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
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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
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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
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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)
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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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