Ingenieurbüro für Bewässerungsplanung und Projektierung Dirk Borsdorff. Intelligente Bewässerungsplanung im Garten-und Landschaftsbau

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1 Ingenieurbüro für Bewässerungsplanung und Projektierung Dirk Borsdorff Intelligente Bewässerungsplanung im Garten-und Landschaftsbau

2 Themen 1. Innerstädtische Schwerpunkte der Bewässerung 2. Realisierung von Bewässerungsprojekten 3. Technikeinsatz 4. Ressourceneinsatz und Folgekosten

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4 1. Innerstädtische Schwerpunkte der Bewässerung Bildquelle Landwehrkanal-Blog Grünflächen Bildquelle Landwehrkanal-Blog Bildquelle Irriproject Grün- und Parkanlagen Baumstreifen Bildquelle Heinemann HTI Begrünung von Straßenbahngleisen

5 1. Innerstädtische Schwerpunkte der Bewässerung Prinzipiell sind bei großer Trockenheit alle Grünanlagen vor Austrocknung und Schädigungen ungeschützt, sofern sie nicht bewässert werden. logisch wäre Grünanlagen werden gar nicht erst gebaut wenn sie nicht bewässert werden können!

6 1. Innerstädtische Schwerpunkte der Bewässerung Die letzten 10 Jahre und vor allem die letzten beiden Vorsommertrockenheiten haben gezeigt, dass die hochwertigen städtischen Grünanlagen, unbewässert, schwere Schäden aufzuweisen haben. Der Einsatz von Bewässerungsanlagen ist daher für alle Grünanlagen sinnvoll, ausgenommen gewollt extensive Begrünungen. Bildquelle Lehr und Versuchsanstalt Erfurt Nur der sinnvolle Einsatz bereits vorhandener und erprobter Technologien für die Bewässerung führt zum Ziel.

7 2. Realisierung von Bewässerungsprojekten Gegenwärtiger Stand: Bisher werden die Planungsleistungen für Bewässerungen an die Garten- und Landschaftsarchitekten vergeben. Die Planungen werden teilweise an Haustechnikplaner weitergegeben, die kaum Kenntnisse der Bewässerungstechnik besitzen. Die Planungen werden entsprechend DVGW Normierungen erstellt und werden dadurch viel zu preisintensiv. Es fehlt an spezieller hydraulischer Planung!

8 2. Realisierung von Bewässerungsprojekten Wie muss die Zukunft aussehen: 1. Für zeitgemäße Bewässerungssysteme bedarf es Ideen und Überlegungen zur Ressourcennutzung: Regenwasser, Oberflächenwasser (Kanäle, Seen), Brunnenwasser, gereinigtes Abwasser. Die Nutzung von Trinkwasser sollte vermieden oder reduziert werden. 2. Für zeitgemäße Bewässerungssysteme bedarf es der Nutzung von größtenteils speziellen Bewässerungsarmaturen und Systemen mit geringen Niederschlagsmengen/h und guter Verteilung. 3. Für zeitgemäße Bewässerungssysteme bedarf es der speziellen, gesonderten Planung und Ausschreibung dieser Systeme, um im Ergebnis auch Fachfirmen für die Installation zu gewinnen

9 2. Realisierung von Bewässerungsprojekten

10 2. Realisierung von Bewässerungsprojekten Sämtliche hydraulische Daten sind jederzeit an jeder Stelle im Plan ablesbar und in der Praxis prüfbar.

11 2. Realisierung von Bewässerungsprojekten Jedes Stück Rohr wird einer Reibungsverlustberechnung entsprechend seinem Durchfluss unterzogen. Entsprechend dem Geländeniveau entstehen Druckverluste und Druckgewinne. Entsprechend voreingestellter Fließgeschwindigkeitem werden dann die Rohrdurchmesser geändert

12 2. Realisierung von Bewässerungsprojekten Planungsbeispiel: (druckk. Tropfschlauch, unterirdisch) Wasserk. je Baum: bei 100 Bäumen: Strecke: Material: Pin: 6 l/h (geplant) 0,6 m³/h bei 10 m Baumabstand = 1 km 1000 m PEHD Rohr 25 mm 300 m Tropfschlauch div. Fittings 3,5 bar Die Planung von Bewässerungsprojekten hat zum Ziel, die Pflanzen ausreichend und sinnvoll mit Wasser und ggf. Nährstoffen zu versorgen. Nutzen der Planung: Hauptsächlich bei großen Anlagendimensionen oder Streckenlängen werden Rohrreibungsverluste optimiert und ermöglichen große Energie-/ Ressourcenund Materialeinsparungen.

13 Schematische Darstellung der unterirdischen Bewässerung eines Baumes mit geeignetem Tropfschlauch. Idee irriproject Zeichnerische/planerische Umsetzung Plan4/Neubrandenburg

14 2. Realisierung von Bewässerungsprojekten

15 2. Realisierung von Bewässerungsprojekten Schritte zur Realisierung in der Zukunft Bestimmung und Festlegung des Wasserbedarfs der jeweiligen Pflanzenart durch den Garten- und Landschaftsplaner Planungsauftrag auf Grundlage der freigegebenen Garten- und Landschaftsplanung und der Pflanzpläne an den Bewässerungsplaner mit Sachkenntnis. Ermittlung der Material und Folgekosten Planung und Ausschreibung der Bewässerung Bauausführung durch fachlich versierte Firmen mit Erfahrung und Bauüberwachung durch Fachplaner!

16 2. Realisierung von Bewässerungsprojekten Nutzen sinnvolle und effiziente Wasserverwendung sparsame und entsprechende Materialkalkulation realistischer Wettbewerb am Markt geringer Energie- und Ressourcenverbrauch geringe bzw. minimierte Folgekosten mehr realisierte und funktionierende Bewässerungen

17 3. Technikeinsatz Die Ansprüche einer effizienten Bewässerung an die Technik: gleichmäßige Wasserverteilung über die gesamte Fläche (hauptsächlich für Sprinkler/Sprayer/Regner) Quelle: FLL Empfehlung Bewässerung 2010 Sprüh- Düsen r = bis 5 m Rotations- Düsen r = bis 9 m Regner r = bis 30 m und >

18 Sprühdüse Regner Rotationsdüse

19 3. Technikeinsatz Regner- Typ Sprüh- Düsen r = bis 5 m Rotations- Düsen r = bis 9 m Regner r = bis 30 m und > Niederschlags- Typ intensiver Landregen leichter Landregen mittl. - starker- Regen Niederschlagsmenge in mm/h bei 5 m Radius bei Vollkreis: 42 mm bei Vollkreis: 11 mm bei Vollkreis: 15 mm Energiebedarf (alle Radien) gering ( 2 bar) gering (2-3 bar) gering sehr hoch (2-7 bar) Zeit um 3 mm ET auszugl. (bei mittl. Niederschlagsmenge) 3-5 min 5-30 min min

20 3. Technikeinsatz Die Ansprüche einer effizienten Bewässerung an die Technik: gleichmäßige und langsame unterirdische Wasserverteilung (hauptsächlich für Tropfrohre) Niederschlags-Typ Niederschlags- Menge Energiebedarf Zeit um 3 mm ET auszugl. ( l) Tropfbewässerung (druckkompensiert) abhängig von Verlegedichte und Wasserabgabe des Tropfers extrem gering 5 12 h

21 3. Technikeinsatz Die Ansprüche einer effizienten Bewässerung an die Technik: dauerhafte, ausreichende und zweckdienliche Rohre, Fittings und Armaturen Rohrleitungen: ohne Trinkwassernormierung, es reicht PN 10, bei SDR 11 kann in steinfreiem Boden kiesbettlos verlegt werden(außerhalb von Wegen usw.) Filter: Druckregelventile: müssen unbedingt dem Verschmutzungsgrad des Wassers angepasst werden. Bei Ober- Flächenwasser müssen automatisch reinigende/ rückspülende Systeme verwandt werden. (Technikeinsatz der Fabrikate: z.b. ARKAL, ODIS, YAMIT, Amiad, Azud) Nutzung von speziellen hydraulisch gesteuerten Regelventilen für die Landwirtschaft (Fabrikate: z.b. Bermad, Netafim)

22 3. Technikeinsatz Druckregulatoren: Be- und Entlüftungsventile zur Druckregulation für Bewässerungssysteme speziell hergestellte Armaturen Einsatz hauptsächlich im Niederdruckbereich hinter dem Druckregelventil. (z.b. Bermad, Netafim) zur Entlüftung der Hauptleitungen und Unterverteilungen, sowie zur Belüftung von unterirdischen Systemen ( A.R.I) Elektrohydraulikventile Ventile mit sehr geringem Stromverbrauch was durch Impulsspulen oder elektromotorischen Antrieb realisiert wird; durch den geringen Stromverbrauch können Kabel mit Leitungsquerschnitten von 0,8 mm bis zu 1400 m genutzt werden.

23 3. Technikeinsatz Nutzen 1. Qualitätssicherung; es wird hauptsächlich Material verwandt, welches speziell für die Bedürfnisse der Bewässerung produziert und entwickelt wurde. 1. Die Investitionskosten werden so gering wie möglich gehalten, mehr Anlagen können mit Bewässerung ausgestattet werden. 2. Die Energiemenge kann durch Planung exakt benannt werden. Folgekosten werden transparent und kalkulierbar.

24 4. Ressourceneinsatz und Folgekosten Die Nutzung von Trinkwasser weist für die Bewässerung generell die höchsten Kosten auf. Wenn ein Einsatz von Trinkwasser unumgänglich ist müssen Tropfrohre oder Rotationsdüsen zum Einsatz kommen. Beispiel einer Straßenbaumbewässerung mit unterirdisch verlegtem Tropfschlauch

25 Kostenzusammenstellung für 150 Bäume je 10 m Abstand Investitionskosten inkl. Planung, Bauleitung ca.: Wasserkosten je Jahr für 150 Bäume, gerechnet 100 Tage mit 20 l/baum und 2 /m³ Wasserkosten ca.: (das entspricht / Baum Mehrkosten von für die Bewässerung) = 300 m³/jahr entspricht 600 /Jahr (das entspricht /Baum 4 Wasserkosten) Energiekosten entfallen da der Druck des Trinkwassernetzes genutzt werden kann. Bei der Nutzung von Regenwasser, erhöhen sich die Investitionskosten ca. um 20 % da eine Pumpe und Regenwasserspeicher hinzukommen. Der jährliche Wasserpreis wird dann aber verringert. Kosten für die Trinkwassernutzung kommen trotzdem dazu, da die Regenwasserspeicher bei langen Trockenperioden auch leer sind.

26 4. Ressourceneinsatz und Folgekosten Verwendung: Rotationsdüsen Beregnung mit: 4 mm/tag Fläche: 1000 m² Niederschlags- Kapazität: ca. 15 mm/h Energiebedarf Pumpe: 2,2 kw Laufzeit: 100 Tage Anlagenlaufzeit: 16 min/tag Stromkosten: 0,24 /kwh Wasserkosten. 2,00 /m³ Strom Wartung Wasser = 14 /Jahr = 300 /Jahr = 800 /Jahr Ausschnitt aus größerer Anlage, alle Sprüher 360

27 4. Ressourceneinsatz und Folgekosten Verwendung: Getrieberegner Beregnung mit: 4 mm/tag Fläche: 1000 m² Niederschlags- Kapazität: ca. 15 mm/h Energiebedarf Pumpe: 3,0 kw Laufzeit: 100 Tage Anlagenlaufzeit: 16 min/tag Stromkosten: 0,24 /kwh Wasserkosten. 2,00 /m³ Strom Wartung Wasser = 19 /Jahr = 300 /Jahr = 800 /Jahr Ausschnitt aus größerer Anlage, alle Regner 360

28 4. Ressourceneinsatz und Folgekosten Fazit 1. Bei großen Bewässerungsanlagen, Parks, langen Baumreihen, Grünflächen über 2000 m² ist es sinnvoll mit Oberflächenwasser oder Brunnenwasser zu arbeiten. Die Investitionskosten für Filtertechnik und Brunnen sind schnell wieder amortisiert. 2. Bei kleinen Anlagen bis zu ca m² ist die Trinkwassernutzung die beste Wahl setzt aber voraus, dass eine exakte hydraulische Planung erstellt wurde um die Energiekosten zu optimieren.

29 Lassen Sie uns gemeinsam planen! Dirk Borsdorff Mobil Fon Fax Internet