Optimierung des Bewässerungsmanagements im Knoblauchsland durch Funksysteme

in Zusammenarbeit mit der LWG Veitshöchheim, Amt für Landwirtschaft in Fürth, Fa. Agrar System

Im Freilandgemüseanbau wird schon heute ein erheblicher Arbeitsaufwand betrieben, um eine ertragsoptimierte Bewässerung zu gewährleisten. Zur arbeitstechnischen Entlastung der Gartenbauer wird eine effektive und objektive Bewässerungssteuerung benötigt. Im Rahmen des Forschungsprojektes "Optimierung des Bewässerungsmanagements im Knoblauchsland durch Funksysteme" soll dies realisiert werden.

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Bewässerung im Freilandgemüsebau
Optimierung der Bewässerung durch Funksysteme

Ziel des Projekts

Ziel des Forschungsprojektes ist die Einführung funkbasierender Systeme unter besonderer Berücksichtigung der Verhältnisse im Knoblauchsland. Die entwickelten Hardware- und Softwarekomponenten sollen in einer Pilotanlage getestet und nach Abschluss des Projektes in Serie produziert werden können.

Projektbeschreibung

Speziell im Gemüseanbaugebiet Knoblauchsland besteht aufgrund der intensiven Produktion und der geringen Wasserspeicherfähigkeit der Sandböden ein erhöhter Bewässerungsbedarf. Die Vielfalt der angebauten Kulturen und die Satzstaffelung stellen dabei besondere Anforderungen an die Bewässerungssteuerung. Durch das vom Wasserverband Knoblauchsland ausgebaute Leitungsnetz können ca. 850 ha über ca. 1500 Hydranten mit Wasser versorgt werden. Im Gegensatz zu einigen anderen Gebieten entfällt somit eine Wasserentnahme mit eigenen Pumpaggregaten. Als Verteilsystem werden derzeit meist Kreisregner, die im Gegensatz zu einer Tropfbewässerung einen höheren Wasserdruck und Wassermenge benötigen, eingesetzt.

Pro Hydrant können ca. 10 - 25 m³/h Wasser, welches über ca. 10 - 12 Kreisregner abgegeben wird, abgenommen werden. Bisher werden die Bewässerungsstränge von Hand geöffnet und je nach Ausstattung über ein sog. Mengenventil automatisch bzw. von Hand abgeschaltet. Aufgrund der Entfernungen sind dafür Fahrstrecken von bis zu 40 km am Tag notwendig. Um die Beregnungsbedürftigkeit der verschiedenen Schläge zu bestimmen, ist zudem aufgrund fehlender Information über mögliche lokale Niederschlagsereignisse beziehungsweise über den Bodenfeuchtezustand eine laufende Kontrolle vor Ort notwendig. Es ist zu erkennen, dass für den Betrieb einer wassersparenden Beregnungsanlage ein hoher Aufwand an Arbeitszeit erforderlich ist. Für die Entscheidung, ob eine Bewässerung durchgeführt werden soll, fehlen objektive Kriterien. Häufig werden diese Entscheidungen nach dem "gärtnerischen Gefühl" bzw. müssen auch nach den Zwängen der Arbeitsorganisation getroffen werden. In Bezug auf die Arbeitskosten, die Verbesserung der Produktqualität und möglicher Umweltgefahren, zum Beispiel durch eine verstärkte Nitratauswaschung, besteht dadurch ein hohes Optimierungspotential.

Neben umfangreichen Tests im Hard- und Softwarebereich sowohl unter Laborbedingungen als auch in Freilandanwendungen wird ein internetfähiges Bedien- und Benutzerportal, das sowohl zur Steuerung als auch zur Informationsbeschaffung rund um das Thema Bewässerung, entwickelt. Besonderes Augenmerk bei der Anpassung der Steuer- und Regelfunktionen muss, so der eindringliche Wunsch der Praxis, auf die Funktionssicherheit und die Überwachung der Anlage gelegt werden. Hierzu sollen zusätzliche Durchfluss- und Drucksensoren eingesetzt werden. Für die Überwachung der Bodenfeuchte werden verschiedene Sensorsysteme (Wasserspannungs- und Wassergehaltssensoren) getestet.

Publikationen

Mühlmann, C.; Kirchberger, F.; Beck, M.; Sander, G.; Peisl, S. (2012): Optimal bewässern per Funk - Bewässerungsmanagement mit Funksystemen im Knoblauchsland. Gemüse - Das Magazin für den professionellen Gartenbau, 12/2012.

Beck, M. (2007): Gießen, Sprühen, Tropfen: Techniken der Wasserverteilung. Vortrag auf 7. Gemüsebautag für den Freizeitgartenbau, 21.07.07 in Freising.