Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

FAU-Forscher arbeiten an effizienterer Bewässerung für die Landwirtschaft

05.03.2013
Forscher des Lehrstuhls für Polymerwerkstoffe der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) wollen in einer Kooperation mit dem fränkischen Unternehmen Maincor AG Tröpfchenbewässerungssysteme entwickeln, die schonender mit der Ressource Wasser umgehen – bei höherer Leistungsfähigkeit und geringeren Kosten.
Bis zu 50 Prozent Kosteneinsparungen könnten etwa durch die geänderte Konstruktion des Systems aus Rohr und Tropfer erzielt werden. Bereits im Sommer 2014 soll ein Schlauch-Prototyp vorliegen. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Ernährung Landwirtschaft und Verbraucherschutz mit 587.000 Euro über eine Laufzeit von 24 Monaten gefördert.

Auf kaum etwas ist die Landwirtschaft so sehr angewiesen wie auf die Ressource Wasser. Das gilt für Deutschland, ungleich mehr aber für andere Teile der Erde, in denen Wasser noch knapper ist als hierzulande. Die sogenannte Tröpfchenbewässerung – eine Methode, bei der einzelne Wassertropfen durch kleine Löcher in einem Schlauch -bzw. Rohrsystem ins Erdreich sickern – hat sich als besonders effektiv und ressourcenschonend erwiesen: Sie spart gegenüber anderen Bewässerungssystemen um den Faktor 10 bis 40 kostbares Wasser. Allerdings scheitert ein flächendeckender Einsatz bislang an verschiedenen Hürden: Die Systeme sind, bedingt durch den hohen Materialkostenanteil am Preis, sehr teuer. Außerdem verstopfen die kleinen Austrittslöcher leicht durch Schwebepartikel oder Algenbildung. Dem möchten die FAU-Forscher um Prof. Dr. habil. Dirk W. Schubert und Dr. Joachim Kaschta am Lehrstuhl für Polymerwerkstoffe in Kooperation mit der Maincor AG, einem fränkischen Maschinenbauer und Rohrproduzenten, Abhilfe schaffen. Im Rahmen des Projektes „Hochgeschwindigkeitssystem zur kostengünstigen und flexiblen Produktion von Tropfbewässerungsrohren aus polymeren Werkstoffen“ nehmen sie die verschiedenen Stellschrauben unter die Lupe, an denen sich für eine kostengünstige und effizientere Bewässerung drehen lässt.

Ganz oben auf der Agenda steht der effiziente Umgang mit dem Kunststoff, aus dem das Rohr und der Tropfer bestehen. So wollen die Forscher durch eine von 0,9 Millimeter auf 0,2 Millimeter verminderte Wandstärke und einen Ersatz der massenbehafteten Rundtropfer durch massearme Flachtropfer bis zu 80 Prozent Material einsparen. Die zweite Herausforderung ist die hohe Prozessgeschwindigkeit, die mit 200 Metern pro Minute doppelt so schnell ist wie in bisherigen Anlagen. Beides ist nur mit einer neuen Maschinenkonzeption und mit optimierten Materialien zu realisieren, die die Wissenschaftler im Spektrum der Polyethylenwerkstoffe suchen. Zum Beispiel gilt es, Prozessinstabilitäten zu vermeiden, die bei den hohen Geschwindigkeiten zu rauen Oberflächen führen. Und: Die gute Verschweißung von Tropfer und Rohr in weniger als 0,3 Sekunden bei einer Anzahl von elf zugeführten Tropfern pro Sekunde muss sichergestellt sein. Die Änderung der Konstruktion setzt auch umfangreiche Entwicklungen auf Seiten des Maschinenbauers voraus.

Die neuartigen Flachtropfer selbst enthalten ebenfalls eine maßgebliche Innovation: Die bisher in die Tropfer integrierten Filtersiebe verstopfen im Laufe der Nutzung schnell; die Schläuche müssen entweder aufwändig gereinigt oder sogar ersetzt werden. Bewegliche, lamellenartige und speziell geformte Siebstrukturen sollen ein Abschwemmen der störenden Verstopfungen im laufenden Betrieb ermöglichen. Die Folge: eine um 100 Prozent erhöhte Lebensdauer und eine bessere Bewässerungsqualität.

Ist die Grundlagenforschung abgeschlossen, wollen die Wissenschaftler um Prof. Dr. habil. Schubert und Dr. Kaschta ihre Ergebnisse in der Praxis demonstrieren: an einer prototypischen Maschine sowie im Labor sowie in zwei Feldversuchen im Gewächshaus und einem Freilandversuch mit verschiedenen Kulturen. Schon 2014 soll beim Industriepartner Maincor eine Schlauchfertigung aufgebaut werden.

Vergangene Woche erhielten die Forscher den Förderungsbescheid in Berlin aus der Hand von Ilse Aigner, Bundesministerin für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz.

Dr. Joachim Kaschta
Tel.: 09131/85-27606
jochen.Kaschta@ww.uni-erlangen.de

Universität Erlangen-Nürnberg
Kommunikation und Presse
Schlossplatz 4
91054 Erlangen, Germany
Tel: +49 9131 85-70215
Fax: +49 9131 85-70220
presse@fau.de

Blandina Mangelkramer | idw
Weitere Informationen:
http://www.fau.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Acht europäische Länder im Kampf gegen den Asiatischen Laubholzbockkäfer
06.01.2017 | Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL

nachricht Kleinbauern in Afrika: Clevere Milchkühlung – dank Solar auch ohne Stromanschluss
02.01.2017 | Universität Hohenheim

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wie der Nordatlantik zum Wärmepirat wurde

23.01.2017 | Geowissenschaften

Immunabwehr ohne Kollateralschaden

23.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

23.01.2017 | Physik Astronomie