Green Wall Monitoring: waarom een groene muur slimme tuinsensoren nodig heeft
Planten hebben verzorging nodig, vooral als ze verticaal aan de muur worden gehangen. Groene muren lopen een groter risico op verdroging omdat het wortelnetwerk van de planten niet diep in de grond kan reiken. Om een groene muur het hele jaar door mooi te houden, heb je een remote monitoringsysteem nodig dat verschillende parameters in de gaten houdt.
In deze blog leggen we uit welke parameters belangrijk zijn om te volgen in een groene muur, en hoe een monitoringsysteem op afstand met plantmonitorsensoren kan helpen om dit te realiseren.
Waarom groene muurmonitoring cruciaal is
Een groene muur of verticale tuin is een structuur die planten bevat, ze worden verticaal aan een gebouw gemonteerd. Natuurlijk voorkomend water, zoals regen, kan de verticale tuin vaak niet bereiken, omdat goten of andere delen van het gebouw de gevel beschermen tegen regen.
De (vaak kruidachtige) planten worden in trays of hangende zakjes geplant. Omdat kruidachtige planten niet zo droogtetolerant zijn als vetplanten (vaak gebruikt in groene daken), moeten ze regelmatig worden bewaterd. Als het gaat om verticaal groen, betekent dit dat deze moeten worden geïrrigeerd met behulp van een irrigatiesysteem. De planten zijn hier sterk van afhankelijk voor hun waterbehoefte, omdat de zwaartekracht het vasthouden van water in dergelijke verticale structuren moeilijker maakt. Wanneer de planten te lang last hebben van watertekort, verschrompelen ze en sterven ze af.
Naast water zijn ook andere factoren interessant om in een groene muur te monitoren, zodat je zowel de omgeving als de gezondheid van de vegetatie zelf in de gaten kunt houden. Eenvoudige verticale tuinmonitoring kan worden bereikt door IoT-plantensensoren te gebruiken.
Parameters om te monitoren in een verticale tuin
Er zijn veel factoren die de gezondheid van een plant ten goede kunnen komen, de groei kunnen bevorderen, …of juist het lot ervan kunnen bezegelen. De planten kunnen daarentegen hun omgeving ook verbeteren door CO2 (koolstofdioxide) om te zetten in O2 (zuurstof) of door de oppervlaktetemperatuur te verlagen. De volgende parameters kunnen interessant zijn om in een groene muur te monitoren.
Bodemvocht
Bodemvocht is waarschijnlijk de belangrijkste parameter om te monitoren als het gaat om verticale vegetatieve installaties zoals groene muren. Omdat de plantenwortels strijden tegen de zwaartekracht om water vast te houden, is monitoring van het bodemvocht van het grootste belang. Een plantenwatermonitor zoals een bodemvochtsensor houdt de hoeveelheid water in het substraat van de groene muur in de gaten. Deze vochtmonitor voor planten laat je weten wanneer de planten irrigatie nodig hebben om ze mooi en gezond te houden.
Een IoT-bodemvochtsensor communiceert met een sensorapparaat om updates te geven over de hoeveelheid water die beschikbaar is voor de planten. Het kan zelfs communiceren met een irrigatiesysteem om de planten water te geven, via een relaisuitgangsmodule of met behulp van een API.
Een plantenbewateringssensor is een goede manier om verticaal groen te beschermen tegen verwelking.
Druk
Irrigatiesystemen houden een groene muur in leven, maar wat gebeurt er als dat systeem uitvalt? Een leiding kan barsten, lekken of verstopt raken. Bijgevolg zal de vegetatie de prijs betalen. Een IoT-druksensor meet en bewaakt de druk op leidingen in realtime en laat je weten of de druk daalt of stijgt buiten de ingestelde grenzen.
Relatieve vochtigheid (RV)
De relatieve vochtigheid wordt bepaald door hoeveel water de lucht van een bepaalde temperatuur kan bevatten. Het wordt uitgedrukt in procenten. Hoe warmer de temperatuur, hoe meer water de lucht kan vasthouden. Wanneer de temperatuur daalt, kan er minder water worden vastgehouden, wat resulteert in condensatie wanneer het dauwpunt wordt bereikt.
Het meten van de RV in een verticale tuin met behulp van een vochtsensor voor planten kan een beter inzicht geven in de hoeveelheid water die planten verdampen en hoe dit de omgeving beïnvloedt. Wanneer je ervoor kiest om de RV op een vergelijkbare locatie te meten, zonder groene muur, kun je zien welk verschil de groene muur maakt als het gaat om het lokale microklimaat.
Sommige planten gedijen goed in vochtige omgevingen (tropische planten), terwijl insecten zoals spintmijten een hekel hebben aan een hoge luchtvochtigheid. Dit kan een reden zijn om te proberen de RV hoog te houden in de vegetatie om planten gezond te houden. Aan de andere kant hebben sommige planten een hekel aan een hogere RV, omdat dit de kans op schimmelinfecties vergroot.
Je wilt je omgeving optimaal houden voor planten. Omdat deze omgeving per plant verschilt, is het belangrijk om via slimme plantensensoren de luchtvochtigheid in de gaten te houden en deze aan te passen aan jouw vegetatie.
Bladnatheid
Een bladnatsensor is een plantmonitorsensor die het oppervlaktevocht op bladeren volgt. Het kan helpen waarschuwen voor een verhoogd risico op schimmel- en bacterieziekten als gevolg van langdurige blootstelling aan bladvochtigheid.
Temperatuur
Temperatuur heeft net zoveel invloed op planten als op ons. Na een warme dag met veel waterverdamping zal een plant moeten rehydrateren, bij voorkeur 's nachts. Een temperatuursensor meet en registreert de temperatuur in groene muren. Dit kan je helpen bepalen of het nodig is om planten vaker te irrigeren dan je normaal zou doen.
Aan de andere kant zal het verticale groen zelf op een warme zomerdag grote invloed hebben op het omringende microklimaat als gevolg van de verdamping van water. Door de temperatuur te registreren, kun inzien hoeveel verkoeling de vegetatie geeft aan de binnenkant van het gebouw waarop deze is gemonteerd.
Ook ijskoude wind wordt door de vegetatie gebroken, omdat de kou niet direct in contact komt met de muren van het gebouw. Vooral strenge winternachten kunnen planten beschadigen. Met een tuinsensor kun je op de hoogte blijven van hoe koud het werkelijk is geweest.
Door (IoT) plantsensoren te integreren in een verticale tuin krijg je een beter inzicht in het effect van de vegetatie en de omstandigheden waarmee de planten te maken hebben gehad.
CO2-niveau
Planten zetten CO2 om in O2, een geluk voor ons, want we hebben zuurstof nodig om in leven te blijven. Door een CO2-sensor tussen de planten te plaatsen, krijg je een beter beeld van de hoeveelheid CO2 die de muur via fotosynthese reduceert. De beste manier om de resultaten te vergelijken is door een andere CO2-sensor op een vergelijkbare locatie te plaatsen, zonder verticale tuin. Dit soort IoT-sensoren zijn enorm waardevol voor klimaatonderzoek, maar ook voor bedrijven die de effecten van hun installaties in de gaten willen houden.
Zonnestraling en PAR-licht (fotosynthetisch actieve straling)
Zonnestraling is een meting die de kracht van zonlicht uitdrukt. Sensoren voor zonnestraling (pyranometers) worden vaak gebruikt om de potentiële opbrengst van fotovoltaïsche installaties te meten. Planten gebruiken ook de energie uit zonlicht om hun fotosynthese aan te drijven.
Planten gebruiken niet het volledige lichtspectrum voor fotosynthese. Het lichtspectrum dat planten gebruiken heet PAR (Photosynthetical Active Radiation) genoemd. Een PAR-sensor als middel voor verticale tuinmonitoring is dus een geweldige manier om bij te houden hoeveel nuttig zonlicht de verticale tuin heeft ontvangen, zodat je op de hoogte blijft van het groeipotentieel en de gezondheid ervan.
Regen en wind
Wind heeft misschien geen directe invloed op verticaal groen, maar windmonitoring kan wel een beter inzicht geven in de isolerende prestaties van een groene muur, aangezien harde wind de binnentemperatuur van het gebouw kan beïnvloeden. Regenmonitoring daarentegen kan interessant zijn als je opgevangen regenwater gebruikt om de planten te irrigeren.
Voordelen van het gebruik van IoT-sensorapparaten
Zoals beschreven, kunnen veel sensoren nuttig zijn om een groene muur te monitoren. Deze slimme sensoren hebben echter een sensorapparaat of een sensormodule nodig om hun metingen naar over te dragen. Een IoT-sensorapparaat registreert deze metingen vervolgens om ze in realtime en via historische datalogs beschikbaar te stellen. Veel sensormodules hebben de optie voor alarm notificaties om te waarschuwen voor problemen zodra deze zich voordoen. Sommige modules beschikken zelfs over een API om de meetgegevens direct te integreren in software of platforms van derden.
Een slim sensorapparaat met de juiste sensoren, helpt bij het automatiseren van het meten van de parameters die belangrijk zijn voor verticale tuinmonitoringprojecten en bij het automatiseren van de logs. Bovendien kan het helpen problemen met het irrigatiesysteem vroegtijdig op te sporen of zelfs de irrigatie volledig te automatiseren.
Veel IoT-sensormodules werken autonoom, zelfs op afgelegen locaties, waardoor ze ideaal zijn voor monitoring van groene muren.
Hoe ons IoT-sensorapparaat kan helpen
Maak kennis met Reporter, jouw nieuwe favoriete sensorapparaat voor bewaking op afstand. Ontworpen om uiterst gebruiksvriendelijk en intuïtief te zijn. Met plug & play- installatie, een eenvoudig te gebruiken cloudplatform (Crodeon Dashboard), REST API en gegevensoverdracht via het mobiele netwerk (2G/4G), en dit alles terwijl het compatibel is met een klein zonnepaneel of netstroom oplader om Reporter van stroom te voorzien. Het systeem wordt geleverd met een personaliseerbaar realtime alarmmeldingssysteem dat de ingestelde alarmdrempels gebruikt en je via telefoon of e-mail op de hoogte stelt. Door deze live alarmmeldingen kun je zo snel mogelijk actie ondernemen.
Reporter heeft vier sensorconnectoren waar vier (verschillende) sensoren op aangesloten kunnen worden, zodat je jouw verticale tuin precies kunt monitoren zoals gewenst. Alle sensordata is beschikbaar in de cloud, waardoor je 24/7 toegang hebt tot deze gegevens via een internetbrowser naar keuze, geen maatwerk app of software-installatie nodig. Live gegevens bekijken gaat hierdoor vlot en historische logs downloaden met behulp van de csv-exportfunctie is eenvoudig.
Met de API en/of relaisuitgangsmodule kun je de irrigatie van verticaal groen automatiseren door gebruik te maken van de sensordata uit eigen bodemvochtsensoren. De bodemvochtsensor communiceert zelfs wanneer het substraat verzadigd is, waardoor je de irrigatie automatisch kunt uitschakelen en water kunt besparen. PCFruit heeft Reporter al eerder gebruikt om de irrigatie in hun blauwe bessenteeltproject te optimaliseren.
Muurtuin uit België heeft Reporter gebruikt om hun Total Value Wall te monitoren en onderzoek te doen om erachter te komen in hoeverre hun verticale vegetatie het binnenklimaat verbeterde van het gebouw waarop de groene muur was gemonteerd.
Total Value Wall
Total Value Wall van Muurtuin is een manier om 'grijs' afvalwater door een verticale tuin te filteren en tegelijkertijd voor extra groen te zorgen in stedelijke omgevingen. De plantenlaag biedt ook thermische isolatie aan de bewoners van het gebouw. Crodeon werd gevraagd om remote sensing hardware te leveren, om de effecten van de Total Value Wall op verschillende testlocaties in Vlaanderen te monitoren.
Zaakvoerder Teun Depreeuw: “Naast een blikvanger biedt de muurtuin heel wat bouwtechnische voordelen op vlak van thermische en geluidsisolatie, maar het zuivert ook fijnstof en de planten zorgen voor een betere biodiversiteit. Het biedt ook een oplossing om de problematiek van de verharding tegen te gaan in steden die zorgt voor een hitte-eilandeffect.”
Met Reporter meet Muurtuin CO2, fijnstof, wind, regen en vier verschillende temperaturen. Omdat de metingen vooral buiten plaatsvinden, is er gekozen voor een weerstation met zonnepaneel in plaats van netstroom.
Lees meer over dit project:
Een groenere morgen
Reporter staat klaar om te helpen een groenere toekomst te realiseren door verticale vegetatie te monitoren! Heb je een vraag? Aarzel niet om contact op te nemen!
