Überall stöhnen Bauern über die Hitze, die Ernte vertrocknet auf den Feldern. Kein Einzelfall, sondern in Zukunft wohl besonders in Brandenburg immer häufiger zu erwarten. Denn: eine "Studie zur klimatischen Entwicklung Brandenburgs bis zum Jahr 2055", die im Auftrag des Umweltministeriums vom Potsdam Institut für Klimafolgenforschung (PIK) erstellt und kürzlich veröffentlicht wurde, sagt voraus, dass die Niederschläge von derzeit durchschnittlich 560 mm pro Jahr auf unter 450 mm pro Jahr sinken, die Temperaturen dabei im Jahresdurchschnitt um 1,5° C ansteigen.
Um trotzdem eine Ernte zu ermöglichen, müssen immer mehr Felder bewässert werden. Doch auch die Neubildung von Grundwasser wird laut Studie bis auf die Hälfte abnehmen. Also muss mit weniger Wasser mehr Feld bewässert werden. Genau damit haben sich Wissenschaftler am Institut für Agrartechnik in Potsdam-Bornim (ATB) beschäftigt. Sie entwickeln ein auf Sensoren und mathematischen Modellen basierendes Verfahren für eine teilflächenspezifische und damit wassersparende Bewässerung von Feldfrüchten.
Kleine Menge – große Wirkung
Bei normalen Beregnungsanlagen verdunstet an heißen Tagen ein beachtlicher Anteil des Wassers bevor es die Pflanzen erreicht. Die Bornimer Agrartechniker leiten das Wasser mit Tropfschläuchen direkt zu den Wurzeln der Pflanzen. So kann bereits erheblich Wasser gespart werden. Doch die Entwickler wollen noch mehr: Ihr Ziel ist es, die Tropfschläuche oder Düsen jeweils einzeln anzusteuern, um den innerhalb eines Schlages unterschiedlichen Wasserbedarf spezifisch bedienen zu können. Die Wissenschaftler entwickeln dabei eine auf Modellen und kontinuierlichen Messungen beruhende Steuerung, die den Pflanzen auf einer bestimmten Teilfläche des Schlages genau soviel Wasser zuführt, wie an diesem Standort benötigt wird. Kontinuierlich werden von Mini-Wetterstationen am Feldrand lokale Klimadaten gemessen und über Sensoren der aktuelle Pflanzenzustand und die Bodenfeuchte an bezeichneten Punkten erfasst. All diese Daten werden verrechnet und so die Bewässerungssteuerung dem Wasserbedarf des jeweiligen Teilschlags angepasst.
Weniger ist mehr
Im Vergleich zur herkömmlichen Beregnung mit Sprühanlagen kann das neue Verfahren eine Wassereinsparung von bis zu 15 % bewirken, das sind jährlich etwa 7,5 Millionen Liter auf einem 50 Hektar großen Feld. Verdunstungsverluste werden minimiert, die Grundwasserneubildung nicht beeinträchtigt. Nebenbei – auch Energie wird gespart, da weniger Wasser aus den Brunnen hoch gepumpt und auf das Feld verbracht werden muss. Insgesamt bringt das neue Verfahren gegenüber der herkömmlichen Beregnung deutliche finanzielle Einsparungen, die für die landwirtschaftlichen Betriebe überlebenswichtig sein können.
Das Forschungsprojekt ist eines von zwölf vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und dem Projektträger Jülich (PtJ) im Verbund geförderten Vorhaben, die unter dem Dach des ATB als Kompetenznetz "ProSenso.net" kooperieren. Deren Ziel ist es, innovative Lösungen für eine verbesserte Umweltverträglichkeit landwirtschaftlicher Produktionsverfahren bereit zu stellen.
Weitere Informationen:
(Institut für Agrartechnik Bornim e.V. (ATB), 01.08.2003 – Kirsten Achenbach / DFG-Forschungszentrum Ozeanränder Bremen (RCOM))
