Um zu gedeihen, benötigen Pflanzen eine bestimmte Menge Wasser. Bei Rasen kalkuliert man je Quadratmeter mit etwa 25 Litern pro Woche. In ganz heißen Perioden sogar noch einmal ca. 20 Prozent mehr. Die Niederschlagsrate gibt an, wie viel Wasser in einer Stunde je Quadratmeter gegossen wird. Sie ist damit die Grundlage, um die korrekte Dauer der Bewässerung festzulegen. Wie man die Niederschlagsrate selbst berechnen kann bzw. erkennt, unter welcher Annahme sie berechnet wurde, erfahren Sie in folgendem Blogbeitrag.

Berechnung für eine bereits aktive Bewässerung

Ist die Bewässerung bereits in Betrieb, dann lässt sich die Niederschlagsrate am einfachsten durch in Verhältnis setzen der verbrauchten Wassermenge und der bewässerten Fläche ermitteln. Das sollte je bewässertem Sektor separat geschehen, da sich diese deutlich im Ergebnis unterscheiden können. Die Wassermenge liest man entweder einfach an einem bereits installierten Wasserzähler ab, oder man besorgt sich dafür einen Wasserzähler und baut ihn nach der Wasserquelle ein. Man kann die Bewässerung eine ganze Stunde laufen lassen und vergleicht dann den Zählerstand mit jenem zu Beginn der Bewässerung, oder man lässt nur kürzer laufen und rechnet dann auf eine Stunde hoch. Die Fläche ist entweder bekannt oder sonst mit dem Maßband zu ermitteln.

Berechnungsformel Niederschlagsrate: Literleistung je Stunde/Fläche in Quadratmeter = Liter je Stunde je Quadratmeter

Beregnet man also zum Beispiel eine Fläche von 50 Quadratmetern in einer Stunde mit 1.100 Litern, dann würde die Niederschlagsrate je Stunde 1.100/50 = 22 Liter pro Quadratmeter betragen. Achtung: Dieser Wert ist ein Durchschnittswert und sagt nichts darüber aus, wie gleichmäßig dieser Niederschlag auf die Fläche verteilt wird. Es kann sein, dass manche Stellen wesentlich mehr Wasser erhalten als andere, je nachdem wie professionell man seine Bewässerung geplant hat (siehe dazu „Quadratformation“ und „Dreiecksformation“ im nächsten Punkt).

In der Fachliteratur wird die Niederschlagsrate oder auch Beregnungsrate in der Regel in Millimetern pro Quadratmeter angegeben. Aus der Schule wissen wir noch, dass 1 Kubikdezimeter Wasser einem Liter entspricht. Somit ist ein Kubikmeter Wasser 1.000 Liter. Mit 1.000 Litern würde man also einen Quadratmeter Wasser einen Meter hoch füllen. Da ein Meter aus 1.000 Millimetern besteht würde man somit mit 1 Liter Wasser diesen Quadratmeter 1 Millimeter hoch füllen.

Demnach merke: 1 Millimeter Wasser (auf 1 Quadratmeter) = 1 Liter

Hat man die Niederschlagsrate berechnet, ist die restliche Überlegung leicht: Wie viel Wasser benötigt der bewässerte Bereich pro Woche und wie teilt man die Bewässerung auf? Gießt man die Wassermenge gesammelt in einem Bewässerungslauf pro Woche, dann dividiert man einfach die benötigte Literleistung durch die Leistungsvermögen der Bewässerungsanlage pro Stunde und weiß somit die benötigte Laufzeit. Im Beispiel zuvor gießt die Bewässerung 22 Liter pro Stunde je Quadratmeter. Der Rasen soll in der Woche 25 Liter je Quadratmeter erhalten, somit muss die Bewässerung 1,14 Stunden (25/22) laufen. Also eine Stunde und 8 Minuten. Bewässert man zweimal die Woche dann wären das zwei mal 34 Minuten.

Wasserzähler bei Amazon:

Unten stehend ein Auszug an bei Amazon angebotenen Wasserzählern. Beim Einbau solcher Wasserzähler ist in jedem Fall darauf Acht zu geben, dass man sich keine künstliche Engstelle einbaut, also dass die Anschlussstellen in 3/4 Zoll ausgeführt sind. Liegen dem Wasserzähler 1/2 Zoll Hahnstücke bei, dann diese unbedingt durch 3/4 Zoll ersetzen, da sonst die Bewässerung stark gebremst wird und das Messergebnis damit nicht mit der Realität übereinstimmt!

 

Berechnung für eine in Planung befindliche Bewässerung

Die Regner werden in einer professionelle geplanten Bewässerung entweder in der Quadratformation (Vierecksverband) oder in der Dreiecksformation (Dreiecksverband) positioniert. Abhängig vom gewählten System gestaltet sich auch die Berechnung der Niederschlagsrate, wobei die Niederschlagsrate der Dreiecksformation im Vergleich aufgrund der etwas höheren Überdeckung ca. 10 bis 15 Prozent größer ist.

Bei den guten Regner Anbietern wird die Niederschlagsrate für beide Formationen in den Produktbeschreibungen mit angeführt (das Dreieck-Symbol kennzeichnet die Dreiecksformation, das Quadrat-Symbol die Quadratformation). Und zwar jeweils für unterschiedliche Wasserdruck-Werte, welche die Wurfweite und Durchflussmenge des Regners beeinflussen und somit auch für eine unterschiedliche Niederschlagsrate sorgen. Eine Übersicht für zahlreiche Regner finden Sie auf der Regner-Übersichtsseite.

Berechnung der Niederschlagsrate in der Quadratformation

Zur Berechnung sind – wie auch in der Dreiecksformation – folgende Werte erforderlich:

  • Die Wurfweite des Regners
  • Die Durchflussmenge des Regners

Formel zur Berechnung der Durchflussrate in der Quadratformation = Durchflussmenge/(Wurfweite * Wurfweite)

Diese Formel lässt sich am besten anhand eines einzelnen Quadrates der Quadratformation nachvollziehen:

In Quadratformation beregnete Fläche

Das Quadrat hat die Höhe und die Breite der Regner-Wurfweite. Es erhält insgesamt Wasser von 4 Regnern (als schwarze Punkte in den Ecken markiert). Und jeder Regner bewässert einen Viertelkreis im Quadrat.

Nehmen wir als Beispiel den Gardena T200: Dieser hat im 360 Grad Betrieb bei 2 bar Druck eine Durchflussmenge von 580 Litern/Stunde und eine Wurfweite von 8 Metern. Die Durchflussrate in der Quadratformation beträgt somit 580/(8*8) = 9 Liter/Stunde. Für einen realistischeren höheren bar-Wert lässt sie sich leider nicht berechnen, da Gardena die Regnerwerte ausschließlich für 2 bar angibt.

Diese Berechnung stimmt so wenn man davon ausgeht, dass die Fläche mit Regner beregnet wird, die im Vollkreis beregnen. Und sie stimmt auch für Regner mit eingebautem MPR-Prinzip wie dem Hunter MP-Rotator und für Regner die mit MPR-Düsen betrieben werden. Für all diese wird die Durchflussmenge eines Regners im Vollkreisprinzip herangezogen. Man geht also davon aus, dass die Beregnung wie folgt aussieht:

In Quadratformation beregnete Fläche (innerhalb der 4 schwarzen Punkte). Die Regner beregnen jeweils Vollkreise

Jeder Regner, der auf das Quadrat wirkt, läuft also einen ganzen Kreis. Warum ist das von Bedeutung? Bei Regner, die kein MPR-Prinzip eingebaut haben und nicht mit MPR-Düsen verwendet werden, hängt die Niederschlagsrate 1 zu 1 mit dem Kreissektor zusammen, den die Regner bewässern. Warum lässt sich leicht erklären: Diese Regner geben in einer bestimmten Zeit immer eine bestimmte Wassermenge ab, zB. 600 Liter pro Stunde. Läuft der Regner eine ganze Runde, dann verteilt er diese 600 Liter auf die ganze Runde. Läuft er hingegen nur eine halbe Runde, dann durchläuft er in der Zeit, in welcher der Regner zuvor die ganze Runde durchlief zwei mal seine halbe Runde und der Rasen in diesem Bereich erhält demnach in der gleichen Zeit doppelt so viel Wasser. Bei einem Vierteilkreis wäre es sogar die vierfache Menge. Daher ist es – mit Ausnahme der oben erwähnten MPR-Regner – bei der Planung relevant wie man die Beregnung plant, mit Regnern die Vollkreise beregnen, oder mit Regnern die Halbkreise beregnen. Plant mit mit Vollkreisregnern dann stimmt die oben angeführte Formel. Plant man Regnern, die Halbkreise oder Viertelkreise beregnen, dann ist das Ergebnis mal 2 bzw. mal 4 zu multiplizieren. Die korrekte Formel ist demnach:

Formel zur Berechnung der Quadratformation für den Betrieb im Halbkreis (180 Grad Sektor) = 2 * Durchflussmenge/(Wurfweite * Wurfweite)

Formel zur Berechnung der Quadratformation für den Betrieb im Viertelkreis (90 Grad Sektor) = 4 * Durchflussmenge/(Wurfweite * Wurfweite)

Aus diesem Grund geben jene Regner Hersteller, die eine Niederschlagsrate für ihre Regner anführen (eigentlich alle außer Gardena) auch in der Beschreibung mit an, für welchen Betrieb diese kalkuliert wurde. Meistens ist das für den Betrieb im 180 Grad Sektor, bei einigen Regnern aber auch im 360 Grad Sektor. Daher ist es sehr wichtig das zu beachten, da sonst die tatsächliche Niederschlagsrate womöglich nur halb so groß oder doppelt so groß ist wie in der Beschreibung angeführt.

Fehlende Herstellerangaben selbst herleiten

Manchmal kommt es vor, dass diese Angabe, ob die Durchflussrate mit 180 Grad oder 360 Grad berechnet wurde, bei dem einen oder anderen Regner-Typ fehlt. Das ist für Sie mit den hier angeführten Formeln kein Problem: Nehmen Sie einfach die Durchflussmenge und die Wurfweite und setzen Sie diese einmal in die Formel für Vollkreisregner und einmal in die Formel für Halbkreisregner ein. Vergleichen Sie das Ergebnis mit den Angaben des Herstellers und Sie wissen mit welchen der beiden Varianten diese berechnet wurden. Das gilt in gleicher Art und Weise auch für die Berechnung in der Dreiecksformation (nächster Punkt).


Berechnung der Niederschlagsrate in der Dreiecksformation

Hier gilt im Prinzip das gleiche wie zuvor beschrieben. Es sind ebenso die zwei Werte Wurfweite und Durchflussmenge erforderlich, nur die Formel zur Berechnung ist ein klein wenig anders:

Formel zur Berechnung der Durchflussrate in der Dreiecksformation = Durchflussmenge/(Wurfweite * (Wurfweite * 0,866))

Nehmen wir wieder das Beispiel des Gardena T200 mit einer Durchflussmenge von 580 Litern/Stunde und einer Wurfweite von 8 Metern: 580/(8 * (8 * 0,866)) = 10,5

Wie lässt sich die Formel nachvollziehen? In der Dreiecksformation ergibt sich ein Muster aus vielen gleichseitigen Dreiecken:

In Dreiecksformation beregnete Fläche

In der Dreiecksformation erhält jedes Dreieck Wasser von 6 verschiedenen Regnern. Das Dreieck ist gleichseitig, das bedeutet, dass jede der Seiten gleich lang ist und das Dreieck vollkommen symmetrisch ist. Und dass die Höhe des Dreiecks 86,6 Prozent der Seitenbreite beträgt. Das sind die 0,866 in der obigen Formel. Der Flächeninhalt wird demnach durch Multiplikation von Seitenlänge mal Höhe berechnet.

Wie zuvor ist es auch hier relevant ob die Regner im 360 Grad Sektor oder 180 Grad bzw. 90 Grad Sektor betrieben werden. Für den 180 Grad bzw. 90 Grad Sektor wird wie zuvor mal 2 bzw. mal 4 multipliziert:

Formel zur Berechnung der Dreiecksformation für den Betrieb im Halbkreis (180 Grad Sektor) = 2 * Durchflussmenge/(Wurfweite * (Wurfweite * 0,866)

Formel zur Berechnung der Dreiecksformation für den Betrieb im Viertelkreis (90 Grad Sektor) = 4 * Durchflussmenge/(Wurfweite * (Wurfweite * 0,866)