Digitale Bewässerungsstrategien

Diese Entwicklung steigert die Notwendigkeit einer gezielten, effizienten Bewässerung städtischer Grünstrukturen. Vor diesem Hintergrund gewinnen innovative Bewässerungsstrategien an Bedeutung – etwa sensorgestützte Systeme, die den tatsächlichen Wasserbedarf messen, oder Konzepte zur Nutzung von Regenwasser und Grauwasser.

Ziel ist es, eine nachhaltige Wassernutzung mit den Anforderungen an eine klimaresiliente Stadtbegrünung zu vereinen. Dies bedarf einer digitalen Unterstützung. Insbesondere die datengestützte Planung und Steuerung von Bewässerungstouren ermöglicht eine bedarfsgerechte, standortbezogene Wasserversorgung. Sensorik, Geoinformationssysteme (GIS), mobile Anwendungen und Echtzeitdaten tragen dazu bei, Wasser gezielt dort einzusetzen, wo es tatsächlich benötigt wird – und damit sowohl ökologische als auch ökonomische Ziele zu erreichen.

Digitale Unterstützung bei der Bewässerung

Die Sommer werden heißer, die Regenpausen länger – für Stadtbäume wird Wasser zur überlebenswichtigen Ressource. Doch wie lässt sich in Zeiten knapper Budgets und steigendem Wasserbedarf eine bedarfsgerechte, effiziente und transparente Bewässerung organisieren? Mit dieser Fragestellung wurde die Datenbankgesellschaft mbH in Falkensee in den letzten Jahren in vielen Städten konfrontiert.

Daraus wurden verschiedene Strategien entwickelt, um bestehende Systeme und vorhandene Daten effizient nutzen zu können und die Bewässerung digital zu unterstützen. Dabei wird auf eine Kombination aus Datenquellen und Dispositions-Tools gesetzt, um eine effiziente und nachvollziehbare Bewässerung sicherzustellen.

Zunächst wurde das Baumkataster erweitert, um Struktur in die Bewässerung zu bringen: Bäume werden im digitalen Baumkataster mit Standort, Art und Pflegebedarf erfasst. Um wichtige Informationen zur Bewässerung ergänzen zu können, wurde ein zusätzliches Register im Baumkataster ergänzt.

Das neue Modul erlaubt es, sämtliche relevanten Informationen rund um die Bewässerung von Stadtbäumen strukturiert zu erfassen: Bewässerungsgrund (etwa Jungbaum-Pflege, Sonderstandort oder sensorisch erfasster Trockenstress), Bewässerungsart (wie Gießring, Bewässerungssack oder Tropfring) sowie Menge, Rhythmus und die verantwortliche Organisationseinheit lassen sich individuell hinterlegen.

Durch den Einsatz freikonfigurierbarer Listenfelder lassen sich standort- und betriebsspezifische Begriffe, Rhythmen und Zuordnungen abbilden – inklusive gezielter Filter- und Suchfunktionen zur Auswertung und Steuerung. Die Erweiterung ist damit optimal an unterschiedliche betriebliche Anforderungen anpassbar.

Das neue Register unterstützt Fachverwaltungen, Dienstleister und Eigenbetriebe bei der datenbasierten Bewässerungssteuerung – ein entscheidender Beitrag zur Ressourcenoptimierung, zur Reaktionsfähigkeit in Trockenphasen und zur Resilienz des kommunalen Baumbestands.

Von der Erfassung und Dokumentation des Bewässerungsbedarfs im Baumkataster erfolgt dann die Übertragung in die Disposition. Der Disponent erhält alle relevanten Informationen aus dem Baumkataster in die Einsatzplanung und kann anhand der Angaben zur Wassermenge, zum Zustand einzelner Bäume und zum konkreten Bewässerungsbedarf Prioritäten bilden und Arbeitspakete festlegen.

Auch die Position der Bewässerungspunkte wird in das Geoinformationssystem (QGIS) eingepflegt. So sehen Pflegeteams auf einen Blick, wo und wieviel Wasser gebraucht wird und wo welches gegebenenfalls zur Verfügung steht.

In Verbindung mit dem d. b. g. Baummanagementmodul ermöglicht das System zudem eine effiziente Gruppenbearbeitung: Suchergebnisse können in Maßnahmen überführt und direkt als Aufgabenpakete an Abarbeitungskolonnen übergeben werden.

Die Integration in bestehende Abläufe schafft somit eine durchgängige Kette von der Datenerfassung über die Einsatzplanung bis hin zur Maßnahmendokumentation.

Mobil, nachvollziehbar und ressourcenschonend

Dank mobiler Apps können die zuständigen Teams die Touren nun digital abarbeiten, dokumentieren und bei Bedarf in Echtzeit anpassen. Durch die Verknüpfung aller Module entsteht eine digitale Steuerzentrale für die städtische Bewässerung: Touren lassen sich gezielt planen, Wasserverbrauch wird protokolliert, Einsätze können dokumentiert und später ausgewertet werden. Das spart nicht nur Zeit und Kosten – sondern trägt auch zu einem bewussteren Umgang mit der Ressource Wasser bei.

Die Stadt Hannover nutzt bereits diese digitalen Möglichkeiten bei der Steuerung Ihrer Bewässerungen und konnte erste Erfolge im Hinblick auf Effizienz und Ressourceneinsparung erzielen. Zusätzlich zur Digitalisierung hat Hannover den Fuhrpark modernisiert und auf den Bewässerungsbedarf und den Bewässerungsmöglichkeiten der Standorte angepasst. Zudem wurden Arbeitsabläufe hinterfragt und wo nötig neu organisiert. Diese Vielzahl und das Zusammenspiel an Maßnahmen hat die Landeshauptstadt Hannover im Thema Bewässerungsmanagement deutlich nach vorne gebracht, was sich direkt auch im Stadtbild widerspiegelt.

Der Einsatz der Gießlanze "Gisela" von Trident im Zusammenspiel mit der d. b. g. Systemlösung

Die Stadt Frankfurt (Oder) geht noch ein Stück weiter: Bei der digitalen Steuerung der Bewässerung werden zusätzlich die ausgebrachten Wassermengen über die Gießlanze "Gisela" automatisiert erfasst und dokumentiert. Das Projekt wurde im Auftrag des BMUV im Rahmen des "Aktionsprogramms Natürlicher Klimaschutz" umgesetzt.

Die Gießlanze "Gisela" von Trident erfasst die ausgebrachte Wassermenge und überträgt sie per Bluetooth an ein mobiles Endgerät. Dort werden Wassermenge, Uhrzeit und GPS-Position automatisch verknüpft und gespeichert – für eine transparente und digital dokumentierte Bewässerung. Die Datenbankgesellschaft mbH überträgt diese Daten in ihr System und erweitert in Frankfurt (Oder) somit den Bewässerungs-Workflow um einen weiteren, digitalen Baustein.

Dieser beginnt bereits im Baumkataster: Die im Kataster hinterlegte Sollgießmenge wird in die Einsatzplanung übertragen und kann dort in konkrete Bewässerungsaufgaben überführt werden. Diese Aufgaben werden anschließend an die mobilen Geräte übermittelt.

Bluetooth-Anbindung für präzise Dokumentation

Bei der Ausführung der Bewässerung vor Ort verbindet sich die d. b. g. Aufgaben-App über Bluetooth mit der Gießlanze "Gisela". Die Ausführenden können eine individuelle Sollgießmenge je Baum oder Auftrag festlegen – alternativ wird auf eine definierte Standardmenge zurückgegriffen. Der Bewässerungsvorgang lässt sich durch Antippen des Gießkannensymbols in der App starten. Die Gießlanze misst dabei kontinuierlich die ausgebrachte Wassermenge.

Nach Abschluss des Gießvorgangs – erkennbar am Schließen des Ventils – erhält der oder die Mitarbeitende unmittelbar eine Rückmeldung zur tatsächlich verbrauchten Wassermenge. Diese wird automatisch im digitalen Aufmaß vermerkt. Auch mehrere Gießvorgänge pro Baum oder Auftrag sind problemlos dokumentierbar.

Nach Abschluss der Bewässerungsaufgaben erfolgt die digitale Rückmeldung an die d. b. g. Einsatzplanung, wo die Aufträge automatisch als erledigt markiert werden. Gleichzeitig werden die erfassten Wassermengen direkt in die Aufgabe übertragen. Alle Bewässerungsgänge sind somit lückenlos dokumentiert, archiviert und jederzeit nachvollziehbar.

Frankfurt (Oder) nutzt erfolgreich die digitale Erfassung der tatsächlich ausgebrachten Wassermengen und schon jetzt ist erkennbar, dass die Gießlanze in Kombination mit den Systemlösungen nicht nur eine effizientere, sondern vor allem auch eine präzisere und nachvollziehbare Baumbewässerung möglich macht. Die automatische Erfassung und digitale Dokumentation jeder Bewässerungsmaßnahme sorgt für transparente Nachweise, erhöht die Datenqualität im Kataster und unterstützt Kommunen und Dienstleister bei der nachhaltigen Pflege ihrer Grünflächen.

Und es geht noch weiter – KI-gestützte Routenoptimierung für ein intelligentes Bewässerungsmanagement.

Die beschriebenen digitalen Prozesse bilden lediglich das Fundament für ein zukunftsorientiertes und effizientes Bewässerungsmanagement. Einen weiteren Baustein bietet die Integration künstlicher Intelligenz in die Routenplanung. Ist ein Aufgaben-Paket anhand der beschrieben Bewässerungsparameter zusammengestellt, erzeugt ein KI-gestütztes Routing automatisch die optimale Auftragsreihenfolge.

Aktuell erfolgt die Optimierung anhand der kürzesten Wegstrecke – ausgehend von einem frei wählbaren Startpunkt. Die berechnete Route wird in der mobilen Anwendung visualisiert, die Aufgaben werden entsprechend sortiert zur Verfügung gestellt und ermöglichen eine zeitsparende, logisch strukturierte Abarbeitung. So lassen sich Wegezeiten reduzieren und Ressourcen gezielt einsetzen.

BlueGreenCity-KI: Künstliche Intelligenz für klimafreundliche Stadtbaumbewässerung

In der Prozess- und Softwareentwicklung sind zunehmend weitere Parameter, Anforderungen und Vorstellungen entstanden, welche zur digitalen Steuerung der Bewässerungsgänge ausgewertet und berücksichtigt werden sollten. Die Digitalisierung des Bewässerungsmanagements ist noch in den Kinderschuhen.

Im Juni 2025 startete deshalb das Forschungsprojekt BlueGreenCity-KI. Im Fokus steht die klimaresiliente Versorgung urbaner Bäume. Koordiniert von der Landeshauptstadt Hannover verfolgt das Projekt das Ziel, durch intelligente Datennutzung die Bewirtschaftung grüner Infrastrukturen effizienter, ressourcenschonender und ökologisch wirksamer zu gestalten.

Ziel des Projekts ist eine KI-Anwendung, die unter anderem auf Basis von Sensordaten, Stadtklimakarten, Kataster- und Geodaten automatisierte Handlungsempfehlungen generiert. Die KI soll Pflege- und Bewässerungsmaßnahmen priorisieren, die Standortwahl neuer Bäume unterstützen, individuelle Wasserbedarfe prognostizieren und beim Aufbau eines digitalen Zwillings der Wasserspeicherinfrastruktur helfen.

Dabei werden auch alternative Wasserressourcen – wie Regen- und aufbereitetes Grauwasser – integriert, um den Trinkwasserverbrauch zu reduzieren und die urbane Wasserwirtschaft zukunftsfähig zu gestalten.

Durch die KI-gestützte Optimierung von Pflege- und Bewässerungsrouten sollen zukünftig CO2-Emissionen durch Treibstoffeinsparungen gesenkt und die Effizienz städtischer Umweltmaßnahmen gesteigert werden.

Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Umwelt, Klimaschutz, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMUKN) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages im Rahmen des Förderprogramms "KI-Leuchttürme für den Natürlichen Klimaschutz" gefördert Neben der Landeshauptstadt Hannover wirken die Leibniz Universität Hannover (Institute für Landschaftsarchitektur und Siedlungswasserwirtschaft), die Hochschule Darmstadt und die d. b. g. Datenbankgesellschaft mbH an der Entwicklung mit.

Über einen Zeitraum von 30 Monaten entsteht so ein praxisnahes System zur digitalen Unterstützung kommunaler Klimaschutzmaßnahmen im urbanen Raum. Der ganzheitliche Ansatz verknüpft Landschaftsarchitektur, Wasserwirtschaft und Digitalisierung – mit dem Ziel, urbane Räume klimaresilient und nachhaltig zu gestalten.

Vorbild für andere Städte?

Was in Hannover und Frankfurt (Oder) bereits erfolgreich umgesetzt wird, könnte für andere Kommunen zum Vorbild werden. Denn in Zeiten zunehmender Trockenheit ist der Einsatz intelligenter Systeme mehr als eine technische Spielerei – er ist ein zentraler Baustein für klimaangepasstes Stadtgrün.

Zugleich werden zunehmend KI-gestützte Prozesse eine große Rolle in der Prozessoptimierung, Routenplanung und Aufgabendisposition übernehmen. Komplexe Daten werden miteinander in Zusammenhang gebracht, die Digitalisierung schreitet voran, die Datenauswertung hat begonnen und der Wunsch nach umfassendem Wissen und zuverlässigen Prognosen nimmt langsam Realität an.

Nur eins darf dabei nicht aus dem Fokus geraten – der Erhalt unseres realen Stadtgrüns.