Beton Hintergrund

CREABETON BAUSTOFF AG, über 7'000 Artikel aus Beton.

Intelligente Baumgrube für gestresste Stadtbäume

Dank moderner Technik können sich hitzegeplagte Bäume bemerkbar machen, wenn ihnen das Wasser ausgeht. Zusammen mit der Fachhochschule Ost entwickelt die CREABETON derzeit eine intelligente und kommunizierende Baumgrube.
Baumwurzelschutz Stadt

Mit der Klimaerwärmung werden Bäume im urbanen Raum immer wichtiger. Indem sie Schatten spenden und beachtliche Mengen Wasser verdunsten, wirken sie der Überhitzung entgegen. Die Pflege der Bäume ist für die Städte aufwändig. Wegen Tausalz, Platzmangel, Hitze und Trockenheit nehmen jedes Jahr unzählige Bäume Schaden und müssen ersetzt werden. Wenn sie Symptome von Stress zeigen, kommt Hilfe oft schon zu spät.

Ein Bauteil, das selbstständig kommuniziert

Auf der Suche nach einer Lösung für das Problem kam Christian Graf von der Fachhochschule Ost in Rapperswil (FHOst) die Idee einer «intelligenten» Baumgrube. Der Professor für Projektierung und BIM trat damit 2019 an die CREABETON heran. Daraus entstand ein Forschungsprojekt an der FHOst im Auftrag des führenden Schweizer Herstellers von Betonfertigprodukten. «Die intelligente Baumgrube ist ein kommunizierendes Bauteil, das hilft, den Unterhalt und die Ressourcen zu optimieren», erklärt Sascha Pfyl, Technischer Berater Gartenbau der CREABETON. «Mit seiner Technik kann dieses Bauteil Wassermangel im Wurzelbereich eines Baumes feststellen und an eine Datenplattform melden. So erkennt der Unterhaltsdienst ohne Abklärung vor Ort, dass der Baum Wasser braucht. Denkbar ist auch der Einbau einer Bewässerungsanlage, die beim Erreichen des kritischen Grenzwertes automatisch anspringt.»

Animation und Visualisierung der intelligenten Baumgrube

Diese Animation wurde zu Projektbeginn erstellt. In der Zwischenzeit kamen neue Ideen und Optimierungsvorschläge, wie beispielsweise den Einbau einer Bewässerungsanlage, hinzu.

Von der Marktanalyse zum Prototyp

Die Marktanalyse der FHOst ergab ein grosses Nachfragepotenzial für die intelligente Baumgrube. Im nächsten Schritt klärten die Forschenden ab, welche Daten benötigt werden und welche Technik sich eignet. Nach vielen Tests fiel die Wahl auf einen Sensor, der die Bodentemperatur und das dem Baum zur Verfügung stehende Wasser misst. Für die Datenübermittlung an die zentrale Plattform entschieden man sich für das Mobilfunknetz, da es praktisch jeden potenziellen Standort abdeckt. Ein Prototyp des Technikpakets wurde 2020 gebaut, und im Juni 2021 startete schliesslich die Erprobung mit zwei Prototypen am Produktionsstandort Däniken und am Hauptsitz der CREABETON in Rickenbach.

Einbau Baumschutz

Miniaturisieren und optimieren

Nach einem halben Jahr zieht Sascha Pfyl eine positive Zwischenbilanz: «Technisch funktioniert es sehr gut. Aber wir brauchen noch Daten von mehr Standorten und unterschiedlichen Bedingungen. Der Sommer 2021 war sehr nass, wir müssen das System auch bei Trockenheit und Hitze testen.» Vom Prototyp zum Serienprodukt sei es ein langer Weg. Das Ziel sei eine technisch einfache Lösung, die sich in jedes Baumgrubenmodell integrieren lasse: «Es muss ein geschlossenes und vandalensicheres System sein. Deshalb müssen die Komponenten jetzt noch miniaturisiert und optimiert werden. Wichtig für den Erfolg ist auch ein benutzerfreundliches Handling der Daten.»

Die CREABETON verfügt bereits heute über diverse Baumwurzelschutzlösungen. Das grosse Ziel ist es, eine System zu finden, welches mit den gängigen Systemen kompatibel ist. 

Partner für Pilotprojekte gesucht

Wie lange sollen die Intervalle zwischen den Messungen sein? Braucht es einen Anschluss ans Stromnetz oder reicht ein Akku und ein Solarpanel? Wie sieht die Lösung für freistehende Pflanzenkübel aus? Und wie liesse sich eine automatische Bewässerung anschliessen?

«Es gibt noch viel zu tun, aber wir kommen mit grossen Schritten voran», sagt Sascha Pfyl.

Um die Datenbasis zu erweitern und mehr Erfahrungen unter verschiedenen Bedingungen zu sammeln, sucht die CREABETON Partner für weitere Pilotprojekte. Gemeinden oder Unternehmen, die sich für die intelligente Baumgrube interessieren, können sich melden.

Sascha Pfyl
Sascha Pfyl

Technischer Berater Gartenbau

E-Mail

Visualisierung Roadmap Baumgrube

  • Marktforschung (2019): Die FHOst klärt die Bedürfnisse potenzieller Anwender ab.

  • Projektstart (2019): Erarbeitung der Grundlagen (Pflanzenphysiologie, Datenbedarf, Evaluation der technischen Komponenten)

  • Prototyp (2020): Bau eines Technikpakets mit Sensoren und Datenübermittlung

  • Pilotprojekte (ab Juni 2021): Prototypen im Test in Däniken und Rickenbach

  • Auswertung (Herbst 2021): Analyse der Messdaten

  • Optimierung (2022): Weiterentwicklung des Systems unter Einbezug der Erkenntnisse aus Pilotprojekten

  • Markteinführung

 

Am Event NXT50 vom VersuchStollen Hagerbach erzählte Sascha Pfyl. Christian Graf und David Risi (Stadtgärtnerei, Stadt Luzern) über die Bedürfnisse von Stadtbäumen und den Projektstand der Intelligenten Baumgrube.