SHAPE Feldlabor – Integriertes Mess- und Monitoringsystem
Die EU-Richtlinie erfordert zukünftig ein periodisches Monitoring der Bodengesundheit aller relevanten Böden in der EU (s.o.), sowie die Umsetzung und Bewertung von Verbesserungsmaßnahmen. Dazu ist die umfassende messtechnische Bestimmung sogenannter “Bodendeskriptoren” notwendig. Diese sind biologische, chemische und physikalische Bodenparameter, die mit der Bodengesundheit in Zusammenhang stehen.
Bisher war die Betrachtung des Bodenlebens ein komplexer analytischer Prozess, der ein Labor und geschulte Spezialisten erfordert. Er ist dadurch bedingt expertenabhängig, zeitaufwändig und zu teuer für den regelmäßigen Einsatz.
LIPS (Laser Induzierte Plasma Spektroskopie | oder engl. LIBS = Laser Induced Breakdown Spectroscopy) ist eine Variante der optischen Emissionsspektroskopie (OES) und dient der Elementanalyse in Feststoffen. Der zu analysierende Feststoff wird mittels eines Lasers angeregt und so ein Analysenspektrum erzeugt. Das LIPSVerfahren wird bereits erfolgreich in der Metallanalytik eingesetzt, z.B. zur Sortierung verschiedener Materialien in der Recyclingindustrie.
Die langjährige Überdüngung in der Landwirtschaft gefährdet die Grundwasserqualität sowie die Bodengesundheit und trägt (in geringem Maße) zur Emission von Treibhausgasen bei (CO2, N2O). Nicht nur in Bezug auf die von der EU-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) geforderte und oft verfehlte Grundwasserqualität, sondern auch in Bezug auf die hohen Anforderungen des zu erwartenden Bodengesundheitsgesetzes werden die kostspieligen episodischen Laboruntersuchungen…
Die Time-Domain-Reflektometrie (TDR) ist ein anerkanntes elektromagnetisches (EM) Verfahren zur Bestimmung der mittleren Materialfeuchte entlang der TDR-Sonde. Spatial TDR ist eine innovative Erweiterung des Verfahrens, dass die Bestimmung von Feuchteprofilen entlang der Sonde ermöglicht. Ein TDR ist eine Kabelradar mit einer geführten elektromagnetischen (EM) Welle.
Das genaue Verständnis des Wasserhaushalts auf Äckern und Wiesen wird immer drängender, weil aufgrund der sich verschiebenden Niederschlagsverteilung mit tendenziell trockener werdenden Sommern der Konflikt um die Grundwassernutzung zwischen landwirtschaftlicher Bewässerung und Trinkwassergewinnung zunimmt.
Bodengesundheit: Monitoring der Qualität und Aktivierungssstrategien
Das Arbeitspaket verfolgt das Ziel, neue Erkenntnisse im Bereich der Bodengesundheit zu erarbeiten, Strategien für die Gesundung zu entwickeln, Richtlinien für gesündere Böden auszuarbeiten und Parameter für die Bodengesundheit zu detektieren. Daraus sollen Regeln für ein Expertensystem bzw. Decision Support System (DSS) abgeleitet werden.
SHAPE Bodenmanagementsystem: Software-Entwicklung, DSS und Dateninfrastruktur
Ziel des AP ist der Aufbau der kompletten, durchgängigen Datenverarbeitungskette, von der Datenerhebung über die Speicherung bis zur Analyse und Darstellung (Dashboards) der Daten und Ergebnisse. Die Produkte der einzelnen Arbeitspakete verfügen über eigenständige Datenbanken mit identischen Datenausgabeformaten, um die Integration in das Gesamtsystem sicherzustellen. Die zu entwickelnden Teilkomponenten verfügen über offene Software-Schnittstellen (API), die die Interoperabilität mit weiteren Systemen ermöglichen.
