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FP7

SMART-PADDY — Ergebnis in Kürze

Project ID: 285861
Gefördert unter: FP7-SME
Land: Spanien

Höhere Reiserträge bei geringerem Wasserverbrauch

Wird in Küstennähe gewonnenes Grundwasser zum Reisanbau verwendet, kann dies zu Versalzung und übermäßiger Bewässerung führen. Im Rahmen eines EU-finanzierten Projekts wurde ein neuer Sensor entwickelt, der mittels Überprüfung der elektrischen Leitfähigkeit den Salzgehalt des Grundwassers überprüft und so ein besseres Management von Reisfeldern erlaubt.
Höhere Reiserträge bei geringerem Wasserverbrauch
Für den Reisanbau werden große Wassermengen benötigt, die möglicherweise aus dem Grundwasser bezogen werden. In Küstennähe kann der Entzug des Grundwassers zum Eindringen von umgebendem Meerwasser und damit zur Grundwasserversalzung führen. Die derzeit angewandte Lösungsstrategie besteht in der Beurteilung des Salzgehalts nach Augenmaß und der manuellen Beigabe verdünnenden Bewässerungswassers, was eine Wasserverschwendung darstellt.

Ziel des EU-finanzierten Projekts "Smart on-line water salinity measurement network to manage and protect rice fields" (SMART-PADDY) war es, ein automatisches Sensorsystem zur Erkennung eines überhöhten Salzgehalts zu entwickeln. Die geplanten kabellosen Sensoren messen den Salzgehalt über die Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit und übermitteln die erhobenen Daten in Echtzeit über ein Kommunikationsmodul an einen zentralen Server. Die so gewonnen Daten erlauben es Reisbauern, ihre Felder effektiv zu managen und zu schützen und dabei den Wasserverbrauch zu reduzieren.

Die Projektmitglieder begannen ihre Arbeiten mit einer Bestimmung der technischen Anforderungen einer für diesen Zweck im Reisanbau eingesetzten Sonde einschließlich der Erfordernisse in Bezug auf die elektrische Empfindlichkeit und die Betriebsumgebung. Bei ihren Experimenten konnten sie zudem ermitteln, dass sich der Salzgehalt des Wassers sowohl mittels Pulsanregung als auch mittels Impedanzspektroskopie bestimmen lässt. Beide Methoden wurden in dem von den Projektmitgliedern erstellten solarbetriebenen Sensor kombiniert.

Auf Grundlage der zu Beginn festgelegten Anforderungen entwickelte das Konsortium das kabellose Online-System, das anschließend hinsichtlich des Stromverbrauchs optimiert wurde. Die Sensoren und das kabellose Netzwerk wurden zu einer einzigen Einheit kombiniert, und das gesamte System wurde an vier verschiedenen Forschungsstätten gründlichen Labor- und Feldversuchen unterzogen.

Die Projektziele konnten erreicht werden. Die Einheit ist nachweislich für den Einsatz in rauer Umgebung tauglich und verfügt über eine neue Technik zur Aufspürung von Foulingprozessen, welche die Genauigkeit der Salzgehaltsmessungen beeinträchtigen könnten. Es konnte gezeigt werden, dass das System Daten von gleich hoher oder gar höherer Qualität als manuell zu bedienende Geräte liefert. Zugleich ermöglicht es eine Fernüberwachung.

Die Tauglichkeit des Systems zum Management des Reisanbaus wurde also nachgewiesen – und damit auch dessen Potenzial, die Erträge zu steigern. Das System wird patentiert werden und die in ihm eingesetzte Methode, das Messen elektrischer Leitfähigkeit, könnte auch für andere Anwendungszwecke von Nutzen sein.

Die Ergebnisse des Projekts SMART-PADDY werden die internationale Wettbewerbsfähigkeit europäischer Reisbauern und mit der Reisversorgung befasster Industrien erheblich steigern. Des Weiteren könnte sich die Möglichkeit eröffnen, die neue Technologie in andere große Reisanbauländer zu exportieren, oder sie auch in anderen Systemen, in denen die Messung elektrischer Leitfähigkeit benötigt wird, einzusetzen.

Verwandte Informationen

Schlüsselwörter

Reis, Grundwasser, Reisanbau, Salzgehalt, elektrische Leitfähigkeit, kabelloser Sensor, Wasserverbrauch
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