Tröpfchenbewässerung

Einsatzbereiche der Tröpfchenbewässerung

Tröpfchenbewässerung ist vielfältig und kommt überall dort zum Einsatz, wo Wasser effizient und gezielt eingesetzt werden soll. Besonders relevant ist sie für:

A) Landwirtschaft & Sonderkulturen

• Obst- und Gemüsebau (zum Beispiel Erdbeeren, Tomaten, Zucchini)
• Weinbau und Hopfen
• Ackerbau bei wasserintensiven Kulturen (zum Beispiel Mais, Sojabohnen)
• Baumschulen und Plantagen (zum Beispiel Oliven, Nüsse, Kaffee)

Vorteile: gleichmäßige Versorgung auch in trockenen Perioden, weniger Krankheiten durch trockene Blattflächen, höhere Erträge

B) Garten- und Landschaftsbau (GaLaBau)

• Parkanlagen und öffentliche Grünflächen
• Hotelanlagen, Firmengelände und Gewerbeparks

Vorteile: unauffällige, effiziente Bewässerung, die sich automatisieren lässt und Arbeitskosten reduziert

C) Gewächshaus- und Indoor-Kulturen

• Hydroponik- und Hochtechnologie-Gewächshäuser
• Vertical Farming

Vorteile: präzise Dosierung von Wasser und Nährstoffen, vollständige Automatisierbarkeit

D) Private Anwendungen

• Hausgärten, Beete, Kübelpflanzen

Vorteile: komfortable und wassersparende Lösung für Hobbygärtner

A) Kopfeinheit

Wasserquelle: Für die Wasserzufuhr des Systems ist eine Wasserleitung, ein Brunnen, eine Zisterne oder anderes Wasser-Reservoir vonnöten.

Pumpe: Eine Kreiselpumpe – oft kombiniert mit Druckbehälter und Sensorsteuerung – erzeugt einen konstanten Druck, der für den Betrieb der Tropfer auf größeren Flächen notwendig ist. Der benötigte Druck liegt meist zwischen 0,5–3 bar und ist unter anderem abhängig von der Länge und dem Durchmesser der Schläuche, Höhenunterschieden im Gelände oder der Anzahl und Position der Tropfer.

Druckregulierung: Ist der Ausgangsdruck zu hoch, kann er mithilfe von Druckminderern an das Tropf-Bewässerungssystem angepasst werden.

Filter: Eine Filtereinheit entfernt Sand, Kalk und andere organische Partikel und verhindert so, dass Verunreinigungen in die Leitungen gelangen und die Tropfer verstopfen.

Ventile: Ventile erfüllen zahlreiche, unterschiedliche Aufgaben im Tröpfchenbewässerungssystem. Sie regeln unter anderem, ob und wann Wasser in die Bewässerungsanlage gelangt. Sie können verschiedene Bewässerungszonen unabhängig voneinander ansteuern und helfen, den Betriebsdruck stabil zu halten. Darüber hinaus verhindern sie, dass Wasser (oder Dünger) in die Wasserquelle zurückfließt, und sorgen dafür, dass Luft aus den Leitungen entweicht sowie dass ein gleichmäßiger Wasseraustritt gewährleistet ist.

B) Leitungen

Hauptleitung & Verteilerleitungen: Robuste PE-Rohre transportieren als Hauptleitungen das Wasser vom Pumpwerk zu den Verteilerleitungen. Durch diese meist kleineren Schläuche gelangt das Wasser weiter zu den einzelnen Kulturen.

Klein-Verschraubungen und Tropfschlauch-Verbindungen: Die Leitungen und Schläuche werden durch Verschraubungen und Verbindungen gekoppelt.

C) Tropfschläuche und Tropfer

Bei Tropfschläuchen tritt das Wasser an festgelegten Stellen gleichmäßig aus Perforierungen aus. Die eher dünnwandigen Schläuche sind meist nur für eine zeitlich begrenzte Verlegung und eine einjährige Nutzung vorgesehen. Auf großen Rollen erhältlich sind sie leicht zu verlegen und bieten trotz ihrer Einfachheit eine hohe Zuverlässigkeit. Allerdings sind sie weniger präzise in der Wasserabgabe.

Bei Schläuchen mit regelmäßig angebrachten Einzeltropfern (Emitter) wird das Wasser in einer genau definierten Menge punktuell abgegeben. Die Abgabemenge pro Tropfer liegt je nach Anbieter, System und bewässerter Kultur zwischen einem und 2,3 Litern pro Stunde. So bleibt der Boden gleichmäßig feucht – ohne Staunässe und ohne Verdunstungsverluste. Schläuche mit Tropfern sind in der Regel etwas dickwandiger und für eine mehrjährige bis dauerhafte Verlegung geeignet.

D) Steuerung

Die Steuerung kann manuell oder automatisch erfolgen. Mit automatischen Steuerungssystemen können meist nicht nur verschiedene Bewässerungs-Modi vorab programmiert werden, sie sind oftmals auch mit Zeitschaltuhren, Feuchtigkeitssensoren oder Klimadaten ausgestattet. Durchflussmesser, Drucksensoren oder Leckage-Detektoren unterstützen beim Monitoring. Als sogenannte Smart-Farming-Systeme mit App/Cloud-Anbindung ermöglichen Steuerungssysteme eine präzise, ressourcenschonende und standortangepasste Tropfbewässerung.

Oberirdisch mit Bodenkontakt

Bei der oberirdischen Tröpfchenbewässerung mit Bodenkontakt liegt der Schlauch direkt auf dem Boden. Das Wasser tritt am Tropfer oder an den Perforationen aus und sickert in der Nähe des Wurzelwerks der Pflanze ins Erdreich.

Oberirdische Tropf-Bewässerungssysteme sind einfacher zu installieren als die beiden anderen Varianten. Aufgrund des Bodenkontakts können die Tropfer jedoch leicht verschmutzen (Erde, Sand, Algenwachstum). Um dies zu verhindern, hat die BayWa spezielle Tropfschläuche der Marke Netafim-Uniram, welche mit spezieller Technik das Eindringen von Schmutz und Wurzeln verhindert. Darüber hinaus sind diese Schläuche zuverlässig gegen UV-Bestrahlung geschützt.

Besonders geeignet ist die oberirdisch verlegte Tropfbewässerung unter anderem für …

• Gemüsebau (zum Beispiel Gurken, Zucchini, Kürbis)
• Erdbeer- und Spargelanbau im Damm
• Reihenkulturen wie Mais und Soja
• Kräuterfelder
• saisonale Kulturen, bei denen Schläuche jährlich neu verlegt werden.
• Hopfen

Oberirdisch hängend

Bei oberirdisch hängenden Tropfsystemen sind die Schläuche beziehungsweise Tropfrohre über den Pflanzen an Drahtseilen oder anderen Konstruktionen befestigt. Die Tropfer geben das Wasser nach unten direkt zur Pflanze ab. Diese Variante lässt sich auch gut mit Sprinklern, Düsen oder Beregnern kombinieren.

Dadurch, dass kein Bodenkontakt vorhanden ist, besteht keine Gefahr, dass die Anlage von unten verschmutzt oder verstopft. Darüber hinaus sind die Tropfer leicht sichtbar und dahingehend einfacher zu kontrollieren und zu warten. Es ist jedoch darauf zu achten, dass die Tropfer stabil fixiert sind.

Hängende Tröpfchenbewässerung ist vor allem für Gewächshauskulturen wie Tomaten, Paprika, Gurken, Beeren im Substrat oder Zierpflanzen geeignet. Im Weinbau ist diese Verlegeart ebenfalls sehr verbreitet.

Unterirdisch

Bei unterirdischer Tröpfchenbewässerung (SDI – Subsurface Drip Irrigation) werden die Schläuche beziehungsweise Tropfrohre bis zu 50 Zentimetern tief unter der Erdoberfläche verlegt. Bei Rasenflächen sind es aber auch nur fünf Zentimeter. Das Wasser tritt also direkt im Wurzelbereich aus. Daher ist das System auch als Unterflurbewässerung mit Tropfschläuchen bekannt.

Dieses Tropfsystem ist sehr effizient und weist kaum Verdunstungsverluste auf. Es ist unsichtbar und geschützt vor mechanischen Schäden. Allerdings sind Leckagen schwerer zu erkennen und Reparaturen aufwändiger durchzuführen. Da darüber hinaus die Gefahr besteht, dass die Wurzeln in die Tropfer einwachsen, gibt es Produkte mit Wurzeleinwuchs-Schutz.

Abhängig von Kultur, Bodenart und Durchwurzelung muss die Tiefe exakt geplant werden. Das macht die Installation wenig flexibel und ist daher in der Landwirtschaft besonders für Dauerkulturen (zum Beispiel Obstplantagen, Weinberge, Nüsse oder Spargel) geeignet. Für kurzfristige oder saisonale Kulturen dagegen ist die Installation zu aufwändig.

Im Garten- und Landschaftsbau findet sich das unterirdische System unter anderem in repräsentativen Park- und Außenanlagen, botanischen Gärten und Co., wo sichtbare Schläuche aus optischen Gründen unerwünscht sind. Aber auch auf Golfplätzen oder anderen Sportflächen, wo die Schläuche Stolperfallen darstellen könnten, kommen sie zum Einsatz.

Standortanalyse – die Basis jeder Planung

Die Standortanalyse liefert alle wichtigen Daten für die spätere technische Auslegung.

Bodenbeschaffenheit: Sand, Lehm oder Ton – jede Bodenart hat eine andere Infiltrationsrate und Wasserspeicherfähigkeit. Diese Werte bestimmen Tropferanzahl und -abstände, Wassermengen und Bewässerungsintervalle.

Geländeprofil: Ist die Fläche eben oder geneigt? In Hanglagen sind druckkompensierte Tropfschläuche oder Tropfer und eine präzise Druckregelung entscheidend, um überall die gleiche Wassermenge auszubringen.

Wasserbedarf: Je nach Kultur, Wachstumsphase, Klima und Boden variiert der tägliche Bedarf. Diese Angaben bilden die Grundlage für die Dimensionierung der Anlage und die Planung der Bewässerungszyklen.

Wasserqualität: Je nach Quelle (zum Beispiel Brunnen, Grundwasser, Oberflächengewässer) unterscheiden sich pH-Wert, Härtegrad und Schwebstoffgehalt des Wassers. Diese Faktoren bestimmen die Auswahl des passenden Filtrationssystems und die Wartungsintervalle. Eine Wasseranalyse wird daher empfohlen.

Systemplanung auf Basis der Standortdaten

Von der Analyse zur maßgeschneiderten Bewässerungslösung – Auf Grundlage der Standortanalyse werden alle technischen Komponenten der Anlage dimensioniert und aufeinander abgestimmt. Ziel ist eine gleichmäßige Wasserverteilung bei optimalem Druck und minimalen Verlusten.

• Hydraulische Auslegung: Bestimmung der Rohr-Durchmesser, Leitungslängen und Druckverluste unter Berücksichtigung von Entfernung zur Wasserquelle, Höhendifferenzen und Tropferdurchfluss
• Druckregelung: Einsatz von Druckreglern oder druckkompensierten Tropfern, um in allen Bereichen der Anlage einen konstanten Betriebsdruck sicherzustellen
• Sektorenplanung: Aufteilung der Fläche in Bewässerungszonen, abgestimmt auf Pumpen-Leistung und Wassermenge, um eine gleichmäßige Versorgung und Energieeffizienz zu gewährleisten.
• Filtrationssystem: Anpassung des Filtersystems an die Wasserqualität (Sand-, Sieb- oder Scheibenfilter), um Verstopfungen zu vermeiden und die Lebensdauer der Tropfer zu erhöhen.
• Steuerung und Automatisierung: je nach Betriebsgröße – von manuellen Lösungen bis zu digitalen Steuerungen mit Bodenfeuchte- oder Wetterdaten.
• Wartungszugang: Spülventile, Manometer und zugängliche Filter erleichtern den Betrieb und reduzieren Stillstandzeiten.

Wirtschaftlichkeit und Förderung

Schon in der Planungsphase sollten Investitions- und Betriebskosten berücksichtigt werden. Hochwertige Systeme senken den Wasserverbrauch deutlich und ermöglichen eine präzise, ressourcenschonende Bewässerung.

Zudem können Förderprogramme von Bund, Ländern oder der EU (zum Beispiel im Rahmen der GAP) Investitionen in moderne Bewässerungssysteme unterstützen. Unsere BayWa-Fachberater informieren Sie gerne zu aktuellen Möglichkeiten.