Details
Sensorgestützte Stadtgrünpflege in Jena
Beschreibung
Um die Bewässerung von Stadtbäumen vor dem Hintergrund zunehmender Hitze- und Trockenperioden effizienter und ressourcenschonender zu gestalten, sollen an ausgewählten Baumstandorten im Boden in unterschiedlichen Tiefen Sensoren zur Feuchtemessung angebracht werden. Die Daten sollen Auskunft darüber geben, wie groß der Wasserbedarf der Pflanzen tatsächlich ist und wie sich die Bodenfeuchte in verschiedenen Bodenschichten und an verschiedenen Orten verändert.
Da nicht jeder Baum mit Sensoren versehen werden kann und soll, werden Referenzflächen gebildet, die jeweils für gleiche oder sehr ähnliche Standortbedingungen stehen. Pro Referenzfläche werden dann – je nach Größe - bis zu fünf Sensoren in verschiedenen Tiefen installiert. Bei den Sensoren handelt es sich um LoRaWAN-fähige Sensoren, die ihre Daten über das flächendeckend verfügbare LoRaWAN-Netz der Stadt senden. Die gewonnenen Daten zur Bodenfeuchte werden über die urbane Datenplattform „WISSENsAllmende Jena“ gemanagt und visualisiert. Auf Grundlage der Daten soll die Gießroute der städtischen Baumpflege angepasst werden.
Projektverlauf
Im Rahmen der Strategieerstellung zum Modellprojekt Smart City Jena wurden in der Stadtverwaltung und den Eigenbetrieben bestehende Herausforderung und Bedarfe abgefragt. Die städtische Baumpflege (KSJ) verwies dabei auf den zunehmenden Trockenstress bei Stadtbäumen in der Vegetationsperiode, der vermehrt zum Absterben dieser führt. Das wirkt sich nicht nur negativ auf das Stadtklima aus, sondern verursacht auch hohe Folgekosten durch notwendige Ersatzpflanzungen. Vor diesem Hintergrund wurde im Förderprogramm eine entsprechende Maßnahme konzipiert.
Zunächst wurden verschiedene Sensoren von verschiedenen Herstellern getestet. Ziel war es hier, für den Anwendungsfall geeignete Sensoren in Bezug auf Haltbarkeit, Zuverlässigkeit, Praktikabilität und Preis mit einem geeigneten Messverfahren zu finden. Es zeigte sich, dass das Thema Bodenfeuchte im Zusammenhang mit dem Wasserbedarf von (Stadt-)Bäumen sehr komplex ist. Die Auswahl der passenden Sensoren und der passenden Messmethode erfordert eine intensive Auseinandersetzung mit dem Thema. Aktuell wird das Projekt nur in einem Stadtteil Jenas ausgerollt, um zu testen, ob sich die Gießroutine auf Grundlage von Bodenfeuchtedaten bedarfsgerechter anpassen lässt.
Mehrwert
In den letzten Jahren rückt die Bedeutung von Grünflächen in Städten immer mehr in den Fokus. Sie dienen nicht nur als Erholungs- und Freizeiträume für die Bewohner, sondern werden auch aufgrund ihrer klimaregulierenden Funktionen immer wichtiger. Eine ausreichende Versorgung des Stadtgrüns mit Wasser gestaltet sich aktuell in der Vegetationsperiode aufgrund von zunehmender Trockenheit, Hitze und Wasserknappheit jedoch immer schwieriger. Die Bewässerung des Stadtgrüns und damit auch die Bewässerung der Bäume muss zukünftig bedarfsorientierter und ressourcenschonender erfolgen. Ein datengestütztes Monitoring kann dabei hilfreich sein. Im Rahmen des Projektes wird eruiert, ob Bodenfeuchtesensoren für ein solches Monitoring geeignet sind. Nach Abschluss des Projektes werden die Ergebnisse in geeigneter Form veröffentlicht, sodass andere Kommunen von den Erfahrungen profitieren können.
Fazit & Ausblick
Im weiteren Verlauf des Projektes wird sich zeigen, inwiefern Bodensensoren für ein Monitoring von Stadtbäumen geeignet sind und ob sich damit ein relevanter Mehrwert – zunächst für die Baumpflege in Jena – erzielen lässt. Ggf. ergibt sich innerhalb der Projektlaufzeit aber auch noch die Möglichkeit andere und effizientere technische Lösungen für ein solches Monitoring einzusetzen. Vielversprechende Lösungen, die auf Satellitendaten und künstlicher Intelligenz basieren, sind derzeit in der Entwicklung.
