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B EWÄSSERUNGSMETHODEN und der Einsatz von modernen Methoden zur Wassereinsparung ein Vortrag von Viktoria Scheff und Christoph Dittmer Hydrologie Kolloquium

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  • BEWSSERUNGSMETHODENund der Einsatz von modernen Methoden zur Wassereinsparungein Vortrag von Viktoria Scheff und Christoph DittmerHydrologie Kolloquium SoSe 2011Prof. Dr. rer. nat. Manfred Koch

  • GLIEDERUNG

    Daten zu Wasser und LandwirtschaftBewsserungsmethodenMethoden zur WassereinsparungAusblick und Fazit*

  • WASSER UND LANDWIRTSCHAFT*Anstieg der Bevlkerung20116,8 Mrd4.500 km

  • WASSER UND LANDWIRTSCHAFT*0,25 % landwirtschaftliche Wasserentnahmen in DeutschlandVerteilung der Wassernutzung in Haushalten, der Industrie und der Landwirtschaft weltweit

  • BEWSSERUNG*20 % der gesamten Anbauflche werden bewssert3,3 % der Landwirtschaftsflche in Deutschland

  • WASSER UND LANDWIRTSCHAFT*Wasserverfgbarkeit global: 36.687 km/aWasserentnahmen global: 3.572 km/aABER: Wasser ist oft nicht in den Gebieten, wo es bentigt wird

    In Gebieten mit Wassermangel sind Verringerungen des Wasserverbrauchs insbesondere in der Landwirtschaft notwendigIn Zukunft: more crop per drop= Reduzierung der Wasserverluste in der Landwirtschaft durch verbesserte ProduktionsweisenEinsparpotentiale?

  • BEWSSERUNGSMETHODEN*Geologie (Bodeneigenschaften, Gelndeneigung, )Bewsserungstechniken (abhngig vom Saatgut)Effizienz der BewsserungBewsserung = Versorgung des Kulturlandes mit Wasser um Regen zu ersetzen (berbrckung saisonaler Trockenphasen)Klimatische Verhltnisse

  • BEWSSERUNGSMETHODEN*BeregnungOberflchenbewsserungUnterflurbewsserungTrpfchenbewsserungMikrobewsserungStauverfahrenRieselverfahren Beckenstau Flchenstau Furchenstau Streifenberieselung Furchenberieselung ortsfeste teilortsfeste vollbeweglich Anhebung GW Rohre oberirdisch unterirdisch

  • OBERFLCHENBEWSSERUNGkostengnstiggeringerer technischer/personeller Aufwandhohe Verdunstungs- und Versickerungsraten*ABER

  • STAUVERFAHREN*FlchenstauBeckenstauFurcheneinstau< 0,1 %

    < 1 cm/h1 20 ha

    15 30cm tief20 40cm tief0,2 0,5 %

    20 30 cm tief

  • RIESELVERFAHREN*

  • BEREGNUNG*Keine aufwndigen Planierungsarbeit oder Errichtung von DmmenMehrzweckbewsserung (Dnge- und Frostschutzmittel)Verdunstungsverluste (Interzeption)Ungleichmige Wasserverteilung durch WindHohe Anlagekoste (Energie, Betrieb, Wartung)Ausbildung von geschultem PersonalVorteile:Nachteile:

  • BEREGNUNG*KreisberegnungBeregnung mittels

  • KREISBEREGNUNG*Wasserentnahme fr die Beregnung

  • KREISBEREGNUNG*

  • VERGLEICH DER BEWSSERUNGSVERFAHREN*

    VerfahrenAnwendungtechn. AufwandVerdun-stungEffizienzOberflchenbewsserungaride Gebietegeringhoch40 50 %Beregnunghumide/semiaride Gebietemittelmittel65 75 %Unterflurbewsserunghumide Gebietehochkeine80 90 %Tropfbewsserunghumide Gebietehochkeine/ gering80 95 %

  • MANAHMEN ZUR WASSEREINSPARUNGMikrobewsserungBodenhilfsstoffeSaatgutAusblick und Fazit*

  • MIKROBEWSSERUNGoberirdischOberirdische TropfbewsserungunterirdischUnterirdische TropfbewsserungUnterflurbewsserungKapillarbewsserung

    *

  • sehr sparsamexakte Wassermenge fr die Pflanzekein Wasser versickert oder verdunstet im brigen BodenWasser wird direkt zum Wurzelbereich der Pflanze gefhrtDnger und Pflanzenschutzmittel knnen zum Wasser gemischt werdensehr geringe Energie- und Betriebskosten

    *Tropfvorrichtung an einem BewsserungsschlauchTROPFBEWSSERUNG

  • TROPFBEWSSERUNGAuswaschung und die Versalzung werden stark reduziertBewsserungswirkungsgrad liegt bei etwa 80 bis 95 %hoher Aufwand und geringe FlexibilittEinsatz vornehmlich fr profitable und mehrjhrige Kulturen wie Weinstcke, Oliven- oder Obstbume sowie Hopfenpflanzen

    *Trpfchenbewsserungssytem im Weinbau in New Mexico

  • UNTERFLURBEWSSERUNGBewsserung der Pflanzen durch Kapillaren im Boden mit Grundwasserevtl. Wasseranreicherung unterhalb der BodenoberflcheAnhebung des GrundwasserspiegelsUnterflurverlegte Leitungen: pors oder mit Schlitzendurch unterirdische Bewsserung wird die Verdunstung des Wassers vermiedenGleichmige Wasserverteilung

    *

  • UNTERFLURBEWSSERUNGdurch unterirdische Verteilersysteme geht kein Land verlorenArbeitsaufwand fr die Bewsserung vergleichsweise geringWassereinsparung 30 50 % gegenber BeregnungVersalzung des Oberbodens dadurch Entwsserung ntignicht fr flach wurzelnde Pflanzenkulturen geeignetHohe Errichtungskosten fr die unterirdischen Leitungen

    *

  • KAPILLARBEWSSERUNGgeeignet fr Hobbygrtner, Grtnereien und Verkaufsbetriebe bei Topfpflanzenerfordert weder Druckwasser noch elektrischen Stromnutzt die Kapillarkraftdurch Anpassung von Dochtmenge und Dochtsaughhe optimale Substratfeuchte*

  • BODENHILFSSTOFFEentweder hochpors und mineralisch aufgebaut oder Kunststoffe (Superabsorber)Verwendung insbesondere in semiariden und ariden Gebietenauch als Zuschlagstoffe zu Pflanz- und Kultursubstraten geeignet

    *Grnlandflchen mit Geohumus (Aufwandmenge 100g/m)Grnlandflchen ohne Geohumus

  • BODENHILFSSTOFFEnehmen ein vielfaches an Wasser aufWasserersparnismehr Fruchtertrag

    *Wasserspeicherung in Bden von Geohumus-behandelten und unbehandelten Dattelpalmen

  • SAATGUTVerwendung wassersparenderer Sortenevtl. Zchtung wassersparenderer SortenVerwendung von Pflanzen aus trockeneren Gebieten (z.B. Trockenreis)

    *

  • AUSBLICK UND FAZITelektronische Steuerung der Bewsserung mittels berhrungsloser ZellinnendruckmessungTropfrohre aus biologisch abbaubaren KunststoffenBeregnungsmaschinenmanagement

    Neue Technologien Bewsserung effizienterTechnischer und personeller AufwandAufklrung ntig*

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    Vielen Dank fr Ihre Aufmerksamkeit!!

  • QUELLENWasserbau: Hydrologische Grundlagen, Elemente des Wasserbaus, Nutz- und Schutzbauten an Binnengewssern, Daniel Vischer, Andreas Huber, Springer, 2002Bewsserungstechnik in landwirtschaftlichen Grobetrieben, Dr. Heinz Sourell, Johann Heinrich von Thnen-InstitutWassersparende Bewsserungstechnologien - Korrespondenz Wasserwirtschaft 2009 (2) Nr. 8

    http://www.dlr-rheinpfalz.rlp.de/Internet/global/themen.nsf/ALL/EF89114C423470E2C125766D003E14D7?OpenDocumenthttp://www.usf.uni-kassel.de/ftp/lehre/schaldach/vl_einfuehrung_umweltwissenschaften/umwelt02-wasser-state.pdfhttp://de.wikipedia.org/wiki/Bew%C3%A4sserunghttp://de.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%B6pfchenbew%C3%A4sserunghttp://www.kapillar-ortmann.de/http://www.geohumus.comhttp://de.wikipedia.org/wiki/Substrat_%28Boden%29http://de.wikipedia.org/wiki/Superabsorber

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    *Quelle: http://www.usf.uni-kassel.de/ftp/lehre/schaldach/vl_einfuehrung_umweltwissenschaften/umwelt02-wasser-state.pdf

    *******Quelle: Thnen-Institut

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