Kurzbeschreibung
Problem
Im städtischen Bereich steht Pflanzen aufgrund
der fortschreitenden Flächenversiegelung nur wenig Boden zur Verfügung,
über den sie Wasser aufnehmen können. Besonders Bäume sind bedroht,
da Schäden oft erst festgestellt werden können, wenn es bereits zu spät ist.
Lösung
Im Sinne der Nachhaltigkeit soll die Wasserversorgung
der Bäume und Hecken durch Bodenfeuchtigkeitsmessungen und
smarte Analysen optimiert werden, um Dürreschäden zu vermeiden.
Die Stadtgärtnerei St. Veit betreut insgesamt über 1700 Bäume, viele
Kilometer Sträucher und zahlreiche Rasenflächen,
viele davon befinden sich in Straßenteilern oder -inseln im innerstädtischen Bereich.
Dadurch
haben diese Pflanzen oft nur sehr wenig Erde zur Verfügung und können weniger Wasser
aufnehmen.
Besonders in den Sommermonaten müssen viele Pflanzen täglich gegossen werden, wobei die
Menge an
Wasser, die verabreicht wird, auf jahrelanger Erfahrung beruht.
Vielfach werden unnötige Wege zurückgelegt und es treten häufig Fehler auf, was dazu führt,
dass
manche Pflanzen zu wenig oder zu viel Wasser bekommen.
Solche Fehler können bei Bäumen und Sträuchern erst nach Wochen oder Monaten ersichtlich
sein,
oftmalig führt dies zum frühzeitigen Tod einer Pflanze, was hohe Kosten mit sich zieht.
Aus diesen Gründen wird eine Lösung gesucht, die dabei hilft, bei Fehlern schnell eingreifen
zu
können. Konkret sollen Sensoren bei wichtigen Pflanzen in der Stadt eingebaut werden,
welche die Gesundheitsdaten der Pflanzen erfassen und an eine Applikation übermitteln, die
die
empfangenen Daten auswertet und anzeigt.
Im Sinne der Nachhaltigkeit soll der Gießvorgang optimiert und Ressourcen geschont werden.
Am
Ende der Arbeit sollen die Gärtner*innen der Stadtgärtnerei Einsicht in die Gesundheitsdaten
dieser Pflanzen haben, um Bäume und Sträucher nur dann zu gießen, wenn es wirklich notwendig
ist. Dadurch sollen Kosten in der Höhe von mehreren tausend Euro im Falle des Todes
eines Baumes vermieden werden, was auch einen finanziellen Gewinn für die Stadt bedeutet.
Die
benötigten Sensoren inklusive der benötigten Funkmodule werden von der Kelag Wärme GmbH zur
Verfügung gestellt.
Projektpartner
Album
Im
PlantCare Album
sind einige Bilder des Projekts ausgestellt.
Hier wird laufend unser Fortschritt gezeigt.
Technische Details
Bei Interesse können hier
technische Details
eingesehen werden.
Hardware
Sensoren
Sentek Drill & Drop Sonden
Die Sentek Drill & Drop Sonde kann nicht nur die Bodenfeuchtigkeit, sondern auch die Bodentemperatur und den Salzgehalt im Boden messen. Informationen über den Salzgehalt sind besonders im Winter und frühen Frühling von Vorteil, um feststellen zu können, ob sich das Streusalz im Boden bereits aufgelöst hat. Hier wird ein kapazitives Messverfahren angewendet. Von diesen Sensoren wurden drei Stück in St. Veit installiert.
Metos EC-5
Der Metos EC-5 ist ein kostengünstiger Bodenfeuchtesensor. In St. Veit kommen sieben dieser Sensoren zum Einsatz.
Übertragung
LoRa-WAN
LoRa
LoRa ist ein Wireless-Netzprotokoll und besitzt den großen Vorteil, dass es sehr energiesparend kleine Datenmengen über eine große Reichweite versenden kann. Die Reichweite beträgt bei idealen Bedingungen zehn Kilometer. In Europa werden die Daten dabei mit einer Frequenz von 868MHz übertragen. Jeder Sensor besitzt ein LoRa-Sendemodul, welches stündlich die Sensordaten an einen Datenspeicher übermittelt. Die Sendemodule haben eine Akkulaufzeit von fünf bis zehn Jahren.
Software
Backend
MySQL
MySQL wird zur Datenspeicherung verwendet. Die Sensordaten werden periodisch vom Kelag-Datenspeicher in unsere Datenbank geladen.
Spring Framework
Spring greift auf die Datenbank mittels JPA & Hibernate zu und verarbeitet die Daten so weiter, dass diese vom Frontend mittels API-Schnittstelle abgefragt werden können.
Kontakt
Fragen
beantworten wir gerne, für Feedback
haben wir immer ein offenes Ohr
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