Computersystem hilft Wasser sparen
Australien steht vor einem Dilemma: Das Land gehört zu den trockensten der Erde. Trotzdem wird dort Landwirtschaft betrieben und dabei sehr viel Wasser verbraucht. Das wollten die australischen Studenten David Burela, Dimaz Pramudya, Ed Hooper und Long Zheng ändern und haben das "Smart Operational Agriculture Tool-Kit", kurz Soak, ersonnen. "Wir haben ein System geschaffen, mit dem ein Farmer die begrenzten Wasserreserven, die ihm zur Verfügung stehen, verwalten kann" , beschreibt David Burela. Es solle dazu beitragen, den Wasserverbrauch auf Australiens Farmen zu verringern. Soak heißt auf Deutsch tränken oder durchnässen.
Stellt das System fest, dass die Feuchtigkeit des Bodens unter einen festgesetzten Schwellenwert gefallen ist, startet es die Bewässerungsanlage. Melden die Sensoren, dass der Boden feucht genug ist, wird die Wasserzufuhr gestoppt. Allerdings bezieht das System nicht nur die aktuellen Messwerte, sondern auch Wettervorhersagen mit ein. Wenn beispielsweise der Wetterbericht Regen in den nächsten zwei Tagen ankündigt, wird das Bewässerungssystem nicht aktiviert, wenn die Sensoren melden, der Boden sei trocken.
Der Farmer kann sich auf seinem Computer oder seinem PDA stets über den Zustand seines Anwesens informieren. Da das System webbasiert ist, reicht es, den Browser zu starten. Auf einer Satellitenkarte sieht er alle Felder und deren Daten wie die Bodenfeuchtigkeit. Klickt er darauf, bekommt er detailliertere Informationen wie die Schwellenwerte für die Bewässerung, die von den Reifephasen der angebauten Pflanzen abhängen. Trauben benötigen beispielsweise in einem frühen Reifestadium viel Wasser, damit sie groß werden. Also muss der Schwellenwert für Bodenfeuchtigkeit in dieser Zeit relativ hoch gesetzt werden. Um kurz vor der Lese den Zuckergehalt der Trauben zu erhöhen, was die Qualität des Weins verbessert, bekommen die Trauben weniger Wasser. Entsprechend ist der Schwellenwert dann niedriger.
Das System ermöglicht es dem Farmer, wenn er eine große Zahl an Sensoren und eine entsprechende Bewässerungsanlage installiert, ganz gezielt zu bewässern. Burela schätzt, dass eine Farm, die Soak einsetzt, ihren Wasserverbrauch um mehr als die Hälfte verringern könne. Auf der Farm Morning Star etwa, dessen Besitzer die Studenten bei der Entwicklung beriet, gibt es beispielsweise ein Feld an einem Hang. Früher bewässerte der Farmer das ganze Feld gleich stark. Mit Hilfe der Sensoren stellte er jedoch fest, dass der tiefer gelegene Teil deutlich länger feucht bleibt, also weniger bewässert werden muss als der höher gelegene. In einem anderen Teil einer Farm reicht unter Umständen ein einziger Sensor für ein ganzes Feld.
Das System sei, sagt Burela, skalierbar, so dass es auf einer kleinen Farm ebenso eingesetzt werden könne wie von einem multinationalen Konzern, der Farmen auf der ganzen Welt verwaltet. "Wir stellen die Software und die Plattform bereit. Andere können sich gern daran beteiligen und dabei helfen, weitere Sensoren und Bewässerungssysteme in das System zu integrieren, damit jeder Farmer sich das System so zusammenstellen kann, wie es für seine Farm am besten passt."
Bei der Entwicklung des Systems arbeiteten die Studenten mit dem Besitzer der Farm Morning Star im südöstlichen Bundesstaat Victoria zusammen. Den Prototyp der Datenstation ließen sich die Australier von einem lokalen Ingenieurbüro anfertigen. Er kostet nach ihren Angaben umgerechnet knapp 60 Euro. Vergleichbare Sensoren, die derzeit auf dem Markt seien, kosteten hingegen mehr als das Zehnfache, sagt Burela. Er geht davon aus, dass der Preis für die Station um ein Drittel fallen wird, wenn das Gerät in Massenproduktion gefertigt wird.
Der Aufwand hat sich für die vier Nachwuchsinformatiker aus Down Under gelohnt: Sie belegten mit ihrem System den ersten Platz in der Kategorie Softwaredesign bei dem von Microsoft ausgerichteten Imagine Cup 2008. Die Aufgabenstellung für die Teilnehmer lautete, eine Technik zu entwickeln, die die Umwelt nachhaltig schützt.