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Bachelorarbeit
Entwicklung eines Tools zur Empfehlung eines Bewässerungssystems auf Basis lokaler Parameter
Ufuk Akay
16.05.2013
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Problemstellung
Es gibt kein optimales und universales Bewässerungssystem
Bewässerungssystem muss nach lokalen Klima-, Wasser- undBodenparameter des Ackerlandes bestimmt werden, um effektivund wassersparend zu sein und um Gefahren derBodendegradation zu minimieren
Manuelle Auswahl eines Bewässerungssystems sehr komplex
viele Faktoren müssen berücksichtigt werdenumfangreich und zeitintensiv
es wird nicht auf die lokalen Klima-, Wasser- und Bodenparameter des Ackerlandes geachtet
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Zielsetzung
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Entwicklung eines computerbasierten Tools, um das am
besten geeignetste Bewässerungssystem für ein Ackerland
zu bestimmen EffektivWassersparendErnteeinbußen und Ernteausfälle verhindernGefahren der Bodendegradation minimieren
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Aufbau Bewässerungssysteme
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Bewässerungsmethoden
Oberflächenbewässerung– Beckenbewässerung– Streifenbewässerung– Furchenbewässerung
Beregnung
Tröpfchenbewässerung
Unterflurbewässerung
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Generatoren
Stromerzeugungsaggregat Benzingenerator Dieselgenerator Flüssiggasgenerator
Photovoltaikgenerator
Windgenerator (Western Mill)
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Aufbau des Tools
Excel Tabelle mit 3. Reitern:
1. Bewässerungsmethode
2. Generator
3. Zusammenfassung
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Reiter Bewässerungsmethode
Im Reiter Bewässerungsmethode des Tools werden folgende
Bewässerungsmethoden miteinander verglichen:
• Beckenbewässerung• Streifenbewässerung• Furchenbewässerung• Unterflurbewässerung• Tropfbewässerung• Beregnung
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Reiter Bewässerungsmethode
Die Parameter die von dem Anwender angegeben werden müssen sind:
• Bodengefälle• Erosionsgefahr des Bodens• Versalzungsgefahr des Bodens• Gefahr der Wasserverluste• Möglichkeit der Auswaschung• Energievorkommen• Anfangsbudget• Jahresbudget
Empfehlung der Bewässerungsmethode (Vorteile und Nachteile)
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Reiter Generator
Einzugebende Daten zur Empfehlung eines Generators sind:
• Währung• Auslegung des Systems in Jahren • Investitionskosten (Generator, Bewässerungsmethode, Pumpe) • Kreditkonditionen (Laufzeit, Zinssatz)• Eingabe der Betriebskosten (Lohn, Betriebsstoffe, Reparatur,
Ersatzteile,…)
Empfehlung des Generators
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Reiter Zusammenfassung
Übersichtliche Darstellung der Empfehlungen (Generator,
Bewässerungsmethode)
Darstellung der Gesamtkosten des Bewässerungssystems im
Auslegungsjahr (incl. Kredit)
Eignung des Bewässerungssystem zum Anbau für verschiedene
Pflanzen
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Beispiel Leon,Nicaragua Anwendung des Tools
Gelände des Ackers ist eben
Windstärke 2,5 m/s Winderosionsrisiko gering, aber
stake Niederschläge von Mai bis Oktober
Erosionsrisiko gesamt im Hohen Bereich
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Leon
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Beispiel Leon,Nicaragua Anwendung des Tools
kein salzhaltiges Wasser zur Bewässerung, sondern
Brunnenwasser
Versalzungsgefahr gering
durchlässige Bodenschicht
hohe Gefahr Wasserverluste und hohe Gefahr der Auswaschung
Energie durch einen Generator vorhanden
mittleres Anfangsbudget und geringes Jahresbudget
Jahresbudget mit Faktor 3
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Beispiel Bewässerungsmethode
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Beispiel Bewässerungsmethode
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Vorteile vs. Nachteile
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Beispiel Generator
• Kostenvergleich Photovoltaik-, Dieselgenerator und Holzvergasung– System ist auf 6 Jahre ausgelegt– Kreditlaufzeit 2 Jahre mit 14% Zinsen– Ø Windgeschwindigkeit 2,5 m/s NICHT MÖGLICH
• Angebote eingeholt:
Empfehlung: ?!?
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Angaben in Euro Photovoltaik Diesel Holzvergas
Investitionskosten Generator 3500 500 2000
Investitionskosten Pumpe 900 400 900
Investitionskosten Bewässerungsmethode 500 500 500
Lohnkosten/a 100 100 100
Betriebsstoffe/a 0 1263 500
Ersatzteile/a 20 80 20
Service und Reparatur/a 30 250 10
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Beispiel Generator
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Beispiel Generator
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Beispiel Zusammenfassung
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Zusammenfassung
Es gibt kein universales und optimalesBewässerungssystem
Wenn das Bewässerungssystem nach lokalen Klima-,Wasser- und Bodenparametern exakt bestimmt wird,kann:• die Gefahr der Bodendegradation durch unangepasste
Bewässerungssysteme minimiert werden• Ernteeinbußen & Ernteausfälle minimiert werden• der Acker effektiv & wassersparend bewirtschaftet
werden
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Ausblick
Ansatzpunkte zum erweitern: Klima- & Bodenparameter erweitern Pflanzen abfragen
Das Tool kann von Landwirten und Universitären Einrichtungen eingesetzt werden, um das geeignete Bewässerungssystem herauszufinden
Enge Zusammenarbeit von Landwirten, Bildungs- und Forschungseinrichtungen und Technikern
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Vielen dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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