Über das Projekt

Prozessschema der solarbedienten Bewässerung

Das Verbundprojekt Irrimode arbeitet zukunftweisend auf eine autarke Agrarwirtschaft hin. Um eine autarke Versuchsfläche etablieren zu können sind zwei Voraussetzungen zwingend erforderlich. Dazu gehört eine virtuelle Datenverarbeitung und Steuerung, sowie eine integrierte Anlagenhardware mit Kommunikationsschnittstelle zur virtuellen Steuerung.



Anlagenhardware

Zur Bewässerung des Versuchsgeländes werden in regelmäßigen Abständen Tropfschläuche verlegt und in Gruppen an das Wasserverteilernetzt angeschlossen. Die benötigte Energie für die Bewässerung wird durch Solarenergie mit Hilfe von Solarmodulen erzeugt. Eine Solarpumpe verteilt die benötigte Wassermenge aus dem Zwischenspeicher über eine Druckrohrleitung zu den Feldern. Die Daten für die virtuelle Auswertung werden über Bodensensoren und eine Klimastation erfasst. Die Bodensensoren nehmen Daten über den Wasseranteil in den Feldern bis zu einem Meter Tiefe auf.



Virtuelle Datenverarbeitung und Steuerung

Die ermittelten Daten werden aufbereitet und graphisch erfasst. Eine spezielle Software (MIKE SHE) Berechnet mittels Wasserhaushaltsmodellierung die Notwendigkeit einer Bewässerung. Ist die Notwendigkeit für eine Bewässerung gegeben, dann werden Signale an die Bewässerungs-/ Solar- und Pumpensteuerung weitergereicht, die steuerbaren Ventile geöffnet und die Versuchsflächen bewässert.

Prozessmodell
Übersichtsplan des Versuchsgeländes
Hightech-Traktor zur Tropfschlauchverlegung

Hightech-Traktor zur Tropfschlauchverlegung

Das präzise ausgelegte Tropfschlauchsystem wird durch einen Traktor verlegt. Um zu gewährleisten, dass die Tropfschläuche in den richtigen Abständen zueinander liegen, wird die landwirtschaftliche Maschine mittels GPS-Daten gesteuert. Dazu wurde im Voraus das Gelände GPS vermessen und die genaue Position des Schlauchsystems erfasst. Der Landwirt übernimmt lediglich die Aufgaben der Prozessüberwachung und das Einsetzen der Tropfschlauchführungen für das Verlegen in den Boden. Für ein effizienteres Arbeiten werden von zwei Schlauchtrommeln parallel Tropfschläuche in den Boden gelassen.
Verlegung des Tropfschlauchs

Verlegung des Tropfschlauchs

Bei den Schläuchen handelt es sich um UNIRAM AS 16010 druckkompensierende dickwandige Tropfrohre mit Vakuumschutz der Firma NETAFIM. Diese speziellen Tropfschläuche besitzen vier verschiedene Ausflussarten, gewährleisten Schutz vor dem Eindringen von Wurzeln und sind besonders wartungsarm. Auf dem 2 Hektar großem Versuchsgelänge werden auf 16 Einheiten jeweils 18 Schläuche verlegt. Diese liegen parallel im Abstand von einem Meter, auf einer Länge von 71 m und in einer Tiefe von 30 cm. Die Enden der Tropfschläuche werden an ein Wasserverteilersystem angeschlossen.
Bodensensoren zur Bestimmung des Wasseranteils im Boden

Bodensensoren zur Bestimmung des Wasseranteils im Boden

Insgesamt wurden vier Sensoren, zwei in bewässerten und zwei in unbewässerten Parzellen, auf dem Gelände platziert. Die über das Versuchsgelände verteilten Bodensensoren reichen bis zu einem Meter in den Boden. Sie messen in verschiedenen Tiefen den Wasseranteil des Ackers und geben diese weiter an die Datenaufbereitung.