Beregnungsanlagen müssen heute hoch effizient arbeiten. Wir geben einen Überblick über die Technik.
Das effiziente Bewässern steht bei vielen Investitionen in Beregnungsanlagen im Vordergrund. Das Wasser soll ohne große Verluste direkt an die Pflanze. Die verschiedenen Beregnungssysteme sind zwar nicht grundlegend neu, neue Steuerungssysteme helfen aber die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen. Wir haben uns über die unterschiedlichen Systeme informiert.
Drei Stationen
Bewässerungsanlagen bestehen aus drei Elementen. Am Anfang steht meist ein Tief- bzw. Flachbrunnen oder Oberflächengewässer mit einer entsprechenden Pumpe. Über ober- oder unterirdische Rohrleitungen geht es weiter zur Verteiltechnik. In Gebieten mit intensiver Beregnung gibt es häufig ein fest installiertes Hydrantennetz. Hier liegen die überwiegend aus Kunststoff (PVC, teilweise PE) bestehenden Wasserleitungen unterirdisch. Beim Umsetzen der Beregnungsanlagen spart man so viel Zeit, da das Verlegen von Zuleitungen entfällt. Liegt kein Brunnen in der unmittelbaren Nähe und ist kein Hydrantennetz vorhanden, muss man oberirdische Leitungen legen. Diese bestehen heute meist aus flexiblen Druckschläuchen. Mit entsprechenden hydraulisch angetriebenen Schlauchhaspeln wickelt man die Schläuche einfach auf und ab. Je nach Größe der Haspeln und des Schlauchdurchmessers lassen sich so mehrere Hundert Meter Schlauch mitführen.
Von der Quelle zum Regner
Pumpe ist nicht gleich Pumpe. Die nötige Förderleistung der Pumpen hängt von mehreren Faktoren ab:
Die Art der Regneranlage sowie die zu beregnende Fläche,
Entwicklungsstadium der Pflanzen, also der Wasserbedarf variiert hier sehr stark,
Wasserrecht, wie viel Wasser darf man in welcher Zeit schöpfen,
Wirkungsgrade der Regneranlagen, variiert zwischen den verschiedenen Bewässerungssystemen,
Niederschlag, Boden, Verdunstung.
Bedenken Sie: 1 mm Niederschlag entsprechen einer Menge von 10 m³ pro Hektar. Bei einer beregneten Fläche von 20 ha und einer Wassergabe von 30 mm pro Gabe entspricht das 6000 m³. Will man diese Menge in acht Tagen auf seiner Fläche ausbringen, um dann mit einem neuen Durchgang starten zu können, muss die Pumpe täglich 750 m³ Wasser fördern. Für steigende Verdunstungsraten bei Wind oder intensiver Sonneneinstrahlung bzw. hohen Temperaturen sowie eventuell höhere Wassergaben in bestimmten Entwicklungsstadien der Pflanzen sollte die Pumpe deshalb eine gewisse Mehrleistung bringen. Sind zudem lange Rüstzeiten nötig, muss die Leistung der Pumpe ebenfalls höher sein.
Wichtig ist auch der Druck der Pumpe. Dieser muss zur Anlage passen. Beachten Sie dabei die Strömungsverluste im Rohrleitungssystem und den Höhenunterschied zwischen Pumpe und Regner. Hier lassen sich beispielsweise durch größere Querschnitte der Wasserleitungen erheblich Kosten beim Pumpenbetrieb sparen. Auch bei der Anlage der Bohrlöcher sollte man einiges beachten. Bei Bohrlöchern mit größerem Durchmesser lassen sich später auch Pumpen mit größerem Durchmesser installieren. Dadurch bringen die Pumpen mehr Leistung und Standzeiten lassen sich verlängern.
Welche Pumpe, welcher Antrieb?
Lässt sich das Wasser aus flachen Bohrlöchern oder Oberflächengewässern entnehmen, kann man mit einfachen öberflächlich aufgestellten Kreiselpumpen arbeiten. Problem: Überschreitet die Saughöhe 7 m, kommt es zur Kavitation (Dampfbläschen, die schlagartig kondensieren können und so die Pumpe beschädigen). Mit Bohrlochwellenpumpen oder Unterwassermotorpumpen lässt sich Wasser auch aus tieferen Brunnen pumpen. Dabei arbeiten die Pumpen unter dem Wasserspiegel und je nach Pumpe bis zu 70 m tief. Aber: Je tiefer Sie das Wasser schöpfen müssen, desto geringer ist die Leistung der Pumpen und die Wirtschaftlichkeit der Beregnung nimmt ab.
Beim Antrieb der verschiedenen Pumpen gibt es mehrere Möglichkeiten. Die in der Anschaffung günstigste Lösung ist die zapfwellenbetriebene Pumpe. Allerdings müssen Sie dafür ständig einen Schlepper vorhalten, wodurch die Effizienz dieses Antriebes gering ist. Als mobile Lösung ohne Schlepperantrieb gibt es Dieselaggregate. Meist kommen diese Geräte als Anhänger. Dabei treibt ein auf einen Rahmen geschraubter Dieselmotor die Pumpe an. Der Rahmen dient dabei als Dieseltank (300 bis zu 1000 l Dieselvorrat). Durch das Fahrgestell lassen sich die Pumpen relativ einfach umsetzen und somit an mehreren Bohrlöchern einsetzen.
Niedrigere Betriebskosten schafft man durch den Einsatz von elektrisch angetriebenen Pumpen. Stationäre, elektrische Lösungen sind auch im Hinblick auf die Anschaffungskosten preiswerter als Dieselaggregate. Bedenken Sie aber die Länge der Kabelzuleitung.
Als mobile Lösung gibt es Motoraggregate, die Strom produzieren und die Pumpen an einem Kabel mit flexiblen oder starren Leitungen den Brunnen herunterführen. Da die Kraft an einem Kabel zur Pumpe gelangt, dürfen die Dieselmotoren mit Heizöl gefahren werden. Durch einen Frequenzregler kann die Anlage die Drehzahl der Pumpe steuern. Hier dient das Fahrgestell auch oft als Dieseltank.
Aus der Düse aufs Feld
Bei uns in Deutschland ist die verbreiteste Technik die der Trommelmaschinen. Zum Beregnen bringt man die Trommel am Feldrand in Stellung und zieht den Regnerwagen inklusive Schlauch mit dem Schlepper aus. Es gibt aber auch Maschinen, bei denen man den Regnerwagen am Feldrand positioniert und dann die Trommel durch den Bestand zieht. Heutige Trommelregner schaffen eine Länge von bis zu 1000 m. Ist die Trommel auf einem Drehkranz befestigt, lässt sich der Regner samt Schlauch in alle Richtungen ausziehen.
Beim Beregnen ziehen die Trommeln den Regnerwagen langsam wieder ein. Der Antrieb der Trommeln arbeitet meist per Wasserturbine. Über den Durchfluss der Wasserturbine und mit einem Getriebe lässt sich die Einzugsgeschwindigkeit zudem mit bis zu vier Gängen untersetzen. Die exakte Regelung der Wasserturbine arbeitet heute häufig elektrisch. Den Strom für die Computersteuerung liefern 12 Volt-Autobatterien. Solarpanels können diese über Tag einfach wieder aufladen. Ist die Regneranlage zusätzlich mit einem GSM-Modul ausgestattet, kann die Maschine Meldungen auf das Handy/ Smartphone schicken.
Trommelregner sind für den Einsatz auf wechselnden Flächen gut geeignet, auch wenn die Rüstzeiten auf größeren, langen Flächen recht hoch sind. Der Regner kann zudem unregelmäßige Flächen bewässern. Das Umsetzen zwischen den verschiedenen Fahrgassen bleibt aber. Um auch großwüchsige Kulturen bewässern zu können, gibt es höhergestellte Regnerwagen. Die Anschaffungskosten für Trommelregner liegen z.B. bei einer Anlage mit 500 m Schlauch und 125er Schlauchdurchmesser zwischen 30000 und 40000€.
sanftere Alternative
Bei den Regnern setzen viele Landwirte nach wie vor auf Kanonen (Weitstrahlregner). Die Arbeitsbreiten reichen heute bis zu 90 m. Wind schränkt die Arbeitsbreiten aber ein. Die Intensität der Beregnung ist bei Kanonen relativ gering, d.h. das Wasser hat genügend Zeit zu versickern. Dadurch sind auch größere Wassergaben möglich, ohne den Boden zu verschlemmen. Die Effizienz ist dadurch aber geringer, da das Wasser durch den weiten Strahl schneller verdunstet und vernebelt. Bei den Düsenquerschnitten sollte man aufpassen: Sind diese zu klein, gibt es hohe Druckverluste. Allerdings darf man die Aufprallenergie großer Tropfen auch nicht unterschätzen. Für empfindliche Kulturen gibt es deshalb mit dem Düsenwagen eine schonendere Alternative.
Beim Düsenwagen zieht die Trommel keinen Kanonenregner, sondern ein Bewässerungsstativ über den Acker. Die Stative erreichen mit endsprechenden Endregnern Arbeitsbreiten von bis zu 100 m. Bei der Verteilung können Düsenwagen punkten. Sie erzeugen kleine Tropfen und benötigen etwa 2 bar weniger Druck als Kanonen. Das schont empfindliche Kulturen. Sie sind zudem kaum windanfällig, wenn die Düsen nah über dem Bestand arbeiten. Zum Transport lassen sich die Bewässerungsstative zusammenklappen und entweder separat oder am Trommelwagen mitführen. Um die hohen Rüstzeiten der Anlage zu minimieren, kann man die Düsenwagen ohne einzuklappen auch an der eingezogenen Trommel zur nächsten Gasse mitführen.
Für große Flächen
Bei der als Pivotregner bekannten Technik drehen in unseren Strukturen abgespannte Rohrkonstruktion mit bis zu 300 m Länge um einen zentralen Ankerpunkt in der Feldmitte. Vorteil: Man kann das Wasser von einem zentralen Punkt aus einspeisen. Angetrieben sind die Regnergestelle von Fahrtürmen, die in ca. 60 m weiten Abständen durch den Bestand fahren. Die Räder sind dabei elektrisch angetrieben. Die Geschwindigkeit gibt der äußere Fahrturm vor. Ein Sensor ermittelt die Abwinklung der flexiblen Verbindungen in den Rohrleitungen und so wissen die weiteren Fahrtürme, wann sie sich in Bewegung setzen müssen. Pivotregner arbeiten immer in leichter Bogenform. Durch die Gestelle lassen sich Düsen mit wenig Druck einsetzen. Das schont die Pflanzen durch sanfte Tropfen, erhöht aber die Intensität. Vor allem außen muss die Anlage in kürzerer Zeit mehr Wasser ausbringen.
Die Investitionskosten sinken bei Pivotregnern mit steigendem Durchmesser. Für eine 30 ha-Anlage liegen diese bei ca. 1500 € pro Hektar.
Heutige Kreisregner können durch intelligente Steuerungen mehr als 90 % der Fläche bewässern. Dazu haben die Regner am Ende des Auslegers zusätzliche Kanonen. Die Wurfweite lässt sich dabei anhand von GPS-Daten steuern.
Auf rechteckigen Schlägen sind häufiger Linearregner unterwegs. Hier bewegt sich die ganze Einheit gleichmäßig über den Acker. Mit dem RTK kommen die Regner ohne ein aufwendiges Verlegen von Führungsseilen oder Untergrundkabeln aus. Dadurch lassen sich die Regner flexibler auf verschiedenen Flächen einsetzen. Bleibt noch die Wasserversorgung: Das Wasser wird über einen zentralen Punkt seitlich in die Anlage eingespeist. Nachteil: Liegen keine offenen Bewässerungsgräben, muss man die Wassereinspeisung z.T. mehrmals täglich umbauen.
Möglich sind auch kombinierte Lösungen aus Pivot- und Linearregnern, die die Vorteile beider Systeme kombinieren. Sie eignen sich vor allem für ungleichmäßige Flächen. Insgesamt sind Linear- und Pivotregner im Betrieb recht günstig, stellen aber hohe Anforderungen an die Flächenstrukturen.
Kulturpflanzen am Tropf
Eine weitere Möglichkeit der Beregnung ist die Tröpfchenbewässerung. Kulturen, die sich dafür sehr gut eignen, sind Mais oder Kartoffeln. Durch die weiten Reihenabstände (bis 75 cm) lassen sich die Bewässerungsschläuche einfach in den Bestand bringen. Bei den Schläuchen unterscheidet man zwischen Ein- und Mehrwegschläuchen. Außerdem gibt es die Schläuche mit verschiedenen Durchmessern und Tropfabständen. Mehrwegschläuche haben dickere Wandstärken. Sie lassen sich im Herbst mit speziellen Maschinen wieder aufrollen, reinigen und im nächsten Jahr wieder einsetzen. Einwegschläuche arbeiten aus Kostengründen mit geringen Wandstärken. Sie müssen am Ende der Saison entsorgt werden.
Generell hat die Tropfbewässerung eine sehr hohe Wassereffizienz. Die Wasserzufuhr geschieht kontinuierlich. Damit lassen sich die Verdunstungsraten der Pflanzen täglich auffangen. Versorgungsengpässe durch das Umsetzen der Beregnungsanlagen entstehen nicht. Außerdem lässt sich die Wasserversorgung der Kulturen mit der Tröpfchenbewässerung einfach steuern. Für die Anlagen braucht man nur einen geringen Druck. Die Firma Bauer empfiehlt für ihre Tröpfchenbewässerung z.B. einen Betriebsdruck von 0,55bar. Ein weiterer Pluspunkt dieser Bewässerung ist, dass die Blätter und somit der Bestand während der Beregnung trocken bleiben. Das ist gerade im Kartoffelanbau ein entscheidender Vorteil, da man so Pilzinfektionen verhindern und Pflanzenschutzmittel einsparen kann. Größtes Manko bleibt der Preis. Für eine solche Anlage sind mehrere Tausend Euro pro Hektar fällig.
Intelligent steuern
Zur Steigerung der Effizienz von Beregnungsanlagen gibt es verschiedene Softwarelösungen zur Überwachung und Steuerung. Teilweise bieten die Hersteller eigene Systeme für ihre Anlagen an, wie z.B. Bauer mit dem SmartRain. Zur Steuerung und Überwachung von Beregnungsmaschinen verschiedener Hersteller hat die Firma IT-Direkt aus Berlin den Raindancer im Programm.
Diese Überwachungssysteme lassen sich auch an vorhandenen Beregnungsanlagen nachrüsten. Das Paket besteht meist aus einer kleinen Recheneinheit, einem separaten GPS-Empfänger und einem Drucksensor. Ein Akku stellt die Stromversorgung sicher, ein Solarmodul lädt die Batterien über Tag. Die Verbindung zum PC oder Smartphone stellt ein GSM-Modul her. Über den GPS-Empfänger kann man sich den genauen Standpunkt der Regnerkanonen sowie Start- und Endzeitpunkt anzeigen lassen. Der Drucksensor überwacht und zeigt den Druck an der Kanone. Außerdem sendet die Steuerung bei Störungen eine Meldung. Mit den Systemen kann man auch aktiv in die Steuerung der Systeme eingreifen. Mit SmartRain kann man bei Pivotregnern die Beregnung starten, stoppen, die Wassermenge ändern oder die Anlage sogar in bestimmte Positionen fahren lassen.
Sind Trommelregner mit einer optionalen SMS-Steuerung ausgerüstet, lässt sich über den Raindancer z. B. die Einzugsgeschwindigkeit und damit die Wassermenge pro Hektar von zuhause oder unterwegs aus ändern. Das System bietet noch mehr: Hat man zuvor auf einer Karte bestimmte Bereiche ausgezeichnet, die mehr Wasser benötigen, kann die Beregnung über die Raindancer-Steuerung an diesen Stellen die Einzugsgeschwindigkeit verringern – Wassergabe quasi nach Applikationskarten.
Für den Raindancer gibt es noch eine weitere Ausbaustufe, die eine automatische Sektorsteuerung der Beregnungskanonen ermöglicht. Dazu installiert man unterhalb des Regners ein Steigrohr samt Technik. Darin enthalten sind kleine Elektromotoren, die die Endanschläge der Regner verstellen können. Sensoren überwachen dabei die Position der Anschläge. Mit dieser Steuerung lassen sich Ecken effektiv bewässern, ohne unnötig Wasser über die Feldgrenzen hinaus zu regnen. Start: Zunächst regnet die Kanone in Richtung Trommel in einem 180°-Halbkreis. Je weiter die Trommel den Regner einzieht, desto weiter öffnet sich der Sektor des Regners, bis eine Änderung der Wurfrichtung möglich ist. Ein zeitintensives Vorregnen der Feldränder entfällt somit.
Beregnungsanlagen müssen heute hoch effizient arbeiten. Wir geben einen Überblick über die Technik.
Das effiziente Bewässern steht bei vielen Investitionen in Beregnungsanlagen im Vordergrund. Das Wasser soll ohne große Verluste direkt an die Pflanze. Die verschiedenen Beregnungssysteme sind zwar nicht grundlegend neu, neue Steuerungssysteme helfen aber die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen. Wir haben uns über die unterschiedlichen Systeme informiert.
Drei Stationen
Bewässerungsanlagen bestehen aus drei Elementen. Am Anfang steht meist ein Tief- bzw. Flachbrunnen oder Oberflächengewässer mit einer entsprechenden Pumpe. Über ober- oder unterirdische Rohrleitungen geht es weiter zur Verteiltechnik. In Gebieten mit intensiver Beregnung gibt es häufig ein fest installiertes Hydrantennetz. Hier liegen die überwiegend aus Kunststoff (PVC, teilweise PE) bestehenden Wasserleitungen unterirdisch. Beim Umsetzen der Beregnungsanlagen spart man so viel Zeit, da das Verlegen von Zuleitungen entfällt. Liegt kein Brunnen in der unmittelbaren Nähe und ist kein Hydrantennetz vorhanden, muss man oberirdische Leitungen legen. Diese bestehen heute meist aus flexiblen Druckschläuchen. Mit entsprechenden hydraulisch angetriebenen Schlauchhaspeln wickelt man die Schläuche einfach auf und ab. Je nach Größe der Haspeln und des Schlauchdurchmessers lassen sich so mehrere Hundert Meter Schlauch mitführen.
Von der Quelle zum Regner
Pumpe ist nicht gleich Pumpe. Die nötige Förderleistung der Pumpen hängt von mehreren Faktoren ab:
Die Art der Regneranlage sowie die zu beregnende Fläche,
Entwicklungsstadium der Pflanzen, also der Wasserbedarf variiert hier sehr stark,
Wasserrecht, wie viel Wasser darf man in welcher Zeit schöpfen,
Wirkungsgrade der Regneranlagen, variiert zwischen den verschiedenen Bewässerungssystemen,
Niederschlag, Boden, Verdunstung.
Bedenken Sie: 1 mm Niederschlag entsprechen einer Menge von 10 m³ pro Hektar. Bei einer beregneten Fläche von 20 ha und einer Wassergabe von 30 mm pro Gabe entspricht das 6000 m³. Will man diese Menge in acht Tagen auf seiner Fläche ausbringen, um dann mit einem neuen Durchgang starten zu können, muss die Pumpe täglich 750 m³ Wasser fördern. Für steigende Verdunstungsraten bei Wind oder intensiver Sonneneinstrahlung bzw. hohen Temperaturen sowie eventuell höhere Wassergaben in bestimmten Entwicklungsstadien der Pflanzen sollte die Pumpe deshalb eine gewisse Mehrleistung bringen. Sind zudem lange Rüstzeiten nötig, muss die Leistung der Pumpe ebenfalls höher sein.
Wichtig ist auch der Druck der Pumpe. Dieser muss zur Anlage passen. Beachten Sie dabei die Strömungsverluste im Rohrleitungssystem und den Höhenunterschied zwischen Pumpe und Regner. Hier lassen sich beispielsweise durch größere Querschnitte der Wasserleitungen erheblich Kosten beim Pumpenbetrieb sparen. Auch bei der Anlage der Bohrlöcher sollte man einiges beachten. Bei Bohrlöchern mit größerem Durchmesser lassen sich später auch Pumpen mit größerem Durchmesser installieren. Dadurch bringen die Pumpen mehr Leistung und Standzeiten lassen sich verlängern.
Welche Pumpe, welcher Antrieb?
Lässt sich das Wasser aus flachen Bohrlöchern oder Oberflächengewässern entnehmen, kann man mit einfachen öberflächlich aufgestellten Kreiselpumpen arbeiten. Problem: Überschreitet die Saughöhe 7 m, kommt es zur Kavitation (Dampfbläschen, die schlagartig kondensieren können und so die Pumpe beschädigen). Mit Bohrlochwellenpumpen oder Unterwassermotorpumpen lässt sich Wasser auch aus tieferen Brunnen pumpen. Dabei arbeiten die Pumpen unter dem Wasserspiegel und je nach Pumpe bis zu 70 m tief. Aber: Je tiefer Sie das Wasser schöpfen müssen, desto geringer ist die Leistung der Pumpen und die Wirtschaftlichkeit der Beregnung nimmt ab.
Beim Antrieb der verschiedenen Pumpen gibt es mehrere Möglichkeiten. Die in der Anschaffung günstigste Lösung ist die zapfwellenbetriebene Pumpe. Allerdings müssen Sie dafür ständig einen Schlepper vorhalten, wodurch die Effizienz dieses Antriebes gering ist. Als mobile Lösung ohne Schlepperantrieb gibt es Dieselaggregate. Meist kommen diese Geräte als Anhänger. Dabei treibt ein auf einen Rahmen geschraubter Dieselmotor die Pumpe an. Der Rahmen dient dabei als Dieseltank (300 bis zu 1000 l Dieselvorrat). Durch das Fahrgestell lassen sich die Pumpen relativ einfach umsetzen und somit an mehreren Bohrlöchern einsetzen.
Niedrigere Betriebskosten schafft man durch den Einsatz von elektrisch angetriebenen Pumpen. Stationäre, elektrische Lösungen sind auch im Hinblick auf die Anschaffungskosten preiswerter als Dieselaggregate. Bedenken Sie aber die Länge der Kabelzuleitung.
Als mobile Lösung gibt es Motoraggregate, die Strom produzieren und die Pumpen an einem Kabel mit flexiblen oder starren Leitungen den Brunnen herunterführen. Da die Kraft an einem Kabel zur Pumpe gelangt, dürfen die Dieselmotoren mit Heizöl gefahren werden. Durch einen Frequenzregler kann die Anlage die Drehzahl der Pumpe steuern. Hier dient das Fahrgestell auch oft als Dieseltank.
Aus der Düse aufs Feld
Bei uns in Deutschland ist die verbreiteste Technik die der Trommelmaschinen. Zum Beregnen bringt man die Trommel am Feldrand in Stellung und zieht den Regnerwagen inklusive Schlauch mit dem Schlepper aus. Es gibt aber auch Maschinen, bei denen man den Regnerwagen am Feldrand positioniert und dann die Trommel durch den Bestand zieht. Heutige Trommelregner schaffen eine Länge von bis zu 1000 m. Ist die Trommel auf einem Drehkranz befestigt, lässt sich der Regner samt Schlauch in alle Richtungen ausziehen.
Beim Beregnen ziehen die Trommeln den Regnerwagen langsam wieder ein. Der Antrieb der Trommeln arbeitet meist per Wasserturbine. Über den Durchfluss der Wasserturbine und mit einem Getriebe lässt sich die Einzugsgeschwindigkeit zudem mit bis zu vier Gängen untersetzen. Die exakte Regelung der Wasserturbine arbeitet heute häufig elektrisch. Den Strom für die Computersteuerung liefern 12 Volt-Autobatterien. Solarpanels können diese über Tag einfach wieder aufladen. Ist die Regneranlage zusätzlich mit einem GSM-Modul ausgestattet, kann die Maschine Meldungen auf das Handy/ Smartphone schicken.
Trommelregner sind für den Einsatz auf wechselnden Flächen gut geeignet, auch wenn die Rüstzeiten auf größeren, langen Flächen recht hoch sind. Der Regner kann zudem unregelmäßige Flächen bewässern. Das Umsetzen zwischen den verschiedenen Fahrgassen bleibt aber. Um auch großwüchsige Kulturen bewässern zu können, gibt es höhergestellte Regnerwagen. Die Anschaffungskosten für Trommelregner liegen z.B. bei einer Anlage mit 500 m Schlauch und 125er Schlauchdurchmesser zwischen 30000 und 40000€.
sanftere Alternative
Bei den Regnern setzen viele Landwirte nach wie vor auf Kanonen (Weitstrahlregner). Die Arbeitsbreiten reichen heute bis zu 90 m. Wind schränkt die Arbeitsbreiten aber ein. Die Intensität der Beregnung ist bei Kanonen relativ gering, d.h. das Wasser hat genügend Zeit zu versickern. Dadurch sind auch größere Wassergaben möglich, ohne den Boden zu verschlemmen. Die Effizienz ist dadurch aber geringer, da das Wasser durch den weiten Strahl schneller verdunstet und vernebelt. Bei den Düsenquerschnitten sollte man aufpassen: Sind diese zu klein, gibt es hohe Druckverluste. Allerdings darf man die Aufprallenergie großer Tropfen auch nicht unterschätzen. Für empfindliche Kulturen gibt es deshalb mit dem Düsenwagen eine schonendere Alternative.
Beim Düsenwagen zieht die Trommel keinen Kanonenregner, sondern ein Bewässerungsstativ über den Acker. Die Stative erreichen mit endsprechenden Endregnern Arbeitsbreiten von bis zu 100 m. Bei der Verteilung können Düsenwagen punkten. Sie erzeugen kleine Tropfen und benötigen etwa 2 bar weniger Druck als Kanonen. Das schont empfindliche Kulturen. Sie sind zudem kaum windanfällig, wenn die Düsen nah über dem Bestand arbeiten. Zum Transport lassen sich die Bewässerungsstative zusammenklappen und entweder separat oder am Trommelwagen mitführen. Um die hohen Rüstzeiten der Anlage zu minimieren, kann man die Düsenwagen ohne einzuklappen auch an der eingezogenen Trommel zur nächsten Gasse mitführen.
Für große Flächen
Bei der als Pivotregner bekannten Technik drehen in unseren Strukturen abgespannte Rohrkonstruktion mit bis zu 300 m Länge um einen zentralen Ankerpunkt in der Feldmitte. Vorteil: Man kann das Wasser von einem zentralen Punkt aus einspeisen. Angetrieben sind die Regnergestelle von Fahrtürmen, die in ca. 60 m weiten Abständen durch den Bestand fahren. Die Räder sind dabei elektrisch angetrieben. Die Geschwindigkeit gibt der äußere Fahrturm vor. Ein Sensor ermittelt die Abwinklung der flexiblen Verbindungen in den Rohrleitungen und so wissen die weiteren Fahrtürme, wann sie sich in Bewegung setzen müssen. Pivotregner arbeiten immer in leichter Bogenform. Durch die Gestelle lassen sich Düsen mit wenig Druck einsetzen. Das schont die Pflanzen durch sanfte Tropfen, erhöht aber die Intensität. Vor allem außen muss die Anlage in kürzerer Zeit mehr Wasser ausbringen.
Die Investitionskosten sinken bei Pivotregnern mit steigendem Durchmesser. Für eine 30 ha-Anlage liegen diese bei ca. 1500 € pro Hektar.
Heutige Kreisregner können durch intelligente Steuerungen mehr als 90 % der Fläche bewässern. Dazu haben die Regner am Ende des Auslegers zusätzliche Kanonen. Die Wurfweite lässt sich dabei anhand von GPS-Daten steuern.
Auf rechteckigen Schlägen sind häufiger Linearregner unterwegs. Hier bewegt sich die ganze Einheit gleichmäßig über den Acker. Mit dem RTK kommen die Regner ohne ein aufwendiges Verlegen von Führungsseilen oder Untergrundkabeln aus. Dadurch lassen sich die Regner flexibler auf verschiedenen Flächen einsetzen. Bleibt noch die Wasserversorgung: Das Wasser wird über einen zentralen Punkt seitlich in die Anlage eingespeist. Nachteil: Liegen keine offenen Bewässerungsgräben, muss man die Wassereinspeisung z.T. mehrmals täglich umbauen.
Möglich sind auch kombinierte Lösungen aus Pivot- und Linearregnern, die die Vorteile beider Systeme kombinieren. Sie eignen sich vor allem für ungleichmäßige Flächen. Insgesamt sind Linear- und Pivotregner im Betrieb recht günstig, stellen aber hohe Anforderungen an die Flächenstrukturen.
Kulturpflanzen am Tropf
Eine weitere Möglichkeit der Beregnung ist die Tröpfchenbewässerung. Kulturen, die sich dafür sehr gut eignen, sind Mais oder Kartoffeln. Durch die weiten Reihenabstände (bis 75 cm) lassen sich die Bewässerungsschläuche einfach in den Bestand bringen. Bei den Schläuchen unterscheidet man zwischen Ein- und Mehrwegschläuchen. Außerdem gibt es die Schläuche mit verschiedenen Durchmessern und Tropfabständen. Mehrwegschläuche haben dickere Wandstärken. Sie lassen sich im Herbst mit speziellen Maschinen wieder aufrollen, reinigen und im nächsten Jahr wieder einsetzen. Einwegschläuche arbeiten aus Kostengründen mit geringen Wandstärken. Sie müssen am Ende der Saison entsorgt werden.
Generell hat die Tropfbewässerung eine sehr hohe Wassereffizienz. Die Wasserzufuhr geschieht kontinuierlich. Damit lassen sich die Verdunstungsraten der Pflanzen täglich auffangen. Versorgungsengpässe durch das Umsetzen der Beregnungsanlagen entstehen nicht. Außerdem lässt sich die Wasserversorgung der Kulturen mit der Tröpfchenbewässerung einfach steuern. Für die Anlagen braucht man nur einen geringen Druck. Die Firma Bauer empfiehlt für ihre Tröpfchenbewässerung z.B. einen Betriebsdruck von 0,55bar. Ein weiterer Pluspunkt dieser Bewässerung ist, dass die Blätter und somit der Bestand während der Beregnung trocken bleiben. Das ist gerade im Kartoffelanbau ein entscheidender Vorteil, da man so Pilzinfektionen verhindern und Pflanzenschutzmittel einsparen kann. Größtes Manko bleibt der Preis. Für eine solche Anlage sind mehrere Tausend Euro pro Hektar fällig.
Intelligent steuern
Zur Steigerung der Effizienz von Beregnungsanlagen gibt es verschiedene Softwarelösungen zur Überwachung und Steuerung. Teilweise bieten die Hersteller eigene Systeme für ihre Anlagen an, wie z.B. Bauer mit dem SmartRain. Zur Steuerung und Überwachung von Beregnungsmaschinen verschiedener Hersteller hat die Firma IT-Direkt aus Berlin den Raindancer im Programm.
Diese Überwachungssysteme lassen sich auch an vorhandenen Beregnungsanlagen nachrüsten. Das Paket besteht meist aus einer kleinen Recheneinheit, einem separaten GPS-Empfänger und einem Drucksensor. Ein Akku stellt die Stromversorgung sicher, ein Solarmodul lädt die Batterien über Tag. Die Verbindung zum PC oder Smartphone stellt ein GSM-Modul her. Über den GPS-Empfänger kann man sich den genauen Standpunkt der Regnerkanonen sowie Start- und Endzeitpunkt anzeigen lassen. Der Drucksensor überwacht und zeigt den Druck an der Kanone. Außerdem sendet die Steuerung bei Störungen eine Meldung. Mit den Systemen kann man auch aktiv in die Steuerung der Systeme eingreifen. Mit SmartRain kann man bei Pivotregnern die Beregnung starten, stoppen, die Wassermenge ändern oder die Anlage sogar in bestimmte Positionen fahren lassen.
Sind Trommelregner mit einer optionalen SMS-Steuerung ausgerüstet, lässt sich über den Raindancer z. B. die Einzugsgeschwindigkeit und damit die Wassermenge pro Hektar von zuhause oder unterwegs aus ändern. Das System bietet noch mehr: Hat man zuvor auf einer Karte bestimmte Bereiche ausgezeichnet, die mehr Wasser benötigen, kann die Beregnung über die Raindancer-Steuerung an diesen Stellen die Einzugsgeschwindigkeit verringern – Wassergabe quasi nach Applikationskarten.
Für den Raindancer gibt es noch eine weitere Ausbaustufe, die eine automatische Sektorsteuerung der Beregnungskanonen ermöglicht. Dazu installiert man unterhalb des Regners ein Steigrohr samt Technik. Darin enthalten sind kleine Elektromotoren, die die Endanschläge der Regner verstellen können. Sensoren überwachen dabei die Position der Anschläge. Mit dieser Steuerung lassen sich Ecken effektiv bewässern, ohne unnötig Wasser über die Feldgrenzen hinaus zu regnen. Start: Zunächst regnet die Kanone in Richtung Trommel in einem 180°-Halbkreis. Je weiter die Trommel den Regner einzieht, desto weiter öffnet sich der Sektor des Regners, bis eine Änderung der Wurfrichtung möglich ist. Ein zeitintensives Vorregnen der Feldränder entfällt somit.
