Kurzantwort
Dimensionieren Sie ein Fertigationssystem nach dem maximalen Durchfluss Ihrer größten Bewässerungszone: Zählen Sie die Tropfer, multiplizieren Sie die Anzahl mit dem Tropferdurchfluss und berücksichtigen Sie eine Reserve. Wählen Sie anschließend Dosierkanäle, die jede Stammlösung mit einer Dosierleistung zuführen können, die dem Durchfluss geteilt durch den Konzentrationsfaktor Ihrer Stammlösung entspricht. Üblich sind zwei Düngerkanäle (A und B) sowie ein Säurekanal für den pH-Wert, mit etwa 25–50% Leistungsreserve.
Was bestimmt die Größe eines Fertigationssystems?
Eine Fertigationseinheit mischt konzentrierte Dünger-Stammlösung in das Bewässerungswasser, sodass das aus der Einheit austretende Wasser die Zielwerte für EC (elektrische Leitfähigkeit als indirektes Maß für die Nährstoffkonzentration) und pH erreicht. Ihre Größe wird durch drei Größen bestimmt:
- Maximaler Durchfluss der größten Zone, die gleichzeitig bewässert wird, in m³/h.
- Konzentrationsverhältnis der Stammlösung, beispielsweise 1:100. Es gibt an, wie viel Stammlösung je Liter Wasser zudosiert werden muss.
- Anzahl der getrennten Stammlösungen, die Sie getrennt halten müssen. Sie bestimmt die Anzahl der Dosierkanäle.
Die gesamte Betriebsfläche spielt nur indirekt eine Rolle. Ein Betrieb mit 5 Hektar, der in zehn kleinen Zonen bewässert wird, kann eine kleinere Einheit nutzen als ein Gewächshaus mit 2 Hektar, das in zwei großen Zonen bewässert wird.
Schritt 1: Wie berechne ich den maximalen Zonendurchfluss?
Multiplizieren Sie die Anzahl der Tropfer in der größten Zone mit dem Durchfluss je Tropfer.
Beispiel: Eine Gewächshauszone hat 2,000 Tropfer mit jeweils 2 L/h. Das ergibt 4,000 L/h oder 4 m³/h. Berücksichtigen Sie etwa 10% Zuschlag für Abweichungen zwischen den Tropfern und für die Spülung und legen Sie die Anlage auf ungefähr 4.4 m³/h aus.
Verwenden Sie bei NFT- oder rezirkulierenden Systemen den Pumpendurchfluss zu den Rinnen oder den Nachspeisewasserdurchfluss in den Nährlösungstank, je nachdem, welchen Wasserstrom die Dosiereinheit behandelt. Unser Ratgeber zu NFT-, DWC- und Dutch-Bucket-Systemen nennt typische Rinnendurchflüsse.
Schritt 2: Wie viel Stammlösung muss jeder Kanal zudosieren?
Teilen Sie den Zonendurchfluss durch den Konzentrationsfaktor der Stammlösung.
- Bei 4.4 m³/h (4,400 L/h) und einer Stammlösung im Verhältnis 1:100 muss jeder Düngerkanal etwa 44 L/h zudosieren.
- Bei 1:200 sinkt die erforderliche Dosierleistung auf etwa 22 L/h. Die Stammlösung ist jedoch stärker konzentriert und lässt sich schwerer ansetzen, insbesondere in kaltem Wasser.
Wählen Sie Injektoren so, dass sie im Normalbetrieb etwa 50–80% ihrer maximalen Leistung nutzen. So bleibt Spielraum, den EC-Wert mit dem Pflanzenwachstum anzuheben und später größere Zonen zu bewässern. In diesem Beispiel wäre bei 1:100 ein Kanal mit einer Nennleistung von etwa 60–80 L/h eine sinnvolle Wahl.
Schritt 3: Wie viele Dosierkanäle benötige ich?
Die meisten gewerblichen Systeme verwenden drei bis fünf Kanäle:
- Kanal A: Calciumnitrat und Eisenchelat.
- Kanal B: Phosphate, Sulfate (wie Magnesium- und Kaliumsulfat) sowie Mikronährstoffe.
- Säurekanal: Salpeter- oder Phosphorsäure zur Senkung des pH-Werts und zur Neutralisierung der Hydrogencarbonat-Alkalinität.
- Optionaler Kanal C: ein zusätzlicher Dünger, etwa Kalium für die Fruchtbildungsphase, oder eine zweite Rezeptur für eine andere Kultur.
- Optionaler Laugenkanal: Kaliumhydroxid, wenn das Wasser sehr weich ist und der pH-Wert angehoben werden muss.
A und B werden getrennt gehalten, da Calcium in konzentrierter Form mit Sulfat und Phosphat reagiert und unlösliche Niederschläge bildet, die Tropfer verstopfen und Nährstoffe unbrauchbar machen. Nach der Verdünnung im Bewässerungswasser lassen sie sich problemlos mischen.
Welchen Injektortyp sollte ich wählen?
| Injektortyp | So funktioniert es | Stärken | Einschränkungen | Typischer Einsatzbereich |
|---|---|---|---|---|
| Venturi | Eine Druckdifferenz saugt Stammlösung in die Hauptleitung | Keine beweglichen Teile, geringe Kosten | Verursacht Druckverlust; ohne Regelung verändert sich die Dosierleistung mit dem Leitungsdruck | Feldanlagen, kleinere Gewächshäuser mit automatischen Ventilen an jedem Kanal |
| Wasserbetriebener Proportionaldosierer | Der Wasserstrom treibt einen Kolben an, der in einem festen Verhältnis zudosiert | Kein Strom erforderlich; Dosierverhältnis wird bei wechselndem Durchfluss beibehalten | Festes Verhältnis je Einheit; begrenzter Durchflussbereich | Kleine Anlagen, einfache Rezepturen |
| Elektrische Dosierpumpe | Membran- oder Kolbenpumpe, gesteuert durch einen EC/pH-Regler | Präzise, einfach zu automatisieren | Benötigt Strom sowie Wartung von Ventilen und Membranen | Gewächshäuser, Pflanzenfabriken |
| Ansatzbehälter | Dünger wird in einem Tank eingemischt und anschließend herausgepumpt | Einfach verständlich, stabiler EC-Wert | Große Tanks; langsamer Rezepturwechsel | Rezirkulierende Systeme, kleine Betriebe |
Schritt 4: Wie sollten EC und pH geregelt werden?
Beginnen Sie mit einer Laboranalyse Ihres Ausgangswassers. Zwei Werte sind besonders wichtig:
- EC des Ausgangswassers. Dünger erhöht diesen Wert. Wenn Ihr Ziel bei EC 2.0 mS/cm liegt und das Wasser bereits 0.5 aufweist, darf der Dünger nur 1.5 beitragen. Bei einem hohen EC-Wert des Ausgangswassers oder hohen Natrium-, Chlorid- oder Borgehalten sollten Sie eine Aufbereitung, etwa mit einer industriellen RO-Anlage, in Betracht ziehen und RO-Wasser mit Rohwasser verschneiden.
- Alkalinität (Hydrogencarbonate). Sie bestimmt den Säurebedarf, nicht der anfängliche pH-Wert. Hartes, alkalisches Wasser erfordert einen leistungsfähigeren Säurekanal.
Platzieren Sie zur Regelung EC- und pH-Sensoren hinter einer Mischstelle, entweder einem Mischbehälter oder einem statischen Inline-Mischer, damit die Messwerte vollständig durchmischtes Wasser erfassen. Verwenden Sie an kritischen Leitungen doppelte Sensoren, richten Sie Alarme für obere und untere Grenzwerte ein, die die Bewässerung stoppen, und kalibrieren Sie nach einem festen Zeitplan: üblicherweise wöchentlich für pH und alle ein bis zwei Wochen für EC.
Welche EC- und pH-Zielwerte sind je nach Kultur üblich?
| Kultur | Typischer EC-Wert (mS/cm) | Typischer pH |
|---|---|---|
| Salat und Blattgemüse | 1.2–1.8 | 5.5–6.2 |
| Basilikum und Kräuter | 1.0–1.6 | 5.5–6.5 |
| Erdbeere | 1.2–2.0 | 5.5–6.2 |
| Gurke | 1.8–2.5 | 5.5–6.2 |
| Tomate | 2.0–3.5 | 5.5–6.5 |
Diese Bereiche dienen als Ausgangswerte. Passen Sie sie an Sorte, Wachstumsstadium, Lichtniveau und Messwerte des Drainwassers an.
Schritt 5: Wie lege ich Pumpe und Druck aus?
Die Bewässerungspumpe muss den maximalen Zonendurchfluss bei einem Druck liefern, der Folgendes abdeckt:
- Betriebsdruck der Tropfer (bei Tropfbewässerung häufig etwa 1–2 bar; prüfen Sie das Datenblatt des Tropfers)
- Reibungsverluste in Haupt-, Unterhaupt- und Verteilleitungen
- Höhenunterschied zwischen der Pumpe und dem höchstgelegenen Tropfer
- Druckverluste an Filtern (legen Sie einen verschmutzten Filter zugrunde, keinen sauberen) und Ventilen
- Druckverluste an Injektoren, die bei Venturi-Ausführungen erheblich sind
Ordnen Sie die Filtration vor der Einspeisestelle an, um die Injektoren zu schützen, und ergänzen Sie danach ein feines Sieb, um mögliche Niederschläge abzufangen. Hinweise zur Wahl des Hauptfilters finden Sie unter Scheibenfilter, Sandfilter und Siebfilter im Vergleich.
Welche Ausstattung passt zu welchem Betrieb?
- Gewächshäuser und Pflanzenfabriken: eine automatische Einheit mit Dosierkanälen, EC/pH-Regelung und zeitlicher Steuerung der Bewässerungszonen, etwa unsere smarte Fertigationsanlage mit intelligenter Dosierung.
- Freilandflächen und Obstanlagen mit mehreren Parzellen: eine mobile integrierte Bewässerungs- und Düngeeinheit, die zwischen Pumpenstandorten gezogen werden kann.
- Standorte ohne Netzstrom: ein Bewässerungs- und Düngesystem mit Verbrennungsmotor.
Entdecken Sie das gesamte Sortiment für Bewässerung, Fertigation und Wasseraufbereitung oder senden Sie uns Ihren Zonenplan, Tropfertyp und Ihre Wasseranalyse für einen passend dimensionierten Vorschlag.
