Projekt des Monats Oktober

Situative, automatisierte Bewässerung auf Teilflächen

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Fotos ©: FIB e.V. / Hydro-Air GmbH

Bewässerungsmanagement durch anwenderfreundliche Systemlösung

Dem außergewöhnlich heißen Sommer 2018 ging bereits ein äußerst warmer Frühling mit sehr geringen Niederschlägen voraus. Das Land Brandenburg zählt ohnehin zu den klimaempfindlichsten Regionen Mitteleuropas. Bereits in „Normaljahren“ wirkt das Wasserangebot ertrags- und qualitätsbegrenzend für hiesige Landwirte. Ganz besonders gilt das für den Anbau von Sonderkulturen, Feldgemüse und Hackfrüchten, die bewässert werden müssen.

Die bislang genutzten Technologien sorgen für eine gleichmäßige und ausreichende Bewässerung des Gesamtschlages, ohne eine Über- und Unterversorgung einzelner Teilflächen verhindern zu können. Dabei kommt es zu einem Mehrverbrauch an Wasser und Energie. Negative Umweltauswirkungen wie Bodenerosion oder erhöhte Nährstoffausträge können ebenfalls die Folge sein.

Im Rahmen des EIP-Agri-Projektes „Precision Irrigation“ wird seit 2016 eine anwenderfreundliche Systemlösung erprobt, die eine teilflächenspezifische und bedarfsgerechte Präzisions-Bewässerung ermöglichen soll. Dabei wird sowohl über ein Bodenfeuchtemodell als auch über Infrarot-Thermografie (berührungslose Messung der Pflanzentemperatur) der aktuelle Wasserversorgungszustand der Ackerkulturen ermittelt. Ziel soll es sein, situativ und weitgehend automatisch gesteuerte Bewässerungsanlagen und ein darauf abgestimmtes Bewässerungsmanagement zu erreichen.

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Dafür wird von 2016 bis 2019 das Zusammenwirken aller sensorischen, informations-technischen und mechanischen Systemkomponenten unter Praxisbedingungen getestet und einer Rentabilitätsbetrachtung unterzogen. In Gefäßversuchen sowie auf bewässerten Ackerschlägen bei den Testbetrieben in Altdöbern und Wernikow wird die Ermittlung des Wasserbedarfs verschiedener Pflanzenkulturen mit Hilfe von Infrarot-Thermografie erprobt. Anschließend werden Algorithmen zur Umwandlung der thermografischen Signale in teilflächenspezifische Bewässerungsinformationen entwickelt. Mit diesen präzisen Informationen werden schließlich die Düsen von Großberegnungsmaschinen automatisch angesteuert.

Im Ausnahmesommer 2018 mussten die landwirtschaftlichen Praxispartner aufgrund der hohen Wasserdefizite fast rund um die Uhr bewässern. Am Standort Dahlhausen wurde von Mai bis Juli 2018 eine klimatische Wasserbilanz (Niederschlag minus potenzielle Verdunstung) von -358mm registriert. Zum Vergleich: 2017 betrug diese im gleichen Zeitraum +44mm. Eine ähnliche Situation war am Standort Schöllnitz zu verzeichnen.

In „Normaljahren“ hingegen, wenn Niederschläge und Bewässerung einander abwechseln und das Wasserspeichervermögen des Bodens die Wasserversorgung des Pflanzenbestandes maßgeblich beeinflusst, wird mit der situativen, teilschlagspezifischen Bewässerung ein ökologischer und ökonomischer Nutzen ermöglicht.

Unter der Leitung des Forschungsinstitut für Bergbaufolgelandschaften (FIB) e.V. besteht das Projekt-Team aus der IRRIGAMA Projektgesellschaft, dem Fachverband Bewässerungslandbau Mitteldeutschland (FBM) e.V., dem Unternehmen Hydro-Air international irrigation systems GmbH sowie den landwirtschaftlichen Betrieben Grünhagen Ackerbau GmbH und dem Agrarbetrieb Altdöbern. Weitere Informationen unter www.eip-pi-bb.de/de

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Orthomosaik von Wärmebildern von dem Versuchsschlag in Aldöbern (Mais). Flughöhe 75m.

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Die Abb. zeigt die mit der Kreisberegnungsmaschine (Schlag Dahlhausen, Grünhagen Ackerbau GmbH) tatsächlich ausgebrachten Wassermengen innerhalb eines "Ringes", indem teilflächenspezifisch bewässert werden kann. Die Bereiche, wo kein Wasser gegeben wurde, dienen als "unbewässerte Referenz" für die Ertragserfassung. Der Bereich vom Anlagenmittelpunkt (im Drehpunkt des Halbkreises) bis zum teilspezifisch bewässerten Ring wurde gleichmäßig bewässert.

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Bewilligungszeitraum 2016-2019

Bewilligte Mittel für die Erprobung einer Steuerung des Zusatzwassereinsatzes in der Pflanzenproduktion

  • Gesamtkosten: 1.010.798 €
  • Zuwendung: 915.534 €
  • davon ELER-Mittel: 732.427 €
  • davon Landesmittel: 183.107 €

Förderrichtlinie:
Richtlinie des MLUL zur Förderung von Projekten im Rahmen von EIP "Landwirtschaftliche Produktivität und Nachhaltigkeit"

Zuwendungsempfänger:
Forschungsinstitut für
Bergbaufolgelandschaften
(FIB) e.V. 
Brauhausweg 2,
03238 Finsterwalde
Dr. Beate Zimmermann
Tel.: +49 (0)3534 790711
b.zimmermann@fib-ev.de