Kantonale Bodenmessnetze sind "future proof"

Das Messtechnik-Team von Meteotest betreibt für die Kantone BE, SO, FR, AG, BL, VD, GE und ZG über 50 Bodenmessstationen. Diese haben die Daten bis Ende 2020 über das Swisscom 2G-Netz übertragen, welches nun abgeschaltet wurde. Das erforderte eine Umstellung der Datenübertragungstechnologie. Da auch die restliche Technik teilweise revisionsbedürftig war, entschieden sich die Kantone für eine Komplettumbau der Stationen.

Meteotest entwickelte ein neues, modulares System basierend auf einem Campbell Scientific Datenlogger und einem separaten Mobilfunkrouter. Die Daten werden lokal gespeichert und in definierten Intervallen über eine VPN-Verbindung in die Messdatenbank bei Meteotest übertragen. Das System ist durch ein Solarpanel und eine Stützbatterie energieautark. Die modulare und offene Architektur erlaubt es, zukünftige Sensoren oder Übertragungstechnologien einfach zu integrieren. Die Datenlogger sind frei programmierbar. Dadurch konnten wir einen Stromsparmodus, einen Tiefenentladungsschutz für die Batterie sowie einen Servicemodus einbauen. Das erleichtert den täglichen Betrieb und erhöht die Verfügbarkeit der Stationen.

Waldstandorte stellen besondere Herausforderungen an Bodenmessstationen. Der Stromsparmodus sowie grössere Solarpanel und Stützbatterien helfen diese zu lösen.

Die bisher eingesetzten Tensiometer sind nicht mehr verfügbar. Darum hat Meteotest, zusammen mit den Bodenschutz-Verantwortlichen der Kantone, neue Sensoren getestet und evaluiert. Bei neuen Stationen und bei Defekten werden zukünftig Sensoren von Metergroup eingesetzt - den Atmos 14 für die Messung von Temperatur, Feuchte und Luftdruck, sowie den Teros 32 für die Messung der Bodensaugspannung. Diese Tensiometer sind das Kernstück der Station: Sie messen die Bodensaugspannung in verschiedenen Tiefen.

Die Saugspannung ist ein indirektes Mass für die aktuelle Bodenfeuchte und ermöglicht eine Bewertung der Verdichtungsempfindlichkeit und Tragfähigkeit des Bodens und damit der zulässigen physikalische Beanspruchung des Boden - dies ist für die bodenschonende Bewirtschaftung von zentraler Bedeutung. Die Daten der Stationen werden auf der Internetseite Bodenmessnetz.ch publiziert und ein Ampelsystem visualisiert die aktuellen Einsatzgrenzen der Bodenbewirtschaftung.

Die interaktive Karte auf Bodenmessnetz.ch visualisiert den Bodenzustand mit einem Ampelsystem.

Die Erneuerung des Bodenmessnetzes war ein umfangreiches Projekt, das ab Beginn der Konzeptphase bis zum Abschluss der Umsetzung rund drei Jahre dauerte. Der Umbau der Stationen war aufwändig, da die gesamte Elektronik und ein Teil der Sensoren ersetzt wurden. Zusätzlich wurden bei denjenigen Stationen, wo dies noch nicht der Fall war, die Tensiometer-Anschlusskabel zum Schutz vor Verbiss und Witterung erdverlegt.

Nach dem abgeschlossenen Umbau ist das Bodenmessnetz für die Zukunft gerüstet!