Behälter präparieren
Den Deckel präparierten wir mit einem Lochsägensatz und bohrten dort 3 Löcher rein, die den Durchmesser der Netztöpfe haben. Den gleichmäßigen Abstand der Löcher wählten wir nach Gefühl. Beim ersten Loch ging der Deckel kaputt, sodass wir versuchten ihn mit Sekundenkleber zu kleben - merke: Sekundenkleber + Plastik → klebt nicht. Um die Bruchstellen lichtdicht zu verschließen, versuchten wir den Deckel mit Panzertape zu kleben. Damit die Sensoren und der Luftschlauch immer in der richtigen Position bleiben, haben wir auch den Behälter mit Löchern präpariert.
Vorbereitung der Pflanze
Zuerst die Wurzeln der Pflanzen reinigen, sodass keine Erde mehr an ihnen ist und in die Netztöpfe mit den Blähtonkugeln stecken. In dem System befinden sich 3 Pflanzen. Der Behälter war mit ca. 20 L Leitungswasser gefüllt, sodass die Wurzeln im Wasser waren. Da wir noch an der Speicherung der Daten arbeiteten, kam die Nährstofflösung erst einen Tag später hinzu.
Gedanken am 1. Tag nach dem Aufbau:
"Heute haben wir die “Hardware”, also die Box mit dem Deckel und der Pumpe, aufgebaut. Die Kiste ist mit 20 L Wasser gefüllt. Da sie Rollen hat, haben wir unter die Kiste eine Zeitschrift gelegt, damit die Unterseite durch den Wasserdruck nicht zu sehr ausbeult. Die Pumpe läuft und gibt ein leises Summen von sich. Aus dem Ausströmerstein kommt nur aus einer Öffnung kleine Bläschen. Ich bin mir nicht sicher, ob das vielleicht zu wenig ist. Ich habe ein kleines bisschen Sorge, dass die Box aus irgendwelchen Gründen im Laufe des Monats, der jetzt noch kommt, nicht mehr ganz dicht ist. Um wenigstens ein bisschen Wasser abzufangen, haben wir sicherheitshalber ein Handtuch unter die Box gelegt. Die drei Pflanzen sind in einer Schräglage, was aber auch daran liegen könnte, dass sie die Strapazen des Umtopfens erstmal verkraften müssen und sich erstmal daran gewöhnen müssen, dass sie nicht mehr von Erde, sondern von Wasser umgeben sind."
Nährstofflösung
Aufgrund des leichten Zeitdrucks wegen der mehrfachen Verschiebung des Aufbaus und der späten Stunde bei der die Nährstofflösung dann in das System gegeben wurde, haben wir anstatt der benötigten 33 mL - laut Verpackung der Nährstofflösung 5 mL auf 3 L Wasser - ca. 200 mL der Lösung hinzugegeben. Mit Hilfe des EC-Sensors, der die ganze Zeit in dem Behälter war, wurde der EC-Wert beim Hinzugeben der Lösung “live” überprüft, bis der Wert der Angabe aus dem Internet entsprach. Die Sensoren waren mittlerweile bis auf den pH-Sensor an den Behälter angebracht und sollten alle 3 Stunden die Messwerte auf die Micro-SD-Karte speichern. Für die manuelle Überprüfung des pH-Wertes haben wir einfache pH-Messstreifen gekauft.
Komplikationen
Nach 18 Stunden wurde die Mikro-SD-Karte zum ersten Mal ausgewertet. Die Werte wurden gespeichert, allerdings war der EC-Wert auf einmal bei 0,26 Siemens und nicht wie 18 Stunden zuvor bei 1,5 Siemens. Außerdem war um jeden Sensor und auf dem Boden des Behälters eine weiße Schicht zu erkennen. Die Pflanzen wirkten schlapp. Nach 3 weiteren Tagen stellte sich heraus, dass das Speichern der Daten fehlschlug und keine neuen Werte gespeichert wurden. Die Pflanzen sind derweil eingegangen.
1. Versuch → gescheitert
Beim Abbau und Reinigen der Sensoren fiel auf, dass ein Teil des EC-Sensors blau angelaufen und abgefallen ist. Auf dem Wasserstandssensor zeichnete sich ebenfalls eine Spur von der Ablagerung ab.
Mögliche Erklärungen des Scheiterns
- Ablagerungen durch Nährstofflösung und falsche Kalibration des EC-Sensors → Wir hatten die Zellkonstante für unseren Stecker nicht aktualisiert und können davon ausgehen, dass die Werte vom EC-Sensor falsch waren. Außerdem lag der EC-Sensor auf dem Plastikboden des Behälters, was Einfluss auf die elektrische Spannung hatte und auch zu falschen Ergebnissen führen könnte. Weil wir uns an den falschen EC-Messungen orientierten, führte dies zu einer Eingabe von 200 mL der Nährstofflösung — das Sechsfache von der, des Herstellers empfohlenen Menge. Die oben beschriebenen Ablagerungen waren höchstwahrscheinlich eine Ausfällung von einem Salz.
- Kalk im Leitungswasser → Entstehung von Salzen wie Calciumcarbonat (Kalk) oder Calciumphosphat. Diese sind alle schwerlöslich und wären schnell ausgefallen, wenn die Lösung übersättigt war (was bei dieser Menge der Nährstofflösung definitiv der Fall wäre).
- blaue Ablagerungen am EC-Sensor → Hinweis auf eine Kupferverbindung. Es ist auch möglich, dass die durch den EC-Sensor eingeführte Elektrizität die Ausfällung beschleunigte (Elektrolyse). EC-Sensoren sollten mit Wechselstrom versorgt werden, sodass das Medium nicht polarisiert wird. Dies führt zu falschen Messungen sowie der Korrosion der metallenen Steckkontakte. Weil wir unseren Sensor selber bauten, konnten wir ihn nur mit Gleichstrom versorgen, aber der Ardunio-Code hätte ihn nur sehr schnell an- und wieder ausmachen sollen, um dieses Problem zu umgehen. Wir können aber einen Fehler in diesem Code-Teil nicht ausschließen; die Salze sammelten sich vor allem auf einem Steckkontakt, was auf irgendeine unerwartete Ladung des Steckers hinweist.