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Autarkes Sensornetz zum Online-Nitrat-
Monitoring in der Landwirtschaft
(NitraMon)

Seit Juli 2018 vereint das über einen Zeitraum von drei Jahren vom Europäischen Sozialfond und dem Freistaat Sachsen geförderte Projekt „NitraMon“ sechs Nachwuchswissenschaftler der Professuren für Numerische Mathematik, Mess- und Sensortechnik, Regelungstechnik und Systemdynamik und Supramolekulare Chemie.

Der Fokus des Forschungsvorhabens liegt in der Umsetzung und Untersuchung eines Sensorsystems zur Detektion von Nitrat und Messung der Nitratkonzentration. Darüber hinaus soll ein autarkes Sensornetzwerk entwickelt werden, mit welchem es sowohl möglich ist, die Nitratsensoren mit ambienter Energie, beispielsweise aus Sonnenlicht oder Temperaturgradienten, zu versorgen als auch die Sensordaten kontinuierlich zu erfassen und an eine zentrale Stelle zur Auswertung drahtlos zu übertragen.

Mit dem entwickelten Sensorkonzept wird eine kontinuierliche Überwachung von Nitrat im Boden möglich. Aufgrund der autarken Energieversorgung arbeitet das Sensorsystem wartungsfrei und effizient. Durch geeignete Platzierung der Sensoren und einer geeigneten Messstellendichte wird eine feld- bzw. betriebsbezogene Zuordnung von Nitrateintrag möglich. Dieser Sensor dient damit gleichermaßen als Kontrollinstrument sowohl für die Landwirte zur Bewertung der Bodenbeschaffenheit als Grundlage der Düngebedarfsermittelung für die jeweilige Kultur und den nötigen Nährstoffeintrag als auch für die zuständigen Umweltbehörden zur Bewertung des Nitratgehalts in Böden zum Schutz der Gewässer und der Einhaltung der Regeln des Düngens nach guter fachlicher Praxis, z. B. Einhaltung von Abständen zu Gewässern oder Dünge-Sperrfristen. Aus dieser Bedarfsermittlung ergeben sich Kosteneinsparungen durch die optimale Düngung bei gleichzeitiger Bodenschonung.