Green Grid Africa Limited

Wir rufen auf zu Spenden für eine ANSCHUBFINANZIERUNG

Mit Hilfe Ihrer Spende können die farm groups einen erfolgreichen ökonomischen und ökologischen Feldgemüseanbau betreiben und aus den Erträgen weitere Geräte finanzieren.

Also eine Hilfe zur Selbsthilfe!

DANKE!

Hinrik Helmke
der Initator des Projekts
Anfragen gerne unter:
h.helmke@t-online.de

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Treuhandkonto:
Stichwort:
„Hilfe zur Selbsthilfe:
Green Grid Africa“

HHKW Rechtsanwälte,

RA Kay-Uwe Hillmann

 

Bewässerung/ Energie

Gren Grid Africa Ltd.

Wahl zwischen Tropfschlauchbewässerung und Maschinenbewässerung

Maschinenberegnung

Zur Einheit einer Maschinenberegnung gehört die Maschine mit Trommel für einen Wasserzuführungsschlauch, zur Wasserzuführung an Düsen am Gestänge des Beregnungswagens, gewöhnlich mit 40 Düsen für eine Beregnungsbreite von 50 m.  Hinzu kommt ein Dieseldruckpumpengerät, wenn Leitungsstrom, wie in Timau nicht verfügbar ist. Der Beregnungswagen wird mit einem Traktor vom Feldanfang  zum  Feldende mit dem Zuführungsschlauch gezogen. Die Beregnungsmaschine bleibt am Anfang des Feldes positioniert. Der Wagen der Beregnungsmaschine berieselt von oben. Brausedüsenschläuche können das Wasser nah über Setzlinge und Einsaaten bringen. Hat der Blattwuchs die Zwischenreihen der Gemüsekulturen geschlossen, kommen Reihenschleppschläuche zum Einsatz, sie senken die Evaporation und sorgen für einen sparsamen Wasserverbrauch. Benötigt wird ein hoher Druck zum Versprühen des Wassers und zum Einziehen des Beregnungswagen an die Beregnungsmaschine. Der Energiebedarf zur Überwindung der Schlauchkopplungs – und Filterwiderstände beträgt 8 bis 12 bar in Abhängigkeit der Höhenunterschiede von der Wasserquelle bis zum Feld eines weiteren Zuführungsschlauches und den verwendeten Sprühdüsen. Die Wassergabe ist variabel und bis 60 Ltr. pro qm programmierbar. Nachfolgende Bilder zeigen den Einsatz der Reihenschleppschläuche und das Maschinenbewässerungssystem. In Kenia müsste infolge des fehlenden Leitungsstromes ein Dieseldruckpumpenmaschine dazu kommen, die auf dem Bild nicht zu sehen ist.

Schleppschlauch und Brauseberegnung am Beregnungwagen mit Genehmigung der Firma Beinlich
Düsenwagen mit Trommel für Wasserzuführungsschläuche mit Genehmigung der Firma Beinlich

Tropfschlauchbewässerung

Tropfschläuche der Tropfschlauchbewässerung werden ebenerdig oder untererdig verlegt. Untererdig so tief, dass Hand- oder Maschinenhacke eine ökologische Unkrautbekämpfung ermöglichen und eine chemische Unkrautbekämpfung vermieden werden kann.
Der notwendige Regeldruck reduziert sich bei der Tropfschlauchberegnung auf bis zu unter einem bar. Zusätzlich hilft die Gravitation im ziemlich abschüssigen Gelände der Felder in TIMAU. Die Durchflussmenge bleibt bei dieser Hanglage präzise gleichmäßig mit druckkompensierenden Schläuchen.

Die Beregnungsmenge pro qm wird bestimmt durch den Tropferabstand an den Schläuchen, Verlegeabstand der Tropfschläuche, Durchflussleistung der Tropfer bei einem bestimmten Eingangsdruck. So beträgt beispielsweise bei einem Innendurchmesser der Tropfschläuche von 20 mm, einem Tropferabstand von 0,5 m und Verlegeabstand von 1 m und einer Tropferwasserabgabemenge von 1,6 Ltr./h die Bewässerungsmenge 3,2 Ltr./m²/h (1,6/0,5*1) bei 1,5 bar Eingangsdruck: Berechnung der Firma Natafim. Begrenzt wird die Bewässerung pro m² durch die Wassermenge, die pro Stunde dem Bohrloch dauerhaft zufließen. Sind die Tropfschläuche verlegt, ist die Wasserzufuhr Ltr./m²/h relativ fix. Die Beregnungsintensität der Tropfschlauchbewässerung ist weniger variabel als die der Maschinenberegnung.

Drip-Schäuche müssen anfänglich mit Hand ausgelegt und zur Bodenbearbeitung entfernt werden!
Unterirdisches Verlegen der Tropfschläuche kombiniert mit Verpflanzen von Setzlingen mit Genehmigung der Firma Saelens: Rollenaufhängung und Verlegeschare
Hydraulische Aufrollvorrichtung mit Genehmigung der Firma Saelens

Auswirkungen der Systeme

Nährstoffaufnahme
Die Maschinenberegnung bewässert von oben Erde die Saat/Setzlinge und  das Pflanzenblattwerk, das gleichzeitig flüssige Nährstoffe, im Wasser gelöst, aufnehmen kann, jedoch nur bei hoher Luftfeuchtigkeit. Erst bei hoher Luftfeuchtigkeit öffnen sich feinste Blattporen. Generell erfolgt die Nährstoffaufnahme aus eingesickertem Wasser in die Erde und der darin gelöste frei beweglichen Ionen des Mineraldüngers und  mineralisierte Verbindungen der Bodenlebewesen auch in organischen Kompostdüngergaben, die dann mit dem Wasser durch die Wurzen aufgesogen werden. Insofern ist ein System vorzuziehen, mit dem möglichst dicht am Keimling und am Wurzelwerk bewässert werden kann, um zu vermeiden, dass so wenig wie möglich mineralisiertes Bewässerungswasser ungenutzt im Boden versickert. Durch die Wasserverdunstung des Blattes entsteht ein Wurzelsog, der dazu führt, dass das Wasser zu den Wurzelhaaren der Pflanzen gesaugt wird, auch mit Hilfe der kapillare Eigenschaften des Bodens und so die im Wasser gelösten Nährstoffe von der Pflanze aufgenommen werden. Die Nährstoffzufuhr und -aufnahme hängt insofern vom Wasserverbrauch der Pflanzen ab und damit von der Wasserzufuhr, die in Trockenzeiten ohne Bewässerung ausbleibt. Die Bodenfeuchtigkeit sinkt auf eine unzureichend „nutzbare Feldkapazität“ für die Pflanzen. Den Ertrag sichert dann nur noch eine regelmäßige Bewässerung. Bleibt das aus, führt das im Extremfall zum Absterben junger Gemüsekulturen.

Systemeinfluss
Hinzu kommt, dass das aus der Tiefe kommende kostbare Grundwasser durch Kapillarwirkung nach oben gebracht wird und dieser Wirkungsmechanismus durch Pflanz- und Saatbeetvorbereitung infolge Erdarbeiten unterbrochen wird. Insofern ist die untererdige wurzelnahe oder ebenerdige Wasserzufuhr durch Tropfschlauchberegnung unter den Bedingungen eines tiefen Grundwasserstandes und der äquatorialen hohen Evaporation im Anbaugebiet die zu bevorzugende Bewässerung. Die Maschinenbewässerung ist gegenüber der Tropfschlauchberegnung in Europa hinsichtlich des europäischen Klimas bei wesentlich geringerer Evaporation und hier besonders auf großen Anbauflächen, gegenüber der mit hohem Arbeitsaufwand verbundenen Tropfschlauchberegnung (Aufnehmen und Auslegen der Schläuche) im Vorteil. Auch durch die bessere Stromvernetzung im europäischen Raum, da der Energiebedarf der Maschinenberegnung wesentlich größer ist als der der Tropfschlauchberegnung. Auch ist die Maschinenberegnung auf großen Flächen flexibler hinsichtlich des Einsatzes der Beregnungsmenge pro Quadratmeter und des unterschiedlichen Wasserbedarfes der Pflanzen.

Wurzelnahes Bewässern 

Die Maschinenberegnung verteilt das Wasser von oben auf die Erdoberflächen gleichmäßig ohne direkten Wurzelbezug und begünstigt den Unkrautwuchs und ist aus dieser Sicht nicht zu bevorzugen. Die von oben nur mögliche Maschinenberegnung verliert Wasser durch Evaporation. Diese kann bis 40% höher sein als bei der Tropfschlauchberegnung im äquatorialem Afrika. Durch untererdige Verlegung der Tropfschläuche kann die Evaporation fast vermieden, durch ebenerdige Verlegung stark reduziert werden. Die Wasserzufuhr mit Schleppschläuchen  am Beregnungswagen der Maschinenberegnung ( Bild Schleppschlauchberegnung) verhindert die Wasserverdunstung nur unzureichend. Erfahrungen mit ebenerdiger oder untererdiger Verlegung der Tropfschläuche hat die GGA Ltd. nicht, sie muss hinsichtlich Ertragsvorteile experimentieren. Ertragsvorteile untererdig verlegter Schläuche könnten die aufwendigen Verlege- und Bergungsarbeit möglicherweise kompensieren. Wiederverwendbarer T-Tape Schläuche haben gegenüber einmal Verwendbaren trotz  Preisunterschied Kostenvorteile. Das Herausheben der Schläuche bedarf bei festem Acker vorher einer Bodenbewässerung, um mit einem Gemüsewurzelheber die Schläuche anzuheben. Der Schlauch muss dann manuell ganz nach oben gelegt werden bevor er mechanisch aufgewickelt werden kann. Das Einlegen der drip-Schläuche kann in einem kostensparenden Arbeitsgang bis zu 25 cm tief mit an Pflanz- oder Saatmaschinen angebrachten Schlauchverlegeschare erfolgen. Starke verformbare, aufrollbare T-Tape 515 Schläuche sollen bis zu vier Jahren wiederverwendbar sein. Sie sind gegenüber „one way“ Tropfschläuchen umweltfreundlicher. Eine ausreichend tiefe Verlegung der Schläuche ermöglicht jedoch eine Saat- und Pflanzbeetvorbereitung mit flach arbeitenden Feinfräsen u.a. sowie eine Unkrautbekämpfung mit Hackmaschinen und kann das Aufnehmen der Tropfschläuche zwischen den Fruchtfolgen ersparen.

Energiebedarf

Die Stromgewinnung erfolgt aus dezentralen Solaranlagen. Da noch keine Richtwerte für den Wasserzufluss sowie dauerhaften Zufluss sowie Bohrlochtiefen für die zwei noch fehlenden Bohrlöcher vorliegen, legen wir Daten des bestehenden Bohrloches zu Grunde für den Energiebedarf der Pumpen und den davon abhängigen Investitionen. Möglicherweise ist davon auszugehen, dass die noch fehlenden Bohrlöcher für einen gleichen Dauerwasserzufluss tiefer angelegt werden müssen. Das bestehende Bohrloch .

 

Das in Kenya hohe Potential der Sonneneinstrahlung (1350 W/m2) bietet gute Voraussetzungen für die Energiegewinnung mit Solaranlagen im Gebiet Timau. Für das vorhandene Bohrloch wird derzeit eine Solaranlage installiertFür 200 W panels benötigen wir an jedem Bohrloch für 25 kWh Pumpen ca. 125 panels auf drehbarem Gestell. Dafür sind ca. 500 m² Landfläche bereitzustellen.

Investitionen zur Wasserförderung für Bohrloch betragen für eine Pumpe mit entsprechender dezentrale Solaranlage und Anlaufbatterien netto ca. EUR 50.500.

Der vorgesehene Standort für Kühlhaus, Wasch- und Verpackungsmaschine hat Stromleitungsanschluss. Die Installationen sind für das Ende des zweiten Wirtschaftsjahres vorgesehen.

Energiebedarf
Die Stromgewinnung erfolgt aus dezentralen Solaranlagen. Da noch keine Richtwerte für den dauerhaften Wasserzufluss sowie Bohrlochtiefen für die zwei noch fehlenden Bohrlöcher vorliegen, legen wir Daten des bestehenden Bohrloches zu Grunde für den Energiebedarf der Pumpen und den davon abhängigen Investitionen. Möglicherweise müssen die noch fehlenden Bohrlöcher für einen vergleichbaren Dauerwasserzufluss tiefer angelegt werden als das Bestehende: es liefert dauerhaft aus 98 m Tiefe 35,7 m³ Wasser bei einer maximalen Wasserzulaufsmenge von 991 Ltr./Mi. Zur Förderung dieser Menge muss eine Druckpumpe über 20 kW stark sein.

Diagramm Grundfos Pumpe, hier Typ SP 30-20 für ca. 38 m³ Wasser/h. 

 Die Fördertiefe bestimmt die KW Leistung der Pumpe! Siehe Diagramm.

Das in Kenya hohe Potential der Sonneneinstrahlung (1350 W/m2) bietet gute Voraussetzungen für die Energiegewinnung mit Solaranlagen im Gebiet Timau. Für das vorhandene Bohrloch wird derzeit eine Solaranlage installiert. Für 200 W panels benötigen wir an jedem Bohrloch für 25 kWh Pumpen ca. 125 panels auf verstellbaren Gestellen. Dafür sind ca. 500 m² Landfläche bereitzustellen.

Der vorgesehene Standort für Kühlhaus, Wasch- und Verpackungsmaschine hat Stromleitungsanschluss. Die Installationen sind für das Ende des zweiten Wirtschaftsjahres vorgesehen.

Investitionen zur Wasserförderung :

Sie betragen für ein Bohrloch mit Pumpe und entsprechender dezentrale Solaranlage und Anlaufbatterien netto ca. EUR 50.500.

Investitionen der Beregnungssysteme :

  1. Maschinenberegnung mit Dieselpumpe für ein Bohrloch,
  2. Wurzelnahe Tropfschlauchbewässerung für 7,5 ha.

 

Installation, Wartung und Reparatur
Für Installation und Wartung der PV-Anlagen stehen zwei kenianische Firmen als lokale Partner zur Verfügung: GEM:CM Construction Ltd. (Engineer Martin Kinoti) sowie die Firma M&E Consulting Engineers. Der GGA Ltd. shareholder, Engineer Frederick Otieno Ochieng, ist Mitarbeiter dieser Firma.

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