Skip to content

Das unabhängige Magazin für professionelle CAD-Anwender

Main Navigation
  • Aktuelles
  • Software
  • Hardware
  • Specials
  • Messen
  • Termine
  • Kontakt

Siemens ermöglicht mit Hilfe des digitalen Zwillings eine Revolution in der Unterwasserlandwirtschaft

Siemens Digital Industries Software hat kürzlich bekannt gegeben, dass Nemo’s Garden, ein Start-up-Unternehmen, das sich auf den nachhaltigen Unterwasseranbau von Nutzpflanzen spezialisiert hat, das Xcelerator-Portfolio von Siemens einsetzt, um seine Innovationszyklen zu verkürzen und schneller zur Industrialisierung und Skalierung zu gelangen. 

Nemo’s Garden wurde 2012 von Sergio Gamberini, Präsident des italienischen Tauchausrüstungsherstellers Ocean Reef Group, und seinem Sohn Luca Gamberini gegründet. Ihr Team aus Ingenieuren, Tauchern und Wissenschaftlern arbeitet daran, die Machbarkeit des Anbaus von Kräutern, Obst und Gemüse unter Wasser zu beweisen. Die Schlüsselinnovation von Nemo’s Garden, eine Unterwasserbiosphäre, ist eine unvergleichliche Art von Unterwassergewächshaus, das die positiven Umweltfaktoren des Ozeans – Temperaturstabilität, Wasserverdunstung, CO2-Absorption, Sauerstoffreichtum und Schutz vor Schädlingen – nutzt, um eine für den Anbau von Pflanzen ideale Umgebung zu schaffen. Das Team hat nicht nur erfolgreich eine Vielzahl von Nutzpflanzen aus seinen Prototyp-Biosphären geerntet, sondern auch festgestellt, dass die in dieser Umgebung angebauten Pflanzen nährstoffreicher sind als Pflanzen aus herkömmlichem Anbau.

Gesucht: Möglichkeiten, um Innovationen zu beschleunigen und den Betrieb zu skalieren
Die nächste große Hürde bei der Verwirklichung ihres Ziels war die Umwandlung dieses Prototyps in eine Lösung, die weltweit eingesetzt werden könnte. Und sie wollten nicht noch einmal zehn Jahre warten, um dieses Ziel zu erreichen. Strenge Winter, kurze Sommer und anfängliche Beschränkungen bei der Genehmigung der Nutzung des Meeresbodens beschränkten Nemo’s Garden auf einen Wachstumszyklus pro Jahr, was wiederum nur einen Innovationszyklus pro Jahr zur Folge hatte. Konstruktionsänderungen, langwierige physikalische Tests und aufwendige manuelle Überwachungsprozesse während des Wachstumszyklus veranlassten das Team von Nemo’s Garden, nach Möglichkeiten zu suchen, die Innovation zu beschleunigen und den Betrieb zu skalieren. Das Team wandte sich an Matteo Cavalleroni von TekSea, um herauszufinden, wie man Spitzentechnologien einsetzen kann, um seine Ziele zu erreichen. Nach der ersten Beratung wurde Siemens eingeladen, sich an dem Projekt zu beteiligen und das Xcelerator-Softwareportfolio und seine Dienstleistungen zu nutzen, um Nemo’s Garden dabei zu helfen, die nächste Entwicklungsstufe zu erreichen und sich auf die Industrialisierung/Kommerzialisierung vorzubereiten. 

Siemens_Nemos_Garden_Xcelerator_04A
Mit Hilfe von Siemens Xcelerator und eines digitalen Zwillings kann das Team von Nemo’s Garden Konzepte testen, ohne dass physische Tests erforderlich sind. Das ermöglicht eine schnelle Design-Iteration.

 “Als ich das erste Mal die digitale Zwillingstechnologie von Siemens sah, war ich fasziniert. Nemo’s Garden ist ein einzigartiges System, und wir müssen es an die jeweilige Umgebung anpassen, in der es installiert werden soll. Wenn man diese Umgebung virtuell modellieren kann, bevor man anfängt, kann man die Herausforderungen vorhersehen und sie auf die beste Weise angehen”, sagte Luca Gamberini, Mitbegründer von Nemo’s Garden. “Wir verstehen den Wasserfluss um unsere Biosphären besser und haben bessere Einblicke in die Belastungspunkte der Struktur um die Biosphären herum. Wir sehen nun auch, wie die verschiedenen Wechselwirkungen der Sonneneinstrahlung, der Temperatur und aller physikalischen Faktoren auf die Pflanzen wirken. Und das alles dank der Fähigkeit des digitalen Zwillings, unser System nachzubilden.” 

Es wurde ein umfassender digitaler Zwilling der Biosphäre von Nemo’s Garden erstellt, der nicht nur die Konstruktion der Anlagen mit Hilfe der NX-Software von Siemens umfasst. Hinzu kommt die Simulation der Wachstumsbedingungen innerhalb der Biosphäre, der Auswirkungen der Anlagen auf das Gewässer sowie der gesamten Umgebung, in der sie installiert sind. Für diese Simulationen kommt die Software Simcenter STAR-CCM+ von Siemens zum Einsatz.  Das Team von Nemo’s Garden ist nicht mehr durch Wetterbedingungen, Saisonabhängigkeit und kurze Wachstumsperioden oder Einschränkungen beim Tauchen und Überwachen eingeschränkt. Änderungen an den Biosphären können in der virtuellen Welt getestet werden, so dass das Team die Konstruktion viel schneller optimieren kann. 

Siemens_Nemos_Garden_Xcelerator_06
Xcelerator von Siemens ist ein umfassendes, integriertes Portfolio von Software, Dienstleistungen und einer Plattform zur Anwendungsentwicklung.


Überwachung am Rande
Neben der Entwicklung der physischen Biosphäre musste Nemo’s Garden auch die Prozesse für den Anbau, die Überwachung und die Ernte der Pflanzen optimieren und skalieren. Um ein nachhaltiges Unternehmen zu schaffen, das nicht auf die Entsendung ausgebildeter Taucher zur Datenerfassung angewiesen ist, wurde ein vollständig digitaler, automatisierter Ansatz entwickelt., Dabei profitierte das Projekt von der umfangreichen Erfahrung von Siemens mit der Automatisierung traditioneller landwirtschaftlicher Verfahren. Vorhandene Videoaufnahmen der Wachstumszyklen wurden zusammen mit Referenzdaten aus traditionellen landwirtschaftlichen Betrieben derselben Zielkulturen in verschiedenen Wachstumsstadien und Gesundheitszuständen mit dem MindSphere-Dienstleistungen von Siemens analysiert. Auf dieser Grundlage konnte Siemens einen Algorithmus für maschinelles Lernen trainieren, der das Pflanzenwachstum und die Umweltbedingungen innerhalb der Kuppeln überwacht.  Wenn dieser Algorithmus auf den Industrial-Edge-Computing-Geräten von Siemens in jeder Biosphäre eingesetzt wird, können die Pflanzen über ein cloudbasiertes Dashboard während der gesamten Saison in Echtzeit und von jedem Standort aus überwacht werden. In der nächsten Saison werden diese Industrial-Edge-Geräte mit Aktoren verbunden, um die Luftzirkulation, die Luftfeuchtigkeit, die Bewässerung und die Nährstoffdosierung während der gesamten Saison automatisch anzupassen. Dies wird die Grundlage eines globalen landwirtschaftlichen Dienstes sein, der für den Unterwasserbetrieb optimiert und auf jeden Ozean der Welt abgestimmt ist. Durch die konsequente Umsetzung der digitalen Transformation hat Nemo’s Garden eine Idee, die als unterhaltsame Herausforderung bei einem Abendessen mit Freunden begann, in eine kommerziell gewinnbringende Unterwasser-Anbauplattform verwandelt, die nachhaltig und weltweit eingesetzt werden kann. Die neu gestalteten Biosphären werden zwar erst in der nächsten Anbausaison zum Einsatz kommen, doch dank des umfassenden digitalen Zwillings der Anbaufläche treibt das Team seine Pläne zur weiteren Optimierung seiner Entwürfe und zur Automatisierung seiner Prozesse für den globalen Einsatz weiter voran. 

“Die Digitalisierung ist nicht nur etwas für große Konzerne, sondern für alle Unternehmen. Tatsächlich lassen sich große Vorteile oft in kleineren Firmen oder Start-ups realisieren. Die Arbeit, die wir mit Start-ups leisten, kann den Einfluss, den sie auf die Welt haben, verstärken und die Innovation unterstützen und beschleunigen”, sagte Eryn Devola, Vice President of Sustainability, Siemens Digital Industries Software. “Es ist einfach, begeistert zu sein, wenn wir ein leidenschaftliches Team mit auf den Menschen ausgerichteter Technologie finden, das daran arbeitet, Menschen zu ernähren und gleichzeitig einen positiven Einfluss auf die Umwelt zu haben.” 

Weitere Informationen über Nemo’s Garden:  

  • Video über das Projekt Nemo’s Garden
  • Blog-Beitrag über die Einzelheiten des Projekts 
  • Website von Nemo’s Garden

www.siemens.com

Related Posts

  • PTC ist neustes Mitglied der Industrial Digital Twin Association (IDTA)
  • Bentley Systems: Infrastrukturprojekte mit LumenRT for NVIDIA Omniverse, powered by iTwin, erzielen messbare Ergebnisse
  • BAU 2023: Digitale Prozesse verändern die Baubranche

Post navigation

RIB lanciert iTWO-Version 2022 mit zahlreichen Neuerungen
Neuer Access-Point von Zyxel
Einfache und kostengünstige Aufrüstung auf WiFi 6 für KMUs

Neueste Beiträge

  • Bausoftwarespezialist Catenda mit neuem Look
  • PTC ist neustes Mitglied der Industrial Digital Twin Association (IDTA)
  • Bentley Systems: Infrastrukturprojekte mit LumenRT for NVIDIA Omniverse, powered by iTwin, erzielen messbare Ergebnisse
  • Philips Monitore präsentiert seinen neuen preisgekrönten tragbaren Monitor 16B1P3302D mit dualem USB-C
  • Formnext gibt Vollgas zum Jahresstart und bietet ganzjähriges Angebot

Schlagwörter

3D 3D-CAD 3D-Druck Additive Fertigung Additive Manufacturing AEC AM Architekten Architektur Bau Bauwesen BIM CAAD CAD CAD/CAM Cloud Corona-Krise Design Digitaler Zwilling Digitalisierung Display Displays Drucker Drucklösungen Fertigung FORMNEXT GIS HANNOVER MESSE Hardware Home Office Ingenieure INTERGEO KI Konstruktion Messe Monitor Nachhaltigkeit PLM Produktentwicklung Scanner Simulation Software Termine UnternehmensNews Workstation
Copyright © 2023 up2media AG
  • Impressum
  • AGB
  • Datenschutz
We use cookies on our website to give you the most relevant experience by remembering your preferences and repeat visits. By clicking “Accept”, you consent to the use of ALL the cookies.
Cookie settingsACCEPT
Manage consent

Privacy Overview

This website uses cookies to improve your experience while you navigate through the website. Out of these, the cookies that are categorized as necessary are stored on your browser as they are essential for the working of basic functionalities of the website. We also use third-party cookies that help us analyze and understand how you use this website. These cookies will be stored in your browser only with your consent. You also have the option to opt-out of these cookies. But opting out of some of these cookies may affect your browsing experience.
Notwendig
immer aktiv

Necessary cookies are absolutely essential for the website to function properly. This category only includes cookies that ensures basic functionalities and security features of the website. These cookies do not store any personal information.

Nicht notwendig

Any cookies that may not be particularly necessary for the website to function and is used specifically to collect user personal data via analytics, ads, other embedded contents are termed as non-necessary cookies. It is mandatory to procure user consent prior to running these cookies on your website.