Tröpfchenbewässerung: Mehr ernten mit weniger Wasser
In Sachsen-Anhalt wurde eine vollautomatische, solarbetriebene Bewässerungsmethode getestet, die sich in Echtzeit an verschiedene Faktoren anpasst. Das 2018 gestartete Tröpfchenbewässerung-Projekt „IrriMode“ endet diesen September.
Von Anja Falgowski, IMG Sachsen-Anhalt
Tröpfchenbewässerung für Ackerkulturen gibt es in Deutschland bislang nur wenig. Doch nach Dirk Borddorffs Aufenthalt in Israel, währenddessen der Ingenieur die Tröpfchenbewässerung kennenlernte, rief er das Projekt „IrriMode“ ins Leben. Es war 2017, als drei Partner starteten: die Firma Agro-Sat aus Baasdorf, das Gut Mennewitz und das Ingenieurbüro Irriproject Dirk Borsdorff aus Potsdam. Assoziierte Partner sind die DLG, die Hochschule Anhalt und DHI Wasy.
„Wir arbeiten an einer voll automatisierten, solarbetriebenen und echtzeitprozessoptimierten Bewässerung“, erklärt Antje Augstein von Agro-Sat, „Wir verwenden dabei ein Boden-Wasser-Haushaltsmodell und ein Pflanzenwachstumsmodell.“ Ersteres berücksichtige Bodenbeschaffenheit, Wasserhaltefähigkeit im durchwurzelbaren Raum (Durchwurzelungstiefe) und klimatische Voraussetzungen der Region. Beim zweiten Modell spielten die Pflanzenart, Größe der Pflanze, ihre Wurzeltiefe oder der Blattflächenindex eine Rolle.
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Tröpfchenbewässerung bei „Irri Mode“: Wasserbedarf aus zwei Modellen errechnen
Die Daten aus beiden Modellen werden aufbereitet und grafisch erfasst. Eine spezielle Software von DHI Wasy berechnet über ein Echtzeitprozessmodell die Notwendigkeit einer Bewässerung. Ist sie gegeben, werden Signale an die Bewässerungs-, Solar- und Pumpensteuerung weitergereicht, die entsprechenden Ventile geöffnet und die Versuchsflächen bewässert. Dafür wurden in gleichmäßigen Abständen Tropfschläuche verlegt und in Gruppen an das Wasserverteilernetz angeschlossen, das zuvor vom Ingenieurbüro Irriproject am Computer geplant worden war.
Die Energie für die Bewässerungssteuerung wird mithilfe von Solarmodulen erzeugt. Eine Pumpe verteilt Wasser aus dem Zwischenspeicher über eine Niederdruckrohrleitung zu den Feldern. Die Daten für die virtuelle Auswertung werden über Bodensensoren und eine Wetterstation erfasst. Vereinfacht ausgedrückt: Ist der Boden feucht, wird nicht bewässert. Bei Trockenheit erfolgt die Versorgung voll automatisiert mit der Wasser sparenden Tropfbewässerung, die das Wasser unmittelbar an die Wurzeln der Pflanze bringt.
BewässerungsVersuche mit Soja, Weizen und Möhren
Zwei Versuchsstandorte werden im Rahmen des Projektes betrieben. Zuerst wurde eine Fläche von zwei Hektar auf einem Versuchsgelände des Internationalen DLG-Pflanzenbauzentrums in Bernburg-Strenzfeld in Betrieb genommen. Im Wechsel werden hier Soja und Weizen angebaut. Dies geschieht auf insgesamt 16 Parzellen, von denen die eine Hälfte herkömmlich, die andere smart bewässert wird, mit in 40 cm Tiefe verlegten Schläuchen.
Der zweite Standort liegt in Arensdorf und gehört zu Gut Mennewitz. Hier wird oberirdisch entlang der bepflanzten Dämme bewässert, ebenfalls mithilfe von Solarmodulen, eines Brunnens, eines Wassercontainers und der Simulationsmodelle. Auch in Arensdorf fließen die Informationen der Bodensensoren und der Wetterstation in die Berechnungen mit ein. Versuchspflanzen waren Möhren, wovon ein Teil konventionell, ein anderer nach Bedarf mit dem neuen System versorgt wurde. Die Pflanzung erfolgte im Mai, die Ernte Anfang November. „Der Ertrag war sehr gut“, sagt Antje Augstein, „die Möhren, die automatisiert bewässert wurden, waren größer als die anderen.“
Möhren mit Tropfbewässerung und Bodensonde. Der Signalstab zeigt auch bei hohem Bewuchs, wo sich die Sonde befindet. (c) Werkbild
Mit dieser Sonde wird die Bodenfeuchte gemessen. (c) Werkbild
Attraktiv bei steigenden Wasserkosten
Das Projekt läuft diesen Monat aus. Was während der Projektlauzeit bereits klar wurde: Die voll automatisierte Bewässerung, anwendbar bei jeglichem Obst- und Gemüseanbau, ist ein Erfolg. Sie bedeutet zwar einen hohen finanziellen Aufwand, aber – da ist sich Antje Augstein sicher – der werde sich in Zukunft rechnen. Je höher der Wasserpreis sei, desto eher lohne sich eine solche Anlage. Die Sonnenenergie sei schließlich gratis, die Module würden sich nach einigen Jahren amortisieren. Zumal auch Flüssigdünger auf diese Weise ganz zielgerichtet ausgebracht werden könnte, was die Wissenschaftlerin als nächsten Schritt plant.
Die Kosten sind einer der Gründe, weshalb diese Art der Bewässerung und Steuerung noch nicht verbreitet ist. Daher ist Antje Augstein dankbar für die Unterstützung des Landes Sachsen-Anhalt, das das Projekt finanziell betreut. Die Fördermittel kommen von der EU, das Wirtschaftsministerium steht mit der Kontaktanbahnung zu Innovationsdienstleistern für EIP-Agri und Beratung zur Seite. Außerdem profitiert das Projekt „IrriMode“ von der Hochschule Anhalt, die das Monitoring der Versuchsfelder in Strenzfeld und Arensdorf übernommen hat und die wissenschaftlichen Auswertungen und Studien durchführt.
Mit dem Ende des Projekts „IrriMode“ könnten für die Landwirtschaft und den Gartenbereich unterschiedlichste Modelle erstellt werden. „Wir könnten diese auf einer Internetplattform aufbereiten und den Landwirten anbieten, dort ihre Daten zu hinterlegen, die Betreuung übernehmen sowie die Bodensensoren liefern und einbauen“, sagt Antje Augstein.
