Bachelorarbeit

Entwicklung eines Tools zur Empfehlung eines Bewässerungssystems auf Basis lokaler Parameter

Ufuk Akay

16.05.2013

Problemstellung

Es gibt kein optimales und universales Bewässerungssystem

Bewässerungssystem muss nach lokalen Klima-, Wasser- undBodenparameter des Ackerlandes bestimmt werden, um effektivund wassersparend zu sein und um Gefahren derBodendegradation zu minimieren

Manuelle Auswahl eines Bewässerungssystems sehr komplex

viele Faktoren müssen berücksichtigt werdenumfangreich und zeitintensiv

es wird nicht auf die lokalen Klima-, Wasser- und Bodenparameter des Ackerlandes geachtet

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Zielsetzung

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Entwicklung eines computerbasierten Tools, um das am

besten geeignetste Bewässerungssystem für ein Ackerland

zu bestimmen EffektivWassersparendErnteeinbußen und Ernteausfälle verhindernGefahren der Bodendegradation minimieren

Aufbau Bewässerungssysteme

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Bewässerungsmethoden

Oberflächenbewässerung– Beckenbewässerung– Streifenbewässerung– Furchenbewässerung

Beregnung

Tröpfchenbewässerung

Unterflurbewässerung

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Generatoren

Stromerzeugungsaggregat Benzingenerator Dieselgenerator Flüssiggasgenerator

Photovoltaikgenerator

Windgenerator (Western Mill)

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Aufbau des Tools

Excel Tabelle mit 3. Reitern:

1. Bewässerungsmethode

2. Generator

3. Zusammenfassung

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Reiter Bewässerungsmethode

Im Reiter Bewässerungsmethode des Tools werden folgende

Bewässerungsmethoden miteinander verglichen:

• Beckenbewässerung• Streifenbewässerung• Furchenbewässerung• Unterflurbewässerung• Tropfbewässerung• Beregnung

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Reiter Bewässerungsmethode

Die Parameter die von dem Anwender angegeben werden müssen sind:

• Bodengefälle• Erosionsgefahr des Bodens• Versalzungsgefahr des Bodens• Gefahr der Wasserverluste• Möglichkeit der Auswaschung• Energievorkommen• Anfangsbudget• Jahresbudget

Empfehlung der Bewässerungsmethode (Vorteile und Nachteile)

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Reiter Generator

Einzugebende Daten zur Empfehlung eines Generators sind:

• Währung• Auslegung des Systems in Jahren • Investitionskosten (Generator, Bewässerungsmethode, Pumpe) • Kreditkonditionen (Laufzeit, Zinssatz)• Eingabe der Betriebskosten (Lohn, Betriebsstoffe, Reparatur,

Ersatzteile,…)

Empfehlung des Generators

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Reiter Zusammenfassung

Übersichtliche Darstellung der Empfehlungen (Generator,

Bewässerungsmethode)

Darstellung der Gesamtkosten des Bewässerungssystems im

Auslegungsjahr (incl. Kredit)

Eignung des Bewässerungssystem zum Anbau für verschiedene

Pflanzen

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Beispiel Leon,Nicaragua Anwendung des Tools

Gelände des Ackers ist eben

Windstärke 2,5 m/s Winderosionsrisiko gering, aber

stake Niederschläge von Mai bis Oktober

Erosionsrisiko gesamt im Hohen Bereich

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Leon

Beispiel Leon,Nicaragua Anwendung des Tools

kein salzhaltiges Wasser zur Bewässerung, sondern

Brunnenwasser

Versalzungsgefahr gering

durchlässige Bodenschicht

hohe Gefahr Wasserverluste und hohe Gefahr der Auswaschung

Energie durch einen Generator vorhanden

mittleres Anfangsbudget und geringes Jahresbudget

Jahresbudget mit Faktor 3

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Beispiel Bewässerungsmethode

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Beispiel Bewässerungsmethode

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Vorteile vs. Nachteile

Beispiel Generator

• Kostenvergleich Photovoltaik-, Dieselgenerator und Holzvergasung– System ist auf 6 Jahre ausgelegt– Kreditlaufzeit 2 Jahre mit 14% Zinsen– Ø Windgeschwindigkeit 2,5 m/s NICHT MÖGLICH

• Angebote eingeholt:

Empfehlung: ?!?

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Angaben in Euro Photovoltaik Diesel Holzvergas

Investitionskosten Generator 3500 500 2000

Investitionskosten Pumpe 900 400 900

Investitionskosten Bewässerungsmethode 500 500 500

Lohnkosten/a 100 100 100

Betriebsstoffe/a 0 1263 500

Ersatzteile/a 20 80 20

Service und Reparatur/a 30 250 10

Beispiel Generator

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Beispiel Generator

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Beispiel Zusammenfassung

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Zusammenfassung

Es gibt kein universales und optimalesBewässerungssystem

Wenn das Bewässerungssystem nach lokalen Klima-,Wasser- und Bodenparametern exakt bestimmt wird,kann:• die Gefahr der Bodendegradation durch unangepasste

Bewässerungssysteme minimiert werden• Ernteeinbußen & Ernteausfälle minimiert werden• der Acker effektiv & wassersparend bewirtschaftet

werden

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Ausblick

Ansatzpunkte zum erweitern: Klima- & Bodenparameter erweitern Pflanzen abfragen

Das Tool kann von Landwirten und Universitären Einrichtungen eingesetzt werden, um das geeignete Bewässerungssystem herauszufinden

Enge Zusammenarbeit von Landwirten, Bildungs- und Forschungseinrichtungen und Technikern

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Vielen dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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