Satellitendaten für die Landwirtschaft

Die landwirtschaftliche Produktion auf der Erde nachhaltig sichern: Das ist eine der großen Herausforderungen unserer Zeit, auch mit Blick auf den Klimawandel. Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft – das bedeutet zum einen, dass die Produktion von Nahrungsmitteln, Textilien und Energie langfristig gewährleistet sein muss. Zum anderen beinhaltet es auch den Schutz der natürlichen Ressourcen und Ökosysteme.

Satellitendaten können bei dieser Aufgabe helfen: Sie liefern zum Beispiel Informationen über die Wachstumsleistung von Feldpflanzen. Mit diesem Wissen lässt sich der Einsatz von Dünger optimieren und dadurch das Grundwasser besser schützen – denn ein Zuviel an mineralischen Düngemitteln kann ein Zuviel an Nitrat im Trinkwasser bedeuten.

Die Daten aus dem All erlauben es auch, frühzeitig dürrebedingte Ernteausfälle abschätzen zu können. Das ist besonders für Bauern in ärmeren Ländern von großer Bedeutung.

Weltweite Vernetzung der Mess-Stationen

Um Satellitendaten hierfür einsetzen zu können, werden im Forschungsvorhaben GLAM.DE unter der Leitung von Professor Christopher Conrad von der Universität Würzburg innovative Verfahren entwickelt. Ziel des Projekts ist es außerdem, das deutsche Fachwissen in Sachen Satellitenfernerkundung international zu vernetzen. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) fördert das Vorhaben mit rund 400.000 Euro.

Ein erster Meilenstein ist bereits erreicht: Im Rahmen von GLAM.DE wurde der Bodenmess- und Validationsstandort DEMMIN in Mecklenburg-Vorpommern in die internationale Initiative „Joint Experiment of Crop Assessment and Monitoring“ (JECAM) aufgenommen. Damit ist dort erstmals ein deutscher Standort vertreten. DEMMIN ist eine gemeinsame Großanlage des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt (DLR) und des Deutschen GeoForschungsZentrums Potsdam (GFZ).

„Die Anbindung an JECAM verschafft uns Zugang zu vielen weiteren Messdaten, die an anderen Standorten der Erde erhoben werden“, erklärt Professor Conrad. „So ergeben sich optimale Möglichkeiten, neue Verfahren zur Bestimmung von Pflanzenwachstum, Biomasse und Bodenfeuchte aus Satellitendaten zu entwickeln und sie weltweit in verschiedenen Agrarregionen zu validieren.“

Fakten zu DEMMIN

Der Bodenmess- und Validationsstandort DEMMIN („Durable Environmental Multidisciplinary Monitoring Information Network“) östlich der Kleinstadt Demmin in Mecklenburg-Vorpommern wurde ab 1999 vom DLR als Großanlage eingerichtet. Ab 2011 wurde er vom GFZ mit weiteren Messinstrumenten bestückt.

Die über 30.000 Hektar große Anlage verfügt über ein in Deutschland einzigartiges Umweltmessnetz. Es sammelt über ein Funknetz in Nah-Echtzeit Informationen zu Klima und Boden in hoher zeitlicher Auflösung: Dieses Umweltmessnetz besteht aus 43 Stationen. Es erfasst unter anderem Lufttemperatur, Niederschlag, sowie Wind- und Strahlungsparameter in jeweils 15-minütigen Intervallen. Hinzu kommt ein 63 Stationen umfassendes Bodenfeuchtemessnetz, das unter landwirtschaftlich genutzten Flächen liegt.

„DEMMIN liefert uns einen Datenschatz, der es erlaubt, kontinuierlich das Monitoring von Agrarräumen mit Satellitendaten zu verbessern“, so Erik Borg vom DLR, der Mitinitiator der Anlage. „Wesentliche Elemente sind dabei die Sicherstellung von Standards und der Datenqualität sowie die Bereitstellung der Daten, etwa über das TERENO-Datenportal TEODOOR“, ergänzt Daniel Spengler vom GFZ.

Webseiten

JECAM

DEMMIN

Kontakt

Prof. Dr. Christopher Conrad, Projektleiter GLAM.DE, Universität Würzburg, Institut für Geographie und Geologie, Lehrstuhl für Fernerkundung, www.fernerkundung.geographie.uni-wuerzburg.de

Dr. Daniel Spengler, Team Leader JECAM-Germany, wissenschaftlicher Mitarbeiter in GLAM.DE, Helmholtz-Zentrum Potsdam, Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, Sektion 1.4: Fernerkundung

Dr. Erik Borg, Team Leader JECAM-Germany, Leitender Wissenschaftler DEMMIN, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum / Nationales Bodensegment, Neustrelitz