Die Frostschutz-Beregnung es erneut zu Schäden, dieses Mal großen Ausmaßes. In manchen Fällen...

AbbDurch Beregnung vereister Apfelbaum

Der Ursprung derFrostschutz-Beregnung liegteinige Jahrzehnte zurückund beruht auf einerzufälligen Beobachtung derSchutzwirkung des durcheine Beregnungsanlage ineiner Frostnacht auf diePflanzen ausgebrachtenWassers. Doch fand dasVerfahren derFrostschutz-Beregnung erstsehr viel später nach dertechnischen Weiter-entwicklung der Beregnungsanlagen, insbesondere nach derKonstruktion der kleinen, betriebssicheren Drehstrahlregner,zögernd Eingang in die Praxis. Erste kräftige Impulse erhieltdie Frostschutzberegnung nach den starken Maifrösten Jahre1953. Die bei niederwüchsigen, großblättrigen und allgemeinals frostempfindlich bekannten Intensivkulturen wie Erdbeeren,Kartoffeln, Tabak, Chrysanthemen usw. erzielten großartigenErfolge, wurden in der Folgezeit auch als gültig für alleanderen zu schützenden Kulturen, insbesondere Weinrebenund Obst, angenommen. Zwischen 1952 und 1957 wurden aufder Bemessungsgrundlage der für niederwüchsige Kulturengewonnenen Werte und Planungsgrundlagen großeBeregnungsanlagen erstellt. Praxis und Industrie entwickelteneine außerordentliche Aktivität; der Erfolg wurde dieserInitiative viele Jahre lang völlig gerecht und wurde auch vonder Wissenschaft bestätigt.

Zu dieser schnellen Entwicklung hat zweifellos beigetragen,dass die Schutzwirkung der Beregnung unbestritten höher liegtals die z. B. des Räucherns, des Heizens und derLuftumwälzung, und dass das Beregnungsverfahren

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Die Frostschutz-Beregnung

gleichzeitig einen außerordentlich geringen Arbeitsaufwandund vor allen Dingen einen geringen Arbeitskräftebedarfwährend der Frostnächte erfordert. Als weiteres sehr wichtigesMoment kommt hinzu, dass die Beregnungsanlage imSommer zur ertragserhöhenden und qualitätsverbesserndenBodenbefeuchtung eingesetzt werden kann, ebenso zurDüngung, Schädlingsbekämpfung, zur Klimatisierung undFarbverbesserung. Die ersten Rückschläge erlitt das Jahr1957. Zum ersten Mal konnte die FrostschutzberegnungSchäden im Weinbau nicht verhindern. Man sprach sogar voneiner Katastrophe, weniger wegen des Umfangs derTeilschäden als vielmehr wegen der Enttäuschung darüber,allem Anschein nach in der Frostschutzberegnung doch nichtdas absolut sichere Mittel zur Frostschadenverhütung imWeinbau gefunden zu haben. Die damaligen Fehlschlägehatten aber ihr Gutes. Lebhafte Diskussionen entspannen sichauf breiter Ebene über die Ursache der Schäden, überHandhabung und Grenzen der Frostschutzberegnung. Manerkannte, dass die Praxis und Industrie in ihrem PionierhaftenElan der Wissenschaft davongelaufen waren und es zeigtesich, wie wenig man im Grunde über die Theorie dieserFrostschutzmaßnahmen wußte. Die Zahl der theoretischenund experimentellen Untersuchungen stieg daraufhin stark an.Aus dem Protokoll der von Perrot einberufenen erstenFrostschutztagung in Bad Liebenzell geht am besten hervor,wie widersprüchlich die Ansichten und die durch dieMisserfolge eingetretene Unsicherheit damals waren.

Die Debatten über die Frage der richtigen Planung, destechnischen Ausbaues, des rechtzeitigen Einschaltens derBeregnung, wie auch über die Wind- undLuftfeuchtigkeitseinflüsse, die Niederschlagsverteilung undUmdrehungsgeschwindigkeit der Regner waren noch nichtbeendet, als die „zweite Katastrophe" eintrat. Im April 1959,als sich die Reben wieder gerade ,,in der Wolle" befanden,

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kam es erneut zu Schäden, dieses Mal großen Ausmaßes. Inmanchen Fällen musste man sich der Erkenntnis beugen,dass die Schäden in den beregneten Weinbergen vielfachgrößer waren als in solchen, wo keine Frostschutzmaßnahmendurchgeführt worden waren. Die Diskussion um dieFrostschutzberegnung entbrannte mit größerer Heftigkeit als jezuvor. In Anbetracht des besonderen und außergewöhnlichenCharakters der Fröste (geringe Luftfeuchtigkeit von 50 - 60%bei Frostbeginn und Tiefsttemperaturen teilweise bis -7°Cund -10°C) wurde die Klärung der komplizierten physikalischenVorgänge beim Einsatz der Beregnungsanlage als vordringlicherkannt. Man war sich klar, dass es sich offensichtlich vielweniger um technische Probleme als, um die Beherrschungder klimatologischen und pflanzen-physiologischenZusammenhänge handelte. Weiterhin wurde es als Gebot derStunde betrachtet, Vorschläge für die apparative Ausrüstungvon Frostschutzanlagen hinsichtlich der Frostwarnung sowieder Messung, Registrierung und Überwachung derklimatologischen Daten (Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Wind)und des Betriebsablaufes während der Frostnacht (Einschalt-und Ausschaltzeitpunkt der Anlage, Betriebsunterbrechungenusw.) auszuarbeiten. Es zeigte sich nämlich, dass dieUntersuchung der Schadensursachen außerordentlicherschwert war dadurch, dass kaum irgendwo objektiveAufzeichnungen über das Geschehen in Frostnächten zurVerfügung gestellt werden konnten und die Auskünfte desEinsatzpersonals sehr subjektiv gefärbt waren.Auch die Misserfolge der Frostschutzberegnung bei Reben imFrühjahr 1959 hatten einige Tagungen zur Folge. Die erstewar die wiederum von PERROT veranstaltete zweiteFrostschutztagung in Bad Liebenzell bei der seitenszahlreicher Sachverständiger aus dem In- und Ausland dieneuen Gesichtspunkte und Erkenntnisse besprochen understmals auch die Idee der von PERROT entwickeltenintermittierenden Beregnung bekannt gegeben worden war. Es

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klärte sich deutlich ab, dass die Frühjahrsfrostschäden einmalauf die extrem tiefen Frosttemperaturen (zu geringeWassermenge) zurückzuführen und zum anderen die Anlagenvielfach zu spät eingeschaltet worden waren.Der Forderung insbesondere der Weinbauern nachAusstellung verbindlicher Richtlinien zur Handhabung derFrostschutzberegnung wurde bei einer anschließendenTagung in Stuttgart-Hohenheim stattgegeben. Dort wurde vonFachleuten und Praktikern aus Italien, der Schweiz und derBundesrepublik Deutschland die Erstfassung der Richtlinienfür die Frostschutzberegnung beraten und beschlossen. Mitdiesen „Richtlinien" wurde ein Meilenstein in der Geschichteder Frostschutzberegnung gesetzt. Sie wurden in derFolgezeit, jeweils neuen Erkenntnissen folgend, ergänzt undim Jahre 1964 von WITTE (40) im Auftrage desBundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft undForsten, Bonn, veröffentlicht. Die „Richtlinien" sind für diePraxis ausgearbeitet worden; sie sind in erster Linie für dieObst- und Weinbautechniker, dieVorstände der Winzer- undObstbaugenossenschaften,Pflanzenschutztechniker, land-wirtschaftlichen Berater, dieEinsatzleiter bei der Frostabwehrsowie auch natürlich für dieProjektingenieure bestimmt. Eskann mit Sicherheit gesagt werden,dass die gründliche Beachtung derständig auf den neuesten Standgebrachten „Richtlinien" schon jetztMißerfolge mit derFrostschutzberegnung praktischausschließen.

Abb. 2Frostschutzberegnung beiFrühkartoffeln


Die Frostschutzberegnung und ihre wichtigstenphysikalischen, pflanzenphysiologischen,meteorologischen und technischen Grundlagen

FrostschutzwirkungDie Schutzwirkung der Frostschutzberegnung geht .physikalisch gesehen von der bei der Umwandlung desWassers in Eis freiwerdenden Erstarrungswärme aus. Dasverregnete Wasser benetzt die Pflanzen, kühlt sich an diesenab und gefriert ab 0°C oder etwas darunter. Beim Abkühlenwird bereits eine geringe Wärmemenge (1 cal je g Wasser undGrad Celsius) frei. Die weitaus größere Wärmemenge liefertjedoch das Wasser beim Gefrieren, nämlich 80 calErstarrungswärme je Gramm Wasser. Diese Wärmemengereicht aus, um ein Absinken der Temperatur der vomgefrierenden Wasser umgebenen Pflanzenteile auf unterhalbvon etwa -0,5°C liegende Temperaturen zu vermeiden,vorausgesetzt, dass eine dauernde Wärmezufuhr durchständiges Gefrieren von Wasser erfolgt. Letzteres istdeswegen erforderlich, weil die Pflanze umgebende Eisschichtnur ein ganz geringes Isolierungsvermögen besitzt, d. h. nachBeendigung des Erwärmungsvorganges schnell die Abkühlungeinsetzt (Verlust der vorher zugeführten Wärme in etwa 1-4Minuten je nach Pflanzenart und -form, der Außentemperaturund den Ausstrahlungsbedingungen). Aus diesem Grunde istalso eine laufende Anfeuchtung der zu schützendenPflanzenteile erforderlich.Voraussetzungen für eine höchstmögliche Schutzwirkung sindgenügende Beregnungsdichten und eine praktischununterbrochene Benetzung der Pflanzen. Ein pausenloserTropfenfall wäre nur mit Düsen zu erreichen, derenAnwendung sich jedoch infolge der mit den viel zu hohenBeregnungsdichten verbundenen negativenFolgeerscheinungen und aus ökonomischen Gründen völligverbietet. Statt dessen werden ausschließlich kleine

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Drehstrahlregner mit geringer Beregnungsdichte zwischen 2-3,5 mm/h und einer Umdrehungszeit, die eine Minute nichtübersteigt, verwendet. Nur mit solchen kurzen Intervallenzwischen den Benetzungen ist eine rationelle Ausnutzung desverregneten Wassers und eine relativ hohe Schutzwirkung zuerzielen.Die zur sicheren Frostschadensverhütung notwendigeBeregnungsdichte ist von einer Reihe von Faktoren abhängig.Zu nennen wären zunächst die im Pflanzenbestandherrschende Temperatur, die Dauer der Benetzungsintervalleund die Windgeschwindigkeit. Bei Windfrost spielt auch dieGröße der relativen Luftfeuchtigkeit eine wichtige Rolle für dienotwendige Beregnungsdichte. Je niedrig die Luftfeuchte ist,desto größer ist der Wärmeentzug durch Verdunstung unddamit desto stärker die Schutzwirkung der Beregnunggemindert. Von großer Bedeutung für die Schutzwirkung dereinzelnen Beregnungsdichten ist weiterhin dasGrößenverhältnis der von Ästen, Zweigen, Knospen usw.gebildeten Wasserauffangfläche zur beregneten Bodenfläche,außerdem der Abstand der zu schützenden Pflanzenteile vonder Bodenoberfläche. Grundsätzlich kann gesagt werden,dass je größer die Pflanzenauffangfläche im Verhältnis zurgesamten Beregnungsfläche und je geringer derPflanzenabstand vom Boden ist, um so geringer die für einengewünschten Schutzeffekt benötigte Beregnungsdichte zu seinbraucht. Aus diesen Betrachtungen erklärt sich die besondersgute Schutzwirkung und risikolose Anwendung derFrostschutzberegnung bei allen frostempfindlichen,niederwüchsigen Kulturen, wie Erdbeeren, Tabak, Tomaten,Frühkartoffeln, Buschbohnen und Zierpflanzen (z. B. Azaleen,Chrysanthemen, Dahlien), aber auch bei Obstgehölzen, diedurch die Vielzahl ihrer Aste und Zweige trotz geringerLaubentwicklung zur Zeit der Frostgefährdung noch eineausreichende Auffangfläche besitzen.


Allerdings muss hier die verregnete Wassermenge größer alsbei den niedrigen Kulturen sein. Schwieriger sind dieVerhältnisse bei den Reben. Hier ist Vorsicht geboten. Durcheine genaue Befolgung der „Richtlinien" wird jedoch jedesRisiko ausgeschaltet.

Kritische PflanzentemperaturEs wurde weiter oben gesagt, dass das Gefrieren des inkurzen Intervallen zugeführten Wassers die Pflanzenteile aufeiner Temperatur von etwa -0,5°C hält und sie damit vor demErfrieren schützt. In diesem Temperaturwert muss man alsodie kritische Temperatur sehen, unter die bei derFrostschutzberegnung die Pflanzentemperatur nicht absinkensoll und bei der oder über der eine Anlage in Betriebgenommen werden muss. Hierzu ist zu bemerken, dass anund für sich die normale Frostresistenz der Pflanzen vielgrößer ist als die erwähnte kritische Temperatur, also tiefer als-0,5°C liegen kann. Dieses Phänomen ist auf denUnterkühlungseffekt des Zellsaftes zurückzuführen. Unter derUnterkühlungsfähigkeit hat man die Eigenschaft zu verstehen,dass selbst wärmebedürftige Kulturarten wie z.B. dieTomatenpflanze zeitweise Temperaturen bis -2,5°Cüberdauern, ohne Schaden zu nehmen, obwohl derGefrierpunkt des Zellsaftes bei etwa -0,5°C liegt. Man nimmtan, dass sich der Zellsaft bei völliger Ruhe und langsamsinkender Temperatur unter seinen theoretischen Gefrierpunktabkühlt ohne zu gefrieren.


Bis zu welcher Grenze das möglich ist, hängt vomphysiologischen Entwicklungszustand der Pflanze ab, von derDüngung, von der Dauer der Kälteeinwirkung und derIntensität des Temperaturabfalles. Die kritische Temperatur istalso nicht arten- oder sortentypisch konstant.

Abb.3Kritische Pflanztemperaturen beim Frostschutz durchBeregnung(nach V. Pogrell u. Kidder}

Durch die Beregnung wird nun diese Unterkühlungsfähigkeitder Pflanzen mehr oder weniger vollständig aufgehoben unddie kritische Temperatur in den Bereich von 1°C bis -0,5°Cangehoben. Man spricht in diesem Zusammenhang vomSchütteleffekt der Beregnung. Sollen also Schaden durch einspätes Einschalten einer Anlage vermieden werden, dannmusste in den „Richtlinien" bestimmt werden, dass mit derBeregnung spätestens bei einer Pflanzentemperatur von -0,5°C zu beginnen ist.

Einfluß von Luftfeuchtigkeit und WindNach den Misserfolgen von 1959 hat sich die Erkenntnisdurchgesetzt, dass bei der Frostschutzberegnung derVerdunstungskälte und damit der Luftfeuchtigkeit lind derLuftbewegung eine maßgebliche Bedeutung zukommthinsichtlich der Beurteilung der Frostschutzwirksamkeit und


mehr noch des zeitgerechten Einschalten einerFrostschutzanlage. Man suchte die Schäden in erster Liniedurch ein Gedankenexperiment zu erklären, indem manargumentierte: Die Temperatur feuchter Pflanzenteileentspricht keineswegs immer der mit demTrockenthermometer festgestellten Lufttemperatur. Bei Beginnder Beregnung können vielmehr die PflanzenVerdunstungswärme abgeben, womit ihre Temperatur unterdie Lufttemperatur absinkt, und zwar annähernd auf den Wertder Feuchtewärme bzw. auf die Temperatur eines FeuchtenThermometers. Der Wärmeentzug durch Verdunstungskälteerfolgt so lange, als die Verdunstungskälte nicht durch diebeim Gefrieren freiwerdende Wärmezufuhr kompensiert wird,so lange also noch keine Eisbildung stattfindet.

Dieser Abkühlungseffekt durch Verdunstung muß natürlichbesonders groß sein bei geringer Luftfeuchte und bei Wind. Sobeträgt z.B. die sog. Psychrometerdifferenz (Differenzzwischen trockener Lufttemperatur und zugehörigerFeuchttemperatur bei bestimmter Luftfeuchte) bei 0°CLufttemperatur und etwa 50% Luftfeuchte bereits 2,8°C. Manfolgerte hieraus, dass bei diesem Einschaitzeitpunkt oder garbei einem durch die sog.Frosterkennungsscheibenbestimmten Zeitpunkt, wie esdamals noch häufigdurchgeführt wurde, diePflanzen (Reben) durch dieBeregnung infolge derunzulässigen Abkühlungauf -2,8°C bereits erfroren,bevor die Eisbildung einsetzte.Diese Betrachtungen führtenzu der Festlegung in den„Richtlinien", eine

Temperatur der Luft ( trockene Pflanze)


Beregnungsanlage dann einzuschalten, wenn die Temperaturder durch die Beregnung feucht werdenden Pflanzenteile aufeinen Wert von 0°C bzw. -0,5°C abgesenkt wird. Spätereexperimentelle Untersuchungen insbesondere vonSCHNEIDER (36) haben zu einer gewissen Revision obigerAuffassung geführt. Gewebetemperaturmessungen an Rebenvor der Blattentfaltung haben ergeben, dass trockenesPflanzengewebe vor Beginn der Beregnung bereits stark durchAusstrahlung abkühlt, und zwar um Beträge, die durchaus inder Größenordnung der Psychrometerdifferenz, allenfallseinige Zehntel Grad Celsius höher, liegen. Eine Befeuchtungbei Einsetzen der Beregnung kann also keine weitereAbkühlung mehr bringen, da ja die Pflanzentemperatur schonvorher durch Ausstrahlung die der gerade herrschendenLuftfeuchte entsprechende Temperatur einesFeuchtthermometers angenommen hat. Ungeklärt ist zunächstnoch, ob die Unterkühlung durch Ausstrahlung im Blattstadiumnoch etwas größer oder geringer ist als im Wollestadium. Fürdie Praxis der Frostschutzberegnung ist es im Grundebedeutungslos, ob die Beregnungsanlagen deswegen beieiner Feuchttemperatur von 0°C einzuschalten sind, weil sichdie Pflanzen bereits vor der Beregnung (neuere Erkenntnis)oder aber nach Beginn der Beregnung (frühere Ansicht) aufdiese Feuchttemperatur abkühlen. Infolgedessen ist es bei denin den „Richtlinien" gegebenen Vorschlägen und Tabellen fürdie Bestimmung des Feuchttemperatur- Einschalt-Zeitpunktes aus Lufttemperatur und Luftfeuchte geblieben,zumal bei größeren Windgeschwindigkeiten doch nicht dieMöglichkeit ausgeschlossen ist, dass die Abkühlung derGewebeteile unter die Lufttemperatur nach Beregnungsbeginnnoch eine Kleinigkeit größer wird.


MindestberegnungsdichteDie Angaben über mittlere Beregnungsdichten haben nureinen Aussagewert hinsichtlich des Wasserverbrauchs einesRegners und der Gesamtplanung, nicht aber unbedingt für diefrostschadenverhütende Wirkung, denn letztere ist von der Art,d. h. Gleichmäßigkeit der Niederschlagsverteilung direktabhängig. Deshalb muß bei der Planung vonBeregnungsanlagen grundsätzlich beachtet werden, dass diefür eine bestimmte Kultur als notwendig erkannteBeregnungsdichte den Minimalwert darstellt, der an keinerStelle des zu schützenden Geländes unterschritten werdendarf. Die technischen Daten für einen Frostschutzregnerumfassen deswegen zweckmäßigerweise neben der mittlerenBeregnungsdichte auch die Mindestberegungsdichte, wie siesich auf Grund der gemessenen Wasserverteilungskurveergibt. Im Einzelfall ist also derjenige Regnerverband derRichtige, bei dem die entsprechend den „Richtlinien"geforderte Mindestberegnungsdichte an allen Stellen desberegneten Bestandes tatsächlich erreicht wird. Um dieminimale Beregnungsdichte an keiner Stelle zu unterschreiten,muß die mittlere Beregnungsdichte um so größer sein, jeungleichmäßiger die Wasserverteilung eines Regners beiVerbandsaufstellung ist und umgekehrt.

Abb. 5Beregnungsanlage mitSchnellkupplungs-rohren, aufgestellt imRechteckverband12 x 12mtr.


Die wichtigsten Regeln der Richtlinien für dieFrostschutzberegnung

Die „Richtlinien" stellen, wie in den einleitenden Sätzenausgeführt wird, „das Ergebnis des derzeitigen Standes derForschung und, soweit ein solcher nicht oder nichtausreichend vorliegt, der praktischen Erfahrung dar. Sieerheben daher keinen Anspruch auf absolute Richtigkeit undkönnen durch neue Erkenntnisse jederzeit verbessert werden.Die Richtlinien gelten für die Abwehr von Frösten imallgemeinen biszu -6°C bei annähernder Windstille.Was den genauen Wortlaut der Richtlinien und die dazugemachten Erläuterungen betrifft, so wird auf die Literatur (40)verwiesen. Nachfolgend sollen die wichtigsten Regeln inKurzfassung aufgeführt werden, wobei betont sei, dass darindie in den Jahren 1960 -1964 bekannt gegebenenÄnderungen und Verbesserungen bereits eingebaut sind.

1. Sicherung einer ausreichenden Wasserspeicherung die sobemessen ist, dass die Entnahme für 3 aufeinanderfolgendeFrostnächte mit je 10stündigem Betrieb gewährleistet ist.Beispiel:Gesamt zu schützende Fläche: 10,0 haGeforderte Mindestberegnungsdichte: 2,5 mm/hAus Wasserverteilungskurve und Verbands-aufstellung resultierende mittlereBeregnungsdichte: 3,2 mm/hBenötigte Fördermenge: 32 m3/h je haBenötigter Speicherraumbzw. Wasservorrat: 10 X 32 X 30 =

9600 m3


2. Erforderliche Mindestberegnungsdichten für die Abwehr vonFrostschäden bei Lufttemperaturen bis zu -6°C:Bei niedrigen Kulturen (Frühkartoffeln,Erdbeeren, Tabak, Buschbohnen,Forstjungpflanzen usw.) 1,5-2 mm/hbei Obstanlagen 2 mm/hbei Rebanlagen 2 - 2,5 mm/h

3. Die Differenz zwischen mittlerer und minimalerBeregnungsdichte soll nicht kleiner als 30% der mittlerenBeregnungsdichte sein. Größtmögliche Gleichmäßigkeit derWasserverteilung ist anzustreben.

4. Betriebsdruck am Regner:3,5 - 4,5 bar bei 4,0 mm Düsenöffnung4,0 - 5,0 bar bei 4,2 mm Düsenöffnung4,5 - 5,5 bar bei 4,5 mm Düsenöffnung

5.Die Dauer einer Umdrehung der Regner soll höchstens eineMinute betragen.

6.Die Schlagfrequenz der Schwinghebel soll so groß sein,dass innerhalb der Wurfweite keine unberegneten Stellenauftreten.

7.Die Betriebssicherheit der Regner muss einwandfrei bis zueiner Temperatur von -10°C reichen.


8.Als apparative Ausrüstung eine Frostschutzanlage istvorgesehen

a.) Meßinstrumente für die Frostwarnung innerhalb desBeregnungsgeländes:Trockenthermometer (Weinbergthermometer) zurMessung der Lufttemperatur, Hygrometer zur Messungder Luftfeuchtigkeit, oder anstelle dieser beidenMessgeräte Feuchtthermometer zur direkten Ablesungder Feuchttemperatur.

b.) Meß- und Registrierungsinstrumente außerhalb desBeregnungsgeländes:Thermometerhütte mit Thermohydrograph zurAufzeichnung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit,Minimumthermometer zur Festhaltung der niedrigstenFrosttemperatur, Windwegmesser und Windfahne.

9. Die Überprüfung der Beregnungsanlage vordem Einsatz sieht vora) Überprüfung und Pflege der Regner,b) Probelauf der gesamten Anlage

im Monat März,c) Betriebsbereitschaft ab 1. April.


10. Kein Einschalten einer Frostschutzberegnungsanlagea) bei einer Luftfeuchtigkeit unter 60% und einer

Windgeschwindigkeit über 5 m/sec,b) im Weinbau, wenn sich die Rebe noch in der Wolle oder

in der ersten Entwicklung ohne nennenswerteBlattentfaltung befindet.

Ausnahme: Die Beregnungsanlage ist auch in diesemEntwicklungsstadium einzuschalten, wenn die Reben kurzvor der Frostgefahr durch Regen oder Schnee durchnässtworden sind.

11. Die Frostschutzberegnung im Weinbau ist ratsam, wenndie Rebe genügend Blattbildung zeigt. Von 2 - 3 Blätternje Trieb (2/3 der Rebfläche) sollte jedes mindestens dieGröße eines 2 Euro Stückes haben.

12. Das Einschalten einer Frostschutzberegnungsanlage(Einschaltzeitpunkt) erfolgt

a.) im allgemeinen dann, wenn die Temperatur der durchdie Beregnung feucht werdenden Pflanzenteile auf0,0°C abgesenkt würde bzw. die Temperatur derPflanzen schon vor der Beregnung (durchAusstrahlung, auch Wärmeentzug durchVerdunstungskälte bei Regen oder Schneeeinwirkung)den Wert von 0,0°C erreicht hat.


b.)Bei einem langsamen Temperaturrückgang (wenigerals 1 °C je Stunde) und geringer Windgeschwindigkeit(weniger als 1,5m/sec) dann, wenn die Temperatur desPflanzengewebes durch Befeuchtung auf-0,5°Cabgesenkt würde bzw. schon vorher diese Temperaturin erster Linie durch Ausstrahlung erreicht hat.

13. Frosterkennungsscheiben sind zur Festlegung desBeregnungsbeginns ungeeignet. Die Beregnung würde zuspät einsetzen, wollte man warten, bis sich auf denScheiben Eis gebildet hat.

14. Keine Unterbrechung oder Ausschaltung der Beregnungwährend des Frostes.

15. Die Ausschaltung einer Beregnungsanlage kann imallgemeinen dann erfolgen, wenn am trockenenThermometer außerhalb des Beregnungsgeländes beiWindgeschwindigkeiten bis 1,5m/sec undeindeutig ansteigendem Temperaturverlauf(festzustellen am Thermohydrographen außerhalb derBeregnungsfläche) 0°C erreicht werden.Nur bei fehlender Sonneneinstrahlung (bewölkterHimmel, Beregnungsgelände im Schatten) und höherenWindgeschwindigkeiten erst ausschalten, wenn dieLufttemperatur auf 1° C angestiegen ist.



Ermittlung der für den Einschaltzeitpunktmaßgebenden Pflanzentemperatur(Feuchttemperatur)

Zur Ermittlung der Feuchttemperatur empfehlen die„Richtlinien" in erster Linie ein Meßsystem, das unterVerwendung eines Trockenthermometers und Hygrometers(Feuchtigkeitsmessers) als Instrumentarium zusammen mitHilfe von Tabellen durch laufend vorzunehmende Messungenes ermöglicht, aus den abgelesenen Werten für dieLufttemperatur und Luftfeuchtigkeit diejenige zukünftigeTrockentemperatur zu bestimmen, bei der dieFeuchttemperatur gerade 0°C bzw. -0,5°C sein würde. Genügtes bei diesem System zunächst, nach Sonnenuntergang dieMeßstelle nur jede Stunde abzulesen, so müssen die Intervallezwischen den Messungen um so kürzer werden, je näher dieTrockentemperatur der Einschalttemperatur kommt. DiesesVerfahren, über das die „Richtlinien" im einzelnen unterrichten,ist ziemlich umständlich und unbequem; es ist arbeits- undzeitaufwendig, vor allen Dingen dann, wenn in einem größerenoder gegliederten Gelände mehrere Meßstellen an denfrostgefährdetsten Stellen zu kontrollieren sind. Einfacher undeleganter in der Anwendung sind statt dessenFeuchtthermometer, die jeweils herrschendeFeuchttemperatur direkt anzuzeigen. Die Ausbildung einesnormalen Thermometers zum Feuchtthermometer geschiehtdadurch, dass es über seinen Quecksilberbehälter einMusselinläppchen gezogen bekommt, das mit einem dünnenFaden enganliegend festgebunden wird. Das freie Ende desMullüberzuges taucht in ein mit destilliertem oder sauberemRegenwasser gefülltes Gefäß, das am Haltebügel für dasThermometer eingesetzt ist. Im Vorratsgefäß soll während derFrostperiode stets Wasser vorhanden sein, damit dasLäppchen immer gut befeuchtet ist.

Leitungswasser soll nicht benutzt werden, da sich beimVerdunsten Kalk und andere Salze absetzen, und dadurch dieMessungen verfälschen.

Durch die Verdunstung des Wassers am Mullüberzug sinkt dieTemperatur des Thermometers je nach demFeuchtigkeitsgehalt der Luft und der Stärke des Windes mehroder weniger stark unter die trockene Lufttemperatur auf dieFeuchttemperatur ab und gleicht sich damit derGewebetemperatur der Pflanzen zwar nicht exakt, doch aberziemlich gut an.Es empfiehlt sich, zu Kontrollzwecken neben demFeuchtthermometer ein Trockenthermometer an derKontrollstelle anzubringen. Für das Umschalten derBeregnungsanlage liest man zwar beide Thermometer ab,richtet sich aber nur nach dem Feuchtthermometer. Es wirddringend geraten, während der Kontrollgänge die abgelesenenWerte mit genauer Zeitangabe aufzuschreiben.Die Geräte kommen, um die natürlichen Verhältnissemöglichst genau wiederzugeben, frei exponiert zur Aufstellung.Dabei ist diejenige Stelle im Gelände auszusuchen, dieaufgrund der Erfahrungen oder von genauen Messungen alsdie kälteste und luftigste festgestellt worden ist. Bei größeremGelände werden mehrere Kontroll- bzw. Messstellen an denjeweils frostgefährdetsten Punkten eingerichtet, ebensonatürlich in einem gegliederten Gelände (verschiedeneHanglagen), wo einzelne Beregnungsabschnitte jeweils fürsich allein unter Beregnung genommen werden können.


Geräte zur Frostwarnung und Betriebsüberwachung

Von der Ablesung eines Feuchtthermometers zurautomatischen, meist akustischen Anzeige derGefahrentemperatur am Feuchtthermometer ist nur ein kleiner,aber bedeutungsvoller Schritt. Er bringt die Unabhängigkeitvon draußen im Freien, in der Kälte und in der Nacht laufendvorzunehmenden Ablesungen und auch die Ausschaltung vonAblesefehlern mit sich.Als praktische Methode für die messtechnische Ermittlung der

Feuchttemperatur und der gleichzeitigen elektrischenKontaktgabe zur Auslösung eines Warnsignals bietet sich diedirekte Ausbildung eines sog. Kontaktthermometers alsFeuchtthermometer an. Das geschieht auf die gleiche Weise,wie im vorigen Kapitel beschriebene Methode, durch dieAnbringung eines Mullüberzuges, der gut anliegend amTauchschaft des Kontaktthermometers festgebunden wird.

Sowohl für den Hersteller von Frostwarnanlagen wie auch fürden Käufer sollte der Grundsatz gelten, dass sich solcheGeräte durch höchste Präzision und gute Betriebssicherheitauszuzeichnen haben. Es steht zu viel auf dem Spiel, als dassman das Risiko eingehen könnte, die Inbetriebnahme einerteueren Beregnungsanlage zum Schutz wertvoller Kulturenvon dem billigsten Warngerät abhängig zu machen.


Kombinierte Warn- und Registrieranlage

Für Großanlagen insbesondere auf genossenschaftlicherBasis empfehlen sich dringend elektrisch arbeitendePräzisionsgeräte (Mehrfarbenschreiber), die eine laufendeÜberwachung und damit vor allen Dingen auch die nochwichtigere spätere Kontrolle der Verhältnisse durchAufzeichnung der Lufttemperatur und der Feuchtigkeitgestatten. Als elektrische Meßfühler dienen hierbei sog.Widerstandsthermometer und Haarhygrometer alsWiderstandsferngeber. Ein zweites Widerstandsthermometerkann wie beschrieben direkt als Feuchtthermometerausgebildet werden, so dass solcherart also auch dieFeuchttemperatur durch den Mehrfarbenschreiberaufgezeichnet wird.Mehrfarbenschreiber lassen meist die Anbringung einesGrenzkontaktes zu, über den bei Erreichen derGefahrentemperatur das Alarmsignal ausgelöst wird. Imübrigen sind alle Kombinationen von Registrierung, Warnungund technischer Überwachung des Betriebsablaufes auf demelektrischen Übertragungsweg denkbar. Es sei hier nur dieMöglichkeit skizziert, beispielsweise das der Frostwarnungdienende Warnsignal auch für die Anzeige bei unzulässigerUnterschreitung des Betriebsdruckes (Druckwächter)heranzuziehen. Ferner sei die - als Betriebskontrolle und fürdie Beurteilung der Frostschutzberegnung sehr bedeutsame -Registrierung des Einschalt- und Ausschaltzeitpunktes derMotorpumpen mit Hilfe eines Betriebsschreibers erwähnt, derin den Mehrfarbenschreiber gleich eingebaut werden kann.


Wasserversorgung bzw. mit Versorgung durch einHochspeicherbecken;

d) ein Elektromagnetventil entsprechender Größe für einenoder wenige Einzelregner bei Versorgung durch dieHauswasserleitung.

Abb. 6Funktionsdarstellungfür automatischeEinschaltvorrichtung

Auch das Abschalten der Beregnungsanlage könntegrundsätzlich automatisch durch den Impuls eines trockenenaußerhalb des Beregnungsgeländes aufgestelltenKontaktthermometers entsprechend den „Richtlinien" bei 0°Cvorgenommen werden, in Sonderfällen (siehe Punkt 15 derRichtlinien) allerdings erst bei 1°C. Die jeweils herrschendenVerhältnisse, aus denen sich die Abschalttemperatur ableitet,müssen also von Fall zu Fall überprüft werden. Da jedochmorgens gegen Frostende der Einsatzleiter oder Besitzer derAnlage immer anwesend sein wird, um den Erfolg derBeregnung zu begutachten, kann aber auf ein automatischesAbschalten ohnehin verzichtet und diese von Handvorgenommen werden.


Die Beregnung zur Klimatisierung, Qualitäts- undFarbverbesserung

Ähnlich der Entwicklung, die zum Einsatz derBeregnungsanlage zur Verhütung von Frostschäden führte,ergab sich der Gebrauch des künstlichen Regens zurVermeidung von Hitzeschäden, zum Schutz vor Wind undniedriger Luftfeuchtigkeit. Bei extremer Hitze nämlich, beigeringer Luftfeuchte und Wind sind die Pflanzen gezwungen,schneller zu transpirieren, als der Nachholmöglichkeit anFeuchtigkeit aus dem Wurzelbereich entspricht. Um dembeginnenden Welkprozess zu entgehen, versuchen diePflanzen zunächst, die auf ihnen sitzenden Fruchtansätze fürden Feuchtigkeitsnachschub heranzuziehen. Dies vermindertdas Wachstum der Fruchtansätze und kann es völlig aufhörenlassen. Dauern die ungünstigen klimatischen Verhältnisselängere Zeit (eine Reihe aufeinanderfolgender Tage zumBeispiel) an, kommt es zum Blütenabfall, zusammen mit demAbfall zunächst der kleingebliebenen oder unterentwickeltenFrüchte. Im Extrem fallen die reifen Früchte bzw.Pflanzenerzeugnisse ab.

Durch Hitzeschäden kann z.B. Alfalfa sowohl hinsichtlich desBlattwachstums leidet, wie auch durch eine Reduzierung einesProteingehaltes. Bei Zuckerrüben wirk sich dieHitzeeinwirkung in Form einer Minderung des Zuckergehaltesaus. Länger einwirkende hohe Temperaturen bewirken beiStangenbohnen Blütenabfall und führen damit zu einerentsprechenden Ertragsminderung. Besonders empfindlichreagieren auch Weinreben auf Hitze. Bei einer Birnensortewerden bei extremer Hitze die Blätter ganzer Astpartien durchSonnenbrand schwarz oder es können an Äpfeln durchHitzeeinwirkung die Früchte völlig entwertet werden.


Diese Beispiele, die sich unschwer erweitern lassen würden,mögen genügen, um den schädlichen Einfluss langeandauernder großer Hitze auf die Kulturen darzulegen.

Hitzeschäden kann dadurch begegnet werden, dass man dieKulturen öfters in kurzen Abständen mit Langsamregnernberegnet. Die besten Ergebnisse bei der Kühlung imFruchtanbau oder der landwirtschaftlichen Klimatisierung wiedas Verfahren auch genannt wird, werden erreicht, wenn diemeist im 12x12-Meter-Verband angeordneten Regner noch vorEintritt der größten Mittagshitze in Betrieb genommen und dieBeregnung bei einem Rhythmus von z.B.15 Minuten Betrieb und 15 Minuten Pause bis zum spätenNachmittag weitergeführt wird. Es versteht sich, dass für einesolche Art der Beregnung eine stationäre Anlage mit einerniedrig ausgelegten stündlichen Beregnungsdichte besondersgeeignet und wirksam und auch in der Bedienung bei weitemam günstigsten ist.Beobachtungen haben ergeben, dass die verschiedenenKulturen unterschiedliche sogenannte kritische Temperaturenhaben. Die kritische Temperatur scheint bei Stangenbohnenund sonstigem Feingemüse bei 35°C zu liegen, bei Wein liegtsie bei 38°C und darüber. Vielfach werden seitens der Farmerin Kalifornien und Südafrika, wo dieses Beregnungsverfahrenam meisten angewandt wird, 32°C als kritisch für dieTemperaturkontrolle angesehen. Der Einsatz derBeregnungsanlage zur Klimatisierung wird jeweils beimErreichen dieser kritischen Temperatur empfohlen.


Was bewirkt nun eigentlich die Beregnung? Sie bringt kurzgesagt eine Senkung der Temperatur bei gleichzeitigerErhöhung der Luftfeuchtigkeit im Pflanzenbestand mit sich,und zwar in der Größenordnung von 3 - 10°C bzw. 6 - 12%relative Luftfeuchtigkeit. Dadurch wird die Voraussetzung fürnormale Assimilations- und Transpirationsbedingungengeschaffen, die ihrerseits wiederum optimaleWachstumsbedingungen für die Kulturen bedeuten.

Der klimatisierende Effekt der Beregnung konnte in besondersinteressanten Untersuchungen bei der Beregnung vonWeinreben festgestellt werden. Durch die Beregnung wirdnicht nur die Dauer, sondern auch die Intensität derLebensvorgänge in den Reiben vergrößert. Die Qualität desWeines erfährt eine wesentliche Verbesserung, indem seinZuckergehalt, sein Aroma, sein „Körper" günstig beeinflußtwerden. In der über diese Untersuchungen erschienenenArbeit (41) wird wörtlich gesagt: ...... „Es konnte nachgewiesenwerden, dass der klimatisierende Effekt der Beregnung imBestände nur zu einem kleinen Teile von der angefeuchtetenBodenoberfläche verursacht, zum größten Teil aber durch diegesteigerten Stoffwechselvorgänge der Rebe kausal bedingtwurde. Die Klimatisierung (Herabsetzung der Temperatur,Erhöhung der Feuchte) — ihrer Entstehung nach Indikatoreines höheren Stoffwechsels der Reben — wirkt selbst wiedermäßigend auf den Stoffwechsel zurück, indem beispielsweiseder physikalische Anreiz zur Wasserabgabe der Pflanzenverkleinert wird."


Ein weiterer, die Qualität der Erzeugnisse verbessernderEffekt wird durch kurzfristige Inbetriebnahme derBeregnungsanlage am Morgen bewirkt. Man hat festgestellt,dass durch wiederholte, kurze Benetzungen von Äpfeln,Pfirsichen, Melonen, Blumen usw., bei Anwesenheit vonSonnenlicht und Wind, eine wesentlich bessere Ausfärbungder Früchte als Ergebnis dieser Maßnahme erzielt wird, diesich sehr vorteilhaft auf den Marktpreis besonders beimTafelobst auswirkt. Man nimmt an, dass die positive Wirkungdes Wassers auf den plötzlich ausgelösten Temperaturschockzurückzuführen ist. Das Verfahren, die Beregnungsanlage zurErzielung stärkerer Pigmentierung an Früchten einzusetzen,wird landläufig als Farbberegnung bezeichnet.

Abb. 7Beregnung einer Apfelbaumplantage in Südtirol zur Verbesserung derAusfärbung der Äpfel


Die Frostschutz-Beregnung es erneut zu Schäden, dieses Mal großen Ausmaßes. In manchen Fällen...

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