Bodenfeuchtemessungen sind im Projekt SpreeWasser:N aus verschiedenen wichtigen Gründen von Bedeutung, insbesondere im Kontext der Anpassung an Wasser-Extremeignisse wie Dürre und Hochwasser in der Region Berlin-Brandenburg.
Bodenfeuchte ist ein zentraler Indikator für Trockenheit und Dürre.
Die Messungen ermöglichen eine frühzeitige Erkennung von Trockenperioden und drohenden Dürren, um rechtzeitig Maßnahmen in Landwirtschaft, Industrie, Haushalten und Umwelt zu ergreifen.
Sie dienen der Prognose des pflanzenverfügbaren Wassers und des Wasserstresses landwirtschaftlicher Kulturen.
Die Daten fließen in Modelle zur Optimierung von Bewässerungsstrategien und zur Abschätzung des zusätzlichen Bewässerungsbedarfs für maximale Ernteerträge ein.
Ein Umfrage unter Landwirten zeigte, dass Bodenfeuchte einer der am häufigsten nachgefragten Parameter in einem Dürre-Frühwarnsystem ist.
Bodenfeuchtesensoren sind essenziell für die modellgesteuerte Kontrolle von Drainagesystemen unter landwirtschaftlichen Flächen.
Durch die Online-Anbindung der Sensoren können die Bodenwasserspeicher und die Wassernutzung während Trockenperioden fein abgestimmt werden.
Die Sensoren helfen, den Wasserstand im Drainagesystem zu überwachen und die Verlustrate während Trockenzeiten zu analysieren.
Sie unterstützen die Konzeption eines Prototyps für oberflächennahe Wasserspeicherung mittels gesteuerter Drainagen.
Die Messung der Bodenfeuchte, zusammen mit anderen hydrologischen Daten wie Wasserständen und Abflüssen, hilft, die Dynamik der Grundwasserneubildung und der Wasserstände zu verstehen.
Es wurde festgestellt, dass Wasserstände in Flüssen und Seen stark auf die Grundwasserneubildung und weniger auf einzelne starke Niederschlagsereignisse reagieren.
Bodenfeuchtedaten dienen der Kalibrierung und Validierung von hydrologischen und Pflanzenwachstumsmodellen wie MONICA und SWIM.
Sie sind entscheidend für die hochaufgelöste, dreidimensionale Ermittlung der zeitlichen und räumlichen Verteilung der Bodenfeuchte, insbesondere in Bezug auf die Wasserbewegung von der Erdoberfläche durch den teilgesättigten Boden in den Grundwasserleiter.
Ein verbesserter Wasserrückhalt im Boden, unterstützt durch Bodenfeuchtemessungen, kann den Oberflächenabfluss bei Starkregenereignissen reduzieren und somit zur Minderung des Hochwasserrisikos beitragen.
Graphen der während der Projektzeit gemessenen Bodenfeuche an ausgewählten Standorten. Bodenfeuchte ist in % angegeben. Kurve in magenta zeigt die NASA SMAP L4 Bodenfeuchte in einer Tiefe zwischen 0-100 cm an. Die schwarzen Punkte sthen für die NASA SMAP L4 oberflächennahe Bodenfeuchte zwischen 0 und 5 cm an (Quelle: NASA Soil Moisture Active Passive (SMAP) L4 Bodenfeuchte-Daten, Version 8, bereitgestellt vom NASA NSIDC DAAC (2025) Link .
In grün sind die TUB TDR-Messungen in einer Tiefe von 0-20 cm dargestellt. Orange sind dir TUB TDR-Messungen zwischen 20-50 cm Tiefe dargestellt. Blau sind die TUB TDR-Messungen in den tieferen Bodenschichten – 50-100 cm.
Alle gezeigten Messdaten sind Eigentum der TU Berlin und unterliegen den Urheberrechten. Sie können nach Anfrage an die SpreeWasser:N-Koordination ggfls. zur weiteren Verwendung zur Verfügung gestellt werden.
