Subsurface-Bewässerung, Wasser in der ErdeDrei Verfahren, zwei Quellen, eine Jahresbilanz
Wassereinsparung bei der Sportplatzbewässerung: 37 bis 50 Prozent
Die Wassereinsparung entsteht an zwei Stellen: Wasser, das den Boden nie erreicht, und ein Wurzelraum, der zu flach ist, um Wasser zu speichern. Beides ist gerechnet und belegt.
Drei Verfahren der Sportplatzbewässerung im Vergleich
| Schlauchwagen | Sprinkler, nachts | IRRIGATECS® | |
|---|---|---|---|
| Wo das Wasser austritt | über dem Rasen | über dem Rasen | 15 cm unter der Narbe |
| Verlust in Luft und Wind | hoch, meist bei Tag | geringer, kühlere Nacht | entfällt |
| Verdunstung von der nassen Fläche | ganzen Tag | bis in den Vormittag | entfällt, Oberfläche bleibt trocken |
| Gleichmäßigkeit | vom Umsetzen abhängig | gut, wenn windstill | unabhängig vom Wetter |
| Arbeitszeit | mehrmals täglich umsetzen | keine | keine |
| Platz während der Bewässerung | gesperrt | nachts frei, morgens nass | durchgehend bespielbar |
| Erforderlicher Druck | hoch | 7,5 bis 8 bar | nahezu drucklos |
Der Sprinkler in der Nacht ist die bessere der beiden oberirdischen Lösungen. Er verteilt gleichmäßiger, arbeitet in der kühlsten Stunde und braucht niemanden auf dem Platz. Beide haben denselben Nachteil: Das Wasser muss durch die Luft und danach durch den Rasen, bevor es den Boden erreicht.
Wie viel Wasser wirklich an der Wurzel ankommt
Die Fachgröße dafür heißt Applikationseffizienz: der Anteil der ausgebrachten Wassermenge, der im Boden ankommt und dort gespeichert wird. Alles andere geht auf dem Weg verloren, durch Verdunstung, Wind, Rückhalt im Rasenbestand, ungleiche Verteilung.
| Verfahren | kommt an der Wurzel an | Verlust |
|---|---|---|
| Beregnung, Wind unter 1 mph | 80 % | 20 % |
| Beregnung, Wind 1 bis 6 mph | 70 bis 75 % | 25 bis 30 % |
| Beregnung, Wind 6 bis 10 mph | 60 bis 65 % | 35 bis 40 % |
| Beregnung, Wind über 10 mph | 50 bis 55 % | 45 bis 50 % |
Werte des US-amerikanischen Natural Resources Conservation Service für Beregnungsanlagen, gestaffelt nach mittlerer Windgeschwindigkeit. Der NRCS weist ausdrücklich darauf hin, dass das Verteilbild fahrbarer Systeme davon besonders betroffen ist.3
Ein Vereinsplatz liegt frei, ohne Tribünenabschirmung. Wir rechnen deshalb mit 60 Prozent Applikationseffizienz, also 40 Prozent Verlust. Das ist der mittlere Windfall, nicht der ungünstigste.
Zwei unabhängige Quellen bestätigen diese Größenordnung für deutsche Verhältnisse. Die Landwirtschaftskammer Niedersachsen hat mit dem Deutschen Wetterdienst allein den Flugweg vermessen: 4,2 bis 21,0 Prozent Verlust, im Mittel 11,3, bestimmend war der Wind.2 Der Rückhalt im Rasenbestand kam dort noch nicht dazu. Und der Bayerische Fußball-Verband schreibt zu seinen eigenen Plätzen:
„Gerade im Sommer können sich nämlich in 24 Stunden bis zu 40 Prozent (!) der Wassermenge je Beregnungsintervall buchstäblich ‚in Luft auflösen‘.“
Bayerischer Fußball-Verband, „Naturrasen-Spielfelder richtig beregnen“1
Bei IRRIGATECS® entfällt dieser Weg. Das Wasser tritt 15 Zentimeter unter der Grasnarbe aus, dort, wo es gebraucht wird. Es durchquert weder Luft noch Bestand.
Auch eine moderne Getrieberegneranlage ändert daran wenig. Sie verteilt gleichmäßiger und läuft nachts, gibt das Wasser aber weiterhin über dem Rasen ab. Der Wurzelraum bleibt flach, der Bodenspeicher klein. Dieser Teil des Vorteils bleibt unabhängig von der Regnertechnik bestehen. Bei einer Neuanlage lassen sich beide Verfahren übrigens kombinieren, mit der Bewässerung in der Erde als Grundversorgung und Regnern für Nachsaat und Düngereinwaschung.
Was das für den Wasserverbrauch Ihres Sportplatzes bedeutet
| Gabe | ausgebracht | Verlust 40 % | am Boden | am Boden je m² |
|---|---|---|---|---|
| 15 l/m² | 115,5 m³ | 46,2 m³ | 69,3 m³ | 9,0 l |
| 20 l/m² | 154,0 m³ | 61,6 m³ | 92,4 m³ | 12,0 l |
Rechenweg: 15 l/m² × 7.700 m² = 115.500 l = 115,5 m³. Bei 60 Prozent Applikationseffizienz erreichen 69,3 m³ den Wurzelraum, also 9 Liter je Quadratmeter. Die Gaben stammen aus der Angabe des Fußball-Verbands.
Von 15 Litern je Quadratmeter kommen rund 9 unten an, von 20 Litern rund 12.
Umgekehrt gerechnet. Der Rasen braucht an einem heißen Tag 5 bis 6 Liter je Quadratmeter.1 Bei 60 Prozent Applikationseffizienz muss eine Beregnung von oben dafür 10 Liter ausbringen. IRRIGATECS® führt 6 Liter zu. Das sind 40 Prozent weniger Wasser für dieselbe Wirkung.
Der zweite Effekt: der Speicher im Boden
„Nur so ist gewährleistet, dass die Bodenfeuchte bis in eine Tiefe von 15 – 20 cm reicht.“
Bayerischer Fußball-Verband, ebenda1
Genau dort geben unsere Schläuche das Wasser ab, und die Wurzel wächst dorthin. Ein Bestand mit 20 Zentimetern Durchwurzelung hält bei gleicher Bodenart rund 32 Liter je Quadratmeter pflanzenverfügbar vor. Bei 12 Zentimetern, wie sie bei Beregnung von oben üblich sind, sind es 19 Liter.
Der größere Speicher wirkt zweifach. Er trägt länger durch die Hitze, und er nimmt den Regen auf, der zwei Tage später fällt, statt ihn durchlaufen zu lassen.
Die Tagesbilanz für Mannheim 2020
Gerechnet wird nicht überschlägig, sondern für jeden einzelnen Tag der Vegetationsperiode vom 1. April bis 30. September, 183 Tage: Höchsttemperatur, Niederschlag, Pflanzenverbrauch, Bodenspeicher. Fläche 7.140 m², nutzbare Feldkapazität 160 l/m³, Bewässerungsstart bei 40 Prozent Restvorrat. Beide Systeme starten beim selben Bodenfeuchtewert.
Der einzige Unterschied liegt in zwei Größen: Wurzeltiefe und Ausbringungsverlust. IRRIGATECS® erreicht 18 Zentimeter, die Beregnung von oben 10. Und beim Verlust rechnen wir zwei Varianten.
| IRRIGATECS® | Beregnung, 40 % Verlust | Beregnung, 11 % Verlust | |
|---|---|---|---|
| Wurzeltiefe | 18 cm | 10 cm | 10 cm |
| Gabe je Bewässerung | 5,5 l/m² | 12,5 l/m² | 12,5 l/m² |
| Bewässerungen | 60 | 38 | 38 |
| Intervall | 3 Tage | 5 Tage | 5 Tage |
| Verbrauch | 2.356 m³ | 4.748 m³ | 3.765 m³ |
| Einsparung | – | 50 % | 37 % |
| bei 2,00 € je m³ | – | 4.784 € | 2.817 € |
Rechenweg: 60 × 5,5 l/m² × 7.140 m² = 2.356 m³. 38 × 12,5 l/m² × 7.140 m² = 3.392 m³ netto, zuzüglich 40 beziehungsweise 11 Prozent Ausbringungsverlust ergibt 4.748 und 3.765 m³.
Die 37 Prozent entstehen aus zwei Anteilen: dem gemessenen Ausbringungsverlust von 11 Prozent und der größeren Wurzeltiefe von 18 gegenüber 10 Zentimetern. Bei 40 Prozent Ausbringungsverlust wächst der erste Anteil, der zweite bleibt gleich. So kommen 50 Prozent zustande.
2020 war nach Auswertung des Deutschen Wetterdienstes das dritte Jahr in Folge, das im Zeitraum April bis September zu warm und zu trocken ausfiel.5 Kein Rekordjahr wie 2018 oder 2022. In der Bilanz stehen 291 Liter Niederschlag je Quadratmeter und eine mittlere Höchsttemperatur von 24 Grad.
Was in der Praxis stattdessen passiert
Kein Platzwart bringt 4.748 Kubikmeter mit dem Schlauchwagen aus. Die Rechnung zeigt, was nötig wäre, um den Platz durchgehend in gutem Zustand zu halten. Was tatsächlich passiert, ist etwas anderes: Es wird weniger bewässert, die Qualität geht zurück, und im Ernstfall wird der Platz gesperrt.
In den Trockensommern der vergangenen Jahre haben Kommunen und Wasserversorger die Bewässerung von Sportanlagen mit Trinkwasser untersagt. Vereine haben ihre Plätze daraufhin verbrennen lassen, Trainings abgesagt und Heimspiele verlegt. Mehr zu Trockenheit und Wasserknappheit
Die eingesparten Kubikmeter sind deshalb nur die eine Hälfte der Rechnung. Die andere ist ein Platz, der bespielbar bleibt, wenn andere sperren.
Was den Wasserbedarf Ihres Sportplatzes bestimmt
Bodenart, Niederschlagszone, Nutzungsintensität und die bisherige Bewässerung. Auf sandigen Böden liegen die Stränge enger, bei Brunnenwasser prüfen wir vorher eine Analyse, und die Verlegetiefe wird auf die Wassergabe abgestimmt.
Deshalb bekommen Sie von uns eine Auslegung für Ihre Fläche, mit den angesetzten Werten im Klartext. Wenn Sie Ihren bisherigen Jahresverbrauch kennen, rechnen wir dagegen. Das ist die Zahl, die vor jeder Förderstelle standhält.
Quellen
- Bayerischer Fußball-Verband gemeinsam mit Garten-Moser, „Naturrasen-Spielfelder richtig beregnen“: 5 bis 6 l/m² täglicher Bedarf bei 30 Grad und mehr, 15 bis 20 l/m² je Beregnungsgang, Zieltiefe der Bodenfeuchte 15 bis 20 cm, im Sommer bis zu 40 Prozent Verlust je Beregnungsintervall innerhalb von 24 Stunden: bfv.de
- Landwirtschaftskammer Niedersachsen und Deutscher Wetterdienst, „Beregnung effizient einsetzen“: 4,2 bis 21,0 Prozent Verlust durch Verdunstung und feine Verwehung während der Ausbringung, im Mittel 11,3 Prozent, Wind als bestimmender Faktor. Die Messung endete beim Auftreffen des Wassers: lwk-niedersachsen.de
- United States Department of Agriculture, Natural Resources Conservation Service, Conservation Practice Standard 442 Sprinkler System: Applikationseffizienz nach mittlerer Windgeschwindigkeit, 80 Prozent unter 1 mph bis 50 bis 55 Prozent über 10 mph, mit Hinweis auf die besondere Betroffenheit fahrbarer Systeme: nrcs.usda.gov
- Deutsche Bundesstiftung Umwelt, Abschlussbericht AZ 31988/01, Hochschule Osnabrück: Untersuchungen zur Wasserabgabe mikroporiger Bewässerungsschläuche
- Deutscher Wetterdienst, „Klimatologischer Rückblick auf 2020“: drittes Jahr in Folge, das im Zeitraum April bis September zu warm und zu trocken war: dwd.de