Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Verbundprojekt: Bewässerungssteuerung im Obstbau – Ausbringung minimaler Wassermengen bei hoher Sicherheit für den Anbauer unter Berücksichtigung des Fruchtwachstums - Teilprojekt 3 |
|---|---|
| Titel (englisch): | Collaborative project: Irrigation in fruit production - minimizing water use while maintaining confidence of the grower - subproject 3 |
| Beschreibung (dt.): | Das geplante Innovationsvorhaben setzt an der sicheren, kontinuierlichen und einfach zu handhabenden Erfas-sung des für den Anbauer wichtigsten Parameters, des Fruchtwachstums an und bindet diese in ein umfassendes Kontrol- und Steuerungssystem ein. Dazu soll ein entsprechender Sensor entwickelt werden, der auf einer opti-schen Erfassung des Fruchtwachstums sowie der täglichen Schwellungs- und Schrumpfungsrate der Früchte basiert. So wird die Ermittlung einer minimal notwendigen Zusatzbewässerung bei einer hohen Anbausicherheit ermöglicht. Diese Sensoren werden in bereits bestehende Funknetzsysteme integriert, die eine zeitnahe Erfassung der geplanten Wasserausbringung sowie möglicher Fehlerquellen wie Leckagen oder nicht funktionierende Ausbringung ermöglichen. Eine integrierte Messung des Bodenwassergehaltes ermöglicht eine direkte Kontrolle der Bewässerungsgaben und verhindert eine Überbewässerung mit entsprechendem Wasser und Nährstoffverlust in tiefere Bodenschichten. Ziel des geplanten Vorhabens ist es damit, eine autonome, aber vom Nutzer kontrol-lierbare Steuerung der Bewässerung mit dem zentralen Element der einfachen und dynamischen Messung des Fruchtwachstums zu ermöglichen. Eine Kombination von Labor- und Feldversuchen dient der Entwicklung und Testung eines optischen Fruchtwachstumssensors. Zusätzlich werden in einem Feldversuch die Grenzwerte und die Toleranzen in der Messung des Fruchtwachstums zur Bewässerungssteuerung ermittelt. |
| Beschreibung (engl.): | Fruit growth is the most important and most critical parameter for growers when deciding whether to irrigate or not. The planned project is based on the development of an easy to use and practical optical sensor system allowing to monitor fruit growth in the orchard automatically. The sensors will be integrated into a wireless system connecting a range of other already existing sensors (such as soil moisture sensors and flow meters) and actors (such as valves). Using fruit growth, the system determines automatically the minimum point when to irrigate again. Soil moisture sensors for instance allow then to determine when to switch irrigation off again. The system will be build up as an autonomous system with the possibility of the user adjusting values at all timesGrowers will thus be enabled to run the irrigation on the lowest possible level while maintaining and securing fruit growth. Since the system automatically records every measurement and the amounts of water applied, full documentation will be created to confer with EU-guidelines such as the water framework directive on using and securing water resources. A combination of laboratory and field experiments will be used to develop and test a sensor for fruit growth measurements based on an optical system. Additionally, field experiments will be used to determine thresholds and tolerances in fruit growth in relation to the available soil water. |
| Ergebnis (dt.): | Das Fruchtwachstum ist im Obstbau direkt vom Wasserstatus der Pflanze abhängig und damit ein idealer Parameter, um eine Zusatzbewässerung zu steuern. Das Ziel war, eine autonome, aber vom Nutzer kontrollierbare Steuerung der Bewässerung auf Basis eines optischen Sensors zu entwickeln. Es wurde ein Kamerasystem (Smartphone) adaptiert und so programmiert, dass in festzulegenden Abständen Bilder von Früchten auf ein zentrales Serversystem übertragen und dort bildanalytisch ausgewertet wurden. Diese Informationen konnten in einen Regelalgorithmus zur Bewässerungssteuerung und damit in einer Nutzerkontrollierten Steuerung implementiert werden konnte. Grenzwerte für den Beginn der Bewässerung wurden in Feldversuchen für Süßkirsche und Apfel entwickelt. Ein Praxistest bei Anbauern konnte aber noch nicht durchgeführt werden, da der bisherige Entwicklungsstand (Randverzerrungen durch die Optik) noch nicht ausreichend ist und weitere Arbeiten erfordert. |
| Ergebnis (engl.): | Fruit growth is directly dependent on the water status of the plant and thus an ideal parameter to control irrigation. The aim was to develop an autonomous but user-controllable irrigation control based on an optical sensor. A camera system (smartphone) was adapted and programmed to make photographs of the fruits in chosen time intervals, transfer them to a central server system and analyze them automatically. A control algorithm to steer the irrigation system, which is user-controllable, used the information. Threshold values for starting an irrigation were developed in field experiments for sweet cherry and apple. A test at the grower level could not be implemented yet since additional development work is needed. |
| Laufzeit: | Beginn: 01.06.2012 / Ende: 30.06.2016 |
| Ausf. Einrichtung: | AgrarSystem GmbH, Ebensfeld |
| Themenfelder: | Pflanzenbau, crop production |
| Förderprogramme: | Programm zur Innovationsförderung des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft |
| Schlagworte: | Sensorik, sensor technology, Wasser (Wasserschutz, Wasserhaushalt), water (water protection, water supply system), Ressourcenschutz, Ressourceneffizienz, resource protection, resource efficiency, Gemüsebau, vegetable production, Obstbau, fruit production, Steinobst, stone fruit, Bewässerung, irrigation |
| Förderkennzeichen: | 2815501711 |
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Weizen*
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"Kleegras und Grünland"
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