{"id":4351,"date":"2024-05-12T08:45:50","date_gmt":"2024-05-12T06:45:50","guid":{"rendered":"https:\/\/pinova-meteo.com\/unkategorisiert\/metode-odredivanja-vlage-u-tlu\/%20%20"},"modified":"2025-07-25T08:54:11","modified_gmt":"2025-07-25T06:54:11","slug":"bestimmung-der-bodenfeuchte","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/pinova-meteo.com\/de\/blog\/bestimmung-der-bodenfeuchte\/%20%20","title":{"rendered":"Methoden zur Bestimmung der Bodenfeuchte"},"content":{"rendered":"\n

Informationen \u00fcber den Feuchtigkeitszustand des Bodens sind entscheidend f\u00fcr die Festlegung pr\u00e4ziser Zeitpunkte und Mengen f\u00fcr die Bew\u00e4sserung. Der weltweite Trend in der Bew\u00e4sserung zielt darauf ab, die genaue Wassermenge zu bestimmen, die f\u00fcr ein ungest\u00f6rtes Wachstum und die Entwicklung der Pflanzen notwendig ist, ohne die Ertr\u00e4ge zu verringern. Um dies zu erreichen, gibt es verschiedene Methoden zur Bestimmung der aktuellen Bodenfeuchtigkeit.<\/strong> Bestimmung der Bodenfeuchte –><\/p>\n\n\n\n

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Methoden zur Bestimmung der Bodenfeuchte:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    \n
  1. Visuell<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    2. Gravimetrisch<\/p>\n\n\n\n

    3. Mathematisch (Berechnung der Wasserbilanz)<\/p>\n\n\n\n

    4. Mit Sensoren:<\/p>\n\n\n\n

    4.1. Messung der elektrischen Leitf\u00e4higkeit (elektrometrisches Verfahren)
    4.2. Messung der Saugspannung, mit der das Wasser im Boden gehalten wird
    \u2003\u20034.2.1. Watermark-Sensor
    \u2003\u20034.2.2. Volumetrischer Sensor
    4.3. Messung der dielektrischen Konstante
    4.4. Messung thermischer Eigenschaften
    4.5. Messung\/Absch\u00e4tzung mittels spektraler Reflexion
    4.6. Messung mittels radioaktiver Strahlung<\/p>\n\n\n\n

    Die Entscheidung, welche Methode ein Landwirt verwendet, h\u00e4ngt haupts\u00e4chlich vom Budget, dem Zeitaufwand, der Genauigkeit der Ergebnisse und der Praxistauglichkeit ab.<\/p>\n\n\n\n

    \n\n\n\n

    1. Visuelle Methode zur Bestimmung der Bodenfeuchte<\/strong>
    Wie der Name schon sagt, basiert diese Methode auf der visuellen Beurteilung des Bodens auf dem Feld oder in der Plantage. Diese Methode ist unzuverl\u00e4ssig und subjektiv, daher k\u00f6nnen keine pr\u00e4zisen Bew\u00e4sserungstermine oder -mengen bestimmt werden. Sie kann verwendet werden, um den Zeitpunkt bodenbearbeitender Ma\u00dfnahmen festzulegen, wird jedoch zur Bew\u00e4sserungsplanung nicht empfohlen.<\/p>\n\n\n\n

    \n\n\n\n

    2. Gravimetrische Methode<\/strong>
    Die gravimetrische Methode (Trocknungsmethode) ist ein direktes Verfahren zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts durch Trocknung einer Bodenprobe und Messung der Differenz zwischen feuchtem und trockenem Gewicht.<\/p>\n\n\n\n

    Diese Methode ist sehr genau und wird f\u00fcr experimentelle Arbeiten empfohlen. Die Bodenprobe wird bei 105 \u00b0C getrocknet, bis das gesamte Wasser verdampft ist. Die Masse des verdampften Wassers wird in eine Formel eingesetzt, um den Feuchtigkeitsgehalt in Gewichtsprozent zu berechnen. Zur Umrechnung in Volumenprozent ist die Kenntnis der Bodendichte erforderlich, die im Labor bestimmt wird.<\/p>\n\n\n\n

    Aufgrund des hohen Aufwands und der Notwendigkeit vieler Proben ist die Methode f\u00fcr den t\u00e4glichen Einsatz in der Praxis ungeeignet, kann aber zur Kalibrierung von Sensoren oder zu Versuchszwecken verwendet werden.<\/p>\n\n\n\n

    \n\n\n\n

    3. Mathematische Methode (Berechnung der Wasserbilanz)<\/strong>
    Die Wasserbilanz wird durch t\u00e4gliche Berechnung der Referenz-Evapotranspiration (ETo) ermittelt. Es gibt zahlreiche Formeln f\u00fcr die ETo-Berechnung; die bekannteste ist die Penman\u2013Monteith-Formel, die als die genaueste f\u00fcr feuchtes und trockenes Klima gilt.<\/p>\n\n\n\n

    Zur Berechnung sind folgende Daten erforderlich:<\/p>\n\n\n\n

      \n
    • Lufttemperatur (min, max, \u00d8)<\/li>\n\n\n\n
    • Luftfeuchtigkeit (min, max)<\/li>\n\n\n\n
    • Sonneneinstrahlung<\/li>\n\n\n\n
    • Windgeschwindigkeit<\/li>\n\n\n\n
    • Niederschlagsmenge<\/li>\n\n\n\n
    • Kulturkoeffizient (Kc)<\/li>\n\n\n\n
    • Feldkapazit\u00e4t und verf\u00fcgbarer Wassergehalt des Bodens<\/li>\n\n\n\n
    • Dokumentation der Bew\u00e4sserung<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

      Formel zur Wasserbilanz:<\/strong>
      Dv = Dvpd + ETc \u2013 Oef \u2013 Irr<\/p>\n\n\n\n

      Wobei:<\/p>\n\n\n\n

        \n
      • Dv = Wasserdefizit<\/li>\n\n\n\n
      • Dvpd = Wasserdefizit des Vortages<\/li>\n\n\n\n
      • ETc = Kultur-Evapotranspiration<\/li>\n\n\n\n
      • Oef = effektive Niederschl\u00e4ge<\/li>\n\n\n\n
      • Irr = Bew\u00e4sserung<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

        Optional: Bodenwasser durch Kapillaraufstieg oder Oberfl\u00e4chenabfluss kann einbezogen werden, wird aber meist wegen der geringen Auswirkung und Komplexit\u00e4t weggelassen.<\/p>\n\n\n\n

        Derartige Berechnungen waren fr\u00fcher nur Universit\u00e4ten und Instituten vorbehalten. Dank moderner Technologien gibt es heute erschwingliche agrometeorologische Stationen und Softwarel\u00f6sungen, die diese Arbeit automatisieren.<\/p>\n\n\n\n

        Beispielhafte Anwendungen dieser Methode finden sich in Australien, Chile, Kalifornien u.\u202fa. \u2013 etwa im CIMIS-Projekt, bei dem Landwirte anhand ver\u00f6ffentlichter ETo-Werte ihre Bew\u00e4sserung planen.<\/p>\n\n\n\n

        Im Weinbau ist auch RDI (Regulated Deficit Irrigation) verbreitet, wobei gezielt nur ein bestimmter Prozentsatz der ETc bew\u00e4ssert wird \u2013 je nach Wachstumsphase und Ziel des Weinbauern (z.\u202fB. mehr oder weniger Ertrag, kompakter Wuchs usw.).<\/p>\n\n\n\n

        4. Sensorische Methode zur Bestimmung der Bodenfeuchte<\/strong><\/h5>\n\n\n\n

        Die Messung der Bodenfeuchte mittels Sensoren ist heute die am weitesten verbreitete Methode. Sie zeichnet sich durch Einfachheit und Geschwindigkeit bei der Datenerfassung und Entscheidungsfindung \u00fcber Zeitpunkt und Menge der Bew\u00e4sserung aus.<\/p>\n\n\n\n

        4.1. Bestimmung der Feuchte mit einem Tensiometer<\/strong><\/p>\n\n\n\n

        Diese Methode basiert auf der Messung der Saugspannung (Unterdruck), mit der das Wasser im Boden gehalten wird. Das Tensiometer ist bei h\u00f6heren Feuchtigkeitsgehalten im Boden am zuverl\u00e4ssigsten. Es wird in der Wurzelzone der Pflanze platziert und fungiert wie eine „k\u00fcnstliche Wurzel mit Anzeige“.<\/p>\n\n\n\n

        Ein Beispiel f\u00fcr ein Tensiometer ist das Irrometer. Es besteht aus einem geschlossenen, mit Wasser gef\u00fcllten Rohr, einem speziell vakuumierten Manometer und einer por\u00f6sen Spitze, die in die gew\u00fcnschte Tiefe im Boden eingesetzt wird. Bei trockenen Bedingungen wird Wasser aus dem Ger\u00e4t gezogen, was einen Unterdruck erzeugt, der auf dem Manometer angezeigt wird. Je trockener der Boden, desto h\u00f6her der Wert. Bei Bew\u00e4sserung wird Wasser wieder in das Ger\u00e4t aufgenommen und der Druck sinkt.<\/p>\n\n\n\n

        Das Irrometer deckt den gesamten Feuchtebereich ab, der f\u00fcr optimales Pflanzenwachstum notwendig ist. Die Messwerte zeigen, wann mit der Bew\u00e4sserung begonnen oder aufgeh\u00f6rt werden sollte.<\/p>\n\n\n\n

        Vorteile dieser Methode sind die relativ niedrigen Kosten und die einfache Handhabung. Aufgrund seiner Konstruktion ist das Ger\u00e4t jedoch bruchempfindlich.<\/p>\n\n\n\n

        4.2. Bestimmung der Feuchte mit elektrometrischer Methode<\/strong><\/p>\n\n\n\n

        Diese Methode basiert auf der Messung der elektrischen Leitf\u00e4higkeit des Mediums, die vom Feuchtigkeitsgehalt des Bodens abh\u00e4ngt. Es gibt verschiedene Sensortypen, wie z.\u202fB. Gips-Sensoren (Watermark) und glasfaserbasierte Sensoren (volumetrische Sensoren).<\/p>\n\n\n\n

        Das Funktionsprinzip ist bei beiden gleich: Ein Elektrodenpaar sendet einen Strom, und das dazwischenliegende feuchte Medium erzeugt einen Widerstand. Je h\u00f6her der Wassergehalt, desto geringer der Widerstand.<\/p>\n\n\n\n

        4.2.1. Watermark<\/strong><\/p>\n\n\n\n

        Watermark-Sensoren werden seit 1978 eingesetzt. Ein gro\u00dfer Vorteil dieser Sensoren ist, dass sie w\u00e4hrend der gesamten Vegetationsperiode im Boden verbleiben k\u00f6nnen und so kontinuierliche Daten liefern. Sie sind kompakt, einfach zu installieren und zu warten sowie relativ preisg\u00fcnstig. Daten k\u00f6nnen entweder \u00fcber Datenlogger gesammelt oder \u00fcber agrometeorologische Stationen in Echtzeit an Server gesendet werden.<\/p>\n\n\n\n

        Die Elektroden befinden sich in einem Gipsmedium, das konstant bleibt, sodass der Sensor nicht vom pH-Wert, Bodentyp oder der Temperatur beeinflusst wird. Die gemessene elektrische Leitf\u00e4higkeit wird in Centibar (cb) umgerechnet, was die Kraft angibt, die die Pflanze aufbringen muss, um Wasser aufzunehmen. Die Werte reichen von 0 bis 200 cb.<\/p>\n\n\n\n

        Interpretation der Messwerte laut Hersteller:<\/p>\n\n\n\n

          \n
        • 0\u201310 cb: Boden stark wasserges\u00e4ttigt<\/li>\n\n\n\n
        • 10\u201330 cb: Ausreichend Wasser f\u00fcr normales Wachstum (bei Sandboden kann ab 30 cb bereits ein Defizit auftreten)<\/li>\n\n\n\n
        • 30\u201360 cb: \u00dcbliche Werte f\u00fcr Bew\u00e4sserung (au\u00dfer bei schweren B\u00f6den)<\/li>\n\n\n\n
        • 60\u2013100 cb: \u00dcbliche Werte f\u00fcr Bew\u00e4sserung schwerer B\u00f6den<\/li>\n\n\n\n
        • 100\u2013200 cb: Boden zu trocken f\u00fcr maximale Ertr\u00e4ge<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

          Ein weiterer Vorteil: Es k\u00f6nnen mehrere Sensoren in unterschiedlichen Tiefen eingesetzt werden.<\/p>\n\n\n\n

          4.2.2. Volumetrische Sensoren<\/strong><\/p>\n\n\n\n

          Die Elektroden sind zwischen zwei Schichten Glasfaser eingebettet und isoliert. Sie messen die dielektrische Leitf\u00e4higkeit und berechnen daraus die Bodenfeuchte in Volumenprozent (Vol.%). Sie k\u00f6nnen ebenfalls \u00fcber die ganze Saison hinweg auf verschiedenen Tiefen installiert werden.<\/p>\n\n\n\n

          Das Bodenvolumen, in dem die Feuchte gemessen wird, h\u00e4ngt von der Sensorgr\u00f6\u00dfe ab und liegt zwischen 0,3 l und 1 l. Kleinere Sensoren eignen sich f\u00fcr den Gew\u00e4chshausanbau und Containerkulturen, gr\u00f6\u00dfere f\u00fcr den Feldeinsatz. Sie sind werksseitig f\u00fcr die meisten B\u00f6den kalibriert.<\/p>\n\n\n\n

          4.3. Bestimmung der Feuchte durch Messung der dielektrischen Konstante<\/strong><\/p>\n\n\n\n

          Hierzu z\u00e4hlen:<\/p>\n\n\n\n

            \n
          • TDR (Time Domain Reflectometry)<\/li>\n\n\n\n
          • FDR (Frequency Domain Reflectometry)<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

            TDR gilt als sehr pr\u00e4zise Methode zur Bestimmung des Wassergehalts im Boden. Ein elektromagnetisches Signal wird durch Sonden gesendet, die im Boden stecken. Die Laufzeit des Signals und dessen Reflexion h\u00e4ngen von der dielektrischen Konstante ab, die durch den Wassergehalt beeinflusst wird.<\/p>\n\n\n\n

            Vorteile: hohe Genauigkeit, geringe St\u00f6rung der Bodenstruktur, Unempfindlichkeit gegen\u00fcber pH, gleichzeitige Messung der Leitf\u00e4higkeit (EC) m\u00f6glich, keine Kalibrierung erforderlich. Nachteile: hohe Kosten, eingeschr\u00e4nkte Nutzung bei hohem Salz- oder Tongehalt, geringe Sensitivit\u00e4t bei Feuchtever\u00e4nderungen.<\/p>\n\n\n\n

            FDR basiert auf einem \u00e4hnlichen Prinzip wie TDR, allerdings wird hier die Spannung beobachtet. Die Abweichung zwischen gesendeter und reflektierter Spannung ergibt sich aus der dielektrischen Konstante, die vom Wassergehalt beeinflusst wird.<\/p>\n\n\n\n

            4.4. Messung der thermischen Eigenschaften<\/strong><\/h6>\n\n\n\n

            Dieser Ansatz ist eine indirekte Methode, die Ver\u00e4nderungen der thermischen Eigenschaften des Bodens in Abh\u00e4ngigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt nutzt. Zu den thermischen Eigenschaften z\u00e4hlen die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit, die thermische Diffusivit\u00e4t, die Temperatur und die spezifische W\u00e4rmekapazit\u00e4t.<\/p>\n\n\n\n

            Die Methode des W\u00e4rmetransports nutzt eine Energiequelle (meist eine beheizte Nadel) und Temperatursensoren (Thermoelemente oder Thermistoren), die in por\u00f6se Keramik eingebettet sind und mit dem umgebenden Boden in Feuchtigkeitsgleichgewicht gebracht werden. Die Nadel wird erhitzt, und die Geschwindigkeit des W\u00e4rmetransfers wird durch Temperatursensoren gemessen. Die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit bestimmt die Temperatur\u00e4nderungen, die vor und nach dem Erhitzen gemessen werden.<\/p>\n\n\n\n

            Die Methode des W\u00e4rmestroms basiert auf dem Anlegen eines W\u00e4rmepulses an einem Ort und der Messung seines Eintreffens an einem anderen Punkt. Die Zeit, die die W\u00e4rme zur \u00dcbertragung ben\u00f6tigt, h\u00e4ngt von der W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit ab, welche wiederum vom Feuchtigkeitsgehalt im Boden beeinflusst wird, da Boden ein schlechter W\u00e4rmeleiter ist. Diese Methode wird auch zur Bestimmung von Wasserkonstanten eingesetzt, durch Kalibrierung der Sensoren.<\/p>\n\n\n\n

            4.5. Messung durch spektrale Reflexion<\/strong><\/p>\n\n\n\n

            Dieser Ansatz geh\u00f6rt zu den ber\u00fchrungslosen Methoden und wird in der Fernerkundung eingesetzt. Die Methode misst nicht direkt, sondern sch\u00e4tzt die Bodenfeuchte auf gr\u00f6\u00dferen Fl\u00e4chen. Als Informationsquelle gewinnen heutzutage zunehmend Daten von Drohnen gegen\u00fcber Satellitenaufnahmen an Bedeutung.<\/p>\n\n\n\n

            Die Methode basiert auf dem Wissen \u00fcber die spektrale Kurve von Wasser \u2013 Wasser absorbiert Strahlung im nahen Infrarotbereich, weshalb feuchte B\u00f6den weniger Strahlung reflektieren und mehr absorbieren. Basierend auf den gesammelten Daten, unterst\u00fctzt durch Softwareanalysen und Feldverifikation, kann die Bodenfeuchte auf einer bestimmten Fl\u00e4che gesch\u00e4tzt werden.<\/p>\n\n\n\n

            Diese Methode hat gewisse Nachteile, da Faktoren wie der Gehalt an organischer Substanz, Bodenbearbeitungsmethoden und Bodenstruktur die Reflexion beeinflussen. Dennoch ist sie aufgrund der gro\u00dffl\u00e4chigen Erfassungsm\u00f6glichkeit in der modernen Landwirtschaft bedeutend.<\/p>\n\n\n\n

            4.6. Messung durch radioaktive Strahlung<\/strong><\/p>\n\n\n\n

            Die Messung der Bodenfeuchte mit Neutronen- und Gammastrahlen liefert gute Ergebnisse, erfordert jedoch Fachkenntnisse und besondere Vorsicht.<\/p>\n\n\n\n

            F\u00fcr den Einsatz dieser Ger\u00e4te ist eine befugte Person notwendig. Das Messger\u00e4t muss an einem sicheren Ort aufbewahrt und mit einem speziellen Fahrzeug zum Messort transportiert werden, da von der Strahlung Gefahr ausgeht. Aufgrund dieser Anforderungen hat sich diese Methode in unserem Raum nicht durchgesetzt.<\/p>\n\n\n\n

            Dr. sc. Vedran Krevh<\/p>\n\n\n\n

            Tomislav Dvorski, mag.ing.agr.<\/p>\n\n\n\n

            Quellen:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

            Bittelli M. (2011). Measuring Soil Water Content: A Review. HortTechnology, vol. 21, no. 3, 293-300
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