Automatisiertes Bewässerungsmanagement für eine ressourceneffiziente Landwirtschaft

Bewässerung in der Landwirtschaft

Derzeit werden in Deutschland 2,7 % der landwirtschaftlichen Nutzfläche bewässert. In Brandenburg sind es ca. 2 % der Ackerflächen. Die Bewässerung dient zur Absicherung und Steigerung landwirtschaftlicher Erträge.

Zunehmend führt der Klimawandel zu regionalen und temporären Wassermangelsituationen. Die schonende Nutzung der Grundwasserkörper und die Priorisierung der Nutzungsoptionen rücken ins öffentliche Bewusstsein. Eine erhöhte Nachfrage nach Bewässerungswasser verstärkt einerseits die Konkurrenz um knappe Wasserressourcen. Der Erhalt regionaler Wertschöpfung und die Erzeugung regional angebauter Nahrungsmittel unter sich verschärfenden Klimabedingungen sind andererseits klare Argumente für den Bewässerungslandbau. Gleichwohl ist der sorgsame Umgang mit dem Wasser sicherzustellen. Dazu leistet, neben der Wahl der geeigneten Bewässerungstechnik, ein effizientes Management der Bewässerung den größten Beitrag.

Bewässerung managen

Unter Bewässerungsmanagement versteht man zum einen die Regulierung der Bewässerungsinfrastruktur, also die Ansteuerung und Überwachung von Pumpen, Generatoren und Bewässerungsmaschinen. Zum anderen gehört dazu die tagtäglich zu treffende ackerbauliche Entscheidung, wann und wie viel Zusatzwasser eine Kultur benötigt, um nicht in Wassermangelsituationen zu geraten. Um den Bewässerungslandwirt in beiden Bereichen zu unterstützen, gibt es digitale Entscheidungsunterstützungssysteme, die per Webservice oder per App abgerufen werden können.

Die technische Steuerung und die ackerbauliche Entscheidungsfindung erfolgen bisher getrennt voneinander. So dient die Raindancer-App der Überwachung und Steuerung der Bewässerungsinfrastruktur in einem Landwirtschaftsbetrieb. Neben Angaben zum aktuellen Status einer jeden Maschine bzw. Pumpe und zu Störfällen kann der Nutzer mit Hilfe der App erkennen, wann jeder einzelne Schlag zum letzten Mal eine Wassergabe erhalten hat. Die Ermittlung des Zusatzwasserbedarfs der Kulturpflanzen aus pflanzenphysiologischer Sicht kann mit der webbasierten Software Irrigama steering erfolgen, welche im Vorläuferprojekt „Precision Irrigation“ entwickelt wurde. Sie kombiniert ein Bodenfeuchte-Verdunstungsmodell mit einem Optimierungsalgorithmus zur Ermittlung von Zeitpunkt und Höhe der Bewässerungsgabe. Die Modellausgaben werden automatisch in Bewässerungsempfehlungen überführt und dem Landwirt per E-Mail mitgeteilt.

Ziele des Projektes

Im Ergebnis des Projektes werden die mit Irrigama steering generierten Bewässerungsempfehlungen in die Raindancer-App integriert. Damit stehen den Nutzern alle notwendigen Informationen in einer Anwendung zur Verfügung, die für einen optimalen Einsatz der Bewässerungsinfrastruktur und einen effizienten Einsatz der Wasserressourcen benötigt werden. Dadurch reduziert sich der Aufwand der Landwirtschaftsbetriebe und Berater für die Bewässerungsplanung und -beratung

In weiteren Arbeitspakete wird die bedarfsgerechte Bewässerungssteuerung von Irrigama steering auf die Bedingungen im ökologischen Anbau angepasst und um die Steuerung von Tropfschlauchbewässerungsanlagen erweitert.