Kalifornien: Wasser, Energie und Arbeit sparen durch innovative Wasseraufbereitung

Trotz ihrer Bedeutung für die nationale Ernährungssicherheit sieht sich die kalifornische Landwirtschaft derzeit mit einer perfekten Sturmfront konfrontiert: schwindende Wasservorräte und Bodendegradation. Hinzu kommt, dass die Landwirte trotz sinkender Erträge und knapper Ressourcen weiterhin zu viel bewässern und düngen – was sowohl ihren Ernten als auch der langfristigen Rentabilität ihrer Betriebe schadet.

Durch innovative Wasseraufbereitung und ein Technology-as-a-Service-Modell geht AQUA4D® diese wichtigen Probleme gleichzeitig an, um das Beste aus der bestehenden Wasserinfrastruktur herauszuholen. Gleichzeitig erfordert diese Präzisionsbewässerung weniger Pumpen, einen geringeren Energieverbrauch und einen geringeren Einsatz von Chemikalien und Düngemitteln. Dieser regenerative und nachhaltige Ansatz in der Landwirtschaft führt zu gesünderen Böden, eingesparten Ressourcen und Arbeitsaufwand sowie einer erhöhten Nahrungsmittel- und Wasserversorgungssicherheit, um eine wachsende Bevölkerung zu ernähren.

Ergebnis 1: Wassereinsparung durch präzise Bewässerung

AQUA4D® fördert das Eindringen von Wasser in die Mikroporen des Bodens und verbessert die Wasserrückhaltung in der Rhizosphäre, unabhängig vom Bodentyp. Langjährige praktische Erfahrungen haben gezeigt, dass durchschnittlich 25 % des Bewässerungswassers eingespart werden können. Darüber hinaus arbeiten unsere Agronomen im Rahmen eines Technology-as-a-Service-Konzepts (TaaS) mit Landwirten an strengen Überwachungsprotokollen, um weitere Bewässerungsreduktionen zu empfehlen. In Kombination kann dies manchmal zu Einsparungen von 50 % oder mehr führen, wie es Anfang 2023 bei Windmill Nursery LLC der Fall war.

Ein AQUA4D® Pro-M-System bei einem großen Obstbauern im Central Valley

Dies ist ein neues Paradigma für nachhaltiges Wassermanagement – die Verbesserung der Wasserpenetration im Boden ermöglicht durchschnittlich 25 % Einsparungen bei der Bewässerung (in Kombination mit anderen Ag 4.0-Technologien sogar noch mehr). Dies würde wiederum 25 % weniger Wasserentnahmen bedeuten – wertvolle Ressourcen, die dann anderweitig genutzt werden können und die Grundwasserleiter wieder auffüllen. Und schließlich, was entscheidend ist: Da AQUA4D® Wasser von schlechter Qualität und mit hohem EC-Wert umwandelt, steht mehr Trinkwasser von besserer Qualität zur Verfügung.

Richard Gemperle, ein Mandelanbauer aus dem Central Valley, sagt dazu: „Die Bewässerungsfachleute sagen, dass sich hier völlig andere Dynamiken abspielen: Wir haben einen erstaunlichen Unterschied in der Wasserpenetration festgestellt.“

Ergebnis 2: Energieeinsparungen und Emissionsreduzierung durch geringeren Pumpenverbrauch

Während die dringenden Infrastrukturmaßnahmen auf höherer Ebene angegangen werden, besteht derzeit ein dringender Bedarf, den Strom- und Wasserverbrauch in landwirtschaftlichen Betrieben angesichts exponentiell steigender Energiekosten zu senken. Diese beiden Faktoren sind untrennbar miteinander verbunden, da für das Pumpen von Wasser immer mehr Energie benötigt wird. Daher kann eine Verbesserung der Wassereffizienz wiederum zu einer drastischen Senkung des Stromverbrauchs führen.

Schauen wir uns die Zahlen an. Je nach Situation liegt der Grundverbrauch einer Pumpe bei etwa 900 Wh pro 1 m3. Mit AQUA4D® erzielen wir in der Regel eine Wassereinsparung von 25 %, was 180 Wh/m3 oder einer geschätzten Einsparung von 2880 kWh/ha entspricht – das senkt die Wasserrechnung und schont gleichzeitig eine wertvolle Ressource.

Je nach Situation liegt der Grundverbrauch einer Pumpe bei etwa 900 Wh pro 1 m3. Mit AQUA4D® erzielen wir in der Regel eine Wassereinsparung von 25 %, was 180 Wh/m3 oder einer geschätzten Einsparung von 2880 kWh/ha entspricht – das senkt die Wasserrechnung und schont gleichzeitig eine wertvolle Ressource.

Darüber hinaus macht der Einsatz von AQUA4D® für das Salzgehaltsmanagement die Implementierung kostspieliger Lösungen wie Umkehrosmose (RO) überflüssig. Da der durchschnittliche Energieverbrauch von RO mindestens 2000 Wh pro 1 m3 beträgt und bei AQUA4D® nur 1 Wh, verbraucht dieses System 2000-mal weniger Strom, oder sogar 3000-mal weniger, wie eine aktuelle Studie in Lateinamerika gezeigt hat.

Ergebnis 3: Einsparung von Arbeitskraft und Ressourcen

Aus Sicht der Landwirte haben die durch AQUA4D® bewirkten Veränderungen in der Wasserwirtschaft direkte Auswirkungen auf ihre eigenen Ressourcen und ihren Arbeitsaufwand.

Der neue Ag 4.0-Ansatz für die Betriebsführung berücksichtigt den Bewässerungsbedarf und reduziert in vielen Fällen die Notwendigkeit, sich physisch zum Einschalten der Bewässerungssysteme zu begeben. Darüber hinaus ist aufgrund des Auswaschungseffekts von AQUA4D® das wasser- und arbeitsintensive Waschen der Böden nicht mehr erforderlich, sodass keine Chemikalien mehr ausgebracht werden müssen. Gleichzeitig kann der NPK-Einsatz deutlich optimiert werden, wodurch gleichzeitig Arbeits- und Inputkosten eingespart werden.

Nicht zuletzt sorgt der AQUA4D®-Effekt dafür, dass Tropfer und Rohre nicht mehr durch Kalkablagerungen, Biofilm oder Korrosion verstopft werden. Ein Landwirt aus Frankreich drückt es so aus: „Wir brauchten sechs Leute für die Wartung der Tropfer. Im Monat nach der Installation von AQUA4D® konnten diese sechs Personen stattdessen mit anderen Aufgaben beginnen.“ In Verbindung mit dem geringeren Wartungsaufwand verlängern sich die Lebensdauer und Effizienz von Bewässerungssystemen im Allgemeinen.

„Die Kapitalrendite steigt sowohl bei mehr als auch bei weniger“, sagt Agrarmanager Jeff Nunes. „Der Wasserverbrauch sinkt, weil der Boden länger feucht bleibt und Düngemittel effizienter aufgelöst werden. Aber ebenso werden Zeit, Ressourcen und Geld gespart, was direkt in die Tasche des Landwirts fließt. Dadurch wird auch der Arbeitsaufwand reduziert, wodurch die Ausgaben für Düngemittel, Wasser und Arbeitskräfte sinken. Für mich ist auch dies Teil des Beginns einer neuen Ära in der Landwirtschaft.“