Tröpfchenbewässerung - Technik, Anwendungen und Tipps zum Selberbauen

Geschichte der Tröpfchenbewässerung

Wenn man tiefer in eine Materie eintauchen will, sollte man sich zumindest auch ein wenig mit deren Geschichte auseinander setzen und die Technik im Werdegang der Zeit betrachten. Außerdem werden wir im Fall der Tröpfchenbewässerung sehen, dass die allererste Technik, die verwendet wurde um Pflanzen genau die Wassermenge zur Verfügung zu stellen, die sie benötigen, auch heute noch genau so verwendet wird - vielleicht mit einem etwas moderneren Look, aber vom Prinzip her dasselbe.

Die Anfänge von Tröpfchenbewässerung gehen, wie so oft in der Geschichte, bis ins antike China zurück. Dort wurden sogenannte Olla Töpfe vergraben und mit Wasser gefüllt. Olla Töpfe sind normale Ton (Koch-)Töpfe die nicht glasiert oder lackiert wurden und somit eine durchlässige Membranfunktion einnehmen können. Diese Olla Ton Töpfe werden schon seit Jahrhunderten, wenn nicht Jahrtausenden, von verschiedenen Kulturen verwendet und gelten mitunter als eine der wassereffektivsten Bewässerungstechniken. 

Und auf dem genau demselben Prinzip wie diese Ollas, basieren auch unsere Blumat Tonkegel, die in Österreich produziert werden. Die Blumat Tonkegel geben genau die Menge Wasser an die Pflanze ab, die sie benötigen - siehe auch Tensiometer Prinzip.

Aber jetzt zurück zur Tröpfchenbewässerung.

Die Geschichte der Tröpfchenbewässerung, wie wir sie heute kennen, startete in der 2. Hälfte des 19. Jahrhunderts in Deutschland. Es wurde mit Tonrohren und allerlei perforierten Leitungen, eingegraben und oberirdisch verlegt, versucht Wasser punktgenau dorthin zu bringen, wo es die Pflanzen benötigten. Aber im Wesentlichen scheiterten diese ersten Versuche am damals verfügbaren Material (Eisenrohre, Tonrohre und andere Materialen, die man damals verwendete, sind erstens nicht billig und für eine großflächige Anwendung zu aufwändig und zu teuer). Außerdem gab es bei all diesen Versuchen das Problem der Wasserfilterung für die relativ kleinen Öffnungen der ersten Tröpfchentechnik.

Inzwischen wurde in den 1930er Jahren die Überkopfberegnung mit Schlagregnern erfunden und hatte innerhalb sehr kurzer Zeit weltweit einen sehr großen Erfolg. Damit war vorerst die Großflächen Bewässerung für die Landwirtschaft ermöglicht.

So dauerte es bis nach dem 2. Weltkrieg bis weit in die 1950er Jahre hinein, bis sich bei der Tröpfchenbewässerung wesentliche Fortschritte ergaben. Und diese Fortschritte kamen erst durch den immer weiter verbreiteten Einsatz von Kunststoffen zustande. Mit Kunststoff schien es erstmals möglich relativ günstig Schläuche und Rohre für die Tröpfchenbewässerung herzustellen und damit eine großflächige Anwendung zu ermöglichen.

Und bei der Erfindung von Tröpfchenbewässerung fallen immer wieder zwei Namen die wesentlich dazu beigetragen haben, dass wir diese Technik heute zur Verfügung haben. Der Australier Hannis Thill und vor allem der Polnisch Israelische Simcha Blass (November 27, 1897 – July 18, 1982) gelten als die Väter der Tröpfchenbewässerung. 

Simcha Blass erfand in der ersten Hälfte der 1960er, Kunststoff-Wasser-Emitter die auf dem Prinzip des laminaren Flusses betrieben wurden. Wasser tritt aus einem Rohr aus und wird, wie bei einer Heizschlange, spiralförmig mit einem Kapillarschlauch um das Rohr herumgeführt und damit wird der Ausfluss kontrolliert. Das Prinzip war einfach, jedoch war die Umsetzung vor allem durch die sehr leicht mögliche Verstopfung der Kapillare oft problematisch. 

Jedenfalls führte diese Erfindung zur Gründung von Netafim zusammen mit dem Kibutz Hazerim in Israel im Jahr 1965. Das war der Startschuss für die Tröpfchenbewässerung der Moderne.

Welche Tröpfchen Bewässerungstechnik gibt es?

1965 gab es eine Tröpfchenbewässerung und eine Technik Wasser punktgenau auszubringen, aber seither hat sich sehr viel getan und wie auch bei anderen Dingen gibt es heute eine fast unüberschaubare Menge an verschiedener Technik und die dazu gehörigen Anwendungen.

Wir wollen in diesem Kapitel einen groben Überblick darüber geben welche grundlegenden Unterschiede es bei den einzelnen Tropfschläuchen gibt und wofür was verwendet werden sollte bzw. kann. Das positive an dieser fast überwältigenden Auswahl ist, dass es sehr oft egal ist, was man nimmt bzw. es nicht die eine Lösung gibt und man damit keinen Fehler macht, wenn man das eine statt dem anderen absichtlich oder unabsichtlich gewählt hat. Oft müssen persönliche Vorlieben oder eben das Budget darüber entscheiden, ob man eher das eine oder doch lieber das andere wählt.

Fangen wir also an.

Tropfschläuche, Tropfrohre, Einzeltropfer oder doch Perlschläuche?

1965 gab es, wie gesagt, die eine Tröpfchen Bewässerung, die Mutter von allen, diesen unterschiedlichen Kindern von heute. Und damit man diese Kinder von einander unterscheiden kann, gibt man ihnen verschiedene Namen.

Bei der professionellen Tröpfchenbewässerung unterscheidet man vorrangig dickwandige, mehrjährige Tropfrohre von dünnwandigen oder saisonalen Tropfschläuchen. Die Unterschiede liegen dieses Mal nicht im Detail, sondern sind vielleicht zwar erst auf den 2. Blick, aber dann doch eindeutig sichtbar. Nachfolgend wollen wir alle tropfenden Schläuche oder Teile kurz beschreiben.

Was beiden gemeinsam ist, ist das Herstellungsmaterial. Beide Arten, Tropfschläuche und Tropfrohre für Tröpfchenbewässerungen, werden aus extrudiertem Polyethylen hergestellt. Dasselbe Material wie es in Wasserleitungen verwendet wird.

Und weil wir das häufig gefragt werden, natürlich sind sowohl die Tropfschläuche als auch Rohre trinkwassertauglich. Sie werden, wie gesagt, aus demselben Material hergestellt wie Trinkwasser PE Rohre, aber nur nicht darauf geprüft, weil durch die Öffnungen (Tropfer) und das Aufliegen der Schläuche am Erdboden für sich keine Trinkwassertauglichkeit vom darin fließenden Wasser mehr gegeben ist, da eben von außen Verunreinigungen ins Rohr eindringen können. Siehe auch Wassertrennung bei Gartenbewässerungen.

Tropfschläuche

Tropfschläuche oder auch aus dem Englischen "Tapes" genannt, sind dünne (0,15 mm - 0,6 mm  Wandstärke) Tropfschläuche in verschiedensten Ausführungen. Diese Tropfschläuche werden vor allem dann eingesetzt, wenn Kulturen, die nur ein bis drei Jahre am Feld oder Acker wachsen, mit einer Tröpfchenbewässerung ausgestattet werden sollen. Für Ackerkulturen oder auch Baumschulen müssen 2 Voraussetzungen für den ökonomischen Einsatz von Tröpfchen Bewässerung gegeben sein:

Viele Meter Tropfschlauch müssen einfach und billig auszubringen und genauso einfach wieder einzuholen sein. Und beide Anforderungen erfüllen saisonale Tropfschläuche. Sie sind durch ihre geringe Wandstärke billig in der Produktion und auf einer Rolle haben viele Meter Tropfschlauch Platz. Gleichzeitig spielt die Qualität aber eine eher untergeordnete Rolle und hier gilt mit Sicherheit das Motto Masse statt Klasse. 

Um jetzt keine falschen Anschuldigungen stehen zu lassen. Dünnwandige Tropfschläuche funktionieren zu 100%, nur muss man sich im Klaren darüber sein, dass man hier von abertausenden bzw. Millionen von Metern an Schlauch spricht und dieser Schlauch muss so billig wie möglich produziert werden, um damit die ökonomische Grenze für den Einsatz so tief wie möglich zu legen, damit der Einsatz bei möglichst vielen Kulturen Sinn macht. Die heutige Kunststofftechnik macht es möglich, dass Tropfschläuche in Massen für die Tröpfchen Bewässerung eingesetzt werden können.

Wie gesagt sind diese Tropfschläuche oft nur für eine Kultursaison bei z.B. Erdäpfel, Spargel, Mais oder Salat im Einsatz und werden bei der Ernte mit einer speziellen Bergetechnik wieder vom Acker geholt und mit der neuen Auspflanzung wird ein neuer Tropfschlauch ausgebracht. Die Haupttechnik von der Pumpe über die Wasserfilterung bis zur Verteilung an den Tropfschläuchen bleibt dieselbe und wird nicht getauscht bevor sie kaputt geht, aber der Tropfschlauch wird immer wieder neu ausgebracht und nach Gebrauch entsorgt.

Daher sollte man Tropfschläuche immer unter diesem Hintergrund beurteilen - ein Tropfschlauch ist nicht für die Ewigkeit gemacht und wenn auch der Schlauch selbst nicht von selbst kaputt geht, widersteht ein Tape mechanischen Belastungen oft nicht sehr lange (Traktor fährt drüber) und muss es aber auch nicht.

Im privaten Bereich sieht das natürlich ganz anders aus - setzt man einen Tropfschlauch z.B. im Hochbeet ein, dann halten sich die mechanischen Belastungen denen der Schlauch ausgesetzt ist eher in Grenzen und es wird wahrscheinlich viel eher zu Problemen mit verstopften Tropfern und Mäusefraß bzw. allgemein Tierfraß (Grillen etc.) kommen.

Aber auch hier gilt, dass es sehr unwahrscheinlich ist, dass der Schlauch länger als ein dickwandiges Premium Tropfrohr hält, auch wenn man noch so sehr darauf aufpasst. Dafür betragen die Kosten des Tropfschlauches auch nur einen Bruchteil vom Tropfrohr. 

Betrachten wir nun das andere Ende des Qualitäts- und Kosten-Spektrums. 

Tropfrohre

Tropfrohre nennen wir dickwandige (0,6 mm - 1,1 mm  Wandstärke) langjährige Rohre. Rohre deshalb, weil diese "Schläuche" formstabil rund bleiben wenn sie aufgerollt werden und nicht, wie die saisonalen Tropfschläuche flach zusammen fallen. Das Rohr bleibt auch im aufgerollten Zustand ein Rohr. 

Bei Tropfrohren zählt Klasse statt Masse, wobei nicht gesagt ist, dass nicht auch hier sehr viele Meter davon jährlich produziert werden, aber der entscheidende Unterschied liegt in der Langjährigkeit. Wir haben selbst auf unseren Betrieben unser Flaggschiff Tropfrohr Multibar von Irritec in vielen Fällen mehr als 20 Jahre ohne Probleme in Betrieb! Solche Betriebszeiten sind keine Seltenheit, aber es kommt zugegeben doch auch auf gewisse Umstände drauf an und natürlich auch auf die Qualität des Produktes. Fast ein jeder Hersteller hat 1-2 Premium Tropfrohre im Programm und die kosten Ihr Geld, aber bringen auch ihren erwarteten Nutzen.

Und analog zu den Tropfschläuchen müssen Tropfrohre auch gewisse Anforderungen erfüllen, damit sie für den gedachten Einsatz brauchbar sind. Da diese Art von Tropftechnik fast ausschließlich im Obst- und Weinbau plus anderen langjährigen Kulturen wie z.B. Hopfen, Kastanien, Nüssen, Sanddorn, Kiwis etc. eingesetzt werden, sollten sie zumindest solange die Kultur besteht nicht kaputt werden, da ein Austausch ohne Kulturumtrieb arbeitsaufwändig und teuer ist. Gleichzeitig sind speziell in unserer oststeirischen Gegend die Obst- und Weinkulturen sehr oft im hügeligen Gelände gepflanzt und das verlangt nach einer besonderen Tropftechnik - den druckkompensierten Tropfern. Damit wird sicher gestellt, dass auch bei vielen Metern Höhenunterschied ein jeder einzelne Tropfer trotz hydrostatischem Druckunterschied gleich viel Wasser abgibt wie sein Nachbar-Tropfer, der ein paar Meter niedriger gelegen ist.

Tropfrohre weisen noch einen markanten Unterschied zu den Tropfschläuchen auf. Tropfrohre haben immer eine Art runden Tropfer im Rohr eingearbeitet bzw. eingeschweißt. Mit Tropfer ist das Bauteil gemeint, welches den eigentlichen Tropfen erzeugt - sei es jetzt eben druckkompensiert oder nicht. Bei Tropfschläuchen wird auch meistens ein sehr einfacher Flachtropfer eingearbeitet, aber es kann dort auch nur ein Schlitz mit einem Laser geschnitten sein.  

Für den Landwirt ist die Wahl zwischen Tropfschlauch und Tropfrohr immer recht klar und eindeutig, da sich aufgrund von Kultur oder Anbaumethode gar keine andere Wahl ergibt, aber wie sieht die Auswahl bei Gartenbesitzern aus?

Soll ich saisonale Tropfschläuche oder langjährige Tropfrohre für meine Garten Tröpfchenbewässerung wählen?

Bei dieser Entscheidung hat man ein wenig die Qual der Wahl. Wir raten auch hier sich an den Profis zu orientieren und bei saisonalen Kulturen eher saisonale Tropfschläuche zu verwenden und bei langjährigen eher die Tropfrohre. Gleichzeitig sollte man vielleicht bedenken, dass sich Tropfrohre grundsätzlich sehr gut in einem Bogen legen lassen, ohne zu knicken. Damit eignen sie sich z.B. sehr gut für ein Hochbeet wo man ein paar Mal mit einem Schlauch hin und her gehen sollte. In einem Glashaus oder Gartengewächshaus, sowie offenen Gemüsegarten mit Salaten und sonstigem Gemüse, kann man dann doch auch den Tropfschlauch wählen. Für Bäume und Hecken empfiehlt es sich immer das stabilere Tropfrohr zu nehmen. 

Eine letzte Sache sollte man bei der Wahl auch noch bedenken. Tropfschläuche dürfen mit nur sehr wenig Druck - maximal 1,5 bar betrieben werden. Tropfrohre hingegen sind meistens bis 4 bar Druck geeignet. Hauswasserwerke oder Ortswasserdruck liegt meistens in diesem Bereich - das heißt für Tröpfchenbewässerung mit Tropfschläuchen sind Druckminderer fast unerlässlich.

Kann ich meine Tröpfchenbewässerung selber bauen?

Fast nichts leichter als das.

Folgende Dinge sollte man sich überlegen:

• Welche Kultur wird bewässert und welchen Tropfschlauch will ich dafür verwenden (man kann auch Tropfschlauch und Rohr im selben System mischen)?
• Wie lange ist das verwendete Tropfrohr/Schlauch und welche Zuleitung bis zum Tropfrohr steht mir zur Verfügung bzw. welche Zuleitung habe ich geplant?
• Will ich die Tröpfchenbewässerung automatisieren und mit einer Bewässerungssteuerung ausstatten?
• Welches Wasser wird dafür verwendet? Trinkwasser - kein Problem, Oberflächenwasser aus Teich, See oder dgl. verlangt einen Filter.
• Welcher Druck herrscht in der Zuleitung?

Wenn man sich entschieden hat welche Tropfschläuche man nehmen will (siehe oben entweder saisonal dünnwandig oder eher mehrjährig dickwandige Tropfschläuche), muss man als erstes aufpassen, dass man die richtige Art von Verbindern für entweder Tropfschlauch oder Tropfrohr auswählt.

Diese lassen sich sehr einfach an der Form unterscheiden.