Für eine nachhaltige und smarte Bewässerung von Stadtbäumen

FES schließt Pilotprojekt mit Grünflächenamt, Palmengarten und Universität Hohenheim ab

Mit der digitalen Vernetzung von Ämtern und Unternehmen in Frankfurt könnten zukünftig Wassereinsparungen bei der Bewässerung von Stadtbäumen möglich sein. Das ist ein Ergebnis des Modellversuchs „Smarte Bewässerung“, bei dem die FES Frankfurter Entsorgungs- und Service GmbH, das Grünflächenamt der Stadt Frankfurt, der Palmengarten und Forscher der Universität Hohenheim zwischen November 2020 und April 2021 mit Hilfe eines eigens entwickelten Systems Daten zur Bewässerung junger Stadtbäume aufzeichneten. Solche Daten könnten künftig stadtweit erhoben, in Echtzeit zu geografischen Clustern visualisiert und in eine effiziente, bedarfsgerechte digitale Bewässerungs- und Tourenplanung übersetzt werden.

Umweltdezernentin Rosemarie Heilig: „Die Ergebnisse dieser Tests sind sehr vielversprechend. Sie zeigen, dass wir bei der Pflege unseres aus Klimagründen so wichtigen und kostbaren Stadtgrüns noch große Ressourcen nutzen können. Gerade in Zeiten verschärfter Wasserknappheit ist das eine wichtige Erkenntnis. Digitale Techniken können uns in Zukunft helfen, beim Umweltschutz in unserem eigenen Lebensumfeld noch besser und effizienter zu werden.“

Für den Versuch wurden Bodenfeuchtigkeitssensoren, also kleine, mit einem Sender ausgestattete Messgeräte, in den Boden um junge Eschen eingesetzt: zwei auf dem Gelände des Palmengartens, vierzehn weitere im Maastrichter Ring (Europaviertel). Die Sensoren maßen im Zeitverlauf das Boden-Wasserpotenzial, also die Kraft, die die Bäume benötigten, um Wasser aus dem Boden zu ziehen; außerdem die Bodentemperatur und die Bodenfeuchte. Aus diesen Daten wurde der Bewässerungsbedarf bestimmt.

Gerade frisch gepflanzte Bäume haben einen hohen Bedarf an leicht verfügbarem Wasser. Bei einer jungen Esche etwa sollte die aufzuwendende Saugkraft 30 Zentibar nicht überschreiten, so die Fachleute im Grünflächenamt.

Im Untersuchungszeitraum April 2021 konnte durch Messungen gezeigt werden, dass einzelne Bewässerungsgänge künftig verschoben oder sogar ausgesetzt werden könnten. Hochgerechnet auf rund 10.000 Jungbäume in ganz Frankfurt ergibt sich damit ein theoretisches Einsparpotenzial von über einer Million Liter Wasser pro ausgesetztem Bewässerungsgang.

Dank einer einfachen Übertragung über LoRaWAN-Schnittstellen könnte also die Baumbewässerung in Frankfurt künftig noch effektiver und effizienter dargestellt werden. LoRaWAN ist die Kurzform von Long Range Wide Area Network. Damit wird eine Funktechnologie bezeichnet, mit der Daten energieeffizient, kostengünstig und sicher über eine große Entfernung hinweg übertragen werden können.

FES und ihre Tochtergesellschaft FFR haben während der Trockenphasen in den vergangenen Sommern im Auftrag des Grünflächenamtes junge Stadtbäume bewässert. FFR ist zudem in der privaten Grünpflege aktiv. FES und FFR verfügen schließlich über eine leistungsfähige IT-Infrastruktur und einen großen Fuhrpark mit Winterdienstfahrzeugen, die leicht zu digital steuerbaren Wasserwägen umrüstbar sind. Wissenschaftlich begleitet wurde der Versuch von einem Team der Universität Hohenheim, der Projektgruppe Wirtschaftsinformatik des Fraunhofer FIT und dem FIM Research Center. Die Ergebnisse sind inzwischen im Fachmagazin „Journal of Cleaner Production“ veröffentlicht und somit auch für andere Kommunen nutzbar

Gimpel, H., Graf-Drasch, V. Hawlitschek, F., Neumeier, K. (2021) “Designing Smart and Sustainable Irrigation: A Case Study”, Journal of Cleaner Production (https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.128048)