Internet of Soils: Smartes Sensornetzwerk zur Messung der Bodenfeuchte im Wald

Ausgangslage

Wälder erbringen zahlreiche Ökosystemdienstleistungen, wie die Bereitstellung von Holz oder die Regulierung des Wasserhaushalts. So beeinflusst Vegetation unter anderem den Wassergehalt des Bodens, was sich auf die Abflussbildung sowie die Anfälligkeit gegenüber Dürren und Waldbränden auswirkt. Wie stark der Wald die Bodenfeuchte beeinflusst, ist jedoch schwer zu quantifizieren und von anderen Parametern, wie z.B. der Niederschlagsintensität und -dauer, sowie Gelände- oder Bo-deneigenschaften, abhängig. Dazu fehlen grossräumige und langfristige Messungen. Bestehende Messnetze befinden sich meistens in Landwirtschaftsgebiet. Die Quantifizierung der zeitlichen und räumlichen Variabilität der Bodenfeuchte im Wald ist essentiell, um hydrologische Prozesse besser abbilden zu können. Für die Aufnahme und den Transport von Daten aus entlegenen Gebieten können moderne Mikrokontroller mit Tiefschlafmodi und das LoRa Protokoll1 für die energiespa-rende Übertragung von Daten über weite Strecken verwendet werden. Beide Technologien sind weit fortgeschritten und ein integraler Teil vieler «Internet of Things» (IoT1) Implementierungen. Hinzu kommt, dass in der Schweiz das “The Things Network” sehr gut ausgebaut und somit eine kosten-freie Infrastruktur für die Anbindung LoRa basierter Nodes1 an das Internet verfügbar ist. Das vor-liegende Projekt geht der Frage nach, wie mittels LoRa-Technologie ein Netzwerk für die langfristi-ge Messung der Bodenfeuchte im Wald aufgebaut werden kann.