Ein kapazitiver Sensor für die präzise Steuerung Ihrer Bewässerung

Der kapazitive Feuchtigkeitssensor von Weenat misst den volumetrischen Wassergehalt – das ist die Menge an flüssigem Wasser, die in einer Bodenprobe enthalten ist. Diese Messung erfolgt alle 10 Zentimeter, so dass Sie die Feuchtigkeit an den unterschiedlichen Bodenhorizonten verfolgen können. Somit können Sie leicht abschätzen, wie sich Niederschlag oder Bewässerung auf Ihren Boden auswirken. Der Sensor misst auch die Temperatur Ihres Bodens. Die Messung erfolgt ebenfalls alle 10 cm.

Wenn Sie weitere agrarmeteorologische Parameter auf Ihren Anbaugebieten überwachen möchten, kann der kapazitive Sensor mit einem oder mehreren Weenat-Sensoren verbunden werden, wie beispielsweise dem Pluviometer, dem Anemometer, den Tensiometern, dem Frostsensor oder dem Blattfeuchtesensor.

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Mit dem Weenat Expert-Abonnement verfügen Sie über alle Angaben Ihres kapazitiven Sensors in der Weenat-App.

Mit dem Weenat Expert-Abonnement haben Sie über die Weenat-App Zugriff auf den gesamten Datenverlauf (Echtzeit-Daten und Datenhistorie) Ihres kapazitiven Sensors.

Die Messgenauigkeit des kapazitiven Sensors hängt in erster Linie von einer fachgerechten Installation und der richtigen Wahl des Aufstellbereichs ab. In der folgenden Tabelle wird die Messgenauigkeit des Sensors für den volumetrischen Wassergehalt und die Bodentemperatur angegeben.

Der kapazitive Weenat-Sensor sendet die Daten im 30-Minuten-Takt. Diese Frequenz ist für den Landwirt ein guter Kompromiss zwischen einem angemessenen Batterieverbrauch (Lebensdauer von 3 bis 4 Jahren) und einer Datenverfügbarkeit in Echtzeit.

Die Daten werden über die Funknetze Sigfox übertragen. Die Funktechnologie mit niedriger Übertragungsrate und großer Reichweite ermöglicht das Senden umfangreicher Datenmengen bei geringem Energieverbrauch.

Kapazitive und tensiometrische Sensoren bestehen aus zwei sehr unterschiedlichen Technologien, die nicht die gleichen Informationen messen:

• Der kapazitive Sensor misst den Volumengehalt der Bodenfeuchte (%) sowie die Temperatur (°C) an jedem Bodenhorizont.
• Das Tensiometer misst die Wasserverfügbarkeit im Boden (kPa) sowie die Temperatur (°C).

Auch ihr Messprinzip ist anders:

• Bei dem kapazitiven Sensor erfolgt die Ermittlung des volumetrischen Wassergehalts durch die Messung der dielektrischen Leitfähigkeit des Bodens. Elektroden erzeugen ein elektromagnetisches Feld, das durch das Boden-Milieu relativ stark verändert wird. Je stärker dieses Feld gestört ist, desto mehr Wasser befindet sich im Boden.
• Beim Tensiometer wird die Wasserverfügbarkeit im Boden durch den elektrischen Widerstand gemessen, nachdem sich ein Druckausgleich zwischen dem Inneren der Watermark-Kerze und dem Boden gebildet hat.

Beide Lösungen sind gleichwertig:

• Der kapazitive Sensor ist eine sehr gute Lösung, um den Wasserdurchgang im Boden sowie den Wurzelverbrauch an den einzelnen Bodenhorizonten genau zu kennen.
• Das Tensiometer gibt einen Einblick in die tatsächliche Verfügbarkeit von Wasser für die Pflanze, und die Kraft, die die Wurzel aufbringen muss, um dem Boden das Wasser zu entnehmen.

Beide Technologien eignen sich für alle Bodenarten, Kulturen und Bewässerungssysteme.

Es steht Ihnen frei, sich je nach persönlichem Belang für die eine oder die andere Variante zu entscheiden.

Eine fachgerechte Installation des kapazitiven Sensors ist von entscheidender Bedeutung, um präzise Messwerte zu erhalten. Bei der Installation sollte darauf geachtet werden, einen guten Kontakt zwischen dem Boden und dem Sensor zu gewährleisten und sicherzustellen, dass dieser Kontakt über die gesamte Jahreszeit hinweg bestehen bleibt (darauf sollte beispielsweise bei tonhaltigen Böden geachtet werden, denn wenn sie austrocknen, kann sich der Sensor dort ablösen).

Es gibt verschiedene Vorschriften, an denen man sich bei der Auswahl des Installationsbereichs der kapazitiven Sensoren orientieren kann, dafür gibt es jedoch kein Patentrezept, denn die Anbringung des kapazitiven Sensors sollte unbedingt in Abhängigkeit vom Boden, der vorhandenen Kultur und der Bewässerungsmethode abgewogen werden.

Homogene Bodenart

Die Sensoren sollten in einem homogenen Boden installiert werden. Die Auslösung einer Bewässerung oder eine Veränderung des Bewässerungsrhythmus wird hauptsächlich durch eine Veränderung der Entwicklung des Wassergehalts des Bodens begründet. Die Entwicklung der Bodenfeuchte hängt wiederum direkt von der Bodenart und der Bodenstruktur ab. Um eine Entscheidung treffen zu können, müssen die verschiedenen Messpunkte über dieselbe Bodenart verteilt sein, um sie vergleichen und eine Bewässerungsstrategie festlegen zu können.

Dieser homogene Bodenbereich kann ein nur kleiner Teil und muss nicht unbedingt der repräsentativste Bereich des Anbaus sein, es kann z. B. der trockenste Bereich sein.

Repräsentative Vegetation

Die kapazitiven Sensoren müssen in einem Bereich installiert werden, in dem die Kultur homogen und repräsentativ für den Anbau ist (Vegetationsart und -zustand, Kulturstadium, Dichte, Gesundheitszustand usw.). Achten Sie bei der Installation darauf, dass die vorhandene Kultur nicht gestört wird, da dies die Repräsentativität der gemessenen Zone beeinträchtigen könnte.

Repräsentative Bewässerungszone

Das überwachte Gebiet sollte repräsentativ für den Rest des bewässerten Anbaus sein. Es können jedoch unterschiedliche Strategien angewandt werden:

• Bei Anwendung der IRRINOV®-Methode ist es unbedingt erforderlich, den kapazitiven Sensor auf dem ersten zu bewässernden Anbau zu installieren.
• Sie sollten in jedem Fall ein durchschnittlich bewässertes Gebiet wählen, d. h. ein Gebiet des Betriebes mit einer durchschnittlichen Niederschlagsmenge, oder das Gebiet, das die durchschnittliche von der Anlage abgegebene Bewässerungsmenge erhalten wird.

Anordnung der kapazitiven Sensoren

Es ist ratsam, einen einzelnen, als repräsentativ erachteten Anbau auszustatten und die Ergebnisse auf den Rest des Betriebs zu übertragen, wobei sich der Landwirt auf seine Kenntnisse über den Betrieb stützen kann.

Es ist wichtig, die Messpunkte zu vervielfachen, um eine repräsentative Angabe über die Wasserverfügbarkeit in den gemessenen Bereichen zu erhalten.

Bei Sprühbewässerung ist es von Interesse, die Messungen in mindestens zwei verschiedenen Bodentiefen zu erfassen.

Bei Tropfbewässerung ist es nicht notwendig, in zwei verschiedenen Bodentiefen zu messen. Es ist zwingend erforderlich, mindestens an drei Standorten zu messen, da es bei einem oder zwei Messstandorten unmöglich ist, im Falle von Abweichungen eine Entscheidung zu treffen.

Um die Präzision Ihres kapazitiven Sensors über lange Zeit zu gewährleisten, genügen ein paar einfache Handgriffe:

• Überprüfen Sie die korrekte Positionierung der Antenne: Die Antenne muss senkrecht stehen und ordentlich verschraubt sein.
• Überprüfen Sie die Unversehrtheit des Gehäuses: Es muss unbeschädigt und korrekt verschlossen sein.
• Der Sensor muss ordnungsgemäß im Boden versenkt sein. Ein Bodenriss im Umkreis des kapazitiven Sensors kann zu Messfehlern führen: In diesem Fall ist es notwendig, ihn aus dem Boden zu entfernen und ihn in der Nähe wieder neu zu installieren.

Die Lebensdauer Ihrer Sensoren kann auch verlängert werden, indem sie nach der Bewässerungssaison eingelagert werden.

• Entfernen Sie den kapazitiven Sensor vorsichtig aus dem Boden, solange dieser noch feucht ist: entweder direkt nach der letzten Bewässerung der Saison oder nach einer intensiven Bewässerung in unmittelbarer Nähe des Sensors.
• Entfernen Sie haftende Erdrückstände von den PVC-Rohren mit einem Schwamm oder einem feuchten Tuch.
• Zum Abschluss der Reinigung tauchen Sie den kapazitiven Sensor in Wasser ein und entfernen haftende Erdrückstände mit einem weichen, nicht scheuernden Schwamm.
• Lagern Sie Ihre Sensoren waagerecht an einem trockenen Ort, wo sie vor Frost und Staub geschützt sind.