Großflächig und tiefer messen
Um das zu ändern, hat Umwelthydrologe Prof. Dr. Sascha Oswald von der Universität Potsdam gemeinsam mit dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig (UFZ) das „Boden feuchte-Netzwerk Brandenburg“ auf den Weg gebracht, mit dem erstmals großflächige Daten zur Bodenfeuchte im Land gesammelt werden. Möglich macht dies das sogenannte „Cosmic-Ray Neutron Sensing“, eine Messmethode, bei der oberirdische Stationen Daten von größeren Flächen in der Landschaft sammeln. Genutzt wird dabei, dass kosmische Strahlung aus dem All auf die Erde trifft und dort in Wechselwirkung mit der Atmosphäre Neutronenstrahlung erzeugt. Je nachdem, wie viel Wasser im Boden, oder Schnee, vorhanden ist, wird die Strahlung unterschiedlich an der Landoberfläche reflektiert. „Das Besondere ist, dass wir die durchschnittliche Bodenfeuchte rund 30 Zentimeter unter der Oberfläche erfassen, wo sich die meisten Wurzeln befinden, aber daraus auch Sickerwassermengen nach unten abschätzen können“, erklärt der Forscher. „Und das für ein Gebiet von zehn Hektar mit einer einzigen oberirdischen Sonde!“ Damit ist diese Methode einer Messung des Bodenwasserspeichers per Fernerkundung mit Satellitenbildern deutlich überlegen.
Weitreichendes Netzwerk
Unterstützt wird das Projekt vom Landesamt für Bergbau, Geologie und Rohstoffe Brandenburg, vom Landesumweltamt und dem Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und Klimaschutz. Inzwischen umfasst das Netzwerk zwölf Stationen, die über das ganze Land verteilt sind, sodass sie repräsentative Aussagen ermöglichen. Zusätzlich betreibt das Team um Sascha Oswald ein Cluster aus 16 Sonden auf einem Versuchsgebiet unweit von Potsdam. Damit können die Forschenden detaillierte Informationen über ein mehrere Quadratkilometer großes Gebiet sammeln.
Und das Messnetz wird immer umfassender: Dank einer Kooperation mit einer privaten Bahngesellschaft wurden fünf Loks mit mobilen Sonden ausgestattet, die bei jeder Fahrt die Bodenfeuchte rund um die Strecken messen. Noch arbeiten die Hydrologen daran, die Daten der fahrenden Messstationen mit denen der stationären zusammenzuführen. Wenn das gelingt, entsteht eine umfassendere Karte zur Bodenfeuchte des Lan des. „Die gesammelten Daten werden nach einer ersten Aufbereitung durch unsere Arbeitsgruppe und das UFZ auch den Landesämtern zur Verfügung gestellt“, sagt Sascha Oswald. „Dort kann dann die Simulation des Landschaftswasserhaushalts mit den Vor-Ort-Daten abgeglichen werden, was eine bessere Beurteilung von Trockenheitsphasen ermöglicht.“ Je länger das Netzwerk Daten sammelt, desto wertvoller dürften diese werden, erklärt der Hydrologe: „Langfristig wollen wir die mehrjährigen Datenreihen mit den Modellen für den Wasserhaushalt Brandenburgs verbinden.“
Prof. Dr. Sascha Oswald ist Professor für Wasser- und Stofftransport in Landschaften am Institut für Umweltwissenschaften und Geographie der Universität Potsdam.
Dieser Text erschien im Universitätsmagazin Portal - Zwei 2026 „Wasser“.