Vergleich zwischen Boum und Tröpfchenbewässerung

Nutzerfreundlichkeit, Wasserverbrauch und Pflanzenwachstum

 

Ausgangslage

Die Bewässerung ist eine der grössten Herausforderungen beim Anbau von Topfpflanzen. Sowohl zu viel als auch zu wenig Wasser kann das Pflanzenwachstum reduzieren und im Extremfall zum Absterben der Pflanze führen. Mit fortschreitendem Klimawandel wird zudem das Wasser in den Sommermonaten knapp, so dass wassersparende Lösungen an Wichtigkeit gewinnen. Da die Bewässerung von Topfpflanzen mit grossem manuellen Aufwand verbunden ist erfreuen sich automatische Bewässerungssysteme immer grösserer Beliebtheit. Im privaten Bereich sind Tröpfchenbewässerungen weit verbreitet.
 
Nebst der Tröpfchenbewässerung gibt es auch noch eine Reihe anderer Bewässerungssysteme. Diese sind aber nicht für längere Abwesenheiten geeignet (Wasserflaschen, Tonkegel, Töpfe mit Reservoir) oder brauchen spezielle Infrastruktur und sind damit meist nicht für Balkon und Terrasse geeignet (integrierte Tropfsysteme, Flut-Systeme).
 
Mit Boum haben wir ein neuartiges, autonomes Bewässerungssystem entwickelt, welches Pflanzen über mehrere Wochen mit Wasser versorgt. Ein Wassertank pumpt einmal pro Tag Wasser in Reservoirs in den Boum Pflanzgefässen. Durch Dochte wird das Wasser anschliessend in die Erde hochgezogen. Dadurch ist das System selbstregulierend und sorgt in Kombination mit dem richtigen Substrat für optimale Bodenfeuchte bei minimalem Wasserverlust. Das Boum System stellt damit eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Tröpfchenbewässerungssystemen dar.
 
Um zu untersuchen, inwiefern sich das Boum System von Tröpfchenbewässerungen bezgl. Aufwand, Wasserverbrauch und Pflanzengesundheit unterscheidet, haben wir während 60 Tagen einen Vergleichstest durchgeführt.

 

Der Vergleich

	Boum System	Tröpfchenbewässerungssystem
Wasserquelle	Tank mit Pumpe	Tank mit Pumpe
Bewässerung	Dochtbewässerung	Tröpfchenbewässerung
Stromversorgung	solarbetrieben	solarbetrieben
Voreinstellungen	Standardeinstellung (selbstregulierend)	Manuelle Einstellung
Anwendungsbereich	Ausschliesslich mit Boum-Töpfen	Für beliebige Pflanzgefässe oder Gartenbeete

 

Tröpfchenbewässerung

Tröpfchenbewässerung ist eine Methode, bei der Wasser in kleinen und kontrollierten Mengen direkt an die Pflanzen abgegeben wird. Dies geschieht durch Öffnungen oder Düsen in Schläuchen oder Rohren, die entlang der Pflanzreihen platziert werden. Die Wassermenge wird manuell oder mit Hilfe von Feuchtesensoren eingestellt.

Dochtbewässerung

Die Dochtbewässerung ist eine Methode, bei der Wasser von unten mit Hilfe von kapillar aktiven Materialien passiv (d.h. über Kapillarkräfte) in den Wurzelbereich der Pflanzen gesogen wird. Die Menge von Wasser wird durch die Kapillarität des Materials und den Wasserverlust des Systems bestimmt.

Versuchsablauf

Versuchsdauer	59 Tage, September-Oktober 2023
Bewässerungssysteme	Tröpfchenbewässerungssystem (führender Hersteller), Boum System
Getestete Pflanzenart	Cherry Tomaten, türkische Chili, orange Chili
Anzahl Töpfe	1 Topf pro Pflanze und Bewässerungssystem (6 Gefässe)
Bedingungen	Topfvolumen 15 L, Boum Erde, gleicher Standort, regengeschützt
Tröpfchenbewässerung	Alle 12 h ein 20-minütiger Pumpvorgang mit 0.5 l Wasser pro Topf (1 L pro Tag)
Einstellungen Boum	Standard
Messungen	Wasserverbrauch pro Topf (gravimetrisch) Tiefsttemperatur (6-Stunden-Durchschnitt) Höchsttemperatur (6-Stunden-Durchschnitt) Durchschnittstemperatur (6-Stunden-Durchschnitt) Ertrag Früchte in Gramm Pflanzenwachstum (Pflanzenhöhe)
Messfrequenz	Alle 1-5 Tage

 

Die Messungen der Tröpfchenbewässerung wurden als Referenz genommen und die Werte des Boum Systems als prozentuale Abweichung verglichen.

 

Resultate

Aufbau

Der Aufbau des Boum Systems brauchte 75% weniger Zeit als der Aufbau der Tröpfchenbewässerung. Die Differenz kam vor allem dadurch zustande, dass das Einbringen der Düsen und das Anordnen der Schläuche und Düsen viel Zeit brauchte, während beim Boum System ein einfaches Einstecken genügte. Zusätzlich brauchte das Einstellen der Bewässerungsmenge beim Tröpfchensystem viel Zeit, da hier manuell optimiert werden musste, bis die optimale Anzahl Düsen und die optimale Pumpzeit gefunden war. Der Kundendienst des Tröpfchenbewässerungs-Herstellers empfahl, das System über mehrere Wochen zu beobachten und immer wieder neu einzustellen. All diese Schritte entfielen beim Boum System. 

 -75% Zeitaufwand ⏱️

 

Wasserverbrauch

Über die Messdauer verbrauchte das Boum System 36% weniger Wasser als die Tröpfchenbewässerung. Dieses Resultat kam vor allem dadurch zu Stande dass das Boum System den Wasserverbrauch der Witterung dynamisch anpasste, während das Tröpfchensystem immer gleich viel Wasser verwendete, was bei kühleren Tagen zu Wasserverschwendung (Überlauf) führte, bei heissen Tagen zu Unterversorgung. Die Wassernutzung der Pflanzen war bei der Tröpfchenbewässerung tiefer als beim Boum System, da mehr Wasser ungenutzt durch die Erde durchlief.

 -36% Wasserverbrauch 💧

 

 

Pflanzenwachstum

Das Boum System förderte sowohl das Wachstum wie auch den Ertrag der Pflanzen deutlich. Bei den Tomaten wurde ein 44% höherer Ertrag gemessen als bei der Tröpfchenbewässerung. Die Chili Pflanzen zeigten einen ähnlichen Ertrag, da das Messfenster für die Bildung von neuen Früchten zu kurz war, aber die Chili Pflanze zeigte ein 5x höheres Wachstum im Boum System verglichen mit der Tröpfchenbewässerung.

 +44% Ertrag 🍅

 

Schlussfolgerungen

Das Boum System braucht dank der selbstregulierenden Dochtbewässerung deutlich weniger Zeit im Aufbau und im finden der richtigen Einstellungen. Durch das dynamische Wassermanagement wird über 30% weniger Wasser verbraucht, und den Pflanzen steht mehr Wasser zur Verfügung. Höchstwahrscheinlich als Konsequenz fördert das Boum System den Ertrag und das Pflanzenwachstum gegenüber einer Tröpfchenbewässerung signifikant. Durch die Versuchsdauer von 59 Tagen wurden die Gesamteffekte auf das Pflanzenwachstum vermutlich eher unterschätzt. Ähnliche Wachstums- und Gesundheitsgewinne können auch für andere Pflanzenarten erwartet werden.

Der Vergleichstest zeigt, dass die Art der Bewässerung einen starken Einfluss auf den Wasserverbrauch und die Pflanzengesundheit hat. Es wurde ein Fabrikat einer beliebten Tröpfchenbewässerung getestet. Fabrikate verschiedener Hersteller können voneinander abweichen. Die Kombination einer Tröpfchenbewässerung mit einem aktiven oder passiven Feuchtesensor und einer entsprechenden Steuerung kann möglicherweise zu einem besseren Ergebnis führen, erhöht aber gleichzeitig die Komplexität dieser Lösung zusätzlich.

 

Übersicht Vor- und Nachteile

Nebst den gemessenen Vergleichsgrössen haben die verschiedenen Bewässerungssysteme weitere Vor- und Nachteile. Diese sind in der untenstehenden Tabelle separat aufgelistet.