Mikro-Bewässerung und Sensoren in der Landwirtschaft
Die Verwendung von Mikro-Bewässerungsanlagen zusammen mit Bodenfeuchtigkeitssensoren, Bodentemperatursensoren und Nährstoffsensoren ermöglicht es Landwirten, die Bewässerung und Düngung präzise auf die Bedürfnisse ihrer Pflanzen abzustimmen. Dies bietet mehrere Vorteile:

1. Ressourceneffizienz:
   Durch die Messung der tatsächlichen Bodenfeuchtigkeit kann die Bewässerung optimiert werden, wodurch Wasserressourcen und Dünger gespart werden.
2. Gesundes Pflanzenwachstum:
   Die Pflanzen erhalten genau die richtige Menge Wasser und Nährstoffe, was zu gesundem Wachstum führt. Dies minimiert den Stress für die Pflanzen und reduziert die Anfälligkeit für Krankheiten und Schädlinge.
3. Ertragssteigerung:
   Die präzise Steuerung der Bewässerung und Düngung kann die Erträge steigern, da die Pflanzen in optimalen Bedingungen gedeihen.
4. Umweltfreundlichkeit:
   Durch die Vermeidung von Überbewässerung und übermäßiger Düngung wird die Umweltbelastung durch ungenutzte Ressourcen reduziert.
5. Bodenschonung:
   Ein gesunder Boden ist entscheidend für langfristigen landwirtschaftlichen Erfolg. Durch die Anpassung der Pflege an die Bedürfnisse des Bodens und der Pflanzen wird die Bodenqualität erhalten und verbessert.

Insgesamt trägt diese präzise Technologie dazu bei, die Nachhaltigkeit der Landwirtschaft zu verbessern, die Erträge zu steigern und die Artenvielfalt zu erhalten.

Den Klimawandel aufhalten
Die präszise Bewässerung und Düngung trägt zur Vermehrung der Artenvielfalt (Biodiversität) im Boden und auch über dem Boden bei. Damit einhergehend kann die obere Schicht des Bodens - die Humusschicht, mehr klimaschädliches Kohlendioxid (CO₂) speichern und trägt dadurch wesentlich dazu bei, den Klimawandel aufzuhalten. Denn die Humusschicht kann 4x mehr CO₂ speichern als alle Bäume und 2x soviel wie die Atmosphäre.

Die höheren Ernteerträge schaffen für die Kleinbauern ein solides Einkommen, so dass sie ihre Arbeit in Würde tun können, für uns alle. Denn sie tragen maßgeblich dazu bei den Klimawandel aufzuhalten.

Sensor für Feuchtigkeit und Temperatur

Der SMT100 ist ein Sensor, der Bodenfeuchtigkeit und Bodentemperatur messen kann. Es handelt sich um einen wartungsfreien kapazitiven Sensor. Das Material ist ein äußerst robustes Polyurethan. Der Sensor verfügt konstruktionsbedingt über eine sehr hohe Messsignalfrequenz (> 150 MHz) und ist daher sehr unempfindlich gegenüber der elektrischen Leitfähigkeit des Bodens. Somit können die Sensoren problemlos auch bei erhöhter Leitfähigkeit (z. B. durch Dünger) eingesetzt werden.

Die Temperatur wird durch einen zusätzlich integrierten Temperatursensor gemessen. Der Temperatursensor befindet sich im schwarzen Sensorgehäuse. Um die Bodentemperatur messen zu können, muss der gesamte Sensor inklusive des schwarzen Gehäuses in den Boden eingebracht werden.

Die Kabellänge beträgt 10 m, so dass wir die Sensoren auch in sehr tiefe Wurzelbereiche einbringen können. Wir verbinden den Sensor über eine RS485-Modbus-Schnittstelle mit einem Mikrocontroller ESP32 von Espressif Systems.

NPK-Sensor

Dieser Sensor misst wichtige Eigenschaften des Bodens:
Temperatur, Feuchtigkeit, Stickstoff, Phosphor, Kalium und pH-Wert. Er verfügt über eine hohe Empfindlichkeit, schnelle Reaktion und stabile Leistung für eine Vielzahl von Böden. Die Methode zur Messung der Bodenfeuchtigkeit entspricht den aktuellen internationalen Standards. Der Sensor kann lange Zeit im Boden vergraben werden, ist beständig gegen Elektrolyse, korrosionsbeständig, vakuumvergossen und absolut wasserdicht. Das Dichtungsmaterial ist ABS-Kunststoff und Epoxidharz. Er ist wasserdicht nach IP68.

Die Kabellänge beträgt 3 m, so dass wir die Sensoren auch in tiefe Wurzelbereiche einbringen können. Wir verbinden den Sensor über eine RS485-Modbus-Schnittstelle mit einem Mikrocontroller ESP32 von Espressif Systems.

Datenübertragung in die Cloud

Die Datenübertragung der Sensor-Messwerte erfolgt drahtlos über Funk. Das programmierbare Elektronik-Bauteil LoRa SX1262 ist ideal dafür geeignet.

• Funkübertragung mit einer Reichweite bis 20 km
• Extrem stromsparend, im Schlafmodus nur ca. 1,3 μA, so dass der Betrieb mit Solarzellen möglich ist.
• Der Frequenzbereich kann programmiert werden, dadurch lassen sich alle erlaubten Frequenzen nutzen, auch der besondere und schmale Bereich für Indien von 865 MHz bis 867 MHz.
• Kostengünstiges Bauteil, das einfach zu beschaffen ist.