löcher entsprechend groß, keine Töpfe sondern Rohre mit Blähton füllen

===Versorgung===
* Luft- (Air Stone) und Wasserpumpen
* 12V Netzteil (v1.1)
* kl. Tank, gefüllt mit konzentrierterer Düngerlösung zur Dosierung/Anreicherung, sobald in der Lösung Nährstoffmangel entsteht
* kl. Tank, gefüllt mit pH Regulator Flüssigkeit zur Dosierung/Anreicherung, sobald die Sensormessung ergibt, dass Bedarf besteht
* '''v1.2+ optional:''' 12V Akku mit PV Panel möglicherweise eine kleine Version der [[SolarBox]]

===Betriebstechnik - (Brainbox v1.0)===

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox 02.jpg|300px|mini|rechts|die geöffnete Box mit der Betriebstechnik: Das EC Modul fehlt, genauso wie die Steckerplatine und die Verkabelung der Breakout Boards. 2 Schläuche führen durch die Box, zu den im Innern geschützen Servoventilen und hinaus zum Wassertank.]]

* Version 1.0 ist in einer Tupperdose untergebracht, die mit 6 Kabelverschraubungen versehen ist
* integrierte DC-DC Wandler für entsprechende Geräte (Arduino 5V, Sauerstoffpumpe 9V, ...)
* [https://www.arduino.cc/ Arduino] Mikrokcontroller (v1.1: [https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno Arduino Uno])
* [http://www.uctronics.com/liquid-ph0-14-value-detect-test-sensor-module-with-at-for-arduino.html Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/PH-Electrode-Probe-BNC-Connector-for-Aquarium-PH-Control-Meter-Sensor-/371461468037?hash=item567cd42f85:g:gKYAAOSwqYBWn56E PH Sonde] (alternativ, ein [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Modul] kopieren)
* [http://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/minieC-i2c-eC-interface/ Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/EC-ELEKTRODE-SONDE-LEITWERT-LEITFAHIGKEIT-ERSATZELEKTRODE-WASSERDICHT-S10-/361490745576?hash=item542a8708e8:g:7HoAAOSw3ydVpkGz EC Sonde]
* elektronisch ansteuerbare Ventile (s.o. [[Boxfarm#Autonomie|Autonomie]])
* Potentiometer für die Regelung der Pumpe
* Optional: Relais für die Pumpe
* Optional: WLAN Modul für Arduino

Boxfarm

2016-03-06T18:50:43Z

Mario: /* Autonomie */

== Mobile Hydroponikfarm ==

[[File:Project-icon_boxfarm_rgb_wikithumb.png|372px|left]]

[[File:Boxfarm_prototype_1.1_thumb.jpg|thumb|300px|right|Ein einzelnes gering dimensioniertes Modul der Version 1.1, voll ausgestattet. Beliebig in der Größe Skalierbar]]

=== Überblick ===

Die '''Boxfarm''' ist ein kleiner experimenteller Prototyp einer transportablen Hydroponikfarm, basierend auf dem [https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrokultur#Nutrient_Film_Technique_.28NFT.29 NFT Verfahren (Nutrient Film Technique)]. Ein anpassungsfähiges Design, beliebig in der Größe skalierbar, teilautomatisiert mit geplanter Off-Grid Erweiterung (energieautark). Eine Erweiterung auf [https://de.wikipedia.org/wiki/Aquaponik Aquaponik], mit einem Fischbecken, scheint das derzeitige Design ebenfalls zuzulassen. Das Modul entstand ursprünglich für eine [http://www.stuttgartopenfair.de/27/transform-stuttgart-karawane-des-wandels Demo lösungsorienteriter Konzepte] der Selbstorganisation und Deglobalisierung in Stuttgart als Aufsatz für den Frachtbereich eines Lastenrads. Es steckte dort quasi drin und schien mit diesem verschmolzen - sollte natürlich abnehmbar sein. Das Gerüst in dieser Variante ist mechanisch kompatibel mit dem [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Nodes]-Design der Hamburger Entwickler der [http://www.xyzcargo.com/ XYZ-Cargo Lastenräder]. Nun dient es als Prototyp einer beliebig vergrößerbaren NFT Anlage, die nun weiter verbessert wird.

<gallery widths="600" heights="468" perrow="1">
File:BoxfarmMindmap.png| Als kompletter Überblick über Eigenschaften, Bestandteile, und Entwicklungs-Timeline dient ein Projektplan der Boxfarm 1.1 als Mindmap. Wird regelmäßig aktualisiert (Stand: 22. Feb. 2016). ([https://cloud.tzm-deutschland.de/index.php/s/ZRevcTYTYJMgmZh *.xmind Quelldatei])
</gallery>

=== Wichtigste Eigenschaften ===

[[Datei:Boxfarm 1.1 komplett progress 02.jpg|200px|mini|rechts|Seitenansicht des Rahmens mit den montierten Pflanzkanälen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 01.jpg|200px|mini|Die schräg angeordneten Pflanzkanäle mit Netztöpfen. Montiert sind sie durch 'Schlingen' aus einem Lochband aus Metall, das am L-Profil oben verschraubt ist]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 xyz node system verschraubt 1.jpg|200px|mini|rechts|Das XYZ Verbindungsdesign - hier das Heck der Boxfarm 1.1 mit dem Querprofil, das den Wassertank festhällt]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert.jpg|200px|mini|rechts|Kupferhülsen als improvisioerte Adapter, um den Schlauch dicker zu machen für Verbindung an das 15 mm PE Rohr]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert 02.jpg|200px|mini|rechts|Schlauch steckt dank der Hülse fest im PE Rohr]]
==== Grundgedanken ====
* '''Upcyclinggedanke:''' Einige Teile flossen in die flexible Konstruktion ein, weil sie zufällig verfügbar waren und leicht angepasst wurden
** Aluprofile im Keller
** Schläuche für die Pumpe passend, mit als Adapter zweckentfremdeten Gegenständen verbunden
** Ein Eimer mit Verschlussdeckel ('Obi-Eimer') als Wassertank
* '''maximum adaptability'''
** sehr hohe upgradefreudigkeit (Upcycling vs. Industrielevel) und in großen Dimensionen ermöglichen, ohne von den Bauplänen abzuweichen.
** Leichte Ab- und Anmontierbarkeit der Energiequelle/Elektronik/Pumpen/Nährstofftanks
* trotzdem '''hohes Produktniveu:''' es gibt simplere Konstruktionene im Internet, die einfacher zu bauen sind, allerdings meist nur für ihre momentane Größe konzipiert, sowie schlechter erweiterbar, wenn nicht von vorn herein an Upgrades gedacht wird
* '''stufenlose Skalierbarkeit'''
** '''Vertikal:''' längere vertikale Profile hinten = steilerer Hang = längere schräge Profile, auf denen die Kanäle montiert = mehr Kanäle auf kleiner Fläche
** '''Horizontal:''' einfach längere Rohre auf geklonte Alurahmen montieren, sodass ein vollausgestatteter Rahmen eine größere Beetgröße verwalten kann. Die Klone müssen das selbe Format haben, können mit größerem Abstand aufgestellt werden (spart Material) und nur einer muss mit Betriebstechnik und Tank versehen werden. Die Rahmen können auch tiefer sein, d.h. ebenfalls mehr Kanäle.

'''Ein Kompromisslastiges Design, erhöht m.E. aber die Anpassbarkeit...'''

==== offener stabiler Rahmen ====

Die Alukonstruktion aus eloxierten Quadrahtrohrprofilen ist recyclebar, wetterfest und durch das o.g. [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ Nodes] System sehr stabil, gut für Transport. Die HT Rohre bekommt man überall und die Tankdurchführungen mit Schlauchtüllen (ursprüngliche Idee in der Brainstorming Phase und für 1.2 geplant) bekommt man aus dem Bootsbau, die Schläuche dafür in jedem Baumarkt oder Zoohandlung. Die PE-Rohre mit den Klemmverbindern sind professionell, allerdings etwas 'over-engineered'. Man kann für v1.2+ statt Winkel auch gerade Klemmverbinder oder Borddurchlässe mit Tüllen aus einem Guss verwenden und mit flexiblen Schläuchen direkt in Löcher in die Oberseite der unteren Kanäle rein - spart im Vergleich zu v1.1 eine Menge Ressourcen.

* Nachteil beim XYZ Node System: Es muss abgewandelt werden, wenn die Boxfarm 'vollwertig' Open Source werden soll. Der Entwicker [http://n55.dk/NEWS/omninews.html n55] hat dieses Design [http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ eingeschränkt lizensiert]. Kommerzielle Nutzung (Verkauf von Bausätzen u.a.) ist der OSE Germany nicht erlaubt. Also in dieser Variante keine 'vollwertig' freie Hardware.

==== Semi-Modularität ====

Modular im eigentlichen Sinne ist es nur bedingt, denn für eine Skalierung durch die Kombination gleicher Module entstünde beim derzeitigen Design ein 'Cluster' aus unnötig viel verbautem Material. Output und Materialverbrauch würden fast linear zunehmen. Effizient wäre nur eine '''super-lineare Skalierung''', wenn sich die Materialmenge der Gesamtkonstruktion bei einer Vergößerung geringer erhöht.
Bsp: +300% Rohre, +40% Aluminium, +0% Verbindungsleitungen -> 300% mehr Pflanzen

Jedes Modul (hier der Alurahmen) könnte, wenn es so gebaut ist, getrennt dann voll ausgestattet und unabhängig werden. Im Zusammenschluss können aber kleine und große Module oder mehrere 'Klone' mit sehr langen Rohrkanälen mit nur einer Pumpe, einem 5 l oder 10 l Wassertank, einem Controller, einem Satz Sensoren und einer Dantenschnittstelle in einem Hauptmodul funktionsfähig gemacht werden.
Wie die Größe des Kreislaufs sich allerdings auf die erforderliche Leistung der Pumpe auswirkt, wird sich zeigen. Hauptsache von der Konstruktion - es muss so wenig wie möglich ''mitmultipliziert'' werden. Ein z.B. 10 l Eimer eines 1m Moduls kann prinzipiell auch für größere Kreisläufe (2 - 10m) eingesetzt werden, solange in diesem kleinen Tank immer genug Wasser steht. Regulation der Pumpe ist wichtig!

==== Autonomie ====

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 01.jpg|200px|mini|Die Sonden und der Controller. Das SD-Kartenmodul gehört nicht dazu]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 02.jpg|200px|mini|Das PH Detection Interface Modul. Es gibt eine [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Variante] davon]]

Teilautomatisiert werden sollte sie durch elekrtonische Steuereung der Dosierung und der Werteüberwachung:
* Arduinobasiert
* TEMP-, PH- und EC-Sonden mit Schnittstellen
* Dosierungsautomatik durch Ventile
** 'Guerillavariante' mit Servos, die Schläuche knicken und lösen: Servos sind billiger und können bei Demontage komplett andere Zwecke erfüllen
** professioneller & teurer: Magnetventile (Solenoids), auch kleine müssen mit 12V angesteuert werden
* eine Platine mit Schraubklemmen und Pins für Stecker, damit muss das meiste nicht direkt an den Arduino angeschlossen werden

'''Fernwartung:'''
Personelle Ressourcen ermöglichen den Gedanken an eine Fernüberwachung mittels Ethernet/WLAN-Modul und einer App als Front End.
Bspw. eine Android-App, welche die Oberfläche bereitstellt, damit spart man sich auch ein Display am Device selbst, die App könnte dann auch Statistiken aufbereiten: wie oft wurde gedüngt, wie entwickelt sich der PH-Wert, wieviel von den Regulatoren wurde verwendet (Ventilöffnungszeiten und -dauer).

==== Autarker Betrieb ====

Der Rahmen lässt Raum für ordentliche Integration einer 12 V Batterie und eines Photovoltaikpanels (ca. 20 W). Daher war angedacht, nur Geräte mit nicht mehr als 12V Eingangsspannung zu verwenden. WLAN für die Steuertechnik erleichtert das Überwachen

==== Mögliche Pflanzen ====

* Erdbeeren
* Salate
* Buschbohnen
* ...?

== Konstruktion ==

=== Rahmen ===

[[Datei:Xyz node system by n55.dk.jpg|200px|mini|rechts|2 Ecken einer xyz Nodes Konstruktion von Außen und von Innen gesehen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 wassertank 01.jpg|200px|mini|rechts|Der 10 l Eimer als Wassertank, ohne Befestigung vom Rahmen gehalten]]

* Aluprofile: 20 mm Quadratrohre, 1,5mm Stärke
* konstruiert nach dem Prinzip des [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Node-Systems] von [http://n55.dk/ N55] (CC-BY-NC-SA)
* Prinzipiell ist eine Neukonstruktion des Rahmens, basierend auf dem [[Universal Prototyping Kit|UniPro-kit]] möglich
* verstellbare Stempel an den Füßen, um bei Unebenheiten stabil zu stehen.
* Eine Querstrebe ermöglicht das befestigungslose Einhängen eines 10L [http://www.eimerzentrale.de/epages/62877003.sf/de_DE/?ObjectID=40584665&ViewAction=ViewFaceted&FacetValue_CategoryID=40584665 Kunststoffeimers] als
* zwischen den Beinen kann prinzipell ein Fischtank platziert werden, bzw. muss der Rahmen dann passend groß sein, um platzsparend über einem fischfreundlichen Tank stehen zu können.

===Pflanzreihenkanäle===
* graue HT Rohre (trinkwassergeeignet)
* erhältliche Durchmesser: 90, 110, 125 oder 160 mm
* HT Rohrstopfen präpariert mit Tankdurchführungen
* runde Löcher sägen für Töpfe
* '''v1.2+ Verbesserung:''' eckige Löcher vorzeichnen und mit einem Heißschneidegerät herausschmelzen

===Leitungen und Verbindungen===
[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 02.jpg|200px|mini|rechts|Die Kanäle mit PE Rohr Klemmverbindern. Zuviel Material. Man könnte sich viel material und Geld aparen: Ein Winkel (wenn nicht beide) und ein Tankdurchlass)]]
* HT Rohrstopfen präparieren mit Tankdurchführungen
* PE Rohr Klemmverbinder (Übergangswinkel, 1/2" Innengewinde) - professionell, aber teuer und klobig)
* diverse Adapterimprovisationen für den Anschluss der Pumpe und um verfügbare Schlauchabfälle zu verwenden (Upcycling)
* '''v1.2+ Verbesserung:''' Borddurchlässe, 1/2" Außengewinde & 15mm mit Schlauchtüllen und entsprechende Aquaristikschläuche

===Pflanzenbereich===
* Gitternetztöpfe rund
* Durchmesser 55, 80 oder 100 mm?
* '''v1.2+ Verbesserung:''' wenn eckige Löcher entsprechend groß, keine Töpfe sondern Rohre mit Blähton füllen

===Versorgung===
* Luft- (Air Stone) und Wasserpumpen
* 12V Netzteil (v1.1)
* kl. Tank, gefüllt mit konzentrierterer Düngerlösung zur Dosierung/Anreicherung, sobald in der Lösung Nährstoffmangel entsteht
* kl. Tank, gefüllt mit pH Regulator Flüssigkeit zur Dosierung/Anreicherung, sobald die Sensormessung ergibt, dass Bedarf besteht
* '''v1.2+ optional:''' 12V Akku mit PV Panel möglicherweise eine kleine Version der [[SolarBox]]

===Betriebstechnik - (Brainbox v1.0)===

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox 02.jpg|300px|mini|rechts|die geöffnete Box mit der Betriebstechnik: Das EC Modul fehlt, genauso wie die Steckerplatine und die Verkabelung der Breakout Boards. 2 Schläuche führen durch die Box, zu den im Innern geschützen Servoventilen und hinaus zum Wassertank.]]

* Version 1.0 ist in einer Tupperdose untergebracht, die mit 6 Kabelverschraubungen versehen ist
* integrierte DC-DC Wandler für entsprechende Geräte (Arduino 5V, Sauerstoffpumpe 9V, ...)
* [https://www.arduino.cc/ Arduino] Mikrokcontroller (v1.1: [https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno Arduino Uno])
* [http://www.uctronics.com/liquid-ph0-14-value-detect-test-sensor-module-with-at-for-arduino.html Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/PH-Electrode-Probe-BNC-Connector-for-Aquarium-PH-Control-Meter-Sensor-/371461468037?hash=item567cd42f85:g:gKYAAOSwqYBWn56E PH Sonde] (alternativ, ein [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Modul] kopieren)
* [http://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/minieC-i2c-eC-interface/ Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/EC-ELEKTRODE-SONDE-LEITWERT-LEITFAHIGKEIT-ERSATZELEKTRODE-WASSERDICHT-S10-/361490745576?hash=item542a8708e8:g:7HoAAOSw3ydVpkGz EC Sonde]
* elektronisch ansteuerbare Ventile (s.o. [[Boxfarm#Autonomie|Autonomie]])
* Potentiometer für die Regelung der Pumpe
* Optional: Relais für die Pumpe
* Optional: WLAN Modul für Arduino

Boxfarm

2016-03-06T18:48:06Z

Mario: /* Semi-Modularität */

== Mobile Hydroponikfarm ==

[[File:Project-icon_boxfarm_rgb_wikithumb.png|372px|left]]

[[File:Boxfarm_prototype_1.1_thumb.jpg|thumb|300px|right|Ein einzelnes gering dimensioniertes Modul der Version 1.1, voll ausgestattet. Beliebig in der Größe Skalierbar]]

=== Überblick ===

Die '''Boxfarm''' ist ein kleiner experimenteller Prototyp einer transportablen Hydroponikfarm, basierend auf dem [https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrokultur#Nutrient_Film_Technique_.28NFT.29 NFT Verfahren (Nutrient Film Technique)]. Ein anpassungsfähiges Design, beliebig in der Größe skalierbar, teilautomatisiert mit geplanter Off-Grid Erweiterung (energieautark). Eine Erweiterung auf [https://de.wikipedia.org/wiki/Aquaponik Aquaponik], mit einem Fischbecken, scheint das derzeitige Design ebenfalls zuzulassen. Das Modul entstand ursprünglich für eine [http://www.stuttgartopenfair.de/27/transform-stuttgart-karawane-des-wandels Demo lösungsorienteriter Konzepte] der Selbstorganisation und Deglobalisierung in Stuttgart als Aufsatz für den Frachtbereich eines Lastenrads. Es steckte dort quasi drin und schien mit diesem verschmolzen - sollte natürlich abnehmbar sein. Das Gerüst in dieser Variante ist mechanisch kompatibel mit dem [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Nodes]-Design der Hamburger Entwickler der [http://www.xyzcargo.com/ XYZ-Cargo Lastenräder]. Nun dient es als Prototyp einer beliebig vergrößerbaren NFT Anlage, die nun weiter verbessert wird.

<gallery widths="600" heights="468" perrow="1">
File:BoxfarmMindmap.png| Als kompletter Überblick über Eigenschaften, Bestandteile, und Entwicklungs-Timeline dient ein Projektplan der Boxfarm 1.1 als Mindmap. Wird regelmäßig aktualisiert (Stand: 22. Feb. 2016). ([https://cloud.tzm-deutschland.de/index.php/s/ZRevcTYTYJMgmZh *.xmind Quelldatei])
</gallery>

=== Wichtigste Eigenschaften ===

[[Datei:Boxfarm 1.1 komplett progress 02.jpg|200px|mini|rechts|Seitenansicht des Rahmens mit den montierten Pflanzkanälen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 01.jpg|200px|mini|Die schräg angeordneten Pflanzkanäle mit Netztöpfen. Montiert sind sie durch 'Schlingen' aus einem Lochband aus Metall, das am L-Profil oben verschraubt ist]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 xyz node system verschraubt 1.jpg|200px|mini|rechts|Das XYZ Verbindungsdesign - hier das Heck der Boxfarm 1.1 mit dem Querprofil, das den Wassertank festhällt]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert.jpg|200px|mini|rechts|Kupferhülsen als improvisioerte Adapter, um den Schlauch dicker zu machen für Verbindung an das 15 mm PE Rohr]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert 02.jpg|200px|mini|rechts|Schlauch steckt dank der Hülse fest im PE Rohr]]
==== Grundgedanken ====
* '''Upcyclinggedanke:''' Einige Teile flossen in die flexible Konstruktion ein, weil sie zufällig verfügbar waren und leicht angepasst wurden
** Aluprofile im Keller
** Schläuche für die Pumpe passend, mit als Adapter zweckentfremdeten Gegenständen verbunden
** Ein Eimer mit Verschlussdeckel ('Obi-Eimer') als Wassertank
* '''maximum adaptability'''
** sehr hohe upgradefreudigkeit (Upcycling vs. Industrielevel) und in großen Dimensionen ermöglichen, ohne von den Bauplänen abzuweichen.
** Leichte Ab- und Anmontierbarkeit der Energiequelle/Elektronik/Pumpen/Nährstofftanks
* trotzdem '''hohes Produktniveu:''' es gibt simplere Konstruktionene im Internet, die einfacher zu bauen sind, allerdings meist nur für ihre momentane Größe konzipiert, sowie schlechter erweiterbar, wenn nicht von vorn herein an Upgrades gedacht wird
* '''stufenlose Skalierbarkeit'''
** '''Vertikal:''' längere vertikale Profile hinten = steilerer Hang = längere schräge Profile, auf denen die Kanäle montiert = mehr Kanäle auf kleiner Fläche
** '''Horizontal:''' einfach längere Rohre auf geklonte Alurahmen montieren, sodass ein vollausgestatteter Rahmen eine größere Beetgröße verwalten kann. Die Klone müssen das selbe Format haben, können mit größerem Abstand aufgestellt werden (spart Material) und nur einer muss mit Betriebstechnik und Tank versehen werden. Die Rahmen können auch tiefer sein, d.h. ebenfalls mehr Kanäle.

'''Ein Kompromisslastiges Design, erhöht m.E. aber die Anpassbarkeit...'''

==== offener stabiler Rahmen ====

Die Alukonstruktion aus eloxierten Quadrahtrohrprofilen ist recyclebar, wetterfest und durch das o.g. [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ Nodes] System sehr stabil, gut für Transport. Die HT Rohre bekommt man überall und die Tankdurchführungen mit Schlauchtüllen (ursprüngliche Idee in der Brainstorming Phase und für 1.2 geplant) bekommt man aus dem Bootsbau, die Schläuche dafür in jedem Baumarkt oder Zoohandlung. Die PE-Rohre mit den Klemmverbindern sind professionell, allerdings etwas 'over-engineered'. Man kann für v1.2+ statt Winkel auch gerade Klemmverbinder oder Borddurchlässe mit Tüllen aus einem Guss verwenden und mit flexiblen Schläuchen direkt in Löcher in die Oberseite der unteren Kanäle rein - spart im Vergleich zu v1.1 eine Menge Ressourcen.

* Nachteil beim XYZ Node System: Es muss abgewandelt werden, wenn die Boxfarm 'vollwertig' Open Source werden soll. Der Entwicker [http://n55.dk/NEWS/omninews.html n55] hat dieses Design [http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ eingeschränkt lizensiert]. Kommerzielle Nutzung (Verkauf von Bausätzen u.a.) ist der OSE Germany nicht erlaubt. Also in dieser Variante keine 'vollwertig' freie Hardware.

==== Semi-Modularität ====

Modular im eigentlichen Sinne ist es nur bedingt, denn für eine Skalierung durch die Kombination gleicher Module entstünde beim derzeitigen Design ein 'Cluster' aus unnötig viel verbautem Material. Output und Materialverbrauch würden fast linear zunehmen. Effizient wäre nur eine '''super-lineare Skalierung''', wenn sich die Materialmenge der Gesamtkonstruktion bei einer Vergößerung geringer erhöht.
Bsp: +300% Rohre, +40% Aluminium, +0% Verbindungsleitungen -> 300% mehr Pflanzen

Jedes Modul (hier der Alurahmen) könnte, wenn es so gebaut ist, getrennt dann voll ausgestattet und unabhängig werden. Im Zusammenschluss können aber kleine und große Module oder mehrere 'Klone' mit sehr langen Rohrkanälen mit nur einer Pumpe, einem 5 l oder 10 l Wassertank, einem Controller, einem Satz Sensoren und einer Dantenschnittstelle in einem Hauptmodul funktionsfähig gemacht werden.
Wie die Größe des Kreislaufs sich allerdings auf die erforderliche Leistung der Pumpe auswirkt, wird sich zeigen. Hauptsache von der Konstruktion - es muss so wenig wie möglich ''mitmultipliziert'' werden. Ein z.B. 10 l Eimer eines 1m Moduls kann prinzipiell auch für größere Kreisläufe (2 - 10m) eingesetzt werden, solange in diesem kleinen Tank immer genug Wasser steht. Regulation der Pumpe ist wichtig!

==== Autonomie ====

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 01.jpg|200px|mini|Die Sonden und der Controller. Das SD-Kartenmodul gehört nicht dazu]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 02.jpg|200px|mini|Das PH Detection Interface Modul. Es gibt eine [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Variante] davon]]

Teilautomatisiert werden sollte sie durch elekrtonische Steuereung der Dosierung und der Werteüberwachung:
* Arduinobasiert
* TEMP-, PH- und EC-Sonden mit Schnittstellen
* Dosierungsautomatik durch Ventile
** 'Guerillavariante' mit Servos, die Schläuche knicken und lösen: Servos sind billiger und können bei Demontage komplett andere Zwecke erfüllen
** professioneller & teurer: Magnetventile (Solenoids), auch kleine müssen mit 12V angesteuert werden
* eine Platine mit Schraubklemmen und Pins für Stecker, damit muss das meiste nicht drirekt an den Arduino angeschlossen werden

'''Fernwartung:'''
Personelle Ressourcen ermöglichen den Gedanken an eine Fernüberwachung mittels Ethernet/WLAN-Modul und einer App als Front End.
Bspw. eine Android-App, die die Oberfläche bereitstellt, damit spart man sich auch ein Display am device selbst, Die App könnte dann auch Statistken aufbereiten: wie oft wurde gedüngt, wie entwickelt sich der PH Wert, wieviel von den Regulatoren wurde verwendet (Ventilöffnungszeiten und -dauer).

==== Autarker Betrieb ====

Der Rahmen lässt Raum für ordentliche Integration einer 12 V Batterie und eines Photovoltaikpanels (ca. 20 W). Daher war angedacht, nur Geräte mit nicht mehr als 12V Eingangsspannung zu verwenden. WLAN für die Steuertechnik erleichtert das Überwachen

==== Mögliche Pflanzen ====

* Erdbeeren
* Salate
* Buschbohnen
* ...?

== Konstruktion ==

=== Rahmen ===

[[Datei:Xyz node system by n55.dk.jpg|200px|mini|rechts|2 Ecken einer xyz Nodes Konstruktion von Außen und von Innen gesehen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 wassertank 01.jpg|200px|mini|rechts|Der 10 l Eimer als Wassertank, ohne Befestigung vom Rahmen gehalten]]

* Aluprofile: 20 mm Quadratrohre, 1,5mm Stärke
* konstruiert nach dem Prinzip des [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Node-Systems] von [http://n55.dk/ N55] (CC-BY-NC-SA)
* Prinzipiell ist eine Neukonstruktion des Rahmens, basierend auf dem [[Universal Prototyping Kit|UniPro-kit]] möglich
* verstellbare Stempel an den Füßen, um bei Unebenheiten stabil zu stehen.
* Eine Querstrebe ermöglicht das befestigungslose Einhängen eines 10L [http://www.eimerzentrale.de/epages/62877003.sf/de_DE/?ObjectID=40584665&ViewAction=ViewFaceted&FacetValue_CategoryID=40584665 Kunststoffeimers] als
* zwischen den Beinen kann prinzipell ein Fischtank platziert werden, bzw. muss der Rahmen dann passend groß sein, um platzsparend über einem fischfreundlichen Tank stehen zu können.

===Pflanzreihenkanäle===
* graue HT Rohre (trinkwassergeeignet)
* erhältliche Durchmesser: 90, 110, 125 oder 160 mm
* HT Rohrstopfen präpariert mit Tankdurchführungen
* runde Löcher sägen für Töpfe
* '''v1.2+ Verbesserung:''' eckige Löcher vorzeichnen und mit einem Heißschneidegerät herausschmelzen

===Leitungen und Verbindungen===
[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 02.jpg|200px|mini|rechts|Die Kanäle mit PE Rohr Klemmverbindern. Zuviel Material. Man könnte sich viel material und Geld aparen: Ein Winkel (wenn nicht beide) und ein Tankdurchlass)]]
* HT Rohrstopfen präparieren mit Tankdurchführungen
* PE Rohr Klemmverbinder (Übergangswinkel, 1/2" Innengewinde) - professionell, aber teuer und klobig)
* diverse Adapterimprovisationen für den Anschluss der Pumpe und um verfügbare Schlauchabfälle zu verwenden (Upcycling)
* '''v1.2+ Verbesserung:''' Borddurchlässe, 1/2" Außengewinde & 15mm mit Schlauchtüllen und entsprechende Aquaristikschläuche

===Pflanzenbereich===
* Gitternetztöpfe rund
* Durchmesser 55, 80 oder 100 mm?
* '''v1.2+ Verbesserung:''' wenn eckige Löcher entsprechend groß, keine Töpfe sondern Rohre mit Blähton füllen

===Versorgung===
* Luft- (Air Stone) und Wasserpumpen
* 12V Netzteil (v1.1)
* kl. Tank, gefüllt mit konzentrierterer Düngerlösung zur Dosierung/Anreicherung, sobald in der Lösung Nährstoffmangel entsteht
* kl. Tank, gefüllt mit pH Regulator Flüssigkeit zur Dosierung/Anreicherung, sobald die Sensormessung ergibt, dass Bedarf besteht
* '''v1.2+ optional:''' 12V Akku mit PV Panel möglicherweise eine kleine Version der [[SolarBox]]

===Betriebstechnik - (Brainbox v1.0)===

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox 02.jpg|300px|mini|rechts|die geöffnete Box mit der Betriebstechnik: Das EC Modul fehlt, genauso wie die Steckerplatine und die Verkabelung der Breakout Boards. 2 Schläuche führen durch die Box, zu den im Innern geschützen Servoventilen und hinaus zum Wassertank.]]

* Version 1.0 ist in einer Tupperdose untergebracht, die mit 6 Kabelverschraubungen versehen ist
* integrierte DC-DC Wandler für entsprechende Geräte (Arduino 5V, Sauerstoffpumpe 9V, ...)
* [https://www.arduino.cc/ Arduino] Mikrokcontroller (v1.1: [https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno Arduino Uno])
* [http://www.uctronics.com/liquid-ph0-14-value-detect-test-sensor-module-with-at-for-arduino.html Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/PH-Electrode-Probe-BNC-Connector-for-Aquarium-PH-Control-Meter-Sensor-/371461468037?hash=item567cd42f85:g:gKYAAOSwqYBWn56E PH Sonde] (alternativ, ein [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Modul] kopieren)
* [http://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/minieC-i2c-eC-interface/ Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/EC-ELEKTRODE-SONDE-LEITWERT-LEITFAHIGKEIT-ERSATZELEKTRODE-WASSERDICHT-S10-/361490745576?hash=item542a8708e8:g:7HoAAOSw3ydVpkGz EC Sonde]
* elektronisch ansteuerbare Ventile (s.o. [[Boxfarm#Autonomie|Autonomie]])
* Potentiometer für die Regelung der Pumpe
* Optional: Relais für die Pumpe
* Optional: WLAN Modul für Arduino

Boxfarm

2016-03-06T18:43:21Z

Mario: /* offener stabiler Rahmen */

== Mobile Hydroponikfarm ==

[[File:Project-icon_boxfarm_rgb_wikithumb.png|372px|left]]

[[File:Boxfarm_prototype_1.1_thumb.jpg|thumb|300px|right|Ein einzelnes gering dimensioniertes Modul der Version 1.1, voll ausgestattet. Beliebig in der Größe Skalierbar]]

=== Überblick ===

Die '''Boxfarm''' ist ein kleiner experimenteller Prototyp einer transportablen Hydroponikfarm, basierend auf dem [https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrokultur#Nutrient_Film_Technique_.28NFT.29 NFT Verfahren (Nutrient Film Technique)]. Ein anpassungsfähiges Design, beliebig in der Größe skalierbar, teilautomatisiert mit geplanter Off-Grid Erweiterung (energieautark). Eine Erweiterung auf [https://de.wikipedia.org/wiki/Aquaponik Aquaponik], mit einem Fischbecken, scheint das derzeitige Design ebenfalls zuzulassen. Das Modul entstand ursprünglich für eine [http://www.stuttgartopenfair.de/27/transform-stuttgart-karawane-des-wandels Demo lösungsorienteriter Konzepte] der Selbstorganisation und Deglobalisierung in Stuttgart als Aufsatz für den Frachtbereich eines Lastenrads. Es steckte dort quasi drin und schien mit diesem verschmolzen - sollte natürlich abnehmbar sein. Das Gerüst in dieser Variante ist mechanisch kompatibel mit dem [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Nodes]-Design der Hamburger Entwickler der [http://www.xyzcargo.com/ XYZ-Cargo Lastenräder]. Nun dient es als Prototyp einer beliebig vergrößerbaren NFT Anlage, die nun weiter verbessert wird.

<gallery widths="600" heights="468" perrow="1">
File:BoxfarmMindmap.png| Als kompletter Überblick über Eigenschaften, Bestandteile, und Entwicklungs-Timeline dient ein Projektplan der Boxfarm 1.1 als Mindmap. Wird regelmäßig aktualisiert (Stand: 22. Feb. 2016). ([https://cloud.tzm-deutschland.de/index.php/s/ZRevcTYTYJMgmZh *.xmind Quelldatei])
</gallery>

=== Wichtigste Eigenschaften ===

[[Datei:Boxfarm 1.1 komplett progress 02.jpg|200px|mini|rechts|Seitenansicht des Rahmens mit den montierten Pflanzkanälen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 01.jpg|200px|mini|Die schräg angeordneten Pflanzkanäle mit Netztöpfen. Montiert sind sie durch 'Schlingen' aus einem Lochband aus Metall, das am L-Profil oben verschraubt ist]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 xyz node system verschraubt 1.jpg|200px|mini|rechts|Das XYZ Verbindungsdesign - hier das Heck der Boxfarm 1.1 mit dem Querprofil, das den Wassertank festhällt]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert.jpg|200px|mini|rechts|Kupferhülsen als improvisioerte Adapter, um den Schlauch dicker zu machen für Verbindung an das 15 mm PE Rohr]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert 02.jpg|200px|mini|rechts|Schlauch steckt dank der Hülse fest im PE Rohr]]
==== Grundgedanken ====
* '''Upcyclinggedanke:''' Einige Teile flossen in die flexible Konstruktion ein, weil sie zufällig verfügbar waren und leicht angepasst wurden
** Aluprofile im Keller
** Schläuche für die Pumpe passend, mit als Adapter zweckentfremdeten Gegenständen verbunden
** Ein Eimer mit Verschlussdeckel ('Obi-Eimer') als Wassertank
* '''maximum adaptability'''
** sehr hohe upgradefreudigkeit (Upcycling vs. Industrielevel) und in großen Dimensionen ermöglichen, ohne von den Bauplänen abzuweichen.
** Leichte Ab- und Anmontierbarkeit der Energiequelle/Elektronik/Pumpen/Nährstofftanks
* trotzdem '''hohes Produktniveu:''' es gibt simplere Konstruktionene im Internet, die einfacher zu bauen sind, allerdings meist nur für ihre momentane Größe konzipiert, sowie schlechter erweiterbar, wenn nicht von vorn herein an Upgrades gedacht wird
* '''stufenlose Skalierbarkeit'''
** '''Vertikal:''' längere vertikale Profile hinten = steilerer Hang = längere schräge Profile, auf denen die Kanäle montiert = mehr Kanäle auf kleiner Fläche
** '''Horizontal:''' einfach längere Rohre auf geklonte Alurahmen montieren, sodass ein vollausgestatteter Rahmen eine größere Beetgröße verwalten kann. Die Klone müssen das selbe Format haben, können mit größerem Abstand aufgestellt werden (spart Material) und nur einer muss mit Betriebstechnik und Tank versehen werden. Die Rahmen können auch tiefer sein, d.h. ebenfalls mehr Kanäle.

'''Ein Kompromisslastiges Design, erhöht m.E. aber die Anpassbarkeit...'''

==== offener stabiler Rahmen ====

Die Alukonstruktion aus eloxierten Quadrahtrohrprofilen ist recyclebar, wetterfest und durch das o.g. [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ Nodes] System sehr stabil, gut für Transport. Die HT Rohre bekommt man überall und die Tankdurchführungen mit Schlauchtüllen (ursprüngliche Idee in der Brainstorming Phase und für 1.2 geplant) bekommt man aus dem Bootsbau, die Schläuche dafür in jedem Baumarkt oder Zoohandlung. Die PE-Rohre mit den Klemmverbindern sind professionell, allerdings etwas 'over-engineered'. Man kann für v1.2+ statt Winkel auch gerade Klemmverbinder oder Borddurchlässe mit Tüllen aus einem Guss verwenden und mit flexiblen Schläuchen direkt in Löcher in die Oberseite der unteren Kanäle rein - spart im Vergleich zu v1.1 eine Menge Ressourcen.

* Nachteil beim XYZ Node System: Es muss abgewandelt werden, wenn die Boxfarm 'vollwertig' Open Source werden soll. Der Entwicker [http://n55.dk/NEWS/omninews.html n55] hat dieses Design [http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ eingeschränkt lizensiert]. Kommerzielle Nutzung (Verkauf von Bausätzen u.a.) ist der OSE Germany nicht erlaubt. Also in dieser Variante keine 'vollwertig' freie Hardware.

==== Semi-Modularität ====

Modular im eigentlichen Sinne ist es nur bedingt, denn für eine Skalierung durch die Kombination gleicher Module entstünde beim derzeitigen Design ein 'Cluster' aus unnötig viel verbautem Material. Output und Materialverbrauch würden fast linear zunehmen. Effizient wäre nur eine '''super-lineare Skalierung''' - wenn sich die Materialmenge der Gesamtkonstruktion bei einer Vergößerung geringer erhöht.
Bsp: +300% Rohre, +40% Aluminium, +0% Verbindungsleitungen -> 300% mehr Pflanzen

Jedes Modul (hier der Alurahmen) könnte, wenn es so gebaut ist, getrennt, dann voll ausgestattet und unabhängig werden. Im Zusammenschluss können aber kleine und große Module, oder mehrere 'Klone' mit sehr langen Rohrekanälen funktionsfähig machen mit nur einer Pumpe, einem 5 l oder 10 l Wassertank, einem Controller einem Satz Sensoren und einer Dantenschnittstelle in einem Hauptmodul.
Wie die Größe des Kreislaufs sich allerdings auf die erforderliche Leistung der Pumpe auswirkt, wird sich zeigen. Hauptsache von der Konstruktion muss so wenig wie möglich ''mitmultipliziert'' werden. Ein zB 10 l Eimer eines 1m Moduls kann prinzipiell auch für größere Kreisläufe (2 - 10m) eingesetzt werden, solange in diesem kleinen Tank immer genug Wasser steht. Regulation der Pumpe ist wichtig!

==== Autonomie ====

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 01.jpg|200px|mini|Die Sonden und der Controller. Das SD-Kartenmodul gehört nicht dazu]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 02.jpg|200px|mini|Das PH Detection Interface Modul. Es gibt eine [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Variante] davon]]

Teilautomatisiert werden sollte sie durch elekrtonische Steuereung der Dosierung und der Werteüberwachung:
* Arduinobasiert
* TEMP-, PH- und EC-Sonden mit Schnittstellen
* Dosierungsautomatik durch Ventile
** 'Guerillavariante' mit Servos, die Schläuche knicken und lösen: Servos sind billiger und können bei Demontage komplett andere Zwecke erfüllen
** professioneller & teurer: Magnetventile (Solenoids), auch kleine müssen mit 12V angesteuert werden
* eine Platine mit Schraubklemmen und Pins für Stecker, damit muss das meiste nicht drirekt an den Arduino angeschlossen werden

'''Fernwartung:'''
Personelle Ressourcen ermöglichen den Gedanken an eine Fernüberwachung mittels Ethernet/WLAN-Modul und einer App als Front End.
Bspw. eine Android-App, die die Oberfläche bereitstellt, damit spart man sich auch ein Display am device selbst, Die App könnte dann auch Statistken aufbereiten: wie oft wurde gedüngt, wie entwickelt sich der PH Wert, wieviel von den Regulatoren wurde verwendet (Ventilöffnungszeiten und -dauer).

==== Autarker Betrieb ====

Der Rahmen lässt Raum für ordentliche Integration einer 12 V Batterie und eines Photovoltaikpanels (ca. 20 W). Daher war angedacht, nur Geräte mit nicht mehr als 12V Eingangsspannung zu verwenden. WLAN für die Steuertechnik erleichtert das Überwachen

==== Mögliche Pflanzen ====

* Erdbeeren
* Salate
* Buschbohnen
* ...?

== Konstruktion ==

=== Rahmen ===

[[Datei:Xyz node system by n55.dk.jpg|200px|mini|rechts|2 Ecken einer xyz Nodes Konstruktion von Außen und von Innen gesehen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 wassertank 01.jpg|200px|mini|rechts|Der 10 l Eimer als Wassertank, ohne Befestigung vom Rahmen gehalten]]

* Aluprofile: 20 mm Quadratrohre, 1,5mm Stärke
* konstruiert nach dem Prinzip des [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Node-Systems] von [http://n55.dk/ N55] (CC-BY-NC-SA)
* Prinzipiell ist eine Neukonstruktion des Rahmens, basierend auf dem [[Universal Prototyping Kit|UniPro-kit]] möglich
* verstellbare Stempel an den Füßen, um bei Unebenheiten stabil zu stehen.
* Eine Querstrebe ermöglicht das befestigungslose Einhängen eines 10L [http://www.eimerzentrale.de/epages/62877003.sf/de_DE/?ObjectID=40584665&ViewAction=ViewFaceted&FacetValue_CategoryID=40584665 Kunststoffeimers] als
* zwischen den Beinen kann prinzipell ein Fischtank platziert werden, bzw. muss der Rahmen dann passend groß sein, um platzsparend über einem fischfreundlichen Tank stehen zu können.

===Pflanzreihenkanäle===
* graue HT Rohre (trinkwassergeeignet)
* erhältliche Durchmesser: 90, 110, 125 oder 160 mm
* HT Rohrstopfen präpariert mit Tankdurchführungen
* runde Löcher sägen für Töpfe
* '''v1.2+ Verbesserung:''' eckige Löcher vorzeichnen und mit einem Heißschneidegerät herausschmelzen

===Leitungen und Verbindungen===
[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 02.jpg|200px|mini|rechts|Die Kanäle mit PE Rohr Klemmverbindern. Zuviel Material. Man könnte sich viel material und Geld aparen: Ein Winkel (wenn nicht beide) und ein Tankdurchlass)]]
* HT Rohrstopfen präparieren mit Tankdurchführungen
* PE Rohr Klemmverbinder (Übergangswinkel, 1/2" Innengewinde) - professionell, aber teuer und klobig)
* diverse Adapterimprovisationen für den Anschluss der Pumpe und um verfügbare Schlauchabfälle zu verwenden (Upcycling)
* '''v1.2+ Verbesserung:''' Borddurchlässe, 1/2" Außengewinde & 15mm mit Schlauchtüllen und entsprechende Aquaristikschläuche

===Pflanzenbereich===
* Gitternetztöpfe rund
* Durchmesser 55, 80 oder 100 mm?
* '''v1.2+ Verbesserung:''' wenn eckige Löcher entsprechend groß, keine Töpfe sondern Rohre mit Blähton füllen

===Versorgung===
* Luft- (Air Stone) und Wasserpumpen
* 12V Netzteil (v1.1)
* kl. Tank, gefüllt mit konzentrierterer Düngerlösung zur Dosierung/Anreicherung, sobald in der Lösung Nährstoffmangel entsteht
* kl. Tank, gefüllt mit pH Regulator Flüssigkeit zur Dosierung/Anreicherung, sobald die Sensormessung ergibt, dass Bedarf besteht
* '''v1.2+ optional:''' 12V Akku mit PV Panel möglicherweise eine kleine Version der [[SolarBox]]

===Betriebstechnik - (Brainbox v1.0)===

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox 02.jpg|300px|mini|rechts|die geöffnete Box mit der Betriebstechnik: Das EC Modul fehlt, genauso wie die Steckerplatine und die Verkabelung der Breakout Boards. 2 Schläuche führen durch die Box, zu den im Innern geschützen Servoventilen und hinaus zum Wassertank.]]

* Version 1.0 ist in einer Tupperdose untergebracht, die mit 6 Kabelverschraubungen versehen ist
* integrierte DC-DC Wandler für entsprechende Geräte (Arduino 5V, Sauerstoffpumpe 9V, ...)
* [https://www.arduino.cc/ Arduino] Mikrokcontroller (v1.1: [https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno Arduino Uno])
* [http://www.uctronics.com/liquid-ph0-14-value-detect-test-sensor-module-with-at-for-arduino.html Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/PH-Electrode-Probe-BNC-Connector-for-Aquarium-PH-Control-Meter-Sensor-/371461468037?hash=item567cd42f85:g:gKYAAOSwqYBWn56E PH Sonde] (alternativ, ein [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Modul] kopieren)
* [http://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/minieC-i2c-eC-interface/ Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/EC-ELEKTRODE-SONDE-LEITWERT-LEITFAHIGKEIT-ERSATZELEKTRODE-WASSERDICHT-S10-/361490745576?hash=item542a8708e8:g:7HoAAOSw3ydVpkGz EC Sonde]
* elektronisch ansteuerbare Ventile (s.o. [[Boxfarm#Autonomie|Autonomie]])
* Potentiometer für die Regelung der Pumpe
* Optional: Relais für die Pumpe
* Optional: WLAN Modul für Arduino

Boxfarm

2016-03-06T18:40:31Z

Mario: /* Überblick */

== Mobile Hydroponikfarm ==

[[File:Project-icon_boxfarm_rgb_wikithumb.png|372px|left]]

[[File:Boxfarm_prototype_1.1_thumb.jpg|thumb|300px|right|Ein einzelnes gering dimensioniertes Modul der Version 1.1, voll ausgestattet. Beliebig in der Größe Skalierbar]]

=== Überblick ===

Die '''Boxfarm''' ist ein kleiner experimenteller Prototyp einer transportablen Hydroponikfarm, basierend auf dem [https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrokultur#Nutrient_Film_Technique_.28NFT.29 NFT Verfahren (Nutrient Film Technique)]. Ein anpassungsfähiges Design, beliebig in der Größe skalierbar, teilautomatisiert mit geplanter Off-Grid Erweiterung (energieautark). Eine Erweiterung auf [https://de.wikipedia.org/wiki/Aquaponik Aquaponik], mit einem Fischbecken, scheint das derzeitige Design ebenfalls zuzulassen. Das Modul entstand ursprünglich für eine [http://www.stuttgartopenfair.de/27/transform-stuttgart-karawane-des-wandels Demo lösungsorienteriter Konzepte] der Selbstorganisation und Deglobalisierung in Stuttgart als Aufsatz für den Frachtbereich eines Lastenrads. Es steckte dort quasi drin und schien mit diesem verschmolzen - sollte natürlich abnehmbar sein. Das Gerüst in dieser Variante ist mechanisch kompatibel mit dem [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Nodes]-Design der Hamburger Entwickler der [http://www.xyzcargo.com/ XYZ-Cargo Lastenräder]. Nun dient es als Prototyp einer beliebig vergrößerbaren NFT Anlage, die nun weiter verbessert wird.

<gallery widths="600" heights="468" perrow="1">
File:BoxfarmMindmap.png| Als kompletter Überblick über Eigenschaften, Bestandteile, und Entwicklungs-Timeline dient ein Projektplan der Boxfarm 1.1 als Mindmap. Wird regelmäßig aktualisiert (Stand: 22. Feb. 2016). ([https://cloud.tzm-deutschland.de/index.php/s/ZRevcTYTYJMgmZh *.xmind Quelldatei])
</gallery>

=== Wichtigste Eigenschaften ===

[[Datei:Boxfarm 1.1 komplett progress 02.jpg|200px|mini|rechts|Seitenansicht des Rahmens mit den montierten Pflanzkanälen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 01.jpg|200px|mini|Die schräg angeordneten Pflanzkanäle mit Netztöpfen. Montiert sind sie durch 'Schlingen' aus einem Lochband aus Metall, das am L-Profil oben verschraubt ist]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 xyz node system verschraubt 1.jpg|200px|mini|rechts|Das XYZ Verbindungsdesign - hier das Heck der Boxfarm 1.1 mit dem Querprofil, das den Wassertank festhällt]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert.jpg|200px|mini|rechts|Kupferhülsen als improvisioerte Adapter, um den Schlauch dicker zu machen für Verbindung an das 15 mm PE Rohr]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 schlauchadapter improvisiert 02.jpg|200px|mini|rechts|Schlauch steckt dank der Hülse fest im PE Rohr]]
==== Grundgedanken ====
* '''Upcyclinggedanke:''' Einige Teile flossen in die flexible Konstruktion ein, weil sie zufällig verfügbar waren und leicht angepasst wurden
** Aluprofile im Keller
** Schläuche für die Pumpe passend, mit als Adapter zweckentfremdeten Gegenständen verbunden
** Ein Eimer mit Verschlussdeckel ('Obi-Eimer') als Wassertank
* '''maximum adaptability'''
** sehr hohe upgradefreudigkeit (Upcycling vs. Industrielevel) und in großen Dimensionen ermöglichen, ohne von den Bauplänen abzuweichen.
** Leichte Ab- und Anmontierbarkeit der Energiequelle/Elektronik/Pumpen/Nährstofftanks
* trotzdem '''hohes Produktniveu:''' es gibt simplere Konstruktionene im Internet, die einfacher zu bauen sind, allerdings meist nur für ihre momentane Größe konzipiert, sowie schlechter erweiterbar, wenn nicht von vorn herein an Upgrades gedacht wird
* '''stufenlose Skalierbarkeit'''
** '''Vertikal:''' längere vertikale Profile hinten = steilerer Hang = längere schräge Profile, auf denen die Kanäle montiert = mehr Kanäle auf kleiner Fläche
** '''Horizontal:''' einfach längere Rohre auf geklonte Alurahmen montieren, sodass ein vollausgestatteter Rahmen eine größere Beetgröße verwalten kann. Die Klone müssen das selbe Format haben, können mit größerem Abstand aufgestellt werden (spart Material) und nur einer muss mit Betriebstechnik und Tank versehen werden. Die Rahmen können auch tiefer sein, d.h. ebenfalls mehr Kanäle.

'''Ein Kompromisslastiges Design, erhöht m.E. aber die Anpassbarkeit...'''

==== offener stabiler Rahmen ====

Die Alukonstruktion aus eloxierten Quadrahtrohrprofilen ist recyclebar, wetterfest und durch das o.g. [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ Nodes] System sehr stabil, gut für Transport. Die HT Rohre bekommt man überall und die Tankdurchführungen mit Schlauchtüllen (ursprüngliche Idee in der Brainstorming Phase und für 1.2 geplant) bekommt mab aus dem Bootsbau. Die Schläuche dafür in jedem Baumarkt oder Zoohandlung. Die PE Rohre mit den Klemmverbindern sind professionell, allerdings etwas 'over-engineered'. Man kann für v1.2+ statt Winkel auch gerade Klemmverbinder oder Borddurchlässe mit Tüllen aus einem Guss verwenden und mit flexiblen Schläuchen direkt in Löcher in die Oberseite der unteren kanäle rein - spart im Vergleich zu v1.1 eine Menge Ressourcen.

* Nachteil beim XYZ Node System: Es muss abgewandelt werden, wenn die Bioxfarm 'vollwertig' Open Source werden soll. Der Entwicker [http://n55.dk/NEWS/omninews.html n55] hat dieses Design [http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ eingeschränkt lizensiert]. Kommerzielle Nutzung (Verkauf von Bausätzen u.a.) ist der OSE Germany nicht erlaubt. Also in dieser Variante keine 'vollwertig' Freie Hardware.

==== Semi-Modularität ====

Modular im eigentlichen Sinne ist es nur bedingt, denn für eine Skalierung durch die Kombination gleicher Module entstünde beim derzeitigen Design ein 'Cluster' aus unnötig viel verbautem Material. Output und Materialverbrauch würden fast linear zunehmen. Effizient wäre nur eine '''super-lineare Skalierung''' - wenn sich die Materialmenge der Gesamtkonstruktion bei einer Vergößerung geringer erhöht.
Bsp: +300% Rohre, +40% Aluminium, +0% Verbindungsleitungen -> 300% mehr Pflanzen

Jedes Modul (hier der Alurahmen) könnte, wenn es so gebaut ist, getrennt, dann voll ausgestattet und unabhängig werden. Im Zusammenschluss können aber kleine und große Module, oder mehrere 'Klone' mit sehr langen Rohrekanälen funktionsfähig machen mit nur einer Pumpe, einem 5 l oder 10 l Wassertank, einem Controller einem Satz Sensoren und einer Dantenschnittstelle in einem Hauptmodul.
Wie die Größe des Kreislaufs sich allerdings auf die erforderliche Leistung der Pumpe auswirkt, wird sich zeigen. Hauptsache von der Konstruktion muss so wenig wie möglich ''mitmultipliziert'' werden. Ein zB 10 l Eimer eines 1m Moduls kann prinzipiell auch für größere Kreisläufe (2 - 10m) eingesetzt werden, solange in diesem kleinen Tank immer genug Wasser steht. Regulation der Pumpe ist wichtig!

==== Autonomie ====

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 01.jpg|200px|mini|Die Sonden und der Controller. Das SD-Kartenmodul gehört nicht dazu]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox parts 02.jpg|200px|mini|Das PH Detection Interface Modul. Es gibt eine [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Variante] davon]]

Teilautomatisiert werden sollte sie durch elekrtonische Steuereung der Dosierung und der Werteüberwachung:
* Arduinobasiert
* TEMP-, PH- und EC-Sonden mit Schnittstellen
* Dosierungsautomatik durch Ventile
** 'Guerillavariante' mit Servos, die Schläuche knicken und lösen: Servos sind billiger und können bei Demontage komplett andere Zwecke erfüllen
** professioneller & teurer: Magnetventile (Solenoids), auch kleine müssen mit 12V angesteuert werden
* eine Platine mit Schraubklemmen und Pins für Stecker, damit muss das meiste nicht drirekt an den Arduino angeschlossen werden

'''Fernwartung:'''
Personelle Ressourcen ermöglichen den Gedanken an eine Fernüberwachung mittels Ethernet/WLAN-Modul und einer App als Front End.
Bspw. eine Android-App, die die Oberfläche bereitstellt, damit spart man sich auch ein Display am device selbst, Die App könnte dann auch Statistken aufbereiten: wie oft wurde gedüngt, wie entwickelt sich der PH Wert, wieviel von den Regulatoren wurde verwendet (Ventilöffnungszeiten und -dauer).

==== Autarker Betrieb ====

Der Rahmen lässt Raum für ordentliche Integration einer 12 V Batterie und eines Photovoltaikpanels (ca. 20 W). Daher war angedacht, nur Geräte mit nicht mehr als 12V Eingangsspannung zu verwenden. WLAN für die Steuertechnik erleichtert das Überwachen

==== Mögliche Pflanzen ====

* Erdbeeren
* Salate
* Buschbohnen
* ...?

== Konstruktion ==

=== Rahmen ===

[[Datei:Xyz node system by n55.dk.jpg|200px|mini|rechts|2 Ecken einer xyz Nodes Konstruktion von Außen und von Innen gesehen]]

[[Datei:Boxfarm 1.1 wassertank 01.jpg|200px|mini|rechts|Der 10 l Eimer als Wassertank, ohne Befestigung vom Rahmen gehalten]]

* Aluprofile: 20 mm Quadratrohre, 1,5mm Stärke
* konstruiert nach dem Prinzip des [http://www.n55.dk/MANUALS/XYZNODES/xyznodes.html XYZ-Node-Systems] von [http://n55.dk/ N55] (CC-BY-NC-SA)
* Prinzipiell ist eine Neukonstruktion des Rahmens, basierend auf dem [[Universal Prototyping Kit|UniPro-kit]] möglich
* verstellbare Stempel an den Füßen, um bei Unebenheiten stabil zu stehen.
* Eine Querstrebe ermöglicht das befestigungslose Einhängen eines 10L [http://www.eimerzentrale.de/epages/62877003.sf/de_DE/?ObjectID=40584665&ViewAction=ViewFaceted&FacetValue_CategoryID=40584665 Kunststoffeimers] als
* zwischen den Beinen kann prinzipell ein Fischtank platziert werden, bzw. muss der Rahmen dann passend groß sein, um platzsparend über einem fischfreundlichen Tank stehen zu können.

===Pflanzreihenkanäle===
* graue HT Rohre (trinkwassergeeignet)
* erhältliche Durchmesser: 90, 110, 125 oder 160 mm
* HT Rohrstopfen präpariert mit Tankdurchführungen
* runde Löcher sägen für Töpfe
* '''v1.2+ Verbesserung:''' eckige Löcher vorzeichnen und mit einem Heißschneidegerät herausschmelzen

===Leitungen und Verbindungen===
[[Datei:Boxfarm 1.1 canals 02.jpg|200px|mini|rechts|Die Kanäle mit PE Rohr Klemmverbindern. Zuviel Material. Man könnte sich viel material und Geld aparen: Ein Winkel (wenn nicht beide) und ein Tankdurchlass)]]
* HT Rohrstopfen präparieren mit Tankdurchführungen
* PE Rohr Klemmverbinder (Übergangswinkel, 1/2" Innengewinde) - professionell, aber teuer und klobig)
* diverse Adapterimprovisationen für den Anschluss der Pumpe und um verfügbare Schlauchabfälle zu verwenden (Upcycling)
* '''v1.2+ Verbesserung:''' Borddurchlässe, 1/2" Außengewinde & 15mm mit Schlauchtüllen und entsprechende Aquaristikschläuche

===Pflanzenbereich===
* Gitternetztöpfe rund
* Durchmesser 55, 80 oder 100 mm?
* '''v1.2+ Verbesserung:''' wenn eckige Löcher entsprechend groß, keine Töpfe sondern Rohre mit Blähton füllen

===Versorgung===
* Luft- (Air Stone) und Wasserpumpen
* 12V Netzteil (v1.1)
* kl. Tank, gefüllt mit konzentrierterer Düngerlösung zur Dosierung/Anreicherung, sobald in der Lösung Nährstoffmangel entsteht
* kl. Tank, gefüllt mit pH Regulator Flüssigkeit zur Dosierung/Anreicherung, sobald die Sensormessung ergibt, dass Bedarf besteht
* '''v1.2+ optional:''' 12V Akku mit PV Panel möglicherweise eine kleine Version der [[SolarBox]]

===Betriebstechnik - (Brainbox v1.0)===

[[Datei:Boxfarm 1.1 brainbox 02.jpg|300px|mini|rechts|die geöffnete Box mit der Betriebstechnik: Das EC Modul fehlt, genauso wie die Steckerplatine und die Verkabelung der Breakout Boards. 2 Schläuche führen durch die Box, zu den im Innern geschützen Servoventilen und hinaus zum Wassertank.]]

* Version 1.0 ist in einer Tupperdose untergebracht, die mit 6 Kabelverschraubungen versehen ist
* integrierte DC-DC Wandler für entsprechende Geräte (Arduino 5V, Sauerstoffpumpe 9V, ...)
* [https://www.arduino.cc/ Arduino] Mikrokcontroller (v1.1: [https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno Arduino Uno])
* [http://www.uctronics.com/liquid-ph0-14-value-detect-test-sensor-module-with-at-for-arduino.html Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/PH-Electrode-Probe-BNC-Connector-for-Aquarium-PH-Control-Meter-Sensor-/371461468037?hash=item567cd42f85:g:gKYAAOSwqYBWn56E PH Sonde] (alternativ, ein [https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/miniph-i2c-ph-interface/ Open Source Modul] kopieren)
* [http://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/minieC-i2c-eC-interface/ Interface Modul] für die [http://www.ebay.de/itm/EC-ELEKTRODE-SONDE-LEITWERT-LEITFAHIGKEIT-ERSATZELEKTRODE-WASSERDICHT-S10-/361490745576?hash=item542a8708e8:g:7HoAAOSw3ydVpkGz EC Sonde]
* elektronisch ansteuerbare Ventile (s.o. [[Boxfarm#Autonomie|Autonomie]])
* Potentiometer für die Regelung der Pumpe
* Optional: Relais für die Pumpe
* Optional: WLAN Modul für Arduino