Physikalisch-Technische Bundesanstalt

Aussteller Woche der Umwelt 2024

Kosmische Hilfe fĂŒr irdische Bodenfeuchtemessungen

Die Weltbevölkerung wĂ€chst – 2050 voraussichtlich auf 9,7 Milliarden. Um alle Menschen ernĂ€hren zu können, muss die landwirtschaftliche Nutzung nachhaltiger werden. Aktuell entfallen etwa Zweidrittel des Wasserverbrauchs weltweit auf die Landwirtschaft, hauptsĂ€chlich fĂŒr die BewĂ€sserung. Der Klimawandel und die verĂ€nderten Niederschlagsmuster verschĂ€rfen die Situation. Der Boden spielt zusammen mit den Ozeanen eine entscheidende Rolle fĂŒr die globale CO2-Bilanz. Allerdings nur, wenn er gesund und ausreichend feucht ist.

Das Monitoring der Bodenfeuchte kann helfen, die Böden nachhaltiger zu bewĂ€ssern. Um die Bodenfeuchte ganzer Felder mittels Punktsensoren zu messen, sind sehr viele Sensoren erforderlich. Das macht das Monitoring aufwĂ€ndig und z. T. unwirtschaftlich. Andererseits können Fernerkundungssatelliten die Bodenfeuchte nur auf sehr großen Skalen (z. B. ganze Landkreise) messen, was fĂŒr den einzelnen landwirtschaftlichen Betrieb oft zu unspezifisch ist. Eine Lösung dieses Problems kann „von ganz oben“ kommen: Das "Cosmic-Ray Neutron Sensing (CRNS)" ist eine nicht-invasive Methode, die die Bodenfeuchte misst, indem sie vom Feld reflektierte Neutronen detektiert, die aus der natĂŒrlichen Hintergrundstrahlung resultieren. CRNS wird bereits von fĂŒnf großen Feuchte-Messnetzen verwendet. TatsĂ€chlich muss aber die Vergleichbarkeit der Messungen untereinander und mit derjenigen von Punktsensoren bzw. Satellitendaten verbessert und der Einfluss von StörgrĂ¶ĂŸen aus der Umwelt besser verstanden werden. Hier setzt ein europĂ€isches Projekt an, das CRNS mit anderen Feuchtemessungen vergleicht. Durch eine derart verbesserte Messtechnik ließen sich lokale Umweltmaßnahmen fĂŒr eine nachhaltige Landwirtschaft entscheidend optimieren.

Übersicht

Firma

Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Bundesallee 100
38116 Braunschweig

Kooperationspartner

Neben vielen europÀischen Partnern (u.a. Nationale Metrologieinstitute) sind folgende Partner aus Deutschland beteiligt:
- Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) als koordinierendes Institut
- Helmholtz-Zentrum fĂŒr Umweltforschung (UFZ)
- UniversitÀt Heidelberg
- UniversitÀt Potsdam

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