Bäume besser bewässern

Schutz vor Hitze und Trockenheit mit Hilfe von digitalen Zwillingen

Aus Themenspecial:

NachhaltigkeitNachhaltigkeit
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  • Digital-Projekt in Erlangen wird bis September fortgeführt
  • 70 Bodensensoren & 16 Wetterstationen helfen bei der Bewässerung von Bäumen
  • Erste Erkenntnisse: Wasser eingespart und Neupflanzungen reduziert
  • Maschinen-Netz übermittelt Sensordaten besonders zuverlässig & energiesparend – auch unter der Erde
  • In Berlin, Potsdam, Bamberg, Hannover, Garbsen & Pirmasens kommt die Technik jetzt ebenfalls zum Einsatz

Am 01. Juni beginnt der meteorologische Sommer. Der bringt immer öfter auch Hitze, Hagel und anhaltende Trockenperioden. Solche Extremwetter belasten vor allem aufgrund von steigender Bodenversiegelung die immer heißer werdenden Städte. Die Böden werden immer trockener. Die Bäume sterben. Vor allem dann, wenn sie zu spät, zu viel oder nicht ausreichend bewässert werden. In Erlangen kommen deshalb seit mehreren Monaten digitale Zwillinge von Bäumen zum Einsatz. Gemeinsam mit der heimischen Friedrich-Alexander-Universität, dem Start-up Agvolution und Vodafone hat die Stadt bei einem Pilotprojekt insgesamt 70 Feuchte- und Temperatur-Sensoren verbaut. Sie erfassen Echtzeit-Daten rund 45 Zentimeter tief unter der Erde. Zudem wurden 16 Wetterstationen aktiviert, die unter anderem Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck und Niederschlagsmenge ermitteln. Aus all diesen Daten werden mit Hilfe von künstlicher Intelligenz digitale Zwillinge von Bäumen erstellt. So kann für jeden Baum die optimale Bewässerung ermittelt und angepasst werden. Damit die Daten, die von den Sensoren auch tief unter der Erde und an abgelegenen Orten erfasst werden, zuverlässig und verzögerungsfrei aktualisiert werden, hat Vodafone vor Ort zusätzlich zu einem lokalen Netz der Stadt (MIOTY) das Maschinen-Netz Narrowband IoT aktiviert. Sämtliche Sensoren sind durch diese Mobilfunk-Technologie im Internet der Dinge miteinander verbunden. Heute teilen die Projektpartner in Erlangen gemeinsam mit Bayerns Staatsminister für Digitales, Dr. Fabian Mehring, erste Erkenntnisse. Das Digital-Projekt, das ursprünglich im März enden sollte, wird über den Sommer hinaus bis September verlängert. Agvolution ist Teil von Uplift, der Initiative für neue Innovationspartnerschaften bei Vodafone. Uplift unterstützt gezielt Start-Ups.

Digitaler Zwilling

Bewässerung von Bäumen mit Daten besser planen

Die ersten Erkenntnisse zeigen: Die Daten der Sensoren werden zuverlässig übermittelt, sodass die digitalen Zwillinge zu jeder Zeit aktualisiert werden und wichtige Hinweise zum aktuellen Zustand der Bäume liefern. Diese Erkenntnisse helfen die Bewässerung der Bäume im Sommer besser zu planen und zu organisieren – so lassen sich in Erlangen mit Hilfe der Sensoren rund 250 Kubikmeter Wasser und 600 Fahrkilometer einsparen. Zudem kann durch den Erhalt vorhandener Bäume, die Neupflanzung von 20 Bäumen vermieden werden. Das entspricht rund 70 Prozent der Ersatzpflanzungen vergangener Jahre, die aufgrund von Trockenheit nötig sind. Mittlerweile kommt die Digital-Technik an immer mehr Orten in Deutschland zum Einsatz. In Pirmasens, Bamberg, Hannover, Berlin, Potsdam und Garbsen haben Agvolution und Vodafone insgesamt 300 Sensoren verbaut und vernetzt.

„Dieses Projekt zeigt Wirkung. Auch weil das Maschinen-Netz Sensoren besonders zuverlässig und energiesparend vernetzt. Es funkt auch tief unter der Erde, sodass sämtliche Sensordaten, die wir zur Ermittlung des Wasserbedarfs von Bäumen brauchen, übermittelt werden. All diese Echtzeit-Daten brauchen wir, um digitale Zwillinge zu erstellen. Die helfen uns in Erlangen Bäume vor Hitze und Trockenperioden zu schützen“, erklärt Michael Jungwirth, Teil der Geschäftsleitung von Vodafone Deutschland das Zusammenspiel von Sensoren und der speziellen Mobilfunk-Technik. 

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Vodafone-Management: Michael Jungwirth, Mitglied der Geschäftsleitung für die Themen Public Affairs, Regulierung, Externe Kommunikation und Nachhaltigkeit. © Vodafone

„Die Abteilung Stadtgrün versorgt zwischen März und Oktober ca. 1.600 Jungbäume mit Wasser. Durch die Feuchtesensoren werden nunmehr wichtige Fragen beantwortet, zum Beispiel, wie feucht der Untergrund im Bereich des Wurzelballens ist. Hierdurch haben wir zukünftig die Möglichkeit, effizientere Gießrouten zu entwickeln und die Gießmenge bedarfsgerecht anzupassen“, so Erlangens Bürgermeister Jörg Volleth.

„Mit den Sensoren ist es möglich, im Boden die Feuchtigkeit und weitere Vitaldaten von Bäumen zu messen – an verschiedenen Orten in der Stadt. Die Bewässerung der Bäume kann so individuell angepasst werden“, so Thomas Maier, vom Start-up Agvolution.

Warum helfen digitale Zwillinge von Bäumen den Städten?

Digitaler Zwilling
Die Sensoren erfassen bis zu 90cm tief durchgängig die Feuchtigkeit und Temperatur des Bodens. © Lara Schindhelm | Agvolution

Digitale Zwillinge kommen normalerweise in Fabrikhallen zum Einsatz. Dabei wird im Computer eine digitale Kopie einer Maschine oder einer ganzen Fertigungsstraße geschaffen – in Erlangen wurden erstmals digitale Zwillinge von Bäumen erschaffen. Gerade in den Trockenmonaten ist es mit dem Bodenfeuchtesystem möglich, einen Überblick über die benötigten Gießtouren zu erhalten und vor allem flexible Anpassungen durchzuführen. Das ist wichtig, weil die Wetterunbeständigkeit schlecht für die Bäume ist – sowohl zu wenig als auch zu viel Wasser beeinträchtigt die Baumgesundheit massiv. Durch den Einsatz der Sensoren ist also nicht nur dieses Verständnis für die Reaktions- und Planungsgeschwindigkeit gestiegen, sondern auch eine Möglichkeit der Priorisierung gegeben. Kritischere Bäume können in die unmittelbare Route aufgenommen werden, während Bäume mit einer ausreichenden Bodenfeuchte etwas später bewässert werden. Die Daten werden über ein lokales Netz der Stadt und aus weiter entfernten Gebieten der Stadt über das Maschinen-Netz von Vodafone übertragen.

Vodafone Deutschland

Vodafone ist einer der führenden Kommunikationskonzerne Deutschlands. Die Vodafone-Netze verbinden: Menschen und Maschinen, Familien und Freunde sowie Politik, Wirtschaft und Gesellschaft. Millionen Menschen sind Vodafone-Kunden – ob sie surfen, telefonieren oder fernsehen; ob sie ihr Büro, ihr Zuhause oder ihre Fabrik mit Vodafone-Technologie vernetzen.

Die Düsseldorfer liefern Internet, Mobilfunk, Festnetz und Fernsehen aus einer Hand. Als Digitalisierungsexperte der deutschen Wirtschaft ist Vodafone vertrauensvoller Partner für Start-ups, Mittelständler genau wie DAX-Konzerne. Mit mehr als 30 Millionen Mobilfunk-, über zehn Millionen Breitband- und rund zwölf Millionen TV-Kunden sowie zahlreichen digitalen Lösungen erwirtschaftet Vodafone Deutschland mit rund 15.000 Mitarbeitenden einen jährlichen Gesamtumsatz von etwa 13 Milliarden Euro. Vodafone treibt den Infrastruktur-Ausbau in Deutschland voran und erreicht in seinem bundesweiten Kabel-Glasfasernetz zwei Drittel aller deutschen Haushalte mit Gigabit-Geschwindigkeit. Gemeinsam mit seinem Partner OXG bauen die Düsseldorfer in den kommenden Jahren bis zu sieben Millionen neue FTTH Glasfaser-Anschlüsse. Mit seinem 5G-Netz erreicht Vodafone mehr als 90 Prozent der Bevölkerung in Deutschland. Vodafones Maschinen-Netz (Narrowband IoT) für Industrie und Wirtschaft funkt auf mehr als 97% der deutschen Fläche.

Vodafone Deutschland ist mit einem Anteil von rund 30 Prozent am Gesamtumsatz die größte Landesgesellschaft der Vodafone Gruppe, einem der größten Telekommunikationskonzerne der Welt. Vodafone hat weltweit über 300 Millionen Mobilfunk- und Festnetz-Kunden und eine der größten IoT-Plattformen.

Vodafone schafft eine bessere Zukunft für alle. Denn: Technologie ebnet den Weg für ein digitales Morgen. Und bietet Chancen für den Schutz des Planeten. Vodafone arbeitet kontinuierlich daran, sein Geschäft nachhaltiger zu betreiben und die Umwelt zu schützen. Die Ziele: Bis 2025 CO2-neutral und bis 2040 emissionsfrei zu werden. Bereits heute wird der Strombedarf von Vodafone Deutschland zu 100 Prozent durch erneuerbare Energien gedeckt.

Diversität ist in der Unternehmenskultur von Vodafone fest verankert und wird durch zahlreiche Maßnahmen gefördert. Dazu zählen Angebote zur Vereinbarkeit von Familie und Beruf ebenso wie Netzwerke für Frauen, Väter oder LGBT. Vodafone respektiert und wertschätzt alle Menschen: unabhängig von ethnischer Herkunft, Behinderung, Alter, sexueller Orientierung, Geschlechtsidentität, Glauben, Kultur oder Religion.

Weitere Informationen: www.vodafone-deutschland.de oder www.vodafone.com.

*Gender-Hinweis

Lediglich aus Gründen der leichteren Lesbarkeit wird häufig nur die grammatisch männliche Form verwendet. Gemeint sind stets Menschen jeglicher geschlechtlicher Identität.

 

Ute Brambrink

Ute Brambrink

Pressesprecherin

Marilena Preuß

Marilena Preuß

Expert Corporate Communications