Bewässerung des Gartens mit fhem und Volkszaehler

[bgewehr]

Wie war das dann noch? Die Geschwindigkeit des Mediums im verengten Bereich nimmt zu während die Durchflussmenge in etwa gleich bleibt?

[Prof. Dr. Peter Henning]

Ja. Grob.

LG

pah

[Jojo11]

Wenn die Durchflussmenge sich ändern sollte würde ich mir Gedanken um die Dichtheit des Systems machen

schöne Grüße
Jo

[Prof. Dr. Peter Henning]

Also jetzt mal langsam.

Wenn ich eine Verengung ins Rohr einbaue (auch, wenn sie nur kurz ist), gibt es beim Fluss durch die Engstelle eine höhere Geschwindigkeit. Das Beschleunigen und Abbremsen sorgt für Turbulenzen und damit Reibung, diese ist also gegenüber der nicht verengten Situation erhöht. Bei gleicher Pumpenleistung heißt dass tatsächlich; Die Durchflussmenge pro Zeiteinheit wird etwas geringer sein.

LG

pah

[Jojo11]

Sicher wird der erhöhte Druckverlust den gesamten Massenstrom reduzieren. Was ich meinte ist die Massenerhaltung. Was vorne rein geht kommt hinten auch raus - unabhängig vom lokalen Querschnitt.

schöne Grüße
Jo

[bgewehr]

So, ich möchte das EvapoTranspirationsthema nochmal aufgreifen.

Angenommen, mir stünden folgende Daten zur Verfügung:

- Temperatur
- reale Regenmenge pro qm
- Luftfeuchtigkeit

Kann ich dann schon eine Kurve der ET angenähert berechnen?

Ich hätte gern ein Diagramm, in dem der "Wasserverbrauch" der Pflanzen, der natürliche Niederschlag und als Differenz der beiden die benötigte Bewässerungsmenge dargestellt wird.

Bodenfeuchtesensoren habe ich noch nicht, möchte ich auch nur, wenn es dringend erforderlich ist. Vielleicht kann man ja unter Akzeptanz eines größeren Fehlers darauf verzichten?

[volschin]

Gardena hat übrigens Koubachi gekauft und bringt demnächst eine neue Sensor-Serie.

Ich habe seit kurzem die Parrot Flower Power, deren Messverfahren unser Professor gleich wieder verteufeln wird.
Ich bin nach 1 Monat Test im Indoor-Bereich mit den Messergebnissen zufrieden.
Das schöne ist, dass Parrot die Schnittstellen offengelegt hat, alles über Bluetooth LE funktioniert, man also für seinen RasPi nur einen Mini-Empfänger für rund 10 Euro braucht und keine Probleme mit Kabeln hat. Bei mir funktioniert die Messung auch durch eine Ziegelwand. Natürlich sollte nicht ein komplettes Haus dazwischenstehen.

Ein Sensor ist mit rund 40 Euro auch noch in einem preislich akzeptablen Bereich.

Gruß
Veit

[drdownload]

@bgewehr. Mit diesen Parametern kann man schon etwas anfangen aber berechnen nicht wirklich, das würde nur für Oberflächenwasser gelten und selbst da würde noch das wasservolumen fehlen, aber eine Richtung wie heute viel Verdampfung und deswegen doppelt so lange bewässern geht schon. Wobei einen vaporizationsindex haben wir auch in den Proplanta Daten

Für berechnen fehlen uns Informationen über bodenbeschaffenheit pflanzenbedeckung (schattenflachen etc)

@Volschin. Wie sie den Düngerbedarf messen wollen ist mir schleierhaft bisher musste das im Labor bestimmt werden. Es gibt zwar ein großes EU forderprogramm zur sensorisierung aber das es etwas marktreifes schon gar in einer consumer gadget device hätten wäre mir neu.

Denke da ist eher für jede Pflanze in der dB ein Düngerbedarf hinterlegt und uu wir noch ein Ph wert "gemessen"

[herrmannj]

Die Intention dahinter versteh ich, man braucht die Wassermenge nicht gramm-genau berechnen -> grobe Richtung genügt.

Ich habe aber ebenfalls Zweifel das die Parameter oben geeignet sind.
Beispiel: ich habe einige Pflanzen oben an einer abschüssigen Mauer unter Bäumen. Einige Meter weiter ist ein Beet, volle Sonne ohne Bäume. Der Wasserbedarf an diesen beiden Standorten, nur wenige Meter entfernt, ist extrem unterschiedlich (unter den Bäumen kommt kaum Niederschlag an und wegen der Mauer läuft der auch noch schnell weg. Brauch also im Schatten viel mehr Wasser was eigentlich unlogisch ist und der Einfluss der Sonneneinstrahlung ist dort viel geringer. Dort muss ich, fast unabhängig von Sonne und Niederschlag, immer bewässern)

Außerdem habe ich wiederholt von Gärtnern den Tip mitgenommen (will sagen muss Literaturquellen schuldig bleiben) das man eher seltener aber intensiver bewässern sollte. Grund (leuchtet mir ein): wenn ich häufig, sparsam dosiert, Wasser ausbringe werden nur die oberen Erdschichten angefeuchtet. Auf Dauer erzieht man damit die Pflanzen dazu besonders oberflächliche  Wurzeln auszubilden.

Wenn man etwas seltener, dafür intensiv, bewässert wird die Pflanze gezwungen ihre Wurzeln tiefer zu treiben. Das sollte die Automatik mMn berücksichtigen.

vg
joerg

[Prof. Dr. Peter Henning]

Na sieh mal einer an, es braucht nicht mich, um diese Evapotranspirationsidee realistisch zu kritisieren - und die Behauptung, ich würde etwas "verteufeln", ist sowieso allergrößter Schwachsinn.

Ein paar naturwissenschaftliche Kenntnisse haben noch nie geschadet, um übertriebene Werbeaussagen zu entlarven.

LG

pah

[bgewehr]

Also, mal anders gedacht: welche simple bewässerungsmengenberechnung wäre denn genau genug, um besser als "30Minuten überall volle pulle draufhalten" zu sein?

[volschin]

@Volschin. Wie sie den Düngerbedarf messen wollen ist mir schleierhaft bisher musste das im Labor bestimmt werden. Es gibt zwar ein großes EU forderprogramm zur sensorisierung aber das es etwas marktreifes schon gar in einer consumer gadget device hätten wäre mir neu.

Denke da ist eher für jede Pflanze in der dB ein Düngerbedarf hinterlegt und uu wir noch ein Ph wert "gemessen"

Das siehst Du richtig. Den Düngerbedarf gibt es nicht direkt vom Sensor, sondern der wird in der Cloud ermittelt. Eigentlich das Nette an dem Konzept. Du ordnest einem Sensor eine oder mehrere Pflanzen zu und auf Basis der Sensordaten wird dann ermittelt, ob die Pflanze ausreichend Licht, Wasser und Dünger hat und die Umgebungstemperatur passt. Kannst natürlich auch direkt mit den Rohdaten vom Sensor ohne Cloud arbeiten.

Folgende Werte werden durch den Sensor ausgegeben:

soil moisture = 20.92%
air temperature = 24.02°C
soil temperature = 21.92°C
sunlight = 0.42 mol/m²/d
EA = 11.10
ECB = 0.00 dS/m
EC porous = 0.00 dS/m

Gruß
Veit

[Prof. Dr. Peter Henning]

Gute Frage.

Versuchen wir also mal, ein Verfahren zu definieren.

Gegeben ein Garten mit mindestens einem Messpunkt für die Bodenfeuchte je Wasserkreislauf.
Ferner einem Volumenstromsensor je Kreislauf (oder einem im Primär-Kreislauf, wenn die sekundären Ventile nicht gleichzeitig offen sind). Messpunkt für die Bodenfeuchte idealerweise dort, wo der Bedarf empirisch am größten ist.

Dann würde ich an jedem Messpunkt noch den ganzen Tag über die Werte für die Temperaturen Boden und Luft sowie die lokale Windgeschwindigkeit und relative Luftfeuchte loggen. Dies in die bereits genannte Gleichung einsetzen, über den Tag integrieren, das ergibt den potenziellen Wasserbedarf auf einer freien Wasserfläche (!)

Dann die Bewässerung anschalten - sagen wir für 10 Minuten. 1 Stunde warten, Bodenfeuchte messen und mit dem gewünschten Wert vergleichen. So lange wiederholen, bis die Bewässerung ausreicht, das ergibt den tatsächlichen gemessenen Wasserbedarf im Garten.

Aus dem Vergleich beider Werte  ergibt sich ein Korrekturfaktor, der natürlich auch wieder von den Temperaturen etc. abhängt. Diesen Faktor tabellieren. Wenn man den oft genug für eine Vielzahl von Bedingungen bestimmt hat... dann kann man aus dem potenziellen Wasserbedarf mit gewünschter Genauigkeit für diesen Messpunkt den tatsächlichen Wasserbedarf schätzen (!). Warum nur schätzen ? Weil sich auch die Bepflanzung im Laufe des Garten Jahres ändert.

Sieht kompliziert aus ? Ja..., genau das sage ich die ganze Zeit: Es ist einfach wishful thinking, wenn man glaubt, dass dies ein einfacher Sensor der Firma x ohne aufwändige Versuchsreihe im eigenen Garten leisten könne. Oder gar "die Cloud"...

Was würde ich stattdessen tun ? Die Theorie außen vor lassen. Empirisch ermitteln, wieviel Wasser in Kreislauf y gehen muss, damit die Bodenfeuchte von sagen wir 20 auf 40 Volumenprozent steigt. Einen Zuschlag/Abschlag, wenn für den folgenden Tag starke Verdunstung oder Regen angesagt ist. Und dann je nach gemessener Feuchte den Kreislauf einmal oder zweimal laufen lassen.

@volschin: Das ist übrigens kein EU-Förderprogramm, sondern nur ein einzelnes Projekt. Und auch da geht es nicht um inhomogene Strukturen wie Gärten, sondern um größere homogene Flächen. Der Ansatz ist dabei in der Regel nicht die Messung der Bodenfeuchte, erst Recht nicht die Bestimmung des potenziellen Wasserbedarfs. Sondern die Analyse des Pflanzenzustandes an Hand optischer Parameter (so, wie der Gärtner das macht !). Einen Eindruck davon, wie das abläuft, kann man sich in den Proceedings der ECPA 2015 ansehen, siehe http://ecp2015.com

LG

pah

[herrmannj]

Also, mal anders gedacht: welche simple bewässerungsmengenberechnung wäre denn genau genug, um besser als "30Minuten überall volle pulle draufhalten" zu sein?

Ich hab da auch noch nix gutes, wird wohl auch eher nächstes Jahr...

Aber wir können ja mal denken:

vmtl ist es im ersten Schritt sinnvoll die Zieldefinition zurecht zuziehen, könnte mir vorstellen das es da unterschiedliche Sichten gibt:

* will ich möglichst exakt dosieren, Aufwand (Modell + Berechnung, Bodenfeuchte Sensoren, Wetterbeobachtung ...) sind untergeordnet ?
* möchte ich den Wasser (Energie) Verbrauch minimal halten ?
* möchte ich mit möglichst geringem Aufwand den Garten schön grün halten, ggf nehme ich auch in Kauf das ich dabei etwas mehr Wasser (Energie) verbrauche als notwendig wäre. (versickert dann halt..).

Sind jeweils nur Schwerpunkte, klar sollte sein das nicht mitten im Unwetter die Beregnung angehen soll und "Wasser voll drauf" geht halt auch nicht.

Für mich persönlich wäre der dritte Fall gegeben und auf dem würde ich mal "rumdenken":

Der Vorschlag von pah ist ja unter Berücksichtigung bspw von Wind und gemessener Bodenfeuchte imho noch recht komplex und zielt außerdem ja auf eine, mehr oder weniger, konstante Bodenfeuchte.

Ich würde es eigentlich eher vorziehen die, den Pflanzen zur Verfügung stehende Wassermenge, in einem etwas größeren Zeitrahmen schwanken zu lassen. Grund dafür ist das oben genannte "flache Wurzel Problem". Außerdem erscheint mir das "naturnäher". In freier Wildbahn wechseln sich Sonne und Niederschlag ja auch ab.

Wäre es denkbar einen Basis-Wasserverbrauch / m2 / Tag zB bei einer Referenztemperatur festzulegen ? Als Anhaltspunkt würde ich den April/Mai wählen, da sind die Pflanzen schon voll im Wachstum, trotz allem muss man ja noch nicht so viel bewässern. Sagt (?), die natürliche Niederschlagsmenge reicht aus. Hier https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitreihe_der_Lufttemperatur_in_Deutschland#2001_bis_2010 würde ich für April/Mai einen Tagesdurchschnitt von 11° ansetzen und hier http://www.wetter.de/klima/europa/deutschland-c49.html von rund 65 l/m2 annehmen. Im Schnitt wären das ~2Liter / Tag / m2. Wobei ich denke das dieser Wert (wie auch weitere) pro Strang konfigurierbar sein sollten, zuerst nur mal ein Ankerpunkt der dann eben individuell angepasst werden muss/soll !

Jetzt steigt der Verbrauch unzweifelhaft mit der Temperatur. Idee: für jedes Grad (pro Stunde? Tagesdurchschnitt?) wird einfach ein konfigurierbarer Faktor auf den Verbrauch der ~2L aufgeschlagen. Im Gegenzug wird Niederschlag (ebenfalls mit Faktor) davon abgezogen. Die Differenz muss dann eben ersetzt werden.

Noch etwas verfeinert könnte man eine Hysterese einbauen. Gedanklich würde ich ein Modell vorschlagen das von einer existierenden (virtuellen) Wassermenge ausgeht, vielleicht 10l auf einen m2. Dann lege ich (pro Strang) eine untere und eine obere Sollmenge fest. Wenn die untere Grenze unterschritten ist wird auf Max aufgefüllt. In diesem Modell könnte man dann sogar die Regenprognose der kommenden 24h (?) einfließen lassen (als Zufluss). Wenn das dann nicht eintrifft macht das nichts, dann bin ich am Tag darauf eben drunter, selbst wenn dann wieder Niederschlag vorhergesagt ist.

Ich könnte mir vorstellen das diese, dann 5, Parameter genügend Spielraum für diverse Situationen bieten.

Ist natürlich in gewisser Hinsicht hemdsärmlig und erst mal nur ein Gedankenspiel.

vg
joerg

[bgewehr]

 @Jörg: das ist der Ansatz, nach dem ich auch suche. Unkompliziert und unanfällig und auf jeden Fall so, dass die Pflanzen mit vertretbarem Aufwand an Wasser schön aussehen, denn darum geht es ja beim Garten!