Wenn das IoT beim Wassersparen hilft
Wasser wird in Zeiten des Klimawandels auch in Deutschland immer mehr zum knappen Gut. Zwar ist der Anteil der Wasserentnahme für die landwirtschaftliche Beregnung mit 2,2 Prozent relativ niedrig. Dennoch sollten moderne Bewässerungslösungen möglichst sparsam mit dem kostbaren Nass umgehen – was bei dieser Lösung mithilfe von Controllern der comtac AG auch vorbildlich gelingt.
„Grundwasser: Mit diesem Pilotprojekt wollen Landwirte Wasser sparen“ titelte das „Bayerische Landwirtschaftliche Wochenblatt“. Bei dem Projekt handelt es sich um die Entwicklung einer neuen Lösung für effektive Präzisionsbewässerung für einen Wasserverband. Das betroffene Gebiet ist eines der grössten zusammenhängenden Gemüseanbauflächen seiner Art in Deutschland. Von rund 2.000 ha landwirtschaftlicher Nutzfläche werden etwa 1.500 ha als reine Gemüseanbaufläche genutzt. Die leichten, sandigen Böden sind hervorragend für den Gemüsebau geeignet, bedürfen jedoch einer zusätzlichen Beregnung. Vom Wasserverband werden 900 ha Fläche mit Beregnungswasser versorgt.
Dass dies in besonders effizienter und damit wassersparender Form passieren kann, ist das Verdienst einer intelligenten Bewässerungslösung, die der Wasserverband realisiert hat. Im Rahmen eines Pilotprojektes wurde basierend auf einem comtac Serienprodukt – dem konfigurierbaren Controller und Monitor Cluey – eine in Hard- und Software genau auf diese Anwendung abgestimmte Fernwirkeinheit zur Ventilsteuerung entwickelt. Ausgestattet mit einer Solarzelle zur Energieversorgung kommt diese Cluey-Variante mit den harten Einsatzbedingungen auf Feld und Acker zurecht, erfüllt alle Mess- und Steuerungsaufgaben und genügt den Kommunikations- und Datenaustausch-Anforderungen des Steuerungssystems.
„State of the Art“ IoT-Lösung für den Acker
Bewässerungssysteme bestehen aus einem Hauptventil und einer unterschiedlichen Anzahl von Unterventilen. Zur Überwachung und Steuerung des Systems aus der Ferne verwendet die Lösung für intelligente Bewässerung IoT-Sensoren für die Feuchteerfassung, um Daten aus dem Boden der Anbauflächen zu sammeln.
Die Sensoren senden ihre Daten über eine drahtlose, energieeffiziente LPWAN-Verbindung (z.B. LoraWAN®, mioty, LTE CAT-M, 450 Mhz) an eine zentrale Monitoring-Konsole. Dort kann der Benutzer den Standort und den Status der Komponenten des Bewässerungssystems einsehen und Bewässerungsaufträge nach Zeit oder Menge planen. Durch die Verwendung von Bodensensoren, Wetterdaten und Wettervorhersagen kann Präzisionsbewässerung auch auf unvorhersehbare Wetterbedingungen reagieren und die Bewässerung entsprechend anpassen.
Auf Grundlage dieser Daten und festgelegter Schwellenwerte bewässert der Cluey die Felder automatisch bei Bedarf und nur in der erforderlichen Menge. Ist die Durchflussmenge zu hoch, schaltet die Einheit über die LoRaWAN®-Kommunikation das Hauptventil ebenso automatisch ab. So können Rohrbrüche und Leckagen erkannt und daraus resultierende Schäden und Ausfallzeiten minimiert werden – ein weiterer Einspareffekt für den Landwirt.
Neuentwicklung auf bewährter Basis
Der Einsatz als Fernwirkgerät für die Landwirtschaft war dem Cluey ursprünglich nicht zugedacht – mit der entsprechenden Anpassung wurde die comtac AG erst im Rahmen des Projektes beauftragt. Bei der Umsetzung erwies sich das Hard- und Softwarekonzept als ebenso vorteilhaft wie die Flexibilität der comtac AG in Sachen Entwicklung und (Serien-)Produktion.
