image
image
Optimale Beregnung für
Qualitätsspeiseerdäpfel
-
Technik, Zeitpunkt, Intensität
„Wirtschaftlichkeit der Feldbewässerung“
Vortrag anlässlich des Bewässerungstages Sachsen/Thüringen
und der DLG-Fachtagung Bewässerung
am 27.06.2013 in Görlitz
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
Beregnung ist teuer - Lohnt die Investition?
1.
Standort
- Klima (Höhe und Verteilung der Niederschläge, Temperatur, klimatische Wasserbilanz)
- Boden (Fähigkeit zur Wasserspeicherung und Wasserabgabe, Grundwasseranschluss)
Bodenart, Struktur, Tiefgründigkeit, Humusgehalt
2.
Fruchtfolge
(Wasserbedarf der Kulturen, Reaktionen von Ertrag und Qualität
auf Trockenstress bzw. Bewässerung)
Mehrertrag verkaufsfähiger Ware bei Bewässerung
3.
Erzeugerpreise
Mehrerlös
4.
Kosten
der Bewässerung
wirtschaftlicher Erfolg / Misserfolg
5.
Vertragsanbau
– Gewährleistung der Vertragserfüllung
Beregnungsbedürftigkeit
Beregnungswürdigkeit
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
image
image
image
Mittlere Niederschlagshöhe, Jahr
Zeitraum 1961-1990
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
image
image
image

image
image
Bodengroßlandschaften in Niedersachsen
Küstenmarschen
Geestplatten und
Endmoränen
Talsandniederungen
und Urstromtäler
Lössbörde
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
Beregnungsflächen in Deutschland 2008
Bundesland
ldw. genutzte Fläche
Beregnungsfläche
Beregnungsfläche
(LF) ha
1)
ha
% der LF
Niedersachsen
2.617.700
300.000
11,5
Hessen
773.600
43.000
5,6
Rheinland-Pfalz
708.400
38.700
5,5
Bayern
3.224.700
31.200
1
Nordrhein-Westfalen
1.505.200
31.000
2,1
Brandenburg
1.336.400
25.000
2)
1,9
Baden-Württemberg
1.437.200
23.000
1,6
Sachsen-Anhalt
1.175.100
20.000
2)
1,7
Mecklenburg-Vorpommern
1.368.600
20.000
1,5
Sachsen
910.800
15.000
2)
1,6
Thüringen
793.800
6.600
0,8
Schleswig-Holstein
997.600
5.900
0,6
Saarland
77.000
300
2)
0,4
Berlin, Bremen, Hamburg
24.700
300
2)
1,2
Deutschland gesamt
16.950.800
560.000
3,3
Umfrage des Bundesfachverbandes Feldberegnung 1995 und 2008
1) Daten der Statistischen Ämter des Bundes und der Länder
2) Daten von 1995 bzw. eigene Schätzung
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
image
Optimale Beregnung für
Qualitätsspeiseerdäpfel
-
Technik, Zeitpunkt, Intensität
Versuchsergebnisse
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
image
image
Beregnungs-Versuchsfeld Hamerstorf (2006 -
6 m
6 m
6 m
6 m
3 m
3 m
6 m
6 m
Hamerstorf
6 m
6 m
3 m
3 m
unberegnet
unberegnet
beregnet
W-Weizen
beregnet (Modell 1)
unberegnet
unberegnet
beregnet
Block B
Bodenbearbeitung
Modell 1
Modell 4
W-Weizen
Modell 3
Modell 2
Kartoffel
beregnet (Modell 1)
optimale Bereg.
Wassersparende
Anbauverfahren
reduzierte Bereg.
ohne Bereg.
ohne Bereg.
optimale Bereg.
reduzierte Bereg.
reduzierte Bereg.
W-Weizen
optimale Bereg.
Block C
ohne Bereg.
optimale Bereg.
Block A
Kartoffel
optimale Bereg.
Mais
W-Weizen
reduzierte Bereg.
Modell 1
Modell 2
Block D
ohne Bereg.
Block E
Block F
reduzierte Bereg.
reduzierte Bereg.
Modell 3
Modell 4
Modell 3
18 m
ohne Bereg.
ohne Bereg.
W-Weizen
optimale Bereg.
W-Raps
W-Gerste+ Ölrettich
Zuckerrübe
Modell 2
Modell 1
Modell 1
ohne Beregnung
ohne Beregnung
Modell 4
Kartoffel
Modell 3
Modell 4
Modell 2
Versuche im Projekt Aquarius
Beregnungssteuerungsmodelle
Cultan Düngung
Beregnungsversuche
Versuche im Projekt KLIMZUG-Nord
Lage: Südkreis Uelzen
Ǿ Jahresniederschlag: 622 mm
Bodenpunkte: 32 – 35
Bodenart: schwach lehmiger Sand
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
Bodenfeuchte - Wirkung auf Pflanzen und Beregnungsbedürftigkeit
nFK in % im
Wurzelraum
Wasser-
spannung
(hPa)*
Bedeutung für die Pflanze
Beregnung
> 80
100 - 0
Boden ist nass, Gefahr von
Luftmangel und
Auswaschung von
Nährstoffen
keine
80 - 50
100 - 350
optimales Wasserangebot
Bodenfeuchte bei empfindlichen
Kulturen / Entwicklungsstadien in
diesem Bereich halten
50 - 30
350 - 550
beginnender bis starker
Trockenstress,
Ertragseinbußen möglich
beregnen (Menge je nach Auf-
nahmevermögen des Bodens
und Bestandesdichte, bis 80 %
nFK)
< 30
> 550
sehr starker Trockenstress,
Ertragseinbußen
dringend beregnen
* für leichte Böden (Sand bis lehmiger Sand)
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
image
Klimatische Wasserbilanz während der Vegetationsperiode 2010
Standort Hamerstorf
-50
-30
-10
10
30
50
70
April
Mai
Juni
Juli
August
September
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
Erträge in den Beregnungsversuchen 2010, Hamerstorf
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Gerste
(Mittel)
Weizen
(Mittel)
Kartoffeln
(Mittel)
ZRüben
(Mulch)
Mais
(9 Pfl)
% Relativertrag
ohne Beregnung
reduzierte Beregnung
optimale Beregnung
93
85
= mm Beregnung
Zahlen = Erträge absolut in dt/ha, bei Mais als TS
607
827
183
86
23
77
61
16
9
14
1
19
4
10
3
15
8
90
14
3
86
78
49
69
234
566
595
736
126
167
23
77
61
169
141
194
103
158
90
143
86
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
image
Klimatische Wasserbilanz während der Vegetationsperiode 2011
Standort Hamerstorf
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
April
Mai
Juni
Juli
August
September
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Gerste
(Mittel)
Weizen
(Mittel)
Kartoffeln
(Mittel)
ZRüben
(Mittel)
Mais
(Mittel)
% Relativertrag
ohne Beregnung
reduzierte Beregnung
optimale Beregnung
Relativerträge Beregnungsversuch 2011, Standort Hamerstorf
86
81
= mm Beregnung
Zahlen = Erträge absolut in dt/ha, bei ZR als bereinigter Zucker, bei Mais als TS
800
160
215
86
90
170
180
0
110
45
68
30
55
0
0
0
Erträge in den Beregnungsversuchen 2011, Hamerstorf
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
50
60
70
80
90
100
110
W-Gerste
Weizen
Speise-Kartoffeln
Silomais
Zuckerrübe (BZE)
% Relativertrag
ohne Beregnung
reduzierte Beregnung
optimale Beregnung
Beregnung (mm)
2009 - 2012
52
102
77
139
73
132
38
75
80
138
+ 41%
+ 55%
+ 30%
+ 15%
Versuchsstandort Hamerstorf (33 Bdpkte), Mittel der Jahre 2006 - 2012
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013
Ertragsergebnisse verschiedener Kulturen bei
unterschiedlicher Beregnungsmenge

image
image
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013
Kosten und Wirtschaftlichkeit der Beregnung

image
image
Kosten zur Erschließung von 100 ha Beregnungsfläche
- Tiefbrunnen (Strom) -
Investitionen
Kapitaldienst
€/Jahr
Brunnen 60 m tief
20.000
25 Jahre
1.400
Pumpe 120 m³, Elektroanschluß,
Frequenzregelung, Schaltschrank
30.000
15 Jahre
3.000
Erdleitung (incl. Graben
ausheben, 6000 m)
60.000
25 Jahre
4.200
Hydranten, Abgänge, Bögen
14.000
25 Jahre
980
124.000
9.580
2 Beregnungsmaschinen
60.000
15 Jahre
6.000
Summe
184.000
15.580
= 156 €/ha
Abschreibungsdauer
Dies ist eine Beispielrechnung.
Für eigene Berechnungen sind individuell ermittelte Preise anzusetzen!
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
Energie: 0,60 kWh/m³ x 0,2 €/kWh
2)
= 0,12 €/m³
= 1,20 €/mm
Reparatur: pauschal
= 0,10 €/mm
Arbeit:
0,4 h/ha x 15 €/h : 30 mm/Gabe
= 0,20 €/mm
Schlepper: 0,4 h/ha x 15 €/h : 30 mm/Gabe
= 0,20 €/mm
Gesamt = 1,70 €/mm
entsprechend = 0,17 ct/m³
Fast Dreiviertel der variablen Kosten sind Energiekosten!
1) Rechnung mit Durchschnittswerten, bei Bedarf bitte betriebs- verbandsspezifische Werte einsetzen.
Für Flachbrunnen ist Energiebedarf etwas geringer, ca. 0,55 KWh/m³
2) inklusive Stromsteuer und Belastung aus EEG (erneuerbare Energiengesetz) und KWKG
(Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz), ohne Mwst.
Variable Kosten der Beregnung mit Stromantrieb
1)
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
Gesamtkosten der Beregnung
Anlage mit Tiefbrunnen und Stromantrieb
Festkosten
156,- €/ha : 800 m³
= 20 ct/m³
variable Kosten
= 17 ct/m³
= 37 ct/m³
=
3,70 €/mm
Anlage mit Flachbrunnen und Dieselantrieb
Festkosten
140,- €/ha : 800 m³
= 18 ct/m³
variable Kosten
= 20 ct/m³
= 38 ct/m³
=
3,80 €/mm
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
Wirtschaftlichkeit der Beregnung verschiedener Kulturarten
Versuchsfeld Hamerstorf, Mittelwerte 2006 – 2012 (Zuckerrübe 2009 – 2012)
Speise-
kartoffeln
Winterweizen
Wintergerste
Silomais
(Biogas)
Zuckerrüben
Ertrag dt/ha
beregnet ab 50% nFK
750
79
82
203
835
unberegnet
578
51
58
176
716
Ertragsdifferenz dt/ha
172
28
24
27
119
Erlöse €/ha
1)
beregnet ab 50% nFK
7.500 €
1.738 €
1.558 €
1.827 €
3.257 €
unberegnet
5.202 €
1.122 €
1.102 €
1.584 €
2.936 €
Zus.Kosten (Düngung,
Masch.kosten)
225 €
35 €
27 €
0 €
50 €
Erlösdifferenz €/ha
2.073 €
581 €
429 €
243 €
271 €
Beregnungsmenge mm
132
139
102
75
138
* 1,60 €/mm variable Kosten
(Strom)
211 €
222 €
163 €
120 €
221 €
variable Bereg.kosten-
freie Leistung €/ha
1.862 €
359 €
266 €
123 €
50 €
Beregnungskosten-
freie Leistung €/ha
2)
1.712 €
209 €
116 €
-27 €
-100 €
1) Unterstellt sind folgende Preise: 10,- / 9,-€ /dt Speisekartoffeln (beregnet/ unberegnet); 22,00 € /dt Weizen;
19,- €/dt Futtergerste; 9,- €/dt TM Silomais (ab Feld); 3,90/ 4,10 €/dt Zuckerrüben (intens.beregnet/ reduz. u. unberegnet)
2) unter Einbeziehung der Gesamtkosten; Festkosten angenommen mit 150 €/ha
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
Speise-
kartoffeln
Winter-
weizen
Winter-
gerste
Silomais
(Biogas)
Zuckerrüben
unberegnet
578
51
58
176
716
optimale Beregnung ab 50 % nFK
Ertrag dt/ha
beregnet ab 50% nFK
750
79
82
203
835
Beregnungsmenge mm
132
139
102
75
138
variable Bereg.kosten-
freie Leistung €/ha
1.862 €
359 €
266 €
123 €
50 €
reduzierte Beregnung ab 35 % nFK
Ertrag dt/ha
beregnet ab 35% nFK
711
74
71
194
803
Beregnungsmenge mm
73
77
52
38
80
variable Bereg.kosten-
freie Leistung €/ha
1.611 €
358 €
151 €
101 €
191 €
Differenz
251 €
1 €
115 €
22 €
-141 €
Unterstellt sind folgende Preise: 10,- / 9,-€ /dt Speisekartoffeln (beregnet/ unberegnet); 22,00 € /dt Weizen; 19,- €/dt Futtergerste;
9,- €/dt TM Silomais (ab Feld); 3,90/ 4,10 €/dt Zuckerrüben (intens.beregnet/ reduz., unberegnet)
Zusätzlich müssen Festkosten berücksichtigt werden, ca. 150 €/ha
Die richtige Beregnungsstrategie bei begrenzter Wassermenge?
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
Winterweizen
Wintergerste
Winterroggen
Sommergerste*
Standort (Versuchsjahre)
Hamerstorf (6)
Hamerstorf (6)
Nienwohlde (10)
Nienwohlde (10)
Ertrag dt/ha
unberegnet
51
59
52
35
Ertrag dt/ha
beregnet ab 50% nFK
80
82
72
55
Ertragsdifferenz dt/ha
29
23
20
20
Beregnungsmenge mm
144
103
65
80
Beregnungskosten €/ha
230
165
104
128
Getreidepreis niedrig €/dt
12
10
8
11
variable Bereg.kosten-
freie Leistung €/ha
118
65
56
127
Getreidepreis hoch €/dt
22
21
20
25
variable Bereg.kosten-
freie Leistung €/ha
408
318
296
512
* unberegnet nur als Futtergerste zu vermarkten
Beregnungswürdigkeit von Getreide in Abhängigkeit vom Preisniveau
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
Steigende Effizienz in der Bewässerungstechnik
• Durch Strukturwandel, Kooperation, … bedingt sind größere Bewirtschaftungs -
einheiten die Folge.
Dadurch wird Einsatz von großen Rohrtrommelberegnungsmaschinen (RTBM)
und zunehmend auch von Großflächenberegnungstechnik (Kreis- und Linear-
beregnungsmaschinen, KBM und LBM) möglich.
Energie- und Arbeitszeiteinsparung kann realisiert werden,
z.B. bei RTBM durch längere Umstellungsintervalle
z.B. bei KBM durch ca. 50% geringeren Energieeinsatz bei der Wasserförderung
und 7 h/Wo. Arbeitszeiteinsparung (vorher 8 h/Wo. bei 8 Aufst., jetzt 1 h/Wo.)
Variable Beregnungskosten sinken dadurch deutlich, Beregnungswürdigkeit
steigt, es lohnt sich u.U. eine Regengabe mehr zu geben.
Wasserverluste (Abdrift, evtl. auch streifenweise Versickerung) werden
minimiert, Erträge auf der Fläche steigen durch gleichmäßige Wasserverteilung.
Das Beregnungswasser wird effizienter genutzt!
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
image
image
image
image
image
image
image
image
Rohrdurch-
messer
mm
Volumen-
durchfluß
m /h
3
200
300
400
500
beregnete
Fläche
ha
1)
Druck am
Zentralturm
bar
2)
133
133
168
168
16
33
57
87
2,0
2,5
3,0
3,5
bis 120
bis 150
bis 220
bis 280
1) mit 15 m Überhang und 10 m nutzbare Wurfweite eines Mittelstarkregners
2) Wasserverteilung über Düsen
Quelle: Dr. Sourell, vTI
PE-Rohr
Ø 125 mm
Länge
850 m
Einspeisedruck
8-11 bar
Leistung
40 – 80 m³/h
Arbeitsbreite
ca. 80 m
Beregnete Fläche
max. 6,5 ha
Vergleich zur größten
Rohrtrommel-
beregnungsmaschine
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013
Technische Kenndaten der Kreisberegnung

image
image
image
image
image
Anteile der Beregnungstechniken in Niedersachsen
98 %
< 1 %
< 1 %
< 1 %
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
image
Klimawandel
Quelle: Heidt u. Müller,
Geoberichte 20, LBEG, 2012
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
Schlussfolgerungen
1. Bewässerung ist vor dem Hintergrund der Niederschlagsverhältnisse und dem
Wasserspeichervermögen der Böden in vielen Regionen Deutschlands von großer
Bedeutung.
2. Mit Bewässerung können Erträge abgesichert, Produktqualitäten verbessert,
Nährstoffe besser in Ertrag umgesetzt und damit vor der Auswaschung gerettet
werden.
3. Bewässerung ist für den Enzelbetrieb i.d.R. wirtschaftlich und sie schafft
Wertschöpfung für die Region.
4. Die Wirtschaftlichkeit von Beregnungsmaßnahmen läßt sich z.B. durch technische
Maßnahmen (Effizienzsteigerung) noch deutlich verbessern.
5. Klimatische Veränderungen werden dazu beitragen, das die Beregnungsflächen
zunehmen und das Beregnungsmaßnahmen noch wirtschaftlicher werden.
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

image
image
DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz 27.06.2013
SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013
Danke für Ihre Aufmerksamkeit!