WaterWise – Autonomes System zur sparsamen Bewässerung im Ackerbau

Herausforderung

Längere Zeiträume ohne Niederschlag beeinträchtigen die Ernte nachhaltig. Um Ernteverluste zu vermeiden, werden in der Landwirtschaft Maschinen eingesetzt, die das Feld großflächig beregnen. Diese Beregnungstechnik führt zu einem erhöhten Wasserverbrauch, da für ein gutes Ernteergebnis deutlich mehr Wasser ausgebracht werden muss, als die Summe aller Pflanzen tatsächlich benötigt. Auch auf die lokalen, teilweise großen Bedarfsunterschiede der Pflanzen kann so nicht eingegangen werden.

Lösungsansatz

Ziel des Projekts ist es, mithilfe einer teilflächenspezifischen Bewässerung, nur die lokal von einer Pflanze benötigte Wassermenge auszubringen. Dazu soll ein autonom arbeitendes Bewässerungssystem für Reihenkulturen – unter anderem im Kartoffel- oder Gemüseanbau – entwickelt werden. Die Verringerung des Wasserbedarfs und das autonome Arbeitsverfahren sollen zu einer wesentlichen Reduzierung des Energiebedarfs führen. Auch die volatile Verfügbarkeit erneuerbarer Energien über Smart Grids/Speicher kann so optimal ausgeglichen werden. Das System besteht aus einer Versorgungsstation und Agrarrobotik. Die Station versorgt den Roboter über alternative Energiequellen (Solar, Wind) mit Energie. Der Roboter ist in der Lage, sich in der Station mit Wasser zu versorgen. Darüber hinaus soll das System während der Bewässerung bei Bedarf auch Flüssigdünger teilflächenspezifisch ausbringen, um die Pflanzenverfügbarkeit des Düngers zu verbessern und die Grundwasserbelastung zu reduzieren. Die Steuerung erfolgt durch ein Managementsystem, das auf Basis von Onlinemessungen der Bodenfeuchte, Wetterdaten, Pflanzenwachstumsphase und einer Bodenkartierung die benötigte Wassermenge errechnet.