Bodensensoren

Bodensensoren sind Messgeräte, die Eigenschaften des Bodens direkt vor Ort erfassen. Sie werden in Landwirtschaft, Gartenbau, Umweltforschung und Bodenschutz eingesetzt, um Informationen über Wasserverfügbarkeit, Nährstoffdynamik und Bodenzustand zu gewinnen.

Zu den häufig gemessenen Größen gehören der Bodenfeuchtegehalt (volumetrische Feuchte), die Bodentemperatur, der pH-Wert, die elektrische Leitfähigkeit (EC) als Indikator für Salinität und Nährstoffverfügbarkeit sowie in einigen Systemen Nährstoffwerte wie Nitrate oder Kalium mittels Ionenselektroden oder sensortypischer Analytik. Ergänzend kommen Tensiometer zur Messung des matricpotenzials oder weitere Sensoren zur Bestimmung der Bodenzusammensetzung.

Zu den gängigen Messprinzipien gehören kapazitive Feuchtesensoren, widerstandsbasierte Sensoren, Time-Domain Reflectometry (TDR) und Frequency-Domain Reflectometry (FDR); neutronenbasierte Messungen kommen in bestimmten Anwendungen unter besonderen Sicherheitsvorkehrungen zum Einsatz.

Bei der Praxisinstallation werden Bodensensoren üblicherweise im Wurzelbereich installiert. Kalibrierung ist je nach Bodentyp erforderlich; typische Messweiten reichen von wenigen Zentimetern bis zu einem Meter Tiefe. Die erfassten Daten werden von Datenerfassungsgeräten gespeichert, oft per Funk an zentrale Plattformen übertragen und in IoT-Umgebungen mit Bewässerungs- oder Düngemanagementsystemen verknüpft.

Anwendungsgebiete umfassen Präzisionslandwirtschaft, Obst- und Weinbau, Forstwesen sowie Umwelt- und Forschungsprojekte. Vorteile sind Echtzeitdaten und standortspezifische Informationen sowie bessere Wasser- und Nährstoffnutzung; Einschränkungen betreffen Kalibrierung, Bodenheterogenität, Temperaturabhängigkeit und Kosten.