WATERMED4.0 – Intelligente Technologien zur Verbesserung der Qualität und Sicherheit der Landwirtschaft im Mittelmeerraum

Laufzeit: Juni 2019 - Mai 2022
Auftraggeber / Zuwendungsgeber:
PRIMA (Partnership for Research and Innovation in the Mediterranean Area) programme supported under Horizon 2020, the European Union’s Framework Programme for Research and Innovation.
Kooperationspartner: University of Murcia; Central Board of Users of Vinalopó Basin, L'Alacantí and  Water Consortium of Low Marina; Spanish National Research Agency CEBAS –CSIC; University of Oran1, Ahmed Ben Bella. LAPECI laboratory; University of Djilali Bounaama Khemis Miliana. Research laboratory of agricultural production and sustainable development of natural resources; Arvum Agriculture & Technological Services S.L.; Turkish Water Institute SUEN
Webseite:

http://www.agrophotovoltaik.de/

http://www.watermed-project.eu/

Projektfokus:
© Fraunhofer ISE
Unterseite eines APV-Arrays, das mit bifazialen Modulen installiert ist.

WATERMED4.0 zielt auf die effiziente Nutzung und Bewirtschaftung konventioneller und nichtkonventioneller Wasserressourcen durch intelligente Technologien zur Verbesserung der Qualität und Sicherheit der mediterranen Landwirtschaft in semi-ariden Gebieten. Unter dem vierten Ziel des Projekts ist die Analyse des Potenzials von Agrophotovoltaik-Anwendungen (APV) in Bezug auf eine Reduzierung des Bewässerungsbedarfs durch Abschattung, PV-basierte Wasseraufbereitung von minderwertigem Wasser (LQW) zur Vermeidung oder Minderung der Bodenversalzung und Forschung zur Analyse, wie Wasserpumpen, Sensoren, Wasseraufbereitung oder andere elektrische Geräte des Wassersystems den von der PV-Schicht erzeugten Strom nutzen können.

Die Hauptzielsetzung von WATERMED 4.0 besteht darin, ein integriertes Entscheidungsunterstützungssystem auf der Grundlage des »Internet of Things« (IoT) zu entwickeln und anzuwenden, um den gesamten Wasserkreislauf in der Landwirtschaft zu verwalten, die Wasserressourcen (konventionell und nichtkonventionell) und den Wasserbedarf zu überwachen, einschließlich der Messung von wirtschaftlichen, energetischen, sozialen und Governance-Faktoren, die die Effizienz der Wassernutzung in den landwirtschaftlichen Erzeugungsgebieten des Mittelmeerraums beeinflussen.

WATERMED wird eine IoT-basierte Plattform entwerfen und entwickeln, die auf einer mehrschichtigen Architektur basiert, die verschiedene Arten von Diensten berücksichtigt, um deren Replikation und Anpassungsfähigkeit an verschiedene Kulturen und Standorte sicherzustellen. Vollständig replizierbare Dienste befassen sich mit IoT-Diensten, virtuellen Einheiten und Speicherdiensten sowie mit der Datenanalyse und dem maschinellen Lernen. Vollständig anpassbare Dienstleistungen befassen sich mit Fragen des Wasserdatenmanagements, die sich auf generische analytische Dienstleistungen in bestimmten Techniken für verschiedene Arten der Bewässerung und Wasserverteilung spezialisieren. Diese Dienste können eine Anpassung erfordern, wenn ein neuer Pilot entworfen, entwickelt und eingesetzt wird. Schließlich erfordern anwendungsspezifische Dienste einen höheren Entwicklungsaufwand, da sie bestimmte Betriebe bedienen. Die Architektur kann in einer Reihe von Bereitstellungskonfigurationen implementiert werden, die den Einsatz intelligenter Algorithmen und Analysen in der Cloud, nebelbasierte intelligente Entscheidungen auf dem Betriebsgelände und möglicherweise mobilen Nebel beinhalten.

Der Gesamtansatz dieses Vorschlags besteht darin, die Effizienz bei der Bewirtschaftung der konventionellen und nichtkonventionellen Wasserressourcen für die Landwirtschaft aus einer ganzheitlichen Perspektive zu erhöhen. Die neue Perspektive geht davon aus, dass Technologieentwicklung, gesellschaftliches Engagement, Governance und Wissenstransfer durch die neuen Möglichkeiten der Digitalisierung durch eine offene Plattform in einer Form, die den Bedürfnissen der Endnutzer und der damit verbundenen Lieferkette am besten entspricht, von Hochwasser (Wasserwirtschaftsbehörden, Wasserplanungsorganisationen, Kläranlagen, Technologie-KMUs) bis zum Grundstück (Bewässerungsgemeinschaften, Landwirte und Technologie-KMUs) verbessert werden.  Die erwarteten Auswirkungen werden während des gesamten Wasserkreislaufs für die Landwirtschaft leicht zu überwachen sein, in Echtzeit durch das Internet der Dinge und Dienstleistungen gesteuert und dazu beitragen, die Menge und Qualität des für die Landwirtschaft verfügbaren Wassers zu erhöhen und Wasser und Nährstoffe zu sparen.