Bäume und Pflanzen richtig gießen, das ist für viele, die keinen grünen Daumen haben, eine Herausforderung, die nur allzu oft zum Scheitern verurteilt ist. Das gilt für Balkonpflanzen genauso wie für große Grünanlagen oder Alleen. Dabei führt das korrekte Bewässern nicht nur zum Wohlsein von Pflanzen und Bäumen, sondern kann auch Ressourcen und Kosten schonen. Wie das gelingt, ermitteln Christopher Dirks, Student der THGA und Prof. Dr. Bernd vom Berg in ihrem neuen Baummonitoring-Projekt.
In vielen Städten und Kommunen wird sprichwörtlich nach dem Gießkannenprinzip bewässert – jede Pflanze, jeder Ort bekommt gleichviel Wasser, ohne auf die wirklichen Bedürfnisse zu achten. „Das geschieht nicht nach wissenschaftlichen Erkenntnissen, sondern nach Annahmen und Erfahrungswerten. Das bedeutet einen hohen Aufwand an Personal, Zeit und Kosten“, sagt Prof. vom Berg. Um solchen unnötigen Kosten in Zukunft einen Riegel vorzuschieben, entwickelte Christopher Dirks in seiner Abschlussarbeit einen Prototyp, der ein gezieltes Bewässern von Straßenbäumen ermöglicht. Mit einer Messstation kann der 21-jährige Student der Elektrotechnik die Bodenfeuchtigkeit sowie die Boden- und Außentemperatur messen. Anhand dieser Werte lässt sich feststellen, ob ein Baum Wasser braucht oder ob noch alles im grünen Bereich ist. Die notwendigen Microcontroller-Boards und das Netzwerk dafür hat der Internet-of-Things-Lösungsanbieter Heliot Europe zur Verfügung gestellt.
„Es ist nicht nur ineffizient und teuer, Straßenbäume regelmäßig und ohne konkreten Plan zu bewässern, sondern verbraucht auch wichtige Ressourcen“, gibt Frank Schleking, Technical Presales Engineer von Heliot Europe und Absolvent der THGA, zu Bedenken. „Mit einer Messstation wollen wir Städten und Gemeinden ein Tool an die Hand geben, um Grünflächen zielgerichtet und mit genau der richtigen Menge Wasser zu versorgen.“
Das Baummonitoring der THGA ist nicht das erste Projekt dieser Art, aber es ist eines mit deutlich niedrigerem Kostenaufwand. „In anderen Städten beispielsweise in Essen werden industrielle Messgeräte verwendet. Das ist um einiges teurer“, so Prof. vom Berg. Die Bochumer Lösung ist dagegen kleiner, recht einfach und günstig in der Produktion. Um überall auf die Daten der Messstation zugreifen zu können, werden sie ins Internet übertragen. Möglich wird das durch die Anbindung an das Sigfox 0G-Netzwerk, das durch Heliot Europe in Deutschland betrieben wird. „Aktuell liefert das Gerät alle 15 Minuten neue Werte. Daran sind auch die tagesüblichen Veränderungen wie Temperaturschwankungen ersichtlich“, erklärt Dirks.
Bis zur Serienreife wird das Baummonitoring vorerst am Campus der THGA getestet. Um einen Baum im Innenhof der Hochschule grub Dirks halbkreisförmig ein etwa 30 cm großes Loch und buddelte dort die Station ein. „Um die besten Ergebnisse zu bekommen, müssten die Sensoren auf 30, 60 und 90 Zentimeter Tiefe liegen, für den Test reichen aber auch die 30 Zentimeter“, erklärt Prof. vom Berg. Wichtiger sei zunächst, dass die Datenübertragung einwandfrei funktioniere. Ob das so ist, können Interessierte hier verfolgen: https://bit.ly/3yrLqt9.
Die Station ist mitsamt den Kabeln unterirdisch vergraben, lediglich die Antenne ist oberirdisch am Baum sichtbar. „Auf Privatgelände ist dies eine praktikable Lösung, an einer belebten Straße müsste man vielleicht über eine Alternative nachdenken“, sagt Prof. vom Berg. Wie man dieses Problem angehen und wie die Messstation gefertigt werden könne, solle in Zukunft evaluiert werden. Vor allem mit der Fertigung müssten sich potenzielle Interessenten auseinandersetzen, denn dies könne die Hochschule in großem Maße nicht leisten. Dafür seien die kostengünstigen Messstationen allerdings nicht nur finanziell lukrativ, sondern auch haltbar. „Mit den aktuellen Einstellungen und der eingesetzten Batterie sprechen wir von einer Leistungsdauer von einem Jahr“, so Dirks. Erweiterungen wären möglich, etwa durch eine stärkere Batterie. Dann könne man auch von zwei Jahren und mehr sprechen. Grundsätzlich wären sogar weitere Messmöglichkeiten denkbar, etwa eine CO2- oder Lautstärke-Messung.
Redaktion: Marek Szabowski
