Projekt des Monats: WaterWise-ASBA

Rund um den Ackerbau gibt es viele innovative Ideen. In Niedersachsen finden hierzu zahlreiche spannende Forschungsaktivitäten statt. Wir wollen sie sichtbarer machen und dabei helfen, Erkenntnisse zu verbreiten. Deshalb stellen wir jeden Monat ein Projekt vor und beginnen diese Serie mit Projekten der NAN-Mitglieder. Das Projekt im Juni heißt WaterWise-ASBA. Zu den Projektpartnern gehören der Hof Fleming und die Hochschule Osnabrück mit der Fakultät für Ingenieurswissenschaften und Informatik.

WaterWise-ASBA – Autonomes System zur sparsamen Bewässerung im Ackerbau unter Einbindung regenerativer Energien bei gleichzeitiger Schonung der Grundwasserreserven

Das Projekt WaterWise-ASBA befasst sich mit der Entwicklung einer sehr präzisen sowie autonomen Bewässerung für Reihenkulturen. Die Projektziele sind die Wassermenge und den Energiebedarf auf ein Minimum zu reduzieren. Dazu wird ein Demonstrator-System entwickelt, das aus einer Agrarrobotik und einer Versorgungsstation besteht. Der Roboter führt den Bewässerungsvorgang über einen gelenkten Bewässerungsarm durch. Er ist dazu mit einem 140 Liter On-Board-Tank ausgestattet, der an der Versorgungsstation mit Wasser befüllt wird. Die Station verfügt zudem über eine PV-Anlage, die den 2,5 kWh On-Board-Akku über eine induktive Ladeschnittstelle auflädt und so den Roboter mit elektrischer Energie versorgt. Ein Pufferspeicher im Container ermöglicht es, den Roboter auch nachts betreiben zu können. Der nachhaltige Aspekt in der Energieversorgung kann später durch die Wiederverwendung von E-Auto-Akkus („Second-Life-Batterien“) als Stromspeicher im Versorgungscontainer ergänzt werden.

Videos zum Bewässerungs- bzw. Betankungsvorgang sind verfügbar.

In Feldversuchen wird die Bewässerung durch den Roboter getestet. Er sammelt dabei Daten zu seinen Leistungen, Speicherständen und Standorten. Während des Aufladens werden die Daten durch WLAN-Kommunikation an die Versorgungsstation gesendet. Die Daten dienen zur Erstellung eines Simulationsmodells für den Bewässerungsvorgang. Dadurch können Simulationsstudien bei unterschiedlicher Dimensionierung der Systemkomponenten durchgeführt werden. Das System soll eine realistische Möglichkeit zur skalierbaren Umsetzung für die landwirtschaftliche Praxis eröffnen.

Über das Forschungsprojekt WaterWise sprach Dr. Stefanie Schläger vom Ackerbauzentrum Niedersachsen mit Prof. Dr. Hans-Jürgen Pfisterer von der Hochschule Osnabrück.

Die Projektlaufzeit neigt sich dem Ende entgegen. Was konnte bisher im Projekt erreicht werden?

In der bisherigen Projektlaufzeit konnte der technische Aufbau des Systems umgesetzt werden. Des Weiteren konnten wir demonstrieren, dass der Roboter Tag und Nacht fahren kann und sich selbstständig lädt sowie betankt. Auch die Funktionsweise des Bewässerungsvorganges konnten wir belegen. Wir haben damit eine Ausgangsbasis geschaffen, um das System weiterzuentwickeln: Das kann über eine Skalierung, also eine deutliche Vergrößerung des Tanks oder die Einbettung in eine Infrastruktur wie beispielsweise Agri-PV sein.

Was ist für die verbleibende Projektzeit geplant?

In Feldversuchen wollen wir die Funktion des Konzeptes testen. Dabei liegt der Fokus auf der Weiterentwicklung. Für eine weitere Optimierung sowie zur Skalierung wollen wir zudem Studien zu pflanzenbaulichen und ökonomischen Fragestellungen durchführen und dabei die Möglichkeiten des Einsatzes ausloten. Dazu ist auch ein Workshop mit Landwirten geplant. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Öffentlichkeitsarbeit. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Projektarbeit sollen in der restlichen Laufzeit weiterverbreitet werden.

Welche Erwartungen haben Sie an das Projekt?

Vor dem Hintergrund von Phasen zunehmender Wasserknappheit sowie Einschränkungen in der Wasserentnahme bietet der Ansatz in WaterWise einen Ausgangspunkt, um eine sehr wassersparende Bewässerung zu realisieren.