Optimierung der Bewässerung durch Digitalisierung

Smarte Technik soll Stadtbäume vor Trockenheit schützen

Pirmasens. Beim Klimaschutz setzt Pirmasens auf smarte Technik. Die zunehmend heißen Sommer setzen den Stadtbäumen zu. Der Einsatz von Sensoren, Funktechnologie und Computermodellen soll die Gehölze in Zukunft vor Trockenheit schützen. Sogenannte digitale Zwillinge optimieren die Bewässerung und sparen gleichzeitig Ressourcen. Am 18. August fiel der Startschuss für eine dreimonatige Pilotphase. Kooperationspartner des innovativen Projektes sind der Kommunikationskonzern Vodafone und das Start-Up-Unternehmen Agvolution.
Pirmasens gilt zu Recht als grüne Stadt. Davon zeugen rund 30.000 Stadtbäume, von denen alleine 18.400 entlang von Straßen, auf Grüninseln oder in öffentlichen Parkanlagen stehen und im kommunalen Baumkataster gelistet sind. Für ihre Pflege wird ein beträchtlich hoher personeller wie finanzieller Aufwand betrieben. Bäume sind nämlich gleich in mehrfacher Hinsicht sehr wichtig. So sorgen sie in der warmen Jahreszeit für Schatten auf Wegen, Häusern und Plätzen, auch verhindern sie, dass sich Gestein und Beton zu stark aufheizen. Gleichzeitig dienen sie bei Regen als Wasserspeicher, produzieren Sauerstoff, binden CO2 und filtern allerlei Schadstoffe aus der Stadtluft. Bäume tragen außerdem dazu bei, den Stadtlärm zu vermindern, indem sie den Schall absorbieren und dienen als natürlicher Wind- und Erosionsschutz. Darüber hinaus bieten sie wichtigen Lebensraum für Tiere.
Der fortschreitende Klimawandel setzt den Stadtbäumen zu, dabei sind sie in Zeiten der Klimakrise enorm wichtig. Die Gehölze leiden unter den trockenen und heißen Sommern. Im Unterschied zu den Bäumen in der freien Natur haben es Stadtbäume aufgrund der schlechten Bodenverhältnisse besonders schwer, ihre Wurzeln optimal auszubilden und an Wasser zu gelangen. Junge Bäume sind besonders anfällig für Trockenstress, weil deren Wurzeln noch nicht voll ausgeprägt sind.
Mit Beginn des Feldversuchs werden zunächst drei Bäume an unterschiedlichen Standorten im Stadtgebiet mit den solarbetriebenen Sensoren „Climavi City“ von Agvolution ausgestattet. Sie messen neben der Temperatur auch die Bodenfeuchtigkeit um den Wurzelballen herum. Anhand der Daten ist mithilfe von digitalen Zwillingen eine Vorhersage zu dem Trockenstress der Bäume möglich, so dass dieser mit einer zielgerichteten und optimalen Wasserzugabe frühzeitig vermieden werden kann.
An dieser Stelle kommt Vodafone ins Spiel. Die an den Bodensensoren erhobenen Daten zur Bodenfeuchte werden über das spezielle Maschinennetz „Narrowband IoT“ in Echtzeit übermittelt. Die erfassten Umwelt-, Klima- und Bodendaten werden mit kurzfristigen Wetter- und mittelfristigen Klimaeinflüssen auf das Wachstum von Pflanzen abgeglichen. Basierend auf den Daten werden Modelle und Prognosen erstellt, die potenzielle Pflanzrisiken frühzeitig erkennen und Entscheidungshilfen geben. Über digitale Zwillinge laufen alle Daten und Modelle zusammen und geben der Verwaltung wertvolle Hinweise für die Bewässerung. Zusammen mit den Erfahrungen des Garten- und Friedhofsamtes sowie dem Wirtschafts- und Servicebetrieb der Stadt Pirmasens (WSP) entsteht ein wirksames Werkzeug zum Dürremanagement.
Durch das Maßnahmenbündel sollen die Bäume künftig zielgerichteter versorgt und die Ressource Wasser dabei effizienter eingesetzt werden. Gleichzeitig erhoffen sich die Verantwortlichen dadurch eine möglichst optimale Tourenplanung des WSP, dessen Mitarbeiter das Gießen in heißen Tagen übernehmen.
„Auf diese Weise kann digitale Innovation genutzt werden, um Natur zu schützen“, betont Tanja Marek, Leiterin politische Kommunikation bei Vodafone.
„In der Pilotphase starten wir zunächst mit vier Sensoren, die wir an Bäumen in der Blocksbergstraße, in der Waisenhausstraße und im Strecktalpark platzieren“, berichtet Bürgermeister Michael Maas. Das dreimonatige Testprojekt kostet 3.000 Euro. An die Pilotphase schließt sich eine Evaluation an. In der Folge soll über die Fortsetzung und eine mögliche Ausweitung des Projektes beschlossen werden. „Es wird dann allerdings nicht jeder einzelne Baum einen Sensor bekommen, sondern wir werden Baumgruppen bzw. Straßenzüge zusammenfassen, um mit möglichst wenigen Sensoren möglichst viele Bäume erfassen zu können“, erklärt Michael Maas. red/fsf