Wasser

FES will Stadtbäume smart bewässern

Durch ein intelligentes System könnte viel Wasser eingespart werden. In der bisher ersten Studie zu dem Thema erforschen mehrere Partner einen neuen Ansatz.
14.09.2021

Mit einem intelligenten Bewässerungsplan hätten im Frühjahr in deutschen Städten mehrere Millionen Liter Wasser eingespart werden können.

Frankfurt möchte Vorreiter bei der wassersparenden Bewässerung von Stadtbäumen werden. Rund tausend Kubikmeter Wasser könnte die Stadt durch die Optimierung von Bewässerungsvorgängen junger Stadtbäume in Zukunft möglicherweise weniger verbrauchen.

Das ist ein erstes Zwischenergebnis des Modellversuchs „Smarte Bewässerung“, den Forschende der Universität Hohenheim in Stuttgart zusammen mit der FES Frankfurter Entsorgungs- und Service GmbH durchführen. An dem Projekt wirken außerdem das Frankfurter Grünflächenamt, der Frankfurter Palmengarten, IoT Concepts, Clickbar sowie das Fraunhofer FIT und das FIM Research Center mit.

Nutzung von Brauchwasser

Aktuell werden in Frankfurt, wie in vielen anderen Städten auch, Bäume nach einem im Voraus erarbeiteten Plan mit einer festen Wassermenge bewässert. Dieses starre System kann Experten zufolge zur Überbewässerung einiger Arten führen und eröffnet das Potenzial für Wassereinsparungen. Zudem nutzen die beauftragten Dienstleister teilweise Trinkwasser, obwohl das Grünflächenamt mehrere Prozess- und Regenwasserquellen zur Verfügung stellt, die für Bewässerungsdienste eingesetzt werden könnten.

In dem Modellprojekt untersucht das Forschungsteam nun, wie ein intelligentes Bewässerungssystem für Stadtbäume gestaltet werden kann. „Im landwirtschaftlichen Bereich gibt es bereits eine Vielzahl intelligenter Bewässerungsmethoden“, weiß Valerie Graf-Drasch, Habilitandin im Fachgebiet Digitales Management der Universität Hohenheim. „Unsere Studie gehört nach unserem Wissen zu den ersten, die ein Design für ein intelligentes Bewässerungssystem für Stadtbäume vorschlägt.“

Sensoren erfassen Feuchtigkeit

Dafür muss zunächst der Wasserbedarf der Pflanzen möglichst genau ermittelt werden. Dafür wurden in dem Versuch kleine, mit einem Sender ausgestattete Messgeräte in den Boden von acht jungen Eschen eingesetzt. Denn gerade frisch gepflanzte Bäume sind auf eine ausreichende Wasserversorgung angewiesen.

Dabei sind sowohl Bodenfeuchtigkeitssensoren als auch Tensiometer im Einsatz. Diese erfassen das sogenannte Wasserpotenzial des Bodens. Es gibt an, wie viel Wasser den Pflanzen in verschiedenen Tiefen zur Verfügung steht und welche Kraft die Bäume benötigten, um es aus dem Boden zu ziehen.

Zentralrechner ermittelt Wasserbedarf

Die Daten werden über ein spezielles stadteigenes Funknetz direkt an einen zentralen Rechner übermittelt, der daraus künftig den individuellen Wässerungsbedarf jedes einzelnen Baumes errechnen soll. Ziel ist, nicht mehr pauschal jeden Baum mit einer vorbestimmten Menge Wasser zu versorgen, sondern je nach Standort die benötigte Menge zu ermitteln und so Wasser zu sparen.

„Bis ein smartes Bewässerungssystem aus Bodenparametern und weiteren Kenngrößen automatisch einen individuellen Wasserbedarf errechnen kann, ist noch weitere Forschung nötig. Bis dahin helfen die gesammelten Daten aber in jedem Fall dabei, menschliche Experten zu unterstützen“, betont Florian Hawlitschek, Innovationsmanager bei FES.

Erste Ergebnisse

Dass dies gelingen kann, bestätigt auch das Pilotprojekt: Eine erste Auswertung der gesammelten Daten zeigt, dass den untersuchten Bäumen im April 2021 eigentlich genügend Wasser zur Verfügung stand und sie dennoch bewässert wurden. Nach Ansicht der Forschenden hätte mit einem optimierten Bewässerungsschema im Frühjahr dieses Jahres der Wasserverbrauch in deutschen Städten um mehrere Millionen Liter reduziert werden können. Graf-Drasch weist allerdings darauf hin, dass diese vorläufigen Ergebnisse mit Vorsicht zu interpretieren seien. In anderen Jahren könnte das Ergebnis anders aussehen. (hp)