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Forschungsstelle
BAFU
Projektnummer
UTF 255.09.08
Projekttitel
Weiterentwicklung der Moistick®-Sonde für bedarfsgerechte Bewässerung in professionellen Anwendungsbereichen (Kurztitel: Moistick professional)

Texte zu diesem Projekt

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Schlüsselwörter
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Kurzbeschreibung
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Ergebnisse gemäss Vertrag
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Projektziele
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Beschreibung der Resultate
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Umsetzung und Anwendungen
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Weiteres Vorgehen
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Publikationen / Ergebnisse
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Deutsch)
Moistick-Sonde, Gewässerschutz, Bewässerungstechnologie, Agroscope
Kurzbeschreibung
(Deutsch)
Bei heutigen Bewässerungssystemen sind die eingesetzen Wassermengen oft nicht auf die von den Pflanzen benötigten Wassermengen abgestimmt. Eine bedarfsgerechte Bewässerung beim Pflanzenanbau könnte wesentliche Einsparungen beim Wasserverbrauch bringen und dazu beitragen, dass weniger Nährstoffe und Pflanzenschutzmittel durch Auswaschung ins Grundwasser gelangen.
Die Firma PlantCare AG hat einen neuartigen Sensor zur Bestimmung der Bodenfeuchtigkeit entwickelt (Moistick®). Diese Technologie ist bereits für Topfpflanzen und in Rasenbewässerungsautomaten im Handel. In einem nächsten Schritt soll dieser neuartige Sensor zusammen mit einer elektronischen Steuerungselektronik und –Software zu einer Technologie für professionelle Bewässerungssysteme mit verschiedenen Anwendungsbereichen weiterentwickelt werden.
Ergebnisse gemäss Vertrag
(Deutsch)
- Korrelation zwischen den Messwerten der Sonde und dem pflanzenverfügbaren Wasseranteil im Boden, für verschiedene Bodentypen und Pflanzenarten

- Ergebnisse zur optimalen Positionierung der Sonden in verschiedenen Bodentypen

- optimierte Pilotanlage im Freiland

- Daten zur Effektivität des Sensors und zur Wassereinsparung aus Feldversuchen

- Optimale Regelgrössen für die am weitesten verbreiteten Bewässerungsmethoden (Beregnung, Tropfbewässerung, Flutbewässerung) und Steuerungs-Software
Projektziele
(Deutsch)
Die Moistick®-Sonde soll zu einer professionellen Bewässerungstechnologie (Moistick-professional Bewässerungstechnologie) weiterentwickelt werden, das die Messungen der Sonde mit einer elektronischen Steuerung und Software kombiniert und für verschiedene Bodentypen und Pflanzenarten optimiert ist.
Beschreibung der Resultate
(Deutsch)

Der Moistick-Sensor besteht aus einem porösen Filzmaterial, das ein Heizelement mit Temperatursensor umgibt. Der Filz steht in Kontakt mit dem Boden, wodurch bei Gleichgewicht die Saugspannung in beiden Medien gleich ist. Der Wassergehalt im Filz ist also von der Saugspannung im Boden abhängig und wird indirekt über die thermischen Eigenschaften bestimmt.

Da die Porenstruktur des Filzes entscheidend für die Messung ist, waren Optimierungen in diesem Bereich wichtig, um den Messbereich zu vergrössern und auch um unerwünschte Nebeneffekte durch allzu grobe Poren zu vermeiden.

Die Moisticksignale wurden bezüglich der Saugspannung kalibriert. Die Abhängigkeit von der Bodenart hat sich dabei als klein erwiesen. Temperaturänderungen haben jedoch einen störenden Einfluss auf die Messung, der aber gut korrigiert werden kann. Verschiedene weitere störende Einflüsse auf die Messung konnten durch konstruktive Anpassungen des Sensors verhindert werden.

Bei Bewässerungsversuchen hat sich der Moistick-Sensor gut bewährt in Kombination mit den neu entwickelten Steuerungen SLIC1 und SLIC2, die dynamisch auf den Wasserbedarf reagieren, basierend auf Bodenfeuchtemessungen. Es hat sich gezeigt, dass so bei guter Positionierung der Sensoren ein Wassersparpotenzial von 40% durchaus möglich ist. Einen nicht zu unterschätzenden Einfluss hat dabei jedoch auch die Bewässerungstechnik. In den Boden verlegte Bewässerungsschläuche haben zu den besten Resultaten geführt.

Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)

Das Konsumerprodukt Moistick konnte erfolgreich zur professionellen Anwendung weiterentwickelt werden. Die entwickelte Bewässerungssteuerung wird in verschiedenen Projekten weltweit erfolgreich angewendet.

Weiteres Vorgehen
(Deutsch)

Moistick soll zusätzlich mit einer Leitfähigkeitssonde bestückt werden, damit bei der Bewässerung direkt auch Informationen bezüglich Düngung und Versalzungseffekte gewonnen werden können. Diese Funktion muss für eine wechselnasse Umgebung zuerst entwickelt werden.

Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)

Vorträge:

SGPW-Tagung, 27.3.2009, Changins

Micro10-Tagung, 2.9.2010, Neuchâtel

MPI-Workshop, 5.10.2010, Golm (Berlin)

Publikation:

Calibration and temperature change correction of the Moistick heat dissipation matric potential sensor. In prep.