EP4210473A1 - Irrigation and drainage device and/or water storage device, preferably for managing water, in particular irrigation of (green) spaces and/or plants - Google Patents

Irrigation and drainage device and/or water storage device, preferably for managing water, in particular irrigation of (green) spaces and/or plants

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Publication number
EP4210473A1
EP4210473A1 EP21777662.4A EP21777662A EP4210473A1 EP 4210473 A1 EP4210473 A1 EP 4210473A1 EP 21777662 A EP21777662 A EP 21777662A EP 4210473 A1 EP4210473 A1 EP 4210473A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
irrigation
buffer
drainage
storage reservoir
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21777662.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Flach
Axel LEYBOLD
Paul Lingner
Arne Meincke
Jan Mieze
Anja Sievers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ACO Ahlmann SE and Co KG
Original Assignee
ACO Ahlmann SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ACO Ahlmann SE and Co KG filed Critical ACO Ahlmann SE and Co KG
Publication of EP4210473A1 publication Critical patent/EP4210473A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/16Control of watering
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03BINSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B1/00Methods or layout of installations for water supply
    • E03B1/04Methods or layout of installations for water supply for domestic or like local supply
    • E03B1/041Greywater supply systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F1/00Methods, systems, or installations for draining-off sewage or storm water
    • E03F1/002Methods, systems, or installations for draining-off sewage or storm water with disposal into the ground, e.g. via dry wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03BINSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B1/00Methods or layout of installations for water supply
    • E03B1/04Methods or layout of installations for water supply for domestic or like local supply
    • E03B1/041Greywater supply systems
    • E03B2001/047Greywater supply systems using rainwater
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/108Rainwater harvesting

Definitions

  • Irrigation and drainage device and/or water storage device preferably for water management, in particular watering of (green) areas and/or plants
  • the invention relates to a watering and drainage device and/or water storage device, preferably for watering green areas and/or plants according to patent claim 1.
  • AU 2006 100 165 A4 discloses a method for distributing rainwater for irrigation using an existing urban infrastructure. Such a system is perceived as comparatively inflexible, since on the one hand local irrigation needs are not taken into account and on the other hand the existing infrastructure cannot be adapted to the specific local situation. In this respect, such a system is also considered to be in need of improvement with regard to a precipitation yield.
  • the object of the invention is to provide a watering and drainage device and a watering and drainage method that makes it possible to collect water, for example rainwater, in a simple manner and to keep it available for controlled release in dry periods.
  • a watering and drainage device and/or water storage device preferably for managing water, in particular watering (green) areas and/or plants
  • the device having the following: at least one water collecting device which is designed to To collect and/or store water, wherein the water collecting device is in direct or indirect fluid connection with a buffer (tank) and/or a storage reservoir, wherein the buffer (tank) and/or the storage reservoir is/are designed to store water and to make the stored water available for use, e.g. to put it into an irrigation pipe network; at least one control unit that is designed to receive and/or record environmental data, in particular by means of at least one sensor, and based on the environmental data using at least one actuator, e.g. a control valve, a water volume flow from the buffer (tank) and /or to make it available for use from the storage reservoir, e.g. to control it in the irrigation pipe network.
  • at least one water collecting device which is designed to To collect and/or store water, wherein the water collecting device is in direct or indirect fluid
  • An essential point of the invention is to store rainwater for dry periods as well as to buffer heavy rain events and to release the collected water directly to plants and/or green areas depending on the water requirement recorded by sensors and/or based on weather data received from a weather data provider.
  • the evaporation of the water released also leads to a reduction in heat, which is particularly valuable in inner-city areas.
  • the water volume flow can be controlled. This means that when the soil is detected as dry, actuators are controlled or regulated in such a way that correspondingly more water (ie a higher water volume flow) is introduced into the irrigation pipe network.
  • the actuator can be controlled or regulated in this way that less water or no water (i.e. a low water volume flow or a water volume flow equal to 0.0 L/min) is fed into the irrigation pipe network.
  • the water-storing elements of the irrigation and drainage system should be emptied in order to provide buffer storage for the heavy rain.
  • the watering and drainage device should be visible—designed to be perceptible to passers-by—and possibly be able to inform passers-by interactively and/or offer the passers-by the opportunity to actively support the watering in order to possibly awaken environmental awareness in the passers-by.
  • Another important point here is both an information connection - for example via radio - and a fluid connection between the individual (modular) components or water collecting devices and/or buffers and storage reservoirs of the watering and drainage device.
  • the water can be routed intelligently, i.e. as required, to the irrigation pipe network/to the respective irrigation zones.
  • a water requirement is determined directly in the irrigation zones with a large number of networked sensors. Using this environmental data, the watering or drainage is controlled accordingly in order to optimize watering.
  • Ambient data is to be understood as meaning data relating to the (immediate) local environment of the watering and drainage device. This can include data measured by the sensors in relation to soil moisture of an irrigation zone and/or an amount of precipitation and/or received weather forecast data.
  • physical and/or chemical and/or weather or climate sensors can be used as sensors.
  • temperature, salinity, level, turbidity or a pH value can be determined.
  • inductive and/or capacitive sensors flow rate sensors, optical and acoustic sensors, rain gauges, rain sensors, humidity sensors, infrared and UV sensors, position sensors, vibration sensors, GPS sensors, pressure sensors, mechanical sensors and sensors for monitoring the actuators, e.g Hall sensors, read contacts, ammeters/voltmeters, tachometers, counters, vibration sensors, and shaft damping sensors, Use wind sensors, particulate matter, sulfur dioxide, NOx and SOx and ozone sensors.
  • the water is no longer suitable for use, e.g. too high a salt content and/or other contamination, or because storage volume is required for an upcoming heavy rain event/flooding, it may be necessary to empty the tanks/storage tanks actively (with a pump) or passively in advance
  • a water volume flow means a water volume per unit of time - for example 0.1 L/min (liters per minute).
  • Direct or indirect fluid connection between the water-collecting device or a precipitation-collecting device and the buffer or buffer tank and/or storage reservoir is to be understood as meaning that further fluid-conducting and/or fluid-processing devices - such as a water purification device - can be connected between a water-collecting device and the buffer and/or storage reservoir (but don't have to).
  • the water in the water collection device (10, 20, 30, 40, 64) and/or the (buffer) tank (60) and/or the storage reservoir is drained by rain, drainage, gutters, point drains, roof drainage, area drainage, wells, or other water intake devices, desalination plants, humidity, fresh water mains/water supply, surface water. Subsequent expansion is made possible by a modular design of the irrigation and drainage device and/or water storage device. In addition, precipitation can be effectively collected with a large number of (different) water collection devices. At the same time, due to the modularity, an optimal adaptation to a local situation can take place in order to collect and/or store as much precipitation as possible.
  • the irrigation and drainage device has a water purification device that is designed to purify water that can be supplied from the at least one water collection device, in particular by sedimentation and/or filtering and/or adsorption and/or absorption, preferably before the water is fed to the buffer and/or the storage reservoir.
  • a (pre-)cleaning of the water makes it possible on the one hand to provide clean water in the irrigation network.
  • cleaning the Water deposits in the irrigation pipe network or in the other water-carrying or water-storing components avoided. This can prevent constipation.
  • cleaning reduces maintenance work, saves costs and optimizes the durability of the watering and drainage device.
  • the buffer and/or a basin and/or a (block) ditch system is at least partially encased with a sealing membrane, in particular geotextile.
  • a modular (block) trench system or trench system preferably made of plastic enables a stable and structurally simple option to construct the buffer or a buffer tank at low cost.
  • a height is also variable and can be adapted to a top edge of the terrain.
  • a (block) trench system offers high stability and strength.
  • the (block) trench system can be installed under green areas, public paths and squares and also car parking spaces.
  • An additional use of one or more layers of geotextile under or around the (block) drainage system can protect the (block) drainage system.
  • the geotextile can be used as a sealing sheet to seal the (block) trench system and/or as a root protection.
  • basins can be used to collect or store water. These are comparatively inexpensive.
  • the irrigation line network comprises a plurality of irrigation lines, each irrigation line being designed to release water in a corresponding irrigation zone, preferably by means of an open end and/or a respective end region which is perforated at least in sections and/or by means of perforated sections.
  • Irrigation zones can be flat green areas (e.g. so-called planting islands) as well as individual tree planting pits or tree planting pits connected to one another by substrate spaces. This promotes the growth of plants in the irrigation zones.
  • can missing/absent precipitation can be replaced with water from the irrigation and drainage system in order to supply the plants in the irrigation zones with sufficient water during dry periods.
  • the evaporation of the water in the irrigation zones also leads to a reduction in heat, which is particularly valuable in inner-city areas.
  • the watering and drainage device has at least one electric pump; this electric pump is preferably arranged on the buffer side.
  • a manual pump or guage or hydraulic ram such as a hand pump may be provided.
  • the manual pump is preferably located at or near the storage reservoir.
  • the at least one electric pump and/or the hand pump are designed to pump the water from the buffer into the storage reservoir and/or into the irrigation pipe network.
  • the water can be regulated or controlled and/or pumped from the buffer to the storage reservoir as required. This improves the handling of the irrigation and drainage device.
  • a manual pump such as a hand pump, is also possible without a power supply - transferring the water would therefore also be possible without a power supply.
  • a hand pump can actively support the watering of the plants and/or green areas by passers-by.
  • control unit is designed to record the environmental data using a large number of sensors, preferably soil moisture sensors, via a sensor interface.
  • the environmental data include values for a soil moisture content in an irrigation zone. Based on these environmental data or soil moisture sensor data, the water volume flow from the buffer and/or the storage reservoir is controlled by the actuator.
  • the control unit/controller can consist of local electronic components (hardware and software) and/or decentralized control software. Data communication between local and decentralized components can be made possible by cable-based or radio-based technologies (data exchange).
  • the collection and processing can take place in a database structure, in particular a data cloud, which communicates with the control unit. Irrigation by means of the irrigation and drainage device takes place directly in the respective irrigation zones. A measurement of the water content of the soil or the plant substrate or the soil moisture within the irrigation zone can be done with soil moisture sensors. This enables a needs-based supply of water to the irrigation zones. If it is determined that an irrigation zone is too dry, this irrigation zone can be (increasedly) watered.
  • control unit is designed to receive environmental data via a network interface.
  • the environmental data include weather data or weather forecast data for a location of the watering and drainage device, which are preferably provided by a weather data provider. Based on this environmental data or weather forecast data, the water volume flow from the buffer and/or from the storage reservoir is controlled by means of the at least one actuator.
  • the control unit of the watering and drainage device can hold back water for this and/or inform the responsible maintenance personnel that water may have to be (manually) refilled.
  • the irrigation zones may not be irrigated and/or may be correspondingly less in order to reserve water in the irrigation and drainage device.
  • the water storage buffer and/or storage reservoir
  • the water storage can be emptied in order to make buffer storage volume available for the corresponding precipitation.
  • the at least one precipitation-collecting device comprises at least one inflow control valve, which is designed to control and/or prevent an inflow from the at least one precipitation-collecting device to the buffer using the control unit.
  • an inflow control valve makes it possible, for example when the buffer and/or storage reservoir is full, that the water collected with the at least one water collecting device initially remains in the water collecting device since it is forwarded into the buffer and/or the storage reservoir would overflow and the water would be lost accordingly.
  • a storage volume of a water collecting device can temporarily increase the total storage volume of the watering and drainage device.
  • the at least one water collecting device comprises conventional gutters, point drains (surface drainage system) and/or at least one roof collecting component, e.g. for flat roofs, which is preferably arranged on a house roof.
  • the at least one water collecting device comprises at least one floor collecting component, preferably formed from floor elements that are at least partially perforated or perforated and/or partially water-permeable with water guiding structures arranged underneath.
  • the watering and drainage device can either be retrofitted, i.e. installed on existing house roofs and/or in corresponding floor areas, or planned and introduced specifically for new buildings with houses and/or green areas in these houses and/or green areas.
  • a precipitation collection quantity can be optimized especially when (simultaneously) using different or several water collection devices. Overall, this optimizes the watering of the watering zones and thus the watering and drainage device.
  • the storage reservoir and/or the buffer has level sensors for determining a water level and/or temperature sensors for determining a water temperature and/or conductivity sensors for determining a water conductivity, in particular with regard to a salt content of the water, and the respective sensors are also designed to transmit the detected sensor data to the control unit and the control unit is designed to control the water volume flow from the buffer and/or from the storage reservoir by means of at least one actuator and/or by means of at least one pump based on the sensor data.
  • temperature sensors and/or conductivity sensors makes it possible to determine the water quality of the water used for irrigation is used, and thus ultimately to optimize the watering and drainage device. For example, water temperatures that are too high or too low can damage plants when watered. Equally harmful to the plants is, for example, too high a salt content (e.g. road salt) in the water. If the conductance of the water determined by means of a conductivity sensor is too high, the water can be drained into the sewage system, for example.
  • Level sensors can also log data about water levels and optimize water distribution within the irrigation and drainage system. In addition, the water volume flow that is released into the irrigation zones can be measured and/or controlled by means of the level sensors.
  • physical and/or chemical sensors can be used in the at least one water collecting device and/or in the buffer and/or in the storage reservoir.
  • temperature, salinity, level, turbidity or a pH value of the water can be determined.
  • the storage reservoir is designed as an elevated tank such that the water discharge or the control of the water volume flow from the storage reservoir into the irrigation pipe network can be carried out without a pump and/or exclusively by the at least one actuator.
  • the actuator can be designed, for example, as a control valve or as an active throttle.
  • the elevated tank can also be designed to be transparent for visualization purposes, in order to visualize the internal water level.
  • the watering and drainage device includes an information display device that is designed to communicate with the control unit including data-processing unit (e.g. dashboard) and to visualize information, for example in relation to soil moisture, water levels, amount of precipitation or the like, in particular operating states.
  • data-processing unit e.g. dashboard
  • An information display device enables the responsible maintenance personnel to have a corresponding overview of the relevant operating data of the watering and drainage device.
  • the information device can also display location-related irrigation and/or precipitation information for passers-by.
  • the information display device can be designed, for example, as a (weatherproof) outdoor display.
  • the object of the invention is also achieved by irrigation and drainage methods and/or water storage methods, preferably for the management of water, in particular irrigation of (green) areas and/or plants, the method comprising the following steps:
  • Receiving and/or recording environmental data preferably comprising values for soil moisture in irrigation zones and/or a quantity of precipitation in relation to the location of the (green) areas to be irrigated and/or plants or the irrigating zones, with a control unit;
  • the watering and drainage method includes a step for increasing the water volume flow when the control unit detects by means of a sensor, preferably a soil moisture sensor, that there is a water content is below a limit value in a corresponding irrigation zone, and/or a step for reducing the water volume flow if the control unit detects by means of the sensor, preferably a soil moisture sensor, that a water content in a corresponding irrigation zone is above the limit value.
  • a sensor preferably a soil moisture sensor
  • the irrigation and drainage method comprises a step of actively or passively emptying the buffer and/or the storage reservoir, preferably by emptying into the sewer, when the control unit receives environmental data containing information announcing heavy rain and/or the Control unit detects by means of a conductivity sensor within the buffer and / or the storage reservoir that the salinity of the water exceeds a limit.
  • sensors, actuators, energy harvesting systems e.g. photovoltaics, wind, heat differences, piezo elements, generators of any kind can be used.
  • the energy can be stored, for example, in rechargeable batteries
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an irrigation and drainage device including a roof collecting device and storage reservoir
  • FIG. 2 shows an alternative exemplary embodiment of an irrigation and drainage device.
  • FIG. 1 In the exemplary embodiment according to FIG. 1, several types of water-collecting devices are shown, which are modular and fluid-conducting and electronically, indirectly or directly linked to one another.
  • the water collecting device 10 is a roof collecting device 10, which is arranged on a house roof 11, here combined with a radio-networked optical level sensor 13 and radio-controlled inflow control valve 12.
  • the level sensor 13 and the inflow control valve 12 can communicate with a sensor interface 110 of a control unit 130 and from of the control unit 130 can be controlled.
  • the roof catcher 10 can preferably be planted.
  • the roof mount 10 is preferably comprised of a modular, flat, geocellular storage cavity. Multiple layers of the flat sheets allow for a larger storage cavity of the roof catcher 10 to be created. An overall height of 85 - 165 mm can vary.
  • the ground collecting devices are, for example, a retention channel 30 and/or a drainage channel 40 introduced into the ground have floor elements 31, 41 which are water-permeable in sections--for example grid structures or perforated structures through which water can enter. Underneath are corresponding water guiding structures 32, 42, which are designed to guide the water that has entered accordingly.
  • the ground collecting devices in the embodiment according to FIG. 1 comprise a lawn collecting device 20.
  • the lawn collecting device has green area elements 27 (for example grass honeycombs) which form a ground.
  • the lawn collecting device has a channel 22 below the ground or in the ground.
  • the channel 22 can have water-permeable floor elements 21 on its surface. The water can be guided from the gutter 22 in the direction of the buffer 60 via corresponding lines 28 of the lawn collecting device 20 .
  • the ground collecting devices in the exemplary embodiment according to FIG. 1 can have a perforated concrete plate collecting device 20a.
  • Rainwater can penetrate through a perforation in floor-forming concrete slabs 27a.
  • a water guiding structure designed as a channel 22a.
  • the channel 22a can supply the rainwater to the buffer 60 via corresponding lines 28a.
  • the water from the water collecting devices 10, 20, 20a, 30, 40 reaches a water cleaning device 50.
  • the water cleaning device 50 can clean the water, in particular by means of sedimentation.
  • filtration and adsorption for example via activated carbon, can also be implemented within the water purification device 50 .
  • the water purification device 50 has a level sensor 51 for determining a water level in the water purification device 50 .
  • the level sensor 51 transmits the recorded data relating to a water level to a sensor interface 110 of a control unit 130.
  • the water purification device 50 can have further sensors (not shown).
  • the (buffer) tank 60 is constructed from a modular (block) drain system, preferably made of plastic (polypropylene).
  • a modular (block) infiltration system can be based on basic infiltration elements (blocks), which are laid in a bonded arrangement using a plug-in system.
  • blocks basic infiltration elements
  • plug-in system As a result, the structural strength and the (assembly) handling of the (block) trench system can be significantly increased.
  • the individual elements can be assembled on site in advance to form a connected block system.
  • Such a trench system can be designed both for block infiltration and for block storage/retention. For example, as block storage below traffic areas, driveways or public areas.
  • the stability is preferably increased by a large number of columns within the trenches.
  • the columns can also be filled with water, so that a storage coefficient of up to 95% can be achieved.
  • polypropylene for the trenches also provides a robust and corrosion-resistant foundation for system longevity.
  • the buffer and/or the trenches of the (block) trench system can have inspection accesses—for example for an inspection camera and/or for cleaning devices.
  • the bumper 60 is below a floor surface.
  • the buffer 60 is equipped with a drain pump 67 and a pipe such that water from the buffer can be actively discharged into the sewer 140 .
  • an overflow pipe 68 can be provided in order to prevent the buffer 60 from overflowing.
  • the overflow pipe 68 of the buffer is connected to the sewage system 140.
  • a sensor unit 61 of the buffer 60 comprises a plurality of sensors, for example a temperature sensor for determining a water temperature within the buffer and/or a buffer filling level sensor for determining a buffer fill level and/or a conductivity sensor for determining a water conductivity, in particular in relation to a salinity and/or a sedimentation sensor for detecting sedimentation values of the water within the buffer 60.
  • the sensor unit 61 of the buffer 60 can transmit the recorded data to the sensor interface 110 of the control unit 130 via radio signals and/or by cable.
  • bottom collecting devices 10, 20, 20a, 30, 40 and/or the buffer 60 and/or for the water purification device 50 (smart) covers 170 can be used to close a passage opening.
  • the passage opening can, for example, allow access or access to the subterranean elements.
  • the smart cover 170 has at least one antenna such that signals can be sent and received through the transmission and reception opening, the antenna of the cover 170 being connected to at least one electrical line.
  • the electrical line of the smart cover 170 can be connected to sensors and/or actuators of at least one of the bottom collecting devices 10, 20, 20a, 30, 40 and/or the buffer 60 and/or the water purification device 50.
  • the antenna of the smart cover 170 forwards these signals (above ground) and wirelessly to the control unit 130 in such a way that a signal transmission quality of sensor-detected values within the ground collecting device and/or the buffer to the control unit 130 is optimized.
  • the water for irrigation is made available via an electric pump 63 and/or via a manual pump such as a hand pump 81 .
  • a manual pump such as a hand pump 81
  • the water reaches an elevated storage reservoir 80 via the electric pump 63 and/or via the hand pump 81 via a corresponding connecting pipe 62.
  • the electric pump 63 of the buffer 60 may also include a solar and/or wind powered pumping system.
  • a wall of the storage reservoir 80 can be transparent (in sections) or partially transparent (in sections) in order to be able to record the internal water level directly.
  • the storage reservoir 80 includes a storage reservoir filling level sensor 82 which is designed to transmit a filling level of the storage reservoir to the sensor interface 110 of the control unit 130 .
  • the storage reservoir level sensor 82 also regulates the inflow.
  • an overflow is integrated into the storage reservoir 80 which, if necessary, returns the water to the buffer 60 .
  • passers-by can actively support the watering of the green areas or fill the storage reservoir 80.
  • Such offers are used very well, especially in areas frequented by tourists.
  • the buffer 60 can be manually filled with water via a filler neck 65 .
  • the filler neck can be connected to a water supply line, via which the buffer 60 can be filled.
  • Manual filling can be advantageous, for example, when the weather forecast predicts a prolonged dry period, but control unit 130 reports that buffer 60 and/or storage reservoir 80 is low.
  • the buffer 60 itself can have a water collection device 64 or a direct feed structure 64 such that precipitation from the ground can seep directly into the buffer 60 .
  • An information display device 70 can be set up, which is designed to communicate with the control unit 130 and to visualize information, for example in relation to soil moisture of the soil around the irrigation and drainage device, water levels in the irrigation and drainage device, amount of precipitation. Interactive elements can also be present on the information display device 70 . Visible level indicators (visible in particular to passers-by) of the watering and drainage device can also be installed.
  • the buffer 60 has, for example, a level indicator 66 provided with a float.
  • a weather station 90 is also attached to the information display device 70 . This detects local weather data such as precipitation and/or ambient temperature and transmits this to the sensor interface 110 of the control unit 130, where the data from the weather station 90 can be taken into account when controlling the watering and drainage device.
  • the volume and/or height of storage reservoir 80 may vary based on need and/or environment.
  • the storage reservoir 80 is designed as an elevated tank similar to a water tower.
  • a photovoltaic device for generating solar power can be attached to an upper side of the storage reservoir.
  • the resulting water pressure within the storage reservoir 80 or within a supply line section 83 makes it possible to supply the irrigation line network 85 without a pump—ie only by opening at least one actuator 84 .
  • the design and/or the height and/or the position of the feed line section 83 of the storage reservoir 80 can be optimized with regard to the water pressure present at the actuator 84 .
  • the green areas and/or plants are watered via a permanently installed irrigation pipe network 85 directly to the respective Irrigation zones AD.
  • the irrigation line network 85 in this exemplary embodiment includes irrigation lines 85a - 85d for this purpose.
  • Irrigation zones A - D can be flat green areas (e.g. so-called planting islands) as well as individual tree planting pits or tree planting pits connected to one another by substrate spaces. Both applications involve the natural capillarity of the plant substrate, since capillarity helps the water get to where it is needed by the plants.
  • soil moisture sensors 100 record a soil moisture or a soil water content of the irrigation zones AD and transmit the recorded data to the sensor interface 110 of the control unit 130.
  • the control unit 130 receives both the soil moisture values determined locally via the soil moisture sensors 100 via the sensor interface 110 and weather data from corresponding providers via a network interface 120.
  • the network interface can be an Internet network interface, for example.
  • the control unit 130 can be a computing unit as well as a
  • the control unit 130 includes the underlying control logic of the watering and drainage device:
  • Buffer 60 and/or storage reservoir 80 are actively or passively drained to sewer or optional other storage.
  • Drought Likely Water is being held back and/or a message is sent to maintenance personnel to manually fill the buffer and/or storage reservoir.
  • Buffer 60 and/or storage reservoir 80 are empty or contain only a small amount of water and/or the soil moisture is too low: Warning message (e.g. via email to maintenance staff and/or a corresponding message to an app) that buffer 60 and/or storage reservoir 80 must be refilled. Water in tanks is too salty (e.g. due to road salt): water is fed into the sewage system.
  • Output and visualization of the environmental data such as soil moisture, amount of precipitation, etc. on the information display device 70.
  • a progression of the values of the environmental data over a certain period of time for example a week can also be visualized.
  • Output of maintenance notifications (e.g. by e-mail to maintenance personnel and/or a corresponding message to an app): notifications relating to sedimentation in water purification device 50 or buffer 60, notifications relating to filter states, notifications relating to sensor failures and/or or actuators or, if applicable, the battery status of the sensors.
  • a system network of the control unit 130 consists of sensors and/or sensor units, actuators, pumps and/or circuits that are used for signal processing and forwarding.
  • a gateway 160 By means of a gateway 160, signals from the local system network are processed on the one hand and the connection to the Internet is established on the other hand.
  • the LoRaWAN or the NB-IoT radio standard or other radio standards can be used.
  • control unit 130 can have a user interface which is designed to enter and/or modify corresponding limit values or target ranges for water temperatures and/or water salinity.
  • the buffer 60 serves directly as a storage reservoir.
  • the watering and drainage device is used for at least one tree, which is protected by a tree protection grate 150 and a tree protection grid 151 .
  • the filling of the buffer 60 takes place analogously to the previous exemplary embodiments via at least one water collecting device 64.
  • a water collecting device is shown as a direct feed structure 64 in FIG. 2 .
  • the direct feed structure 64 allows rainwater to be fed directly into the underground buffer 60 .
  • the buffer 60 is at least partially covered with at least one layer of sealing membrane 69, which on the one hand has a sealing effect and also prevents roots from growing in.
  • the liner/geotextile 69 may be made of plastic, for example.
  • the soil moisture sensor 100 records soil moisture values for an irrigation zone and transmits these to the control unit 130 (not shown).
  • An actuator or a control valve 84 can be opened by the control unit 130 as soon as the soil moisture sensor 100 falls below a specific value. In this way, water is fed from the buffer 60 into the irrigation pipe network 85 .
  • the irrigation pipe network 85 can comprise a perforated pipe from which the water can seep into the surrounding substrate. Due to the capillary force of the optimized substrate, the water rises and becomes available for the plant roots in the irrigation zone.
  • a pump 63a controlled by the control unit 130 can introduce water into a drip tube 85e laid in the root area of a plant, which carries out drip irrigation.
  • a layer of rock wool can be placed within the root area.
  • the stone wool layer is sealed with foil on the bottom and on the sides and can thus store water that has seeped in and/or that has been brought in through the irrigation pipe network 85 . Plants have direct access to the reservoir through their roots.
  • Irrigation line network a-85d irrigation lines e drip line
  • Weather station 0 sensor (soil moisture sensor) 0 sensor interface 0 network interface 0 control unit 0 sewer system 0 tree protection grid 1 tree protection grid 0 gateway 0 smart cover

Abstract

The invention relates to an irrigation and drainage device and/or water storage device, preferably for managing water, in particular irrigation of (green) spaces and/or plants, comprising the following: - at least one water capture device (10, 20, 30, 40, 64) designed to collect and/or store water, wherein the water capture device (10, 20, 30, 40, 64) is indirectly or directly fluidically connected to a buffer (tank) (60) and/or to a storage reservoir (80), - wherein the buffer (tank) (60) and/or the storage reservoir (80) is/are designed to store water and make the stored water available for use, e.g. to discharge said water into an irrigation line network (85); - at least one control unit (61, 130) designed to receive and/or acquire environmental data, in particular acquire environmental data by means of at least one sensor (100), and, based on the environmental data and using at least one actuator, e.g. a control valve (84), to make a volumetric water flow from the buffer (tank) (60) and/or from the storage reservoir (80) available for use, e.g. to direct said flow into the irrigation line network (85).

Description

Be- und Entwässerungsvorrichtung und/oder Wasserspeichervorrichtung, vorzugsweise zur Bewirtschaftung von Wasser, insbesondere Bewässerung von (Grün)flächen und/oder Pflanzen Irrigation and drainage device and/or water storage device, preferably for water management, in particular watering of (green) areas and/or plants
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Die Erfindung betrifft eine Be- und Entwässerungsvorrichtung und/oder Wasserspeichervorrichtung, vorzugsweise zur Bewässerung von Grünflächen und/oder Pflanzen gemäß des Patentanspruches 1. The invention relates to a watering and drainage device and/or water storage device, preferably for watering green areas and/or plants according to patent claim 1.
Im Rahmen des Klimawandels nehmen Wetterextreme global zu. Dies lässt sich in gewissen Regionen bereits durch einen Trend abzeichnen: Trockenperioden werden immer trockener und in Regenperioden fällt zunehmend mehr Niederschlag in kurzer Zeit in Form von Starkregen. In den Trockenperioden trocknen die Böden naturgemäß aus, da der Niederschlag ausbleibt. Der Niederschlag des Starkregens in den Regenperioden hilft nur bedingt gegen die trockenen Böden - denn eine große Wassermenge in kurzer Zeit kann häufig nicht durch den Boden aufgenommen werden, zumindest oftmals nicht vollständig. Ein Großteil des Wassers des Starkregens, das sich auf Grund der großen Niederschlagsmenge auf dem trockenen Boden staut, verdunstet oder gelangt in die Umgebung - beispielsweise in Flüsse und/oder in die Kanalisation - bevor es in dem Boden versickern kann, um diesen ausreichend zu durchfeuchten. Dies verstärkt den Effekt des Austrocknens der Böden und kann unter Umständen zu einem Pflanzensterben führen, da diese nicht mehr ausreichend mit Wasser und/oder Nährstoffen aus dem Boden versorgt werden können. In the context of climate change, extreme weather events are increasing globally. This can already be seen in certain regions as a trend: dry periods are becoming drier and in rainy periods more and more precipitation falls in a short period of time in the form of heavy rain. In the dry periods, the soil naturally dries out because there is no precipitation. The precipitation of the heavy rain in the rainy periods only helps to a limited extent against the dry soil - because a large amount of water in a short time often cannot be absorbed by the soil, at least often not completely. A large part of the water from the heavy rain, which accumulates on the dry soil due to the large amount of precipitation, evaporates or gets into the environment - for example in rivers and/or the sewage system - before it can seep into the soil to sufficiently moisten it . This intensifies the effect of the soil drying out and can sometimes lead to plant death because they can no longer be adequately supplied with water and/or nutrients from the soil.
AU 2006 100 165 A4 offenbart ein Verfahren zur Verteilung von Niederschlagswasser für eine Bewässerung unter Ausnutzung einer bestehenden städtischen Infrastruktur. Ein derartiges System wird als vergleichsweise unflexibel wahrgenommen, da einerseits ein lokaler Bewässerungsbedarf unberücksichtigt bleibt und andererseits die vorhandene Infrastruktur nicht an die konkrete örtliche Situation anpassbar ist. Insofern wird ein derartiges System auch im Hinblick auf eine Niederschlagsausbeute als verbesserungswürdig angesehen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Be- und Entwässerungsvorrichtung sowie ein Be- und Entwässerungsverfahren bereitzustellen, die bzw. das es ermöglicht, in einfacher Weise Wasser z.B. Regenwasser zu sammeln und für eine kontrollierte Abgabe in Trockenperioden vorzuhalten. AU 2006 100 165 A4 discloses a method for distributing rainwater for irrigation using an existing urban infrastructure. Such a system is perceived as comparatively inflexible, since on the one hand local irrigation needs are not taken into account and on the other hand the existing infrastructure cannot be adapted to the specific local situation. In this respect, such a system is also considered to be in need of improvement with regard to a precipitation yield. The object of the invention is to provide a watering and drainage device and a watering and drainage method that makes it possible to collect water, for example rainwater, in a simple manner and to keep it available for controlled release in dry periods.
Insbesondere wird die Aufgabe durch eine Be- und Entwässerungsvorrichtung und/oder Wasserspeichervorrichtung, vorzugsweise zur Bewirtschaftung von Wasser, insbesondere Bewässerung von (Grün)flächen und/oder Pflanzen, gelöst, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweiset: mindestens eine Wasserauffangvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, Wasser zu sammeln und/oder zu speichern, wobei die Wasserauffangvorrichtung in mittelbarer oder unmittelbarer Fluidverbindung mit einem Puffer(tank) und/oder einem Speicherreservoir steht, wobei der Puffer(tank) und/oder das Speicherreservoir dazu ausgebildet ist/sind, Wasser zu speichern und das gespeicherte Wasser zur Nutzung zur Verfügung zu stellen, z.B. in ein Bewässerungsleitungsnetz abzugeben; mindestens eine Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, Umgebungsdaten zu empfangen und/oder zu erfassen, insbesondere mittels mindestens eines Sensors zu erfassen, und basierend auf den Umgebungsdaten unter Verwendung mindestens eines Aktors, z.B. eines Steuerventils, einen Wasservolumenstrom aus dem Puffer(tank) und/oder aus dem Speicherreservoir zur Nutzung zur Verfügung zu stellen, z.B. in das Bewässerungsleitungsnetz zu steuern. In particular, the object is achieved by a watering and drainage device and/or water storage device, preferably for managing water, in particular watering (green) areas and/or plants, the device having the following: at least one water collecting device which is designed to To collect and/or store water, wherein the water collecting device is in direct or indirect fluid connection with a buffer (tank) and/or a storage reservoir, wherein the buffer (tank) and/or the storage reservoir is/are designed to store water and to make the stored water available for use, e.g. to put it into an irrigation pipe network; at least one control unit that is designed to receive and/or record environmental data, in particular by means of at least one sensor, and based on the environmental data using at least one actuator, e.g. a control valve, a water volume flow from the buffer (tank) and /or to make it available for use from the storage reservoir, e.g. to control it in the irrigation pipe network.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung ist es, sowohl Regenwasser für trockene Perioden vorzuhalten, als auch Starkregenereignisse abzupuffern und das aufgesammelte Wasser je nach sensorisch erfasstem Wasserbedarf und/oder basierend auf empfangenen Wetterdaten eines Wetterdatenproviders direkt an Pflanzen und/oder Grünflächen abzugeben. Neben der Bewässerung von Pflanzen und/oder Grünflächen führt die Verdunstung des abgegebenen Wassers auch zu einer Hitzereduktion, die gerade in innerstädtischen Bereichen wertvoll ist. Je nach Wasserbedarf der Pflanzen und/oder der Grünflächen kann der Wasservolumenstrom gesteuert werden. Darunter ist zu verstehen, dass bei einer erfassten Bodentrockenheit Aktuatoren derart gesteuert bzw. geregelt werden, dass entsprechend mehr Wasser (also ein höherer Wasservolumenstrom) in das Bewässerungsleitungsnetz eingeleitet wird. Im Falle einer ausreichenden Wasserversorgung des Bodens kann der Aktuator derart gesteuert bzw. geregelt werden, dass weniger Wasser oder kein Wasser (also ein niedriger Wasservolumenstrom oder ein Wasservolumenstrom gleich 0.0 L/min) in das Bewässerungsleitungsnetz eingeleitet wird. Im Falle kommender Starkregenereignisse sollen die wasserspeichernden Elemente der Be- und Entwässerungsvorrichtung entleert werden, um so Pufferspeicher für den Starkregen zur Verfügung zu stellen. Ferner soll die Be-und Entwässerungsvorrichtung sichtbar - für Passanten wahrnehmbar ausgebildet - sein und ggf. interaktiv Passanten informieren können und/oder den Passanten die Möglichkeit bieten, die Bewässerung aktiv zu unterstützen, um ggf. ein Umweltbewusstsein der Passanten zu wecken. An essential point of the invention is to store rainwater for dry periods as well as to buffer heavy rain events and to release the collected water directly to plants and/or green areas depending on the water requirement recorded by sensors and/or based on weather data received from a weather data provider. In addition to watering plants and/or green spaces, the evaporation of the water released also leads to a reduction in heat, which is particularly valuable in inner-city areas. Depending on the water requirements of the plants and/or the green areas, the water volume flow can be controlled. This means that when the soil is detected as dry, actuators are controlled or regulated in such a way that correspondingly more water (ie a higher water volume flow) is introduced into the irrigation pipe network. If the soil is sufficiently supplied with water, the actuator can be controlled or regulated in this way that less water or no water (i.e. a low water volume flow or a water volume flow equal to 0.0 L/min) is fed into the irrigation pipe network. In the event of coming heavy rain events, the water-storing elements of the irrigation and drainage system should be emptied in order to provide buffer storage for the heavy rain. Furthermore, the watering and drainage device should be visible—designed to be perceptible to passers-by—and possibly be able to inform passers-by interactively and/or offer the passers-by the opportunity to actively support the watering in order to possibly awaken environmental awareness in the passers-by.
Ein zudem wesentlicher Punkt hierbei ist sowohl eine Informationsverbindung - beispielsweise über Funk - sowie eine Fluidverbindung zwischen den einzelnen (modularen) Komponenten bzw. Wasserauffangvorrichtungen und/oder Puffer und Speicherreservoir der Be- und Entwässerungsvorrichtung. Über einen Informationsaustausch der einzelnen Komponenten mit der Steuereinheit (z.B. Füllstände, Temperatur, Wasserqualität, Bodenfeuchte, etc.) kann das Wasser intelligent d.h. bedarfsgerecht in das Bewässerungsleitungsnetz/zu den jeweiligen Bewässerungszonen geführt werden. Dazu wird ein Wasserbedarf direkt in den Bewässerungszonen mit einer Vielzahl von vernetzten Sensoren ermittelt. Mittels dieser Umgebungsdaten wird die Be- bzw. Entwässerung entsprechend gesteuert, um eine Bewässerung zu optimieren. Another important point here is both an information connection - for example via radio - and a fluid connection between the individual (modular) components or water collecting devices and/or buffers and storage reservoirs of the watering and drainage device. By exchanging information between the individual components and the control unit (e.g. filling levels, temperature, water quality, soil moisture, etc.), the water can be routed intelligently, i.e. as required, to the irrigation pipe network/to the respective irrigation zones. For this purpose, a water requirement is determined directly in the irrigation zones with a large number of networked sensors. Using this environmental data, the watering or drainage is controlled accordingly in order to optimize watering.
Unter Umgebungsdaten sind Daten in Bezug auf die (unmittelbare) örtliche Umgebung der Be- und Entwässerungsvorrichtung zu verstehen. Diese können mittels der Sensoren gemessene Daten in Bezug auf Bodenfeuchte einer Bewässerungszone und/oder eine Niederschlagsmenge und/oder empfange Wettervorhersagedaten umfassen. Ambient data is to be understood as meaning data relating to the (immediate) local environment of the watering and drainage device. This can include data measured by the sensors in relation to soil moisture of an irrigation zone and/or an amount of precipitation and/or received weather forecast data.
Als Sensoren können insbesondere physikalische und/oder chemische und/oder Wetter bzw. Klimasensoren eingesetzt werden. Dadurch kann z.B. Temperatur, Salinität, Pegel, Trübung oder ein ph-Wert bestimmt werden. Es ist möglich, induktive und/oder kapazitive Sensoren, Durchflussmengensensoren, optische und akustische Sensoren, Niederschlagsmesser, Regensensor, Luftfeuchtesensor, Infrarot und UV-sensoren, Lagesensoren, Erschütterungssensoren, GPS-Sensoren, Drucksensoren, mechanische Sensoren sowie Sensoren zur Überwachung der Aktoren, z.B. Hall Sensoren, Read-Kontakte, Amperemeter/Voltmeter, Drehzahlmesser, Zähler, Schwingungssensoren, und Wellendämpfungssensoren, Windsensoren, Feinstaub-, Schwefeldioxid, NOx und SOx und Ozon-Sensorik einzusetzen. In particular, physical and/or chemical and/or weather or climate sensors can be used as sensors. In this way, for example, temperature, salinity, level, turbidity or a pH value can be determined. It is possible to use inductive and/or capacitive sensors, flow rate sensors, optical and acoustic sensors, rain gauges, rain sensors, humidity sensors, infrared and UV sensors, position sensors, vibration sensors, GPS sensors, pressure sensors, mechanical sensors and sensors for monitoring the actuators, e.g Hall sensors, read contacts, ammeters/voltmeters, tachometers, counters, vibration sensors, and shaft damping sensors, Use wind sensors, particulate matter, sulfur dioxide, NOx and SOx and ozone sensors.
Bei nicht mehr für die Nutzung geeignetem Wasser, z.B. zu hoher Salzgehalt und/oder andere Kontaminationen, oder weil Speichervolumen für ein kommendes Starkregenereignis/Überflutung benötigt wird, kann es erforderlich sein die Tanks/Speicher vorab aktiv (mit Pumpe) oder passiv zu leeren If the water is no longer suitable for use, e.g. too high a salt content and/or other contamination, or because storage volume is required for an upcoming heavy rain event/flooding, it may be necessary to empty the tanks/storage tanks actively (with a pump) or passively in advance
Unter einem Wasservolumenstrom ist ein Wasservolumen pro Zeiteinheit zu verstehen - also beispielsweise 0.1 L/min (Liter pro Minute). A water volume flow means a water volume per unit of time - for example 0.1 L/min (liters per minute).
Unter mittelbarer oder unmittelbarer Fluidverbindung zwischen Wasserauffangvorrichtung bzw. einer Niederschlagauffangvorrichtung und Puffer bzw. Puffertank und/oder Speicherreservoir ist zu verstehen, dass zwischen einer Wasserauffangvorrichtung und Puffer und/oder Speicherreservoir weitere fluidleitende und/oder fluidaufbereitende Vorrichtungen - wie beispielsweise eine Wasserreinigungsvorrichtung - geschaltet sein können (aber nicht müssen). Direct or indirect fluid connection between the water-collecting device or a precipitation-collecting device and the buffer or buffer tank and/or storage reservoir is to be understood as meaning that further fluid-conducting and/or fluid-processing devices - such as a water purification device - can be connected between a water-collecting device and the buffer and/or storage reservoir (but don't have to).
In einer Ausführungsform wird das Wasser der Wasserauffangvorrichtung (10, 20, 30, 40, 64) und/oder dem (Puffer)tank (60) und/oder dem Speicherreservoir durch Regen, Drainagen, Rinnen, Punktabläufe, Dachentwässerung, Flächenentwässerung, Brunnen, oder andere Wasseraufnahmevorrichtungen, Entsalzungsanlagen, Luftfeuchtigkeit, Frischwassernetz/Wasserversorgung, Oberflächengewässer zugeführt. Durch einen modularen Aufbau der eine Be- und Entwässerungsvorrichtung und/oder Wasserspeichervorrichtung wird eine nachträgliche Erweiterung ermöglicht. Zudem kann bei einer Vielzahl von (verschiedenen) Wasserauffangvorrichtungen der Niederschlag effektiv aufgenommen werden. Gleichzeitig kann durch die Modularität eine optimale Anpassung an eine örtliche Begebenheit erfolgen, um möglichst viel Niederschlag einzusammeln und/oder zu speichern. In one embodiment, the water in the water collection device (10, 20, 30, 40, 64) and/or the (buffer) tank (60) and/or the storage reservoir is drained by rain, drainage, gutters, point drains, roof drainage, area drainage, wells, or other water intake devices, desalination plants, humidity, fresh water mains/water supply, surface water. Subsequent expansion is made possible by a modular design of the irrigation and drainage device and/or water storage device. In addition, precipitation can be effectively collected with a large number of (different) water collection devices. At the same time, due to the modularity, an optimal adaptation to a local situation can take place in order to collect and/or store as much precipitation as possible.
In einer Ausführungsform weist die Be- und Entwässerungsvorrichtung eine Wasserreinigungsvorrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, Wasser, das von der mindestens einen Wasserauffangvorrichtung zuführbar ist, zu reinigen, insbesondere durch Sedimentation und/oder Filterung und/oder Adsorption und/oder Absorption, vorzugsweise bevor das Wasser dem Puffer und/oder dem Speicherreservoir zugeführt wird. In one embodiment, the irrigation and drainage device has a water purification device that is designed to purify water that can be supplied from the at least one water collection device, in particular by sedimentation and/or filtering and/or adsorption and/or absorption, preferably before the water is fed to the buffer and/or the storage reservoir.
Eine (Vor-)Reinigung des Wassers ermöglicht einerseits sauberes Wasser im Bewässerungsnetz bereitzustellen. Andererseits werden durch die Reinigung des Wassers Ablagerungen im Bewässerungsleitungsnetz oder in den anderen wasserführenden oder wasserspeichernden Komponenten vermieden. So können Verstopfungen verhindert werden. Letztlich werden durch eine Reinigung Wartungsarbeiten reduziert, Kosten gespart und eine Haltbarkeit der Be- und Entwässerungsvorrichtung optimiert. A (pre-)cleaning of the water makes it possible on the one hand to provide clean water in the irrigation network. On the other hand, by cleaning the Water deposits in the irrigation pipe network or in the other water-carrying or water-storing components avoided. This can prevent constipation. Ultimately, cleaning reduces maintenance work, saves costs and optimizes the durability of the watering and drainage device.
In einer Ausführungsform ist der Puffer und/oder ein Becken und/oder ein (Block)rigolensystem zumindest teilweise mit einer Abdichtungsbahn, insbesondere Geotextil, umhüllt. In one embodiment, the buffer and/or a basin and/or a (block) ditch system is at least partially encased with a sealing membrane, in particular geotextile.
Ein vorzugsweise aus Kunststoff hergestelltes und modulares (Block)rigolensystem bzw. Rigolensystem ermöglicht eine stabile und konstruktiv einfache Möglichkeit den Puffer bzw. einen Puffertank kostengünstig aufzubauen. Eine Höhe ist zudem variabel und kann einer Geländeoberkante angepasst werden. Mit einem baukastenähnlichen Prinzip kann nahezu jede Einbausituation berücksichtigt werden. Aufgrund der Systemarchitektur bietet ein (Block)rigolensystem eine hohe Stabilität und hohe Festigkeit. So kann das (Block)rigolensystem unter Grünflächen, öffentlichen Wegen und Plätzen und auch Pkw-Stellplätzen installiert werden. Eine zusätzliche Verwendung einer oder mehrerer Lagen Geotextil unter oder um das (Block)rigolensystem kann das (Block)rigolensystem schützen. Dabei kann das Geotextil als Abdichtungsbahn zur Abdichtung des (Block)rigolensystems und/oder als Wurzelschutz dienen. Alternativ oder zusätzlich können Becken zum Sammeln bzw. Speichern von Wasser verwendet werden. Diese sind vergleichsweise kostengünstig. A modular (block) trench system or trench system preferably made of plastic enables a stable and structurally simple option to construct the buffer or a buffer tank at low cost. A height is also variable and can be adapted to a top edge of the terrain. With a modular principle, almost any installation situation can be taken into account. Due to the system architecture, a (block) trench system offers high stability and strength. The (block) trench system can be installed under green areas, public paths and squares and also car parking spaces. An additional use of one or more layers of geotextile under or around the (block) drainage system can protect the (block) drainage system. The geotextile can be used as a sealing sheet to seal the (block) trench system and/or as a root protection. Alternatively or additionally, basins can be used to collect or store water. These are comparatively inexpensive.
In einer Ausführungsform umfasst das Bewässerungsleitungsnetz mehrere Bewässerungsleitungen, wobei jede Bewässerungsleitung dazu ausgebildet ist, Wasser in einer entsprechenden Bewässerungszone freizusetzen, vorzugsweise mittels eines offenen Endes und/oder eines jeweiligen zumindest abschnittsweise perforiert ausgebildeten Endbereichs und/oder mittels perforiert ausgebildeten Abschnitten. In one embodiment, the irrigation line network comprises a plurality of irrigation lines, each irrigation line being designed to release water in a corresponding irrigation zone, preferably by means of an open end and/or a respective end region which is perforated at least in sections and/or by means of perforated sections.
Dadurch wird ermöglicht, dass die Bewässerung direkt über ein fest verlegtes Rohrleitungssystem zu den jeweiligen Bewässerungszonen bzw. Pflanzbereichen erfolgen kann, wo das Wasser für eine Bewässerung der Pflanzen benötigt wird. Bewässerungszonen können sowohl flächig angelegte Grünbereiche (z.B. sogenannte Pflanzinseln) als auch einzelne oder durch Substraträume untereinander verbundene Baumpflanzgruben sein. Dadurch wird das Wachstum der Pflanzen in den Bewässerungszonen gefördert. Andererseits kann fehlender/ausbleibender Niederschlag mit Wasser aus der Be- und Entwässerungsvorrichtung ersetzt werden, um die Pflanzen in den Bewässerungszonen in Trockenperioden ausreichend mit Wasser zu versorgen. Generell führt die Verdunstung des Wassers in den Bewässerungszonen auch zu einer Hitzereduktion, die gerade in innerstädtischen Bereichen wertvoll ist. This makes it possible for the irrigation to take place directly via a permanently laid pipeline system to the respective irrigation zones or planting areas where the water is required for irrigating the plants. Irrigation zones can be flat green areas (e.g. so-called planting islands) as well as individual tree planting pits or tree planting pits connected to one another by substrate spaces. This promotes the growth of plants in the irrigation zones. On the other hand, can missing/absent precipitation can be replaced with water from the irrigation and drainage system in order to supply the plants in the irrigation zones with sufficient water during dry periods. In general, the evaporation of the water in the irrigation zones also leads to a reduction in heat, which is particularly valuable in inner-city areas.
In einer Ausführungsform weist die Be- und Entwässerungsvorrichtung mindestens eine elektrische Pumpe auf, vorzugsweise ist diese elektrische Pumpe pufferseitig angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann eine manuelle Pumpe oder ein Göpel oder ein hydraulischer Widder, wie z.B. eine Handpumpe, vorgesehen sein. Die manuelle Pumpe ist vorzugsweise an dem Speicherreservoir oder in dessen Nähe angeordnet. Die mindestens eine elektrische Pumpe und/oder die Handpumpe sind dazu ausgebildet, das Wasser von dem Puffer in das Speicherreservoir und/oder in das Bewässerungsleitungsnetz zu pumpen.In one embodiment, the watering and drainage device has at least one electric pump; this electric pump is preferably arranged on the buffer side. Alternatively or in addition, a manual pump or guage or hydraulic ram such as a hand pump may be provided. The manual pump is preferably located at or near the storage reservoir. The at least one electric pump and/or the hand pump are designed to pump the water from the buffer into the storage reservoir and/or into the irrigation pipe network.
Durch den Einsatz einer elektronischen Pumpe kann das Wasser geregelt bzw. gesteuert und/oder nach Bedarf von dem Puffer in das Speicherreservoir gepumpt werden. Dadurch wird die Handhabung der Be- und Entwässerungsvorrichtung verbessert. Der Einsatz einer manuellen Pumpe, wie beispielsweise einer Handpumpe, ist auch ohne Spannungsversorgung möglich - ein Überführen des Wassers wäre so also auch ohne Stromversorgung möglich. Zusätzlich kann eine Handpumpe zur aktiven Unterstützung der Bewässerung der Pflanzen und/oder Grünflächen durch Passanten beitragen. By using an electronic pump, the water can be regulated or controlled and/or pumped from the buffer to the storage reservoir as required. This improves the handling of the irrigation and drainage device. The use of a manual pump, such as a hand pump, is also possible without a power supply - transferring the water would therefore also be possible without a power supply. In addition, a hand pump can actively support the watering of the plants and/or green areas by passers-by.
In einer Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, die Umgebungsdaten mittels einer Vielzahl von Sensoren, vorzugsweise Bodenfeuchtesensoren, über eine Sensorschnittstelle zu erfassen. Insbesondere umfassen die Umgebungsdaten hierbei Werte für einen Bodenfeuchtegehalt in einer Bewässerungszone. Basierend auf diesen Umgebungsdaten bzw. Bodenfeuchtesensordaten wird der Wasservolumenstrom aus dem Puffer und/oder dem Speicherreservoir mittels des Aktuators gesteuert. In one embodiment, the control unit is designed to record the environmental data using a large number of sensors, preferably soil moisture sensors, via a sensor interface. In particular, the environmental data include values for a soil moisture content in an irrigation zone. Based on these environmental data or soil moisture sensor data, the water volume flow from the buffer and/or the storage reservoir is controlled by the actuator.
Die Steuereinheit/Steuerung kann aus lokalen elektronischen Komponenten (Hard- und Software) und/oder dezentraler Steuerungssoftware bestehen. Die Datenkommunikation zwischen lokalen und dezentralen Komponenten, kann durch kabelgestützte oder funkbasierte Technologien ermöglicht werden (Datenaustausch). Die Sammlung und Verarbeitung kann in einer Datenbankstruktur, insbesondere Datencloud, erfolgen, die mit der Steuereinheit kommuniziert. Die Bewässerung mittels der Be- und Entwässerungsvorrichtung erfolgt direkt in den jeweiligen Bewässerungszonen. Eine Messung des Wassergehalts des Bodens oder des Pflanzsubstrats bzw. der Bodenfeuchte innerhalb der Bewässerungszone kann mit Bodenfeuchtesensoren erfolgen. Dies ermöglicht eine bedarfsgerechte Wasserversorgung der Bewässerungszonen. Wird ermittelt, dass eine Bewässerungszone zu trocken ist, kann diese Bewässerungszone (verstärkt) gewässert werden. The control unit/controller can consist of local electronic components (hardware and software) and/or decentralized control software. Data communication between local and decentralized components can be made possible by cable-based or radio-based technologies (data exchange). The collection and processing can take place in a database structure, in particular a data cloud, which communicates with the control unit. Irrigation by means of the irrigation and drainage device takes place directly in the respective irrigation zones. A measurement of the water content of the soil or the plant substrate or the soil moisture within the irrigation zone can be done with soil moisture sensors. This enables a needs-based supply of water to the irrigation zones. If it is determined that an irrigation zone is too dry, this irrigation zone can be (increasedly) watered.
In einer Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, Umgebungsdaten über eine Netzwerkschnittstelle zu empfangen. Insbesondere umfassen die Umgebungsdaten hierbei Wetterdaten bzw. Wettervorhersagedaten für einen Standort der Be- und Entwässerungsvorrichtung, die vorzugsweise von einem Wetterdatenprovider bereitgestellt werden. Basierend auf diesen Umgebungsdaten bzw. Wettervorhersagedaten wird der Wasservolumenstrom aus dem Puffer und/oder aus dem Speicherreservoir mittels des mindestens einen Aktuators gesteuert. In one embodiment, the control unit is designed to receive environmental data via a network interface. In particular, the environmental data include weather data or weather forecast data for a location of the watering and drainage device, which are preferably provided by a weather data provider. Based on this environmental data or weather forecast data, the water volume flow from the buffer and/or from the storage reservoir is controlled by means of the at least one actuator.
Dies ermöglicht eine bedarfsgerechte Wasserversorgung der Bewässerungszonen. Sollte die Wettervorhersage eine Prognose für eine langanhaltende Trockenheit beinhalten, so kann die Steuereinheit der Be- und Entwässerungsvorrichtung hierfür Wasser zurückhalten und/oder zuständiges Wartungspersonal diesbezüglich informieren, dass ggf. Wasser (manuell) nachgefüllt werden muss. Sollte die Wettervorhersage eine Prognose für Niederschlag enthalten, kann eine Bewässerung der Bewässerungszonen unterbleiben und/oder entsprechend geringer ausfallen, um Wasser in der Be- und Entwässerungsvorrichtung vorzuhalten. Andererseits können bei angekündigtem (starken) Niederschlag die Wasserspeicher (Puffer und/oder Speicherreservoir) geleert werden, um so Pufferspeichervolumen für entsprechenden Niederschlag zur Verfügung zu stellen.This enables a needs-based supply of water to the irrigation zones. If the weather forecast contains a prognosis for a long-lasting drought, the control unit of the watering and drainage device can hold back water for this and/or inform the responsible maintenance personnel that water may have to be (manually) refilled. If the weather forecast contains a forecast for precipitation, the irrigation zones may not be irrigated and/or may be correspondingly less in order to reserve water in the irrigation and drainage device. On the other hand, if (heavy) precipitation is announced, the water storage (buffer and/or storage reservoir) can be emptied in order to make buffer storage volume available for the corresponding precipitation.
In einer Ausführungsform umfasst die mindestens eine Niederschlagsauffangvorrichtung mindestens ein Zuflusssteuerventil, das dazu ausgebildet ist, einen Zufluss von der mindestens eine Niederschlagsauffangvorrichtung zu dem Puffer mittels der Steuereinheit zu steuern und/oder zu unterbinden. In one embodiment, the at least one precipitation-collecting device comprises at least one inflow control valve, which is designed to control and/or prevent an inflow from the at least one precipitation-collecting device to the buffer using the control unit.
Die Verwendung eines Zuflusssteuerventils ermöglicht, beispielsweise bei vollem Puffer und/oder Speicherreservoir, dass das Wasser, das mit der mindestens einen Wasserauffangvorrichtung gesammelt wird, zunächst in der Wasserauffangvorrichtung verbleibt, da bei Weiterleiten in den Puffer und/oder das Speicherreservoir dieses überlaufen würde und das Wasser entsprechend verloren ginge. Derart kann ein Speichervolumen einer Wasserauffangvorrichtung temporär das Gesamtspeichervolumen der Be- und Entwässerungsvorrichtung vergrößern. The use of an inflow control valve makes it possible, for example when the buffer and/or storage reservoir is full, that the water collected with the at least one water collecting device initially remains in the water collecting device since it is forwarded into the buffer and/or the storage reservoir would overflow and the water would be lost accordingly. In this way, a storage volume of a water collecting device can temporarily increase the total storage volume of the watering and drainage device.
In einer Ausführungsform umfasst die mindestens eine Wasserauffangvorrichtung herkömmliche Rinnen, Punktabläufe (Oberflächenentwässerungssystem) umfasst, und/oder mindestens eine Dachauffangkomponente, z.B. für Flachdächer, die vorzugsweise auf einem Hausdach angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich umfasst die mindestens eine Wasserauffangvorrichtung mindestens eine Bodenauffangkomponente, vorzugsweise gebildet aus zumindest abschnittsweise gelochten bzw. perforierten und/oder abschnittsweise wasserdurchlässigen Bodenelementen mit darunter angeordneten Wasserleitstrukturen. In one embodiment, the at least one water collecting device comprises conventional gutters, point drains (surface drainage system) and/or at least one roof collecting component, e.g. for flat roofs, which is preferably arranged on a house roof. Alternatively or additionally, the at least one water collecting device comprises at least one floor collecting component, preferably formed from floor elements that are at least partially perforated or perforated and/or partially water-permeable with water guiding structures arranged underneath.
Dadurch wird ermöglicht, dass die Be- und Entwässerungsvorrichtung in vielen (nahezu allen) Bausituationen - standortunabhängig - eingesetzt werden kann. Sowohl auf Hausdächern als auch auf bzw. in Böden. Dabei kann die Be- und Entwässerungsvorrichtung entweder nachgerüstet, also auf vorhandenen Hausdächer und/oder in entsprechenden Bodenflächen auf- bzw. eingebracht werden, oder speziell für Neubauanlagen mit Häusern und/oder Grünflächen in diese Häuser und/oder Grünanlagen eingeplant und eingebracht werden. Eine Niederschlagauffangmenge kann speziell bei (gleichzeitiger) Verwendung verschiedener bzw. mehrerer Wasserauffangvorrichtungen optimiert werden. Insgesamt wird dadurch die Bewässerung der Bewässerungszonen und somit die Be- und Entwässerungsvorrichtung optimiert. This makes it possible for the watering and drainage device to be used in many (almost all) construction situations, regardless of the location. Both on house roofs and on or in floors. The watering and drainage device can either be retrofitted, i.e. installed on existing house roofs and/or in corresponding floor areas, or planned and introduced specifically for new buildings with houses and/or green areas in these houses and/or green areas. A precipitation collection quantity can be optimized especially when (simultaneously) using different or several water collection devices. Overall, this optimizes the watering of the watering zones and thus the watering and drainage device.
In einer Ausführungsform weist das Speicherreservoir und/oder der Puffer Füllstandsensoren zum Bestimmen eines Wasserfüllstands und/oder Temperatursensoren zum Bestimmen einer Wassertemperatur und/oder Leitfähigkeitssensoren zum Bestimmen einer Wasserleitfähigkeit, insbesondere in Bezug auf einen Salzgehalt des Wassers, auf, und die jeweiligen Sensoren sind ferner dazu ausgebildet, die erfassten Sensordaten an die Steuereinheit zu übermitteln und die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, basierend auf den Sensordaten den Wasservolumenstrom aus dem Puffer und/oder aus dem Speicherreservoir mittels mindestens eines Aktuators und/oder mittels mindestens einer Pumpe zu steuern. In one embodiment, the storage reservoir and/or the buffer has level sensors for determining a water level and/or temperature sensors for determining a water temperature and/or conductivity sensors for determining a water conductivity, in particular with regard to a salt content of the water, and the respective sensors are also designed to transmit the detected sensor data to the control unit and the control unit is designed to control the water volume flow from the buffer and/or from the storage reservoir by means of at least one actuator and/or by means of at least one pump based on the sensor data.
Durch die Verwendung von Temperatursensoren und/oder Leitfähigkeitssensoren wird ermöglicht, die Wasserqualität des Wassers, das für die Bewässerung eingesetzt wird, und somit letztlich die Be- und Entwässerungsvorrichtung zu optimieren. Beispielsweise kann eine zu hohe oder eine zu niedrige Wassertemperatur den Pflanzen bei Bewässerung schaden. Ebenso schädlich für die Pflanzen ist beispielsweise ein zu hoher Salzgehalt (beispielsweise Streusalz) im Wasser. Ist ein mittels eines Leitfähigkeitssensors ermittelter Leitwert des Wassers zu hoch, kann das Wasser beispielsweise in die Kanalisation abgelassen werden. Füllstandsensoren können darüber hinaus Daten über Wasserfüllstände protokollieren und die Wasserverteilung innerhalb der Be- und Entwässerungsvorrichtung optimieren. Zudem kann mittels der Füllstandsensoren der Wasservolumenstrom, der in die Bewässerungszonen abgegeben wird, gemessen und/oder gesteuert werden. Alternativ oder zusätzlich können in der mindestens einen Wasserauffangvorrichtung und/oder in dem Puffer und/oder in dem Speicherreservoir physikalische und/oder chemische Sensoren eingesetzt werden. Dadurch kann z.B. Temperatur, Salinität, Pegel, Trübung oder ein ph- Wert des Wassers bestimmt werden. Es ist möglich, induktive und/oder kapazitive Sensoren, Durchflussmengensensoren, optische und akustische Sensoren, Infrarot und UV-sensoren, Lagesensoren, Erschütterungssensoren, GPS-Sensoren, Drucksensoren, mechanische Sensoren sowie Sensoren zur Überwachung der Aktoren, z.B. Hall Sensoren, Read-Kontakte, Amperemeter/Voltmeter, Drehzahlmesser, Zähler, Schwingungssensoren, und Wellendämpfungssensoren, Windsensoren, Feinstaub-, Schwefeldioxid, NOx und SOx und Ozon-Sensorik einzusetzen, um die Be- und Entwässerungsvorrichtung bzw. die Be- und Entwässerung zu optimieren. The use of temperature sensors and/or conductivity sensors makes it possible to determine the water quality of the water used for irrigation is used, and thus ultimately to optimize the watering and drainage device. For example, water temperatures that are too high or too low can damage plants when watered. Equally harmful to the plants is, for example, too high a salt content (e.g. road salt) in the water. If the conductance of the water determined by means of a conductivity sensor is too high, the water can be drained into the sewage system, for example. Level sensors can also log data about water levels and optimize water distribution within the irrigation and drainage system. In addition, the water volume flow that is released into the irrigation zones can be measured and/or controlled by means of the level sensors. Alternatively or additionally, physical and/or chemical sensors can be used in the at least one water collecting device and/or in the buffer and/or in the storage reservoir. In this way, for example, temperature, salinity, level, turbidity or a pH value of the water can be determined. It is possible to use inductive and/or capacitive sensors, flow rate sensors, optical and acoustic sensors, infrared and UV sensors, position sensors, vibration sensors, GPS sensors, pressure sensors, mechanical sensors and sensors for monitoring the actuators, e.g. Hall sensors, read contacts , ammeter/voltmeter, tachometer, counter, vibration sensors, and wave damping sensors, wind sensors, particulate matter, sulfur dioxide, NOx and SOx and ozone sensors to optimize the irrigation and drainage device or irrigation and drainage.
In einer Ausführungsform ist das Speicherreservoir als Hochbehälter ausgebildet, derart, dass die Wasserabgabe bzw. die Steuerung des Wasservolumenstroms aus dem Speicherreservoir in das Bewässerungsleitungsnetz pumpenfrei und/oder ausschließlich durch den mindestens einen Aktuator erfolgen kann. Dazu kann der Aktuator beispielsweise als Steuerventil oder als Aktivdrossel ausgebildet sein. Der Hochbehälter kann zusätzlich zu Visualisierungszwecken transparent ausgebildet sein, um den internen Wasserstand zu visualisieren. In one embodiment, the storage reservoir is designed as an elevated tank such that the water discharge or the control of the water volume flow from the storage reservoir into the irrigation pipe network can be carried out without a pump and/or exclusively by the at least one actuator. For this purpose, the actuator can be designed, for example, as a control valve or as an active throttle. The elevated tank can also be designed to be transparent for visualization purposes, in order to visualize the internal water level.
Dadurch wird ermöglicht, dass die Abgabe des Wassers aus dem Speicherreservoir in das Bewässerungsleitungsnetz rein „passiv" durch die Gewichtskraft des Wassers erfolgt. Dadurch wird die Be- und Entwässerungsvorrichtung kostengünstig und wartungsarm. This makes it possible for the water to be discharged from the storage reservoir into the irrigation pipe network purely "passively" by the weight of the water. This makes the irrigation and drainage device inexpensive and low-maintenance.
In einer Ausführungsform umfasst die Be- und Entwässerungsvorrichtung eine Informationsanzeigevorrichtung, die dazu ausgebildet ist, mit der Steuereinheit inkl. datenverarbeitender Einheit (z.B. Dashboard) zu kommunizieren und Informationen, beispielsweise in Bezug auf Bodenfeuchte, Wasserfüllstände, Niederschlagsmenge oder dergleichen, insbesondere Betriebszustände, zu visualisieren. In one embodiment, the watering and drainage device includes an information display device that is designed to communicate with the control unit including data-processing unit (e.g. dashboard) and to visualize information, for example in relation to soil moisture, water levels, amount of precipitation or the like, in particular operating states.
Eine Informationsanzeigevorrichtung ermöglicht einem zuständigen Wartungspersonal einen entsprechenden Überblick über die relevanten Betriebsdaten der Be- und Entwässerungsvorrichtung. Ebenso kann die Informationsvorrichtung standortbezogene Bewässerungs- und/oder Niederschlagsinformationen für Passanten anzeigen. Die Informationsanzeigevorrichtung kann dabei z.B. als ein (wetterfestes) Outdoor Display ausgebildet sein. An information display device enables the responsible maintenance personnel to have a corresponding overview of the relevant operating data of the watering and drainage device. The information device can also display location-related irrigation and/or precipitation information for passers-by. The information display device can be designed, for example, as a (weatherproof) outdoor display.
Insbesondere wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch Be- und Entwässerungsverfahren und/oder Wasserspeicherverfahren, vorzugsweise zur Bewirtschaftung von Wasser, insbesondere Bewässerung von (Grün)flächen und/oder Pflanzen, gelöst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: In particular, the object of the invention is also achieved by irrigation and drainage methods and/or water storage methods, preferably for the management of water, in particular irrigation of (green) areas and/or plants, the method comprising the following steps:
Sammeln und/oder Speichern von Wasser mit mindestens einer Wasserauffangvorrichtung und Leiten des gesammelten Wassers in einen (Puffer)tank und/oder in ein Speicherreservoir; Collecting and/or storing water with at least one water collecting device and directing the collected water into a (buffer) tank and/or into a storage reservoir;
Empfangen und/oder Erfassen von Umgebungsdaten, vorzugsweise umfassend Werte für eine Bodenfeuchte in Bewässerungszonen und/oder eine Niederschlagsmenge in Bezug auf den Standort der zu bewässernden (Grün)flächen und/oder Pflanzen bzw. den Bewässerungszonen, mit einer Steuereinheit; Receiving and/or recording environmental data, preferably comprising values for soil moisture in irrigation zones and/or a quantity of precipitation in relation to the location of the (green) areas to be irrigated and/or plants or the irrigating zones, with a control unit;
Steuern eines Wasservolumenstroms aus dem Puffer und/oder dem Speicherreservoir in ein Bewässerungsleitungsnetz in Abhängigkeit der Umgebungsdaten, um eine Wassermenge zur Nutzung zur Verfügung zu stellen, z.B. für die zu bewässernden (Grün)flächen und/oder Pflanzen in den Bewässerungszonen entsprechend den Umgebungsdaten zu dosieren.Controlling a water volume flow from the buffer and/or the storage reservoir into an irrigation pipe network depending on the environmental data in order to make a quantity of water available for use, e.g .
Hieraus ergeben sich dieselben Vorteile wie sie bereits in Zusammenhang mit der Be- und Entwässerungsvorrichtung beschrieben wurden. This results in the same advantages as have already been described in connection with the watering and drainage device.
In einer Ausführungsform umfasst das Be- und Entwässerungsverfahren einen Schritt zum Erhöhen des Wasservolumenstroms, wenn die Steuereinheit mittels eines Sensors, vorzugsweise Bodenfeuchtesensor, erfasst, dass ein Wassergehalt in einer entsprechenden Bewässerungszone unterhalb eines Grenzwertes liegt, und/oder einen Schritt zum Verringern des Wasservolumenstroms, wenn die Steuereinheit mittels des Sensors, vorzugsweise Bodenfeuchtesensor, erfasst, dass ein Wassersgehalt in einer entsprechenden Bewässerungszone oberhalb des Grenzwertes liegt. In one embodiment, the watering and drainage method includes a step for increasing the water volume flow when the control unit detects by means of a sensor, preferably a soil moisture sensor, that there is a water content is below a limit value in a corresponding irrigation zone, and/or a step for reducing the water volume flow if the control unit detects by means of the sensor, preferably a soil moisture sensor, that a water content in a corresponding irrigation zone is above the limit value.
Dadurch wird gewährleistet, dass stets die optimale Wasserversorgungsmenge in den Bewässerungszonen bereitgestellt wird, so dass Pflanzen und/oder Grünflächen optimal versorgt werden können. This ensures that the optimal amount of water is always provided in the irrigation zones, so that plants and/or green areas can be optimally supplied.
In einer Ausführungsform umfasst das Be- und Entwässerungsverfahren einen Schritt zum aktiven oder passiven Entleeren des Puffers und/oder des Speicherreservoirs, vorzugsweise durch Entleeren in die Kanalisation, wenn die Steuereinheit Umgebungsdaten empfängt, die Informationen enthalten, die einen Starkregen ankündigen, und/oder die Steuereinheit mittels eines Leitfähigkeitssensor innerhalb des Puffers und/oder des Speicherreservoirs erfasst, dass der Salzgehalt des Wassers einen Grenzwert überschreitet. In one embodiment, the irrigation and drainage method comprises a step of actively or passively emptying the buffer and/or the storage reservoir, preferably by emptying into the sewer, when the control unit receives environmental data containing information announcing heavy rain and/or the Control unit detects by means of a conductivity sensor within the buffer and / or the storage reservoir that the salinity of the water exceeds a limit.
Dadurch wird sowohl gewährleistet, dass der Puffer und/oder das Speicherreservoir optimal gefüllt sind. Steht eine große Menge Niederschlag bevor, wird ausreichend Puffervolumen bereitgestellt, damit frisches Wasser aufgenommen werden kann. Zu salziges oder generell verunreinigtes Wasser kann in die Kanalisation abgegeben werden, statt es für die Bewässerung zu verwenden, da sich dies möglicherweise negativ auf die Pflanzen auswirken könnte. This ensures that the buffer and/or the storage reservoir are optimally filled. If a large amount of precipitation is imminent, sufficient buffer volume is provided so that fresh water can be absorbed. Water that is too salty or generally contaminated can be discharged into the sewer system instead of being used for irrigation, as this could potentially have a negative impact on the plants.
Zur Energieversorgung z.B. für die Steuereinheit, Sensoren, Aktuatoren, können Energyharvestingsysteme, z.B. Photovoltaik, Wind, Wärmedifferenzen, Piezoelemente, Generatoren jeglicher Art verwendet werden. Die Energiespeicherung kann z.B. über Akkus erfolgen For the energy supply, e.g. for the control unit, sensors, actuators, energy harvesting systems, e.g. photovoltaics, wind, heat differences, piezo elements, generators of any kind can be used. The energy can be stored, for example, in rechargeable batteries
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich anhand der Unteransprüche. Nachfolgend wird die Erfindung auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die anhand einer Abbildung näher erläutert werden. Further advantageous embodiments result from the dependent claims. The invention is also described below with regard to further features and advantages using exemplary embodiments which are explained in more detail using an illustration.
Hierbei zeigt: This shows:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Be- und Entwässerungsvorrichtung samt Dachauffangvorrichtung und Speicherreservoir; 1 shows a first exemplary embodiment of an irrigation and drainage device including a roof collecting device and storage reservoir;
Fig. 2 ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Be- und Entwässerungsvorrichtung. 2 shows an alternative exemplary embodiment of an irrigation and drainage device.
In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet. In the following description, the same reference numerals are used for the same parts and parts with the same effect.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind mehrere Arten von Wasserauffangvorrichtungen gezeigt, welche modular sowie fluidleitend und elektronisch, mittelbar oder unmittelbar miteinander verknüpft sind. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, several types of water-collecting devices are shown, which are modular and fluid-conducting and electronically, indirectly or directly linked to one another.
Bei der Wasserauffangvorrichtung 10 handelt es sich um eine Dachauffangvorrichtung 10, die auf einem Hausdach 11 angeordnet ist, hier kombiniert mit funkvernetztem optischem Pegelsensor 13 und funkgesteuertem Zuflusssteuerventil 12. Der Pegelsensor 13 und das Zuflusssteuerventil 12 können mit einer Sensorschnittstelle 110 einer Steuereinheit 130 kommunizieren und von der Steuereinheit 130 gesteuert werden. Die Dachauffangvorrichtung 10 kann vorzugsweise begrünt sein. Die Dachauffangvorrichtung 10 besteht vorzugsweise aus einem modularen, flachen, geozellularen Speicherhohlraum. Durch mehrere Schichten der flachen Lagen kann ein größerer Speicherhohlraum der Dachauffangvorrichtung 10 geschaffen werden. Dabei kann eine Bauhöhe von 85 - 165 mm variieren. The water collecting device 10 is a roof collecting device 10, which is arranged on a house roof 11, here combined with a radio-networked optical level sensor 13 and radio-controlled inflow control valve 12. The level sensor 13 and the inflow control valve 12 can communicate with a sensor interface 110 of a control unit 130 and from of the control unit 130 can be controlled. The roof catcher 10 can preferably be planted. The roof mount 10 is preferably comprised of a modular, flat, geocellular storage cavity. Multiple layers of the flat sheets allow for a larger storage cavity of the roof catcher 10 to be created. An overall height of 85 - 165 mm can vary.
Zudem sind mehrere Wasserauffangvorrichtungen 20, 20a, 30, 40, 64 gezeigt, die als Bodenauffangvorrichtungen 20, 20a, 30, 40, 64 der Be- und Entwässerungsvorrichtung ausgebildet sind. Bei den Bodenauffangvorrichtungen handelt es sich in einem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 beispielsweise um eine im Boden eingebrachte Retentionsrinne 30 und/oder eine Entwässerungsrinne 40. Wobei die Retentionsrinne 30 und die Entwässerungsrinne 40 jeweils abschnittsweise wasserdurchlässige Bodenelemente 31, 41 aufweisen - beispielsweise Gitterstrukturen oder Lochstrukturen, durch die Wasser eintreten kann. Darunter liegen jeweils entsprechende Wasserleitstrukturen 32, 42, die dazu ausgebildet sind, das eingetretene Wasser entsprechend zu leiten. In addition, several water collecting devices 20, 20a, 30, 40, 64 are shown, which are designed as bottom collecting devices 20, 20a, 30, 40, 64 of the watering and drainage device. In an exemplary embodiment according to FIG. 1, the ground collecting devices are, for example, a retention channel 30 and/or a drainage channel 40 introduced into the ground have floor elements 31, 41 which are water-permeable in sections--for example grid structures or perforated structures through which water can enter. Underneath are corresponding water guiding structures 32, 42, which are designed to guide the water that has entered accordingly.
Die Bodenauffangvorrichtungen in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 umfassen eine Rasenauffangvorrichtung 20. Die Rasenauffangvorrichtung weist Grünflächenelemente 27 (beispielsweise Rasenwaben) auf, die einen Boden ausbilden. Zudem weist die Rasenauffangvorrichtung unterhalb des Bodens oder in dem Boden eine Rinne 22 auf. Die Rinne 22 kann an ihrer Oberfläche wasserdurchlässige Bodenelemente 21 aufweisen. Über entsprechende Leitungen 28 der Rasenauffangvorrichtung 20 kann das Wasser von der Rinne 22 in Richtung Puffer 60 geführt werden. The ground collecting devices in the embodiment according to FIG. 1 comprise a lawn collecting device 20. The lawn collecting device has green area elements 27 (for example grass honeycombs) which form a ground. In addition, the lawn collecting device has a channel 22 below the ground or in the ground. The channel 22 can have water-permeable floor elements 21 on its surface. The water can be guided from the gutter 22 in the direction of the buffer 60 via corresponding lines 28 of the lawn collecting device 20 .
Alternativ oder zusätzlich können die Bodenauffangvorrichtungen in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 eine Betonlochplattenauffangvorrichtung 20a aufweisen. Durch eine Lochung in bodenbildenden Betonplatten 27a kann das Niederschlagwasser eindringen. Unterhalb der gelochten Betonplatten 27a liegt eine als Gerinne 22a ausgebildete Wasserleitstruktur. Die Rinne 22a kann das Niederschlagwasser über entsprechende Leitungen 28a dem Puffer 60 zuführen. Alternatively or additionally, the ground collecting devices in the exemplary embodiment according to FIG. 1 can have a perforated concrete plate collecting device 20a. Rainwater can penetrate through a perforation in floor-forming concrete slabs 27a. Below the perforated concrete slabs 27a is a water guiding structure designed as a channel 22a. The channel 22a can supply the rainwater to the buffer 60 via corresponding lines 28a.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 gelangt das Wasser der Wasserauffangvorrichtungen 10, 20, 20a, 30, 40 in eine Wasserreinigungsvorrichtung 50. Die Wasserreinigungsvorrichtung 50 kann das Wasser, insbesondere durch Sedimentation, reinigen. Neben einer reinen Sedimentation sind auch Filtration und Adsorption bspw. über Aktivkohle innerhalb der Wasserreinigungsvorrichtung 50 realisierbar. Gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 weist die Wasserreinigungsvorrichtung 50 einen Füllstandsensor 51 zur Bestimmungen eines Wasserfüllstands der Wasserreinigungsvorrichtung 50 auf. Der Füllstandsensor 51 übermittelt die erfassten Daten in Bezug auf einen Wasserfüllstand an Sensorschnittstelle 110 einer Steuereinheit 130. In alternativen Ausführungsbeispielen kann die Wasserreinigungsvorrichtung 50 weitere (nicht gezeigte) Sensoren aufweisen. Beispielsweise Temperatursensoren und/oder Leitfähigkeitssensoren und/oder Sedimentstandsensoren, die ihre jeweiligen Daten ebenso an die Steuereinheit 130 übermitteln. Von der Wasserreinigungsvorrichtung 50 gelangt das gereinigte Wasser in einen Puffer 60. In einem Ausführungsbeispiel ist der (Puffer)tank 60 aus einem modularen (Block)rigolensystem, vorzugsweise aus Kunststoff (Polypropylen), aufgebaut. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the water from the water collecting devices 10, 20, 20a, 30, 40 reaches a water cleaning device 50. The water cleaning device 50 can clean the water, in particular by means of sedimentation. In addition to pure sedimentation, filtration and adsorption, for example via activated carbon, can also be implemented within the water purification device 50 . According to the exemplary embodiment from FIG. 1 , the water purification device 50 has a level sensor 51 for determining a water level in the water purification device 50 . The level sensor 51 transmits the recorded data relating to a water level to a sensor interface 110 of a control unit 130. In alternative exemplary embodiments, the water purification device 50 can have further sensors (not shown). For example, temperature sensors and/or conductivity sensors and/or sediment level sensors, which also transmit their respective data to the control unit 130 . From the water purification device 50, the purified water reaches a buffer 60. In one embodiment, the (buffer) tank 60 is constructed from a modular (block) drain system, preferably made of plastic (polypropylene).
Basis eines modularen (Block)rigolensystems können Rigolengrundelemente (Blöcke) bilden, die mittels eines Stecksystems im Verband verlegt werden. Dadurch kann die strukturelle Festigkeit sowie die (Montage-)Handhabung des (Block)rigolensystems deutlich erhöht werden. Die einzelnen Elemente können vorab bauseits zu einem in sich verbundenen Blocksystem zusammengebaut werden. Ein derartiges Rigolensystem kann sowohl für eine Blockversickerung als auch für eine Blockspeicherung/-rückhaltung ausgelegt sein. Beispielsweise als Blockspeicher unterhalb von Verkehrsflächen, Zufahrten oder öffentlichen Flächen. A modular (block) infiltration system can be based on basic infiltration elements (blocks), which are laid in a bonded arrangement using a plug-in system. As a result, the structural strength and the (assembly) handling of the (block) trench system can be significantly increased. The individual elements can be assembled on site in advance to form a connected block system. Such a trench system can be designed both for block infiltration and for block storage/retention. For example, as block storage below traffic areas, driveways or public areas.
Vorzugsweise wird innerhalb der Rigolen die Stabilität durch eine Vielzahl von Säulen erhöht. Wobei die Säulen ebenso mit Wasser gefüllt werden können, so dass ein Speicherkoeffizient der Rigolen von bis zu 95% erreicht werden kann. The stability is preferably increased by a large number of columns within the trenches. The columns can also be filled with water, so that a storage coefficient of up to 95% can be achieved.
Die Verwendung von Polypropylen für die Rigolen bietet zudem eine robuste und korrosionsbeständige Grundlage für eine Langlebigkeit des Systems. The use of polypropylene for the trenches also provides a robust and corrosion-resistant foundation for system longevity.
Ferner kann der Puffer und/oder die Rigolen des (Block)rigolensystems Inspektionszugänge - beispielsweise für eine Inspektionskamera und/oder für Reinigungsgeräte- aufweisen. Furthermore, the buffer and/or the trenches of the (block) trench system can have inspection accesses—for example for an inspection camera and/or for cleaning devices.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich der Puffer 60 unterhalb einer Bodenfläche. In the embodiment shown, the bumper 60 is below a floor surface.
Der Puffer 60 ist mit einer Ablasspumpe 67 und einem Rohr ausgestattet, derart, dass Wasser aus dem Puffer aktiv in die Kanalisation 140 gegeben werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann ein Überlaufrohr 68 vorgesehen sein, um ein Überlaufen des Puffers 60 zu verhindern. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist das Überlaufrohr 68 des Puffers an die Kanalisation 140 angeschlossen. The buffer 60 is equipped with a drain pump 67 and a pipe such that water from the buffer can be actively discharged into the sewer 140 . Alternatively or additionally, an overflow pipe 68 can be provided in order to prevent the buffer 60 from overflowing. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the overflow pipe 68 of the buffer is connected to the sewage system 140.
Eine Sensorikeinheit 61 des Puffers 60 umfasst mehrere Sensoren, beispielsweise einen Temperatursensor zur Bestimmung einer Wassertemperatur innerhalb des Puffers und/oder einen Pufferfüllstandsensor zur Bestimmung eines Pufferfüllstandes und/oder einen Leitfähigkeitssensor zur Bestimmung einer Wasserleitfähigkeit, insbesondere in Bezug auf einen Salzgehalt und/oder einen Sedimentationssensor zur Erfassung von Sedimentationswerten des Wassers innerhalb des Puffers 60. A sensor unit 61 of the buffer 60 comprises a plurality of sensors, for example a temperature sensor for determining a water temperature within the buffer and/or a buffer filling level sensor for determining a buffer fill level and/or a conductivity sensor for determining a water conductivity, in particular in relation to a salinity and/or a sedimentation sensor for detecting sedimentation values of the water within the buffer 60.
Die Sensorikeinheit 61 des Puffers 60 kann die erfassten Daten an die Sensorschnittstelle 110 der Steuereinheit 130 über Funksignale und/oder kabelgebunden übertragen. The sensor unit 61 of the buffer 60 can transmit the recorded data to the sensor interface 110 of the control unit 130 via radio signals and/or by cable.
Für eine oder mehrere der Bodenauffangvorrichtungen 10, 20, 20a, 30, 40 und/oder des Puffers 60 und/oder für die Wasserreinigungsvorrichtung 50 können (smarte) Abdeckungen 170 zum Verschließen einer Durchtrittsöffnung verwendet werden. For one or more of the bottom collecting devices 10, 20, 20a, 30, 40 and/or the buffer 60 and/or for the water purification device 50 (smart) covers 170 can be used to close a passage opening.
Die Durchtrittsöffnung kann beispielsweise einen Zugriff oder einen Zustieg zu den unterirdischen Elementen ermöglichen. The passage opening can, for example, allow access or access to the subterranean elements.
Die smarte Abdeckung 170 weist dabei mindestens eine Antenne auf, derart, dass Signale durch die Sende- und Empfangsöffnung sendbar und empfangbar sind, wobei die Antenne der Abdeckung 170 mit wenigstens einer elektrischen Leitung verbunden ist. The smart cover 170 has at least one antenna such that signals can be sent and received through the transmission and reception opening, the antenna of the cover 170 being connected to at least one electrical line.
Die elektrische Leitung der smarten Abdeckung 170 kann in Verbindung mit Sensoren und/oder Aktoren von mindestens einer der Bodenauffangvorrichtungen 10, 20, 20a, 30, 40 und/oder des Puffers 60 und/oder der Wasserreinigungsvorrichtung 50 stehen. The electrical line of the smart cover 170 can be connected to sensors and/or actuators of at least one of the bottom collecting devices 10, 20, 20a, 30, 40 and/or the buffer 60 and/or the water purification device 50.
Die Antenne der smarten Abdeckung 170 leitet diese Signale (überirdisch) und drahtlos weiter an die Steuereinheit 130, derart, dass eine Signalübertragungsqualität von sensorisch erfassten Werten innerhalb der Bodenauffangvorrichtung und/oder des Puffers an die Steuereinheit 130 optimiert wird. The antenna of the smart cover 170 forwards these signals (above ground) and wirelessly to the control unit 130 in such a way that a signal transmission quality of sensor-detected values within the ground collecting device and/or the buffer to the control unit 130 is optimized.
Über eine elektrische Pumpe 63 und/oder über eine manuelle Pumpe wie eine Handpumpe 81 wird das Wasser für die Bewässerung zur Verfügung gestellt. Gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Figur 1 gelangt das Wasser über die elektrische Pumpe 63 und/oder über die Handpumpe 81 über ein entsprechendes Verbindungsrohr 62 in ein erhöhtes Speicherreservoir 80. The water for irrigation is made available via an electric pump 63 and/or via a manual pump such as a hand pump 81 . According to the exemplary embodiment from Figure 1, the water reaches an elevated storage reservoir 80 via the electric pump 63 and/or via the hand pump 81 via a corresponding connecting pipe 62.
Die elektrische Pumpe 63 des Puffers 60 kann auch ein solar- und/oder windbetriebenes Pumpsystem umfassen. The electric pump 63 of the buffer 60 may also include a solar and/or wind powered pumping system.
Eine Wandung des Speicherreservoirs 80 kann (abschnittsweise) transparent oder (abschnittsweise) teiltransparent sein, um den internen Wasserstand unmittelbar erfassen zu können. A wall of the storage reservoir 80 can be transparent (in sections) or partially transparent (in sections) in order to be able to record the internal water level directly.
Zudem umfasst das Speicherreservoir 80 einen Speicherreservoirfüllstandsensor 82, der dazu ausgebildet ist, einen Füllstand des Speicherreservoirs an die Sensorschnittstelle 110 der Steuereinheit 130 zu übermitteln. Der Speicherreservoirfüllstandsensor 82 regelt ferner den Zustrom. In addition, the storage reservoir 80 includes a storage reservoir filling level sensor 82 which is designed to transmit a filling level of the storage reservoir to the sensor interface 110 of the control unit 130 . The storage reservoir level sensor 82 also regulates the inflow.
Zudem ist in dem Speicherreservoir 80 ein Überlauf integriert, der das Wasser ggf. in den Puffer 60 zurückleitet. In addition, an overflow is integrated into the storage reservoir 80 which, if necessary, returns the water to the buffer 60 .
Mittels der Handpumpe 81 können Passanten aktiv unterstützend für die Bewässerung der Grünflächen sorgen bzw. das Speicherreservoir 80 füllen. Gerade in touristisch frequentierten Bereichen werden solche Angebote sehr gut genutzt. By means of the hand pump 81, passers-by can actively support the watering of the green areas or fill the storage reservoir 80. Such offers are used very well, especially in areas frequented by tourists.
Grundsätzlich erfolgt jedoch die eigentliche Bewässerung nie durch Passanten, sondern stets über ein mittels der Steuereinheit 130 steuerbaren Aktuator 84, um eine optimale Wasserversorgung der Bewässerungszonen gewährleisten zu können. In principle, however, the actual watering is never carried out by passers-by, but always via an actuator 84 that can be controlled by means of the control unit 130 in order to be able to ensure an optimal water supply to the watering zones.
Bei Bedarf kann der Puffer 60 über ein Einfüllstutzen 65 manuell mit Wasser gefüllt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Einfüllstutzen mit einer Wasserversorgungleitung verbunden sein, über die der Puffer 60 befüllt werden kann. Eine manuelle Befüllung kann beispielsweise dann der von Vorteil sein, wenn die Wetterprognose eine langanhaltende Trockenperiode vorhersagt, aber die Steuereinheit 130 meldet, dass der Puffer 60 und/oder das Speicherreservoir 80 einen geringen Füllstand aufweisen. In einem Ausführungsbeispiel kann der Puffer 60 selbst eine Wasserauffangvorrichtung 64 bzw. eine Direktzuleitstruktur 64 aufweisen, derart, dass Niederschlag vom Boden direkt in den Puffer 60 einsickern kann. If required, the buffer 60 can be manually filled with water via a filler neck 65 . Alternatively or additionally, the filler neck can be connected to a water supply line, via which the buffer 60 can be filled. Manual filling can be advantageous, for example, when the weather forecast predicts a prolonged dry period, but control unit 130 reports that buffer 60 and/or storage reservoir 80 is low. In one exemplary embodiment, the buffer 60 itself can have a water collection device 64 or a direct feed structure 64 such that precipitation from the ground can seep directly into the buffer 60 .
Es kann eine Informationsanzeigevorrichtung 70 aufgestellt sein, die dazu ausgebildet ist, mit der Steuereinheit 130 zu kommunizieren und Informationen, beispielsweise in Bezug auf eine Bodenfeuchte des Bodens um die Be- und Entwässerungsvorrichtung herum, Wasserfüllstände der Be- und Entwässerungsvorrichtung, Niederschlagsmenge, zu visualisieren. Auch interaktive Elemente können an der Informationsanzeigevorrichtung 70 vorhanden sein. Ebenso können sichtbare (insbesondere für Passanten sichtbare) Füllstandsanzeigen der Be- und Entwässerungsvorrichtung installiert sein. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 weist beispielsweise der Puffer 60 beispielsweise einen mit Schwimmer versehene Füllstandsanzeige 66 auf. An information display device 70 can be set up, which is designed to communicate with the control unit 130 and to visualize information, for example in relation to soil moisture of the soil around the irrigation and drainage device, water levels in the irrigation and drainage device, amount of precipitation. Interactive elements can also be present on the information display device 70 . Visible level indicators (visible in particular to passers-by) of the watering and drainage device can also be installed. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the buffer 60 has, for example, a level indicator 66 provided with a float.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist an der Informationsanzeigevorrichtung 70 auch eine Wetterstation 90 angebracht. Diese erfasst lokal Wetterdaten wie Niederschlagsmenge und/oder Umgebungstemperatur und übermittelt diese an die Sensorschnittstelle 110 der Steuereinheit 130, wo die Daten der Wetterstation 90 bei der Steuerung der Be- und Entwässerungsvorrichtung berücksichtigt werden können. In the exemplary embodiment according to FIG. 1 , a weather station 90 is also attached to the information display device 70 . This detects local weather data such as precipitation and/or ambient temperature and transmits this to the sensor interface 110 of the control unit 130, where the data from the weather station 90 can be taken into account when controlling the watering and drainage device.
Das Volumen und/oder die Höhe des Speicherreservoirs 80 kann je nach Bedarf und/oder Umgebung variieren. The volume and/or height of storage reservoir 80 may vary based on need and/or environment.
Das Speicherreservoir 80 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Hochbehälter ähnlich einem Wasserturm ausgebildet. Auf einer Oberseite des Speicherreservoirs kann eine Photovoltaikeinrichtung zur Solarstromgewinnung angebracht sein. Der resultierende Wasserdruck innerhalb des Speicherreservoirs 80 bzw. innerhalb eines Zuleitungsabschnitts 83 ermöglicht es, das Bewässerungsleitungsnetz 85 pumpenfrei - also lediglich durch Öffnen mindestens eines Aktuators 84 - zu versorgen. Die Bauform und/oder die Höhe und/oder die Position des Zuleitungsabschnitts 83 des Speicherreservoirs 80 kann im Hinblick auf den am Aktuator 84 anstehenden Wasserdruck optimiert werden. In this exemplary embodiment, the storage reservoir 80 is designed as an elevated tank similar to a water tower. A photovoltaic device for generating solar power can be attached to an upper side of the storage reservoir. The resulting water pressure within the storage reservoir 80 or within a supply line section 83 makes it possible to supply the irrigation line network 85 without a pump—ie only by opening at least one actuator 84 . The design and/or the height and/or the position of the feed line section 83 of the storage reservoir 80 can be optimized with regard to the water pressure present at the actuator 84 .
Die Bewässerung der Grünflächen und/oder Pflanzen erfolgt über ein fest verlegtes Bewässerungsleitungsnetz 85 direkt zu den jeweiligen Bewässerungszonen A - D. Wobei das Bewässerungsleitungsnetz 85 in diesem Ausführungsbeispiel hierfür Bewässerungsleitungen 85a - 85d umfasst. The green areas and/or plants are watered via a permanently installed irrigation pipe network 85 directly to the respective Irrigation zones AD. The irrigation line network 85 in this exemplary embodiment includes irrigation lines 85a - 85d for this purpose.
Bewässerungszonen A - D können sowohl flächig angelegte Grünbereiche (z.B. sogenannte Pflanzinseln) als auch einzelne oder durch Substraträume untereinander verbundene Baumpflanzgruben sein. Beide Anwendungen schließen die natürliche Kapillarität des Pflanzsubstrates ein, da das Wasser mithilfe der Kapillarität dorthin gelangt, wo es von den Pflanzen gebraucht wird. Irrigation zones A - D can be flat green areas (e.g. so-called planting islands) as well as individual tree planting pits or tree planting pits connected to one another by substrate spaces. Both applications involve the natural capillarity of the plant substrate, since capillarity helps the water get to where it is needed by the plants.
In den jeweiligen Bewässerungszonen A - D erfassen Bodenfeuchtesensoren 100 eine Bodenfeuchte bzw. einen Bodenwassergehalt der Bewässerungszonen A - D und übermitteln die erfassten Daten an die Sensorschnittstelle 110 der Steuereinheit 130. In the respective irrigation zones AD, soil moisture sensors 100 record a soil moisture or a soil water content of the irrigation zones AD and transmit the recorded data to the sensor interface 110 of the control unit 130.
Die Steuereinheit 130 empfängt sowohl die lokal über die Bodenfeuchtesensoren 100 ermittelten Bodenfeuchtewerte über die Sensorschnittstelle 110 als auch Wetterdaten von entsprechenden Providern über eine Netzwerkschnittstelle 120. Die Netzwerkschnittstelle kann beispielsweise eine Internetnetzwerkschnittstelle sein. The control unit 130 receives both the soil moisture values determined locally via the soil moisture sensors 100 via the sensor interface 110 and weather data from corresponding providers via a network interface 120. The network interface can be an Internet network interface, for example.
Die Steuereinheit 130 kann eine Recheneinheit sowie eineThe control unit 130 can be a computing unit as well as a
Informationsschnittstelle für das Wartungspersonal umfassen. Die Steuereinheit 130 umfasst dabei die zu Grunde liegende Steuerungslogik der Be- und Entwässerungsvorrichtung : Include information interface for maintenance personnel. The control unit 130 includes the underlying control logic of the watering and drainage device:
Starkregen wahrscheinlich: Puffer 60 und/oder Speicherreservoir 80 (oder ggf. auch Wasserauffangvorrichtungen) werden aktiv oder passiv in die Kanalisation oder optionale andere Speicher entleert. Heavy rain likely: Buffer 60 and/or storage reservoir 80 (or water catchment devices, if applicable) are actively or passively drained to sewer or optional other storage.
Trockenheit wahrscheinlich: Wasser wird zurückgehalten und/oder eine Nachricht an das Wartungspersonal übermittelt, dass Puffer und/oder Speicherreservoir manuell befüllt werden. Drought Likely: Water is being held back and/or a message is sent to maintenance personnel to manually fill the buffer and/or storage reservoir.
Puffer 60 und/oder Speicherreservoir 80 sind leer bzw. enthalten nur eine geringe Menge an Wasser und/oder die Bodenfeuchte ist zu gering: Warnmeldung (beispielsweise per E-Mail an Wartungspersonal und/oder eine entsprechende Nachricht an eine App), dass Puffer 60 und/oder Speicherreservoir 80 nachgefüllt werden müssen. Wasser in Tanks ist zu salzig (beispielsweise durch Streusalz): Wasser wird in Kanalisation gegeben. Buffer 60 and/or storage reservoir 80 are empty or contain only a small amount of water and/or the soil moisture is too low: Warning message (e.g. via email to maintenance staff and/or a corresponding message to an app) that buffer 60 and/or storage reservoir 80 must be refilled. Water in tanks is too salty (e.g. due to road salt): water is fed into the sewage system.
Bewässerung der Bewässerungszonen, wenn Bodenfeuchte der entsprechenden Bewässerungszone zu gering ist. Irrigation of the irrigation zones when soil moisture in the corresponding irrigation zone is too low.
Ausgabe und Visualisierung der Umgebungsdaten wie Bodenfeuchte, Niederschlagsmenge, etc. auf der Informationsanzeigevorrichtung 70. Unter Umständen kann auch ein Verlauf der Werte der Umgebungsdaten über eine gewisse Zeitdauer (beispielsweise eine Woche) visualisiert werden. Output and visualization of the environmental data such as soil moisture, amount of precipitation, etc. on the information display device 70. Under certain circumstances, a progression of the values of the environmental data over a certain period of time (for example a week) can also be visualized.
Ausgabe von Wartungsmeldungen (beispielsweise per E-Mail an Wartungspersonal und/oder eine entsprechende Nachricht an eine App): Meldungen in Bezug auf eine Sedimentation in Wasserreinigungsvorrichtung 50 oder Puffer 60, Meldungen in Bezug auf Filterzustände, Meldungen in Bezug auf Ausfälle von Sensoren und/oder Aktoren oder ggf. Batteriezustände der Sensoren. Output of maintenance notifications (e.g. by e-mail to maintenance personnel and/or a corresponding message to an app): notifications relating to sedimentation in water purification device 50 or buffer 60, notifications relating to filter states, notifications relating to sensor failures and/or or actuators or, if applicable, the battery status of the sensors.
Ein System netzwerk der Steuereinheit 130 besteht aus Sensoren und/oder Sensorikeinheiten, Aktoren, Pumpen, und/oder Schaltungen die der Signalverarbeitung und Weiterleitung dienen. A system network of the control unit 130 consists of sensors and/or sensor units, actuators, pumps and/or circuits that are used for signal processing and forwarding.
Mittels eines Gateways 160, werden auf der einen Seite Signale des lokalen System netzwerks verarbeitet und auf der anderen Seite die Verbindung zum Internet hergestellt. Je nach Standortbedingungen kann der LoRaWAN oder der NB-IoT Funkstandard oder andere Funkstandards zum Einsatz kommen. By means of a gateway 160, signals from the local system network are processed on the one hand and the connection to the Internet is established on the other hand. Depending on the site conditions, the LoRaWAN or the NB-IoT radio standard or other radio standards can be used.
Zudem kann die Steuereinheit 130 eine Benutzerschnittstelle aufweisen, die dazu ausgebildet ist, entsprechende Grenzwerte oder Soll-Bereiche für Wassertemperaturen und/oder Wassersalzgehalt einzugeben und/oder zu modifizieren. In addition, the control unit 130 can have a user interface which is designed to enter and/or modify corresponding limit values or target ranges for water temperatures and/or water salinity.
Ein alternatives Ausführungsbeispiel der Be- und Entwässerungsvorrichtung ist in Fig. 2 gezeigt. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 dient der Puffer 60 direkt als Speicherreservoir. In dem Ausführungsbeispiel dient die Be- und Entwässerungsvorrichtung für mindestens einen Baum der durch einen Baumschutzrost 150 und ein Baumschutzgitter 151 geschützt ist. Die Befüllung des Puffers 60 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel anlog zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen über mindestens eine Wasserauffangvorrichtung 64. An alternative embodiment of the irrigation and drainage device is shown in FIG. In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the buffer 60 serves directly as a storage reservoir. In the exemplary embodiment, the watering and drainage device is used for at least one tree, which is protected by a tree protection grate 150 and a tree protection grid 151 . In this exemplary embodiment, the filling of the buffer 60 takes place analogously to the previous exemplary embodiments via at least one water collecting device 64.
In Fig. 2 ist eine Wasserauffangvorrichtung als Direktzuleitstruktur 64 gezeigt.A water collecting device is shown as a direct feed structure 64 in FIG. 2 .
Die Direktzuleitstruktur 64 lässt Niederschlagwasser direkt in den unterirdischen Puffer 60 einleiten. Der Puffer 60 ist mit mindestens einer Lage Abdichtungsbahn 69, die einerseits abdichtend wirkt und auch Wurzeln vor dem Einwachsen hindert, zumindest teilweise umhüllt. Die Abdichtungsbahn/das Geotextil 69 kann z.B. aus Kunststoff bestehen. The direct feed structure 64 allows rainwater to be fed directly into the underground buffer 60 . The buffer 60 is at least partially covered with at least one layer of sealing membrane 69, which on the one hand has a sealing effect and also prevents roots from growing in. The liner/geotextile 69 may be made of plastic, for example.
Der Bodenfeuchtesensor 100 erfasst Bodenfeuchtewerte für eine Bewässerungszone und übermittelt diese an die Steuereinheit 130 (nicht dargestellt). Ein Aktuator bzw. ein Steuerventil 84 kann durch die Steuereinheit 130 geöffnet werden, sobald der Bodenfeuchtesensor 100 einen bestimmten Wert unterschreitet. So wird Wasser aus dem Puffer 60 in das Bewässerungsleitungsnetz 85 geleitet. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 kann das Bewässerungsleitungsnetz 85 ein perforiertes Rohr umfassen, aus dem das Wasser in das umliegende Substrat sickern kann. Durch die Kapillarkraft des optimierten Substrats steigt das Wasser nach oben und wird für die Pflanzenwurzeln in der Bewässerungszone verfügbar. The soil moisture sensor 100 records soil moisture values for an irrigation zone and transmits these to the control unit 130 (not shown). An actuator or a control valve 84 can be opened by the control unit 130 as soon as the soil moisture sensor 100 falls below a specific value. In this way, water is fed from the buffer 60 into the irrigation pipe network 85 . In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the irrigation pipe network 85 can comprise a perforated pipe from which the water can seep into the surrounding substrate. Due to the capillary force of the optimized substrate, the water rises and becomes available for the plant roots in the irrigation zone.
Alternativ oder zusätzlich kann eine von der Steuereinheit 130 gesteuerte Pumpe 63a Wasser über in ein im Wurzelraum einer Pflanze verlegtes Tropfrohr 85e, welches eine Tröpfchenbewässerung vollzieht, eingebracht werden. Alternatively or additionally, a pump 63a controlled by the control unit 130 can introduce water into a drip tube 85e laid in the root area of a plant, which carries out drip irrigation.
Alternativ oder zusätzlich kann innerhalb des Wurzelraumes eine Steinwolleschicht eingebracht werden. Die Steinwollschicht ist mit Folie nach unten und zu den Seiten versiegelt und kann so eingesickertes und/oder durch das Bewässerungsleitungsnetz 85 eingebrachtes Wasser speichern. Pflanzen haben direkten Zugang zu dem Reservoir über ihre Wurzeln. Alternatively or additionally, a layer of rock wool can be placed within the root area. The stone wool layer is sealed with foil on the bottom and on the sides and can thus store water that has seeped in and/or that has been brought in through the irrigation pipe network 85 . Plants have direct access to the reservoir through their roots.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich allein gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als erfindungswesentlich beansprucht werden. Änderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig. Bezuaszeichen: At this point it should be pointed out that all the parts described above, viewed individually and in any combination, in particular the details shown in the drawings, are claimed to be essential to the invention. Those skilled in the art are familiar with changes hereto. reference sign:
10 Wasserauffangvorrichtung (Dachauffangvorrichtung)10 water catchment device (roof catchment device)
11 Hausdach 11 house roof
12 Zuflusssteuerventil 12 flow control valve
13 Pegelsensor 13 level sensor
20 Wasserauffangvorrichtung (Bodenauffangvorrichtung bzw. 20 water catchment device (floor catchment device or
Rasenauffangvorrichtung) grass catcher)
20a Wasseraufnahmeeinrichtung 20a water intake device
21 wasserdurchlässiges Bodenelement 21 water-permeable floor element
22 Wasserleitstruktur (Rinne) 22 water guiding structure (channel)
27 Grünflächenelemente 27 green space elements
28 Leitung 28 line
22a Wasserleitstruktur (Rinne) 22a water guiding structure (channel)
27a wasserdurchlässiges Bodenelement (gelochte Betonplatte)27a water-permeable floor element (perforated concrete slab)
28a Leitung 28a line
30 Wasserauffangvorrichtung (Bodenauffangvorrichtung bzw. 30 water catchment device (floor catchment device or
Retentionsrinne) retention channel)
31 wasserdurchlässige Bodenelemente 31 water-permeable floor elements
32 Wasserleitstruktur (Rinne) 32 water guiding structure (channel)
40 Wasserauffangvorrichtung (Bodenauffangvorrichtung bzw. 40 water catchment device (floor catchment device or
Entwässerungsrinne) drainage channel)
41 wasserdurchlässige Bodenelemente 41 water-permeable floor elements
42 Wasserleitstruktur (Rinne) 42 water guiding structure (channel)
50 Wasserreinigungsvorrichtung 50 water purification device
51 Füllstandsensor 51 level sensor
60 Puffer(tank) 60 buffer (tank)
61 Sensorikeinheit 61 sensor unit
62 Verbindungsrohr 62 connecting tube
63 elektrische Pumpe 63 electric pump
63a elektrische Pumpe 63a electric pump
64 Wasserauffangvorrichtung (Bodenauffangvorrichtung bzw. 64 water catchment device (floor catchment device or
Direktzuleitstruktur) direct feed structure)
65 Einfüllstutzen 65 filler neck
66 Füllstandanzeige 66 level indicator
67 Ablasspumpe 67 drain pump
68 Überlaufrohr Abdichtungsbahn (Geotextil)68 overflow pipe waterproofing membrane (geotextile)
Informationsanzeigevorrichtunginformation display device
Speicherreservoir manuelle PumpeStorage reservoir manual pump
SpeicherreservoirfüllstandsensorStorage reservoir level sensor
Zuleitungsabschnitt lead section
Aktuator actuator
Bewässerungsleitungsnetz a-85d Bewässerungsleitungen e Tropfrohr Irrigation line network a-85d irrigation lines e drip line
Wetterstation 0 Sensor (Bodenfeuchtesensor)0 Sensorschnittstelle 0 Netzwerkschnittstelle 0 Steuereinheit 0 Kanalisation 0 Baumschutzrost 1 Baumschutzgitter 0 Gateway 0 smarte Abdeckung Weather station 0 sensor (soil moisture sensor) 0 sensor interface 0 network interface 0 control unit 0 sewer system 0 tree protection grid 1 tree protection grid 0 gateway 0 smart cover

Claims

23 23
ANSPRÜCHE Be- und Entwässerungsvorrichtung und/oder Wasserspeichervorrichtung, vorzugsweise zur Bewirtschaftung von Wasser, insbesondere Bewässerung von (Grün)flächen und/oder Pflanzen, Folgendes aufweisend: mindestens eine Wasserauffangvorrichtung (10, 20, 30, 40, 64), die dazu ausgebildet ist, Wasser zu sammeln und/oder zu speichern, wobei die Wasserauffangvorrichtung (10, 20, 30, 40, 64) in mittelbarer oder unmittelbarer Fluidverbindung mit einem Puffer(tank) (60) und/oder einem Speicherreservoir (80) steht, wobei der Puffer(tank) (60) und/oder das Speicherreservoir (80) dazu ausgebildet ist/sind, Wasser zu speichern und das gespeicherte Wasser zur Nutzung zur Verfügung zu stellen, z.B. in ein Bewässerungsleitungsnetz (85) abzugeben; mindestens eine Steuereinheit (61, 130), die dazu ausgebildet ist, Umgebungsdaten zu empfangen und/oder zu erfassen, insbesondere mittels mindestens eines Sensors (100) zu erfassen, und basierend auf den Umgebungsdaten unter Verwendung mindestens eines Aktors, z.B. eines Steuerventils (84), einen Wasservolumenstrom aus dem Puffer(tank) (60) und/oder aus dem Speicherreservoir (80) zur Nutzung zur Verfügung zu stellen, z.B. in das Bewässerungsleitungsnetz (85) zu steuern. Be- und Entwässerungsvorrichtung und/oder Wasserspeichervorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Wasser der mindestens einen Wasserauffangvorrichtung (10, 20, 30, 40, 64) und/oder dem Puffer (60), insbesondere Puffertank, und/oder dem Speicherreservoir durch Regen, Drainage, Rinnen, Punktabläufe, Dachentwässerung, Flächenentwässerung, Brunnen, oder andere Wasseraufnahmeeinrichtungen, Entsalzungsanlagen, Luftfeuchtigkeit, Frischwassernetz/Wasserversorgung, Oberflächengewässer zuführbar ist. Be- und Entwässerungsvorrichtung und/oder Wasserspeichervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Wasserreinigungsvorrichtung (50), die dazu ausgebildet ist, Wasser, das von der mindestens einen Wasserauffangvorrichtung (10, 20, 30, 40, 64) zuführbar ist, zu reinigen, insbesondere durch Sedimentation und/oder Filterung und/oder Adsorption, vorzugsweise bevor das Wasser dem Puffer (60) und/oder dem Speicherreservoir (80) zugeführt wird. Be- und Entwässerungsvorrichtung und/oder Wasserspeichervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Puffer (60) und/oder ein Becken und/oder ein (Block)rigolensystem, vorzugsweise zumindest teilweise mit einer Abdichtungsbahn (69), insbesondere Geotextil, umhüllt, aufweist. Be- und Entwässerungsvorrichtung und/oder Wasserspeichervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewässerungsleitungsnetz (85) mehrere Bewässerungsleitungen (85a - 85d) umfasst, wobei jede Bewässerungsleitung (85a - 85d) dazu ausgebildet ist, Wasser in einer entsprechenden Bewässerungszone (A - D) freizusetzen, vorzugsweise mittels eines offenen Endes und/oder eines jeweiligen zumindest abschnittsweise perforiert ausgebildeten Endbereichs und/oder mittels perforiert ausgebildeten Abschnitten. Be- und Entwässerungsvorrichtung und/oder Wasserspeichervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine elektrische Pumpe (63), vorzugsweise puffertankseitig angeordnet, und/oder eine manuelle Pumpe (81) oder Göpel/hydraulischer Widder, vorzugsweise an dem Speicherreservoir (80) oder in dessen Nähe angeordnet, wobei die mindestens eine elektrische Pumpe (63) und/oder die manuelle Pumpe (81) dazu ausgebildet ist/sind, das Wasser von dem Puffer (60) in das Speicherreservoir (80) und/oder in das Bewässerungsleitungsnetz (85) zu pumpen. Be- und Entwässerungsvorrichtung und/oder Wasserspeichervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) dazu ausgebildet ist, die Umgebungsdaten, insbesondere umfassend Werte für einen Bodenfeuchtegehalt in einer Bewässerungszone (A - D), mittels einer Vielzahl von Sensoren (100), vorzugsweise Bodenfeuchtesensoren (100), über eine Sensorschnittstelle (110) zu erfassen, und basierend auf den Umgebungsdaten den Wasservolumenstrom aus dem Puffer (60) und/oder aus dem Speicherreservoir (80) mittels des Aktuators (84) zu steuern. Be- und Entwässerungsvorrichtung und/oder Wasserspeichervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) dazu ausgebildet ist, Umgebungsdaten, insbesondere umfassend Wetterdaten bzw. Wettervorhersagedaten für einen Standort der Bewässerungsvorrichtung, über eine Netzwerkschnittstelle (120) zu empfangen und basierend auf den Umgebungsdaten den Wasservolumenstrom aus dem Puffer (60) und/oder aus dem Speicherreservoir (80) mittels mindestens einer der Aktuatoren (84) zu steuern. Be- und Entwässerungsvorrichtung und/oder Wasserspeichervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Wasserauffangvorrichtung (10, 20, 30, 40, 64) mindestens ein Zuflusssteuerventil (12) umfasst, das dazu ausgebildet ist, einen Zufluss von der mindestens eine Wasserauffangvorrichtung (10, 20, 30, 40, 64) zu dem Puffer (60) mittels der Steuereinheit (130) zu steuern und/oder zu unterbinden. Be- und Entwässerungsvorrichtung und/oder Wasserspeichervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 26 die Wasserauffangvorrichtung (10, 20, 30, 40, 64) herkömmliche Rinnen, Punktabläufe (Oberflächenentwässerungssystem) umfasst, und/oder mindestens eine Dachauffangkomponente (10), die vorzugsweise auf einem Hausdach (11) angeordnet ist, umfasst, und/oder mindestens eine Bodenauffangkomponente (20, 30, 40, 64) umfasst, vorzugsweise gebildet aus zumindest abschnittsweise gelochten bzw. perforierten und/oder abschnittsweise wasserdurchlässigen Bodenelementen (21, 27, 27a, 31, 42) mit darunter angeordneten Wasserleitstrukturen (22, 22a, 32, 42). Be- und Entwässerungsvorrichtung und/oder Wasserspeichervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherreservoir (80) und/oder der Puffer (60) und/oder die mindestens eine Wasserauffangvorrichtung (10, 20, 30, 40) Füllstandsensoren (51, 61, 82) zum Bestimmen eines Wasserfüllstands und/oder Temperatursensoren (61) zum Bestimmen einer Wassertemperatur und/oder Leitfähigkeitssensoren zum Bestimmen einer Wasserleitfähigkeit, insbesondere in Bezug auf einen Salzgehalt des Wassers, aufweisen, und die jeweiligen Sensoren (51, 61, 82) ferner dazu ausgebildet sind, die erfassten Sensordaten an die Steuereinheit (130) zu übermitteln, und die Steuereinheit (130) dazu ausgebildet ist, basierend auf den Sensordaten den Wasservolumenstrom aus dem Puffer (60) und/oder aus dem Speicherreservoir (80) mittels mindestens eines Aktuators (84) und/oder mittels mindestens einer Pumpe (63, 67) zu steuern. Be- und Entwässerungsvorrichtung und/oder Wasserspeichervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherreservoir (80) als Hochbehälter ausgebildet ist, derart, dass die Wasserabgabe bzw. die Steuerung des Wasservolumenstroms aus dem Speicherreservoir (80) in das Bewässerungsleitungsnetz (85) pumpenfrei und/oder ausschließlich durch den mindestens einen Aktuator (84) erfolgen kann, der Hochbehälter kann zu Visualisierungszwecken transparent ausgebildet sein, um den Wasserstand zu visualisieren. 27 Be- und Entwässerungsvorrichtung und/oder Wasserspeichervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Informationsanzeigevorrichtung (70), die dazu ausgebildet ist, mit der Steuereinheit (130) inkl. datenverarbeitender Einheit (z.B. Dashboard) zu kommunizieren und Informationen, insbesondere in Bezug auf Bodenfeuchte, Wasserfüllstände, Niederschlagsmenge, insbesondere Betriebszustände zu visualisieren. Be- und Entwässerungsverfahren und/oder Wasserspeicherverfahren, vorzugsweise zur Bewirtschaftung von Wasser, insbesondere Bewässerung von (Grün)flächen und/oder Pflanzen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: CLAIMS Irrigation and drainage device and/or water storage device, preferably for water management, in particular irrigation of (green) areas and/or plants, having the following: at least one water collecting device (10, 20, 30, 40, 64) which is designed for this purpose To collect and / or store water, wherein the water collecting device (10, 20, 30, 40, 64) is in direct or indirect fluid connection with a buffer (tank) (60) and / or a storage reservoir (80), wherein the Buffer (tank) (60) and/or the storage reservoir (80) is/are designed to store water and to make the stored water available for use, eg to release it into an irrigation pipe network (85); at least one control unit (61, 130), which is designed to receive and/or record environmental data, in particular by means of at least one sensor (100), and based on the environmental data using at least one actuator, e.g. a control valve (84 ), to provide a volume flow of water from the buffer (tank) (60) and/or from the storage reservoir (80) for use, for example to control it in the irrigation pipe network (85). Irrigation and drainage device and/or water storage device according to Claim 1, characterized in that the water from the at least one water collecting device (10, 20, 30, 40, 64) and/or the buffer (60), in particular a buffer tank, and/or the storage reservoir Rain, drainage, gutters, point drains, roof drainage, surface drainage, wells or other water intake facilities, desalination plants, humidity, fresh water network/water supply, surface water can be supplied. Irrigation and drainage device and / or water storage device according to claim 1, characterized by a water purification device (50) which is designed to purify water which can be supplied from the at least one water collecting device (10, 20, 30, 40, 64), in particular by sedimentation and/or filtering and/or adsorption, preferably before the water is supplied to the buffer (60) and/or the storage reservoir (80). Irrigation and drainage device and/or water storage device according to Claim 1 or 2, characterized in that the buffer (60) and/or a basin and/or a (block) ditch system, preferably at least partially with a sealing membrane (69), in particular geotextile, wrapped, has. Irrigation and drainage device and/or water storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the irrigation pipe network (85) comprises a plurality of irrigation pipes (85a - 85d), each irrigation pipe (85a - 85d) being designed to supply water in a corresponding irrigation zone ( A - D), preferably by means of an open end and/or a respective end region which is perforated at least in sections and/or by means of perforated sections. Irrigation and drainage device and/or water storage device according to one of the preceding claims, characterized by at least one electric pump (63), preferably arranged on the buffer tank side, and/or a manual pump (81) or Göpel/hydraulic ram, preferably on the storage reservoir (80) or arranged in its vicinity, wherein the at least one electric pump (63) and/or the manual pump (81) is/are designed to pump the water from the buffer (60) into the storage reservoir (80) and/or into the irrigation pipe network (85) to pump. Irrigation and drainage device and/or water storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (130) is designed to, the environmental data, in particular comprising values for a soil moisture content in an irrigation zone (A - D), by means of a large number of sensors (100), preferably soil moisture sensors (100), via a sensor interface (110) and based on the environmental data to control the water volume flow from the buffer (60) and/or from the storage reservoir (80) by means of the actuator (84). Irrigation and drainage device and/or water storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (130) is designed to receive environmental data, in particular including weather data or weather forecast data for a location of the irrigation device, via a network interface (120) and to control the water volume flow from the buffer (60) and/or from the storage reservoir (80) by means of at least one of the actuators (84) based on the environmental data. Irrigation and drainage device and/or water storage device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one water collecting device (10, 20, 30, 40, 64) comprises at least one inflow control valve (12) which is designed to divert an inflow from the at least to control and/or prevent a water collecting device (10, 20, 30, 40, 64) to the buffer (60) by means of the control unit (130). Irrigation and drainage device and / or water storage device according to any one of the preceding claims, characterized in that 26 the water collection device (10, 20, 30, 40, 64) comprises conventional gutters, point drains (surface drainage system), and/or comprises at least one roof collection component (10), which is preferably arranged on a house roof (11), and/or comprises at least a floor collecting component (20, 30, 40, 64), preferably formed from floor elements (21, 27, 27a, 31, 42) which are perforated or perforated at least in sections and/or are water-permeable in sections, with water guiding structures (22, 22a, 32) arranged underneath, 42). Irrigation and drainage device and/or water storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the storage reservoir (80) and/or the buffer (60) and/or the at least one water collecting device (10, 20, 30, 40) has level sensors (51 , 61, 82) for determining a water fill level and/or temperature sensors (61) for determining a water temperature and/or conductivity sensors for determining a water conductivity, in particular with regard to a salt content of the water, and the respective sensors (51, 61, 82 ) are also designed to transmit the detected sensor data to the control unit (130), and the control unit (130) is designed to calculate the water volume flow from the buffer (60) and/or from the storage reservoir (80) based on the sensor data at least one actuator (84) and/or by means of at least one pump (63, 67). Irrigation and drainage device and/or water storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the storage reservoir (80) is designed as an elevated tank such that the water discharge or the control of the water volume flow from the storage reservoir (80) into the irrigation pipe network (85 ) can be carried out without a pump and/or exclusively by the at least one actuator (84), the elevated tank can be transparent for visualization purposes in order to visualize the water level. 27 irrigation and drainage device and / or water storage device according to any one of the preceding claims, characterized by an information display device (70) which is adapted to communicate with the control unit (130) incl. Data processing unit (eg dashboard) and information, in particular with regard to Soil moisture, water levels, amount of precipitation, in particular to visualize operating states. Irrigation and drainage method and/or water storage method, preferably for water management, in particular irrigation of (green) areas and/or plants, the method comprising the following steps:
Sammeln und/oder Speichern von Wasser mit mindestens einer Wasserauffangvorrichtung (10, 20, 30, 40) und Leiten des gesammelten Wassers in einen Puffer(tank) (60) und/oder ein Speicherreservoir (80); Collecting and/or storing water with at least one water collection device (10, 20, 30, 40) and conducting the collected water into a buffer (tank) (60) and/or a storage reservoir (80);
Empfangen und/oder Erfassen von Umgebungsdaten, vorzugsweise umfassend Werte für eine Bodenfeuchte in Bewässerungszonen (A - D) und/oder eine Niederschlagsmenge in Bezug auf den Standort der zu bewässernden (Grün)flächen und/oder Pflanzen bzw. in Bezug auf die Bewässerungszonen (A - D), mit einer Steuereinheit (130); Receiving and/or recording of environmental data, preferably comprising values for soil moisture in irrigation zones (A - D) and/or amount of precipitation in relation to the location of the (green) areas and/or plants to be irrigated or in relation to the irrigation zones ( A - D), with a control unit (130);
Steuern eines Wasservolumenstroms aus dem Puffer(tank) (60) und/oder aus dem Speicherreservoir (80) in ein Bewässerungsleitungsnetz (85) in Abhängigkeit der Umgebungsdaten, um eine Wassermenge zur Nutzung zur Verfügung zu stellen, z.B. für die zu bewässernden (Grün)flächen und/oder Pflanzen in den Bewässerungszonen (A - D) entsprechend den Umgebungsdaten zu dosieren. Be- und Entwässerungsverfahren und/oder Wasserspeicherverfahren nach Anspruch 14, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Schritt zum Erhöhen des Wasservolumenstroms, wenn die Steuereinheit (130) mittels eines Sensors (100), vorzugsweise Bodenfeuchtesensor (100), erfasst, dass ein Wassersgehalt in einer 28 entsprechenden Bewässerungszone (A - D) unterhalb eines Grenzwertes liegt, und/oder einen Schritt zum Verringern des Wasservolumenstroms, wenn die Steuereinheit (130) mittels des Sensors (100), vorzugsweise Bodenfeuchtesensor (100), erfasst, dass ein Wassergehalt in einer entsprechenden Bewässerungszone (A - D) oberhalb des Grenzwertes liegt. Be- und Entwässerungsverfahren und/oder Wasserspeicherverfahren nach Anspruch 14 oder 15, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Schritt zum aktiven oder passiven Entleeren des Puffers (60) und/oder des Speicherreservoirs (80), vorzugsweise Entleeren in die Kanalisation (140), wenn die Steuereinheit (130) Umgebungsdaten empfängt, die Informationen enthalten, die einen Starkregen ankündigen, und/oder die Steuereinheit (130) mittels eines Leitfähigkeitssensor innerhalb des Puffertanks (60) und/oder des Speicherreservoirs (80) erfasst, dass der Salzgehalt des Wassers einen Grenzwert überschreitet. Controlling a water volume flow from the buffer (tank) (60) and/or from the storage reservoir (80) into an irrigation pipe network (85) depending on the environmental data in order to make a quantity of water available for use, e.g. for the to be irrigated (green) areas and/or plants in the irrigation zones (A - D) according to the environmental data. Irrigation and drainage method and / or water storage method according to claim 14, characterized by a step for increasing the water volume flow when the control unit (130) by means of a sensor (100), preferably soil moisture sensor (100), detects that a water content in a 28 corresponding irrigation zone (A - D) is below a limit value, and/or a step for reducing the water volume flow if the control unit (130) detects by means of the sensor (100), preferably soil moisture sensor (100), that a water content in a corresponding Irrigation zone (A - D) is above the limit. Irrigation and drainage method and/or water storage method according to Claim 14 or 15, characterized by a step for actively or passively emptying the buffer (60) and/or the storage reservoir (80), preferably emptying into the sewage system (140), when the control unit (130 ) receives environmental data containing information announcing heavy rain, and/or the control unit (130) uses a conductivity sensor within the buffer tank (60) and/or the storage reservoir (80) to detect that the salinity of the water exceeds a limit value.
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