Moor-Monitoring für den Klimaschutz im Naturparkzentrum in Friedrichshöhe erfolgreich gestartet

Friedrichshöhe/Ilmenau (jd) Als wichtige Kohlenstoffspeicher müssen zukünftig auch die Moorböden im Naturpark Thüringer Wald geschützt und trockengelegte Moore wieder vernässt werden. Damit sie dennoch auch weiterhin landwirtschaftlich genutzt werden können, hat sich das in Ilmenau ansässige Unternehmen, Kompass GmbH, mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Technischen Universität Ilmenau zusammengetan, um eine neuartige drahtlose Sensorik mit unterirdischer Funkkommunikation zu entwickeln.

Unter dem Projekttitel: COMSENS+“ (Communication Sensors for Sustainable Environments) erfolgte kürzlich im Naturparkzentrum Thüringer Wald in Friedrichshöhe der Start für ein 3jähriges Forschungsvorhaben mit dem Landschaftspflegeverband Thüringer Wald als Praxispartner. Das Hauptziel des Pilotprojektes besteht in der Entwicklung eines Monitoringsystems zur Überwachung der Emission von Treibhausgasen von Mooren im Naturpark mit neuartiger drahtloser Sensorik. Olaf Mollenhauer, Geschäftsführer der Kompass GmbH und Florian Meusel, Vorsitzender des Landschaftspflegeverbandes Thüringer Wald e.V. haben erste Nutzungsszenarien in einer Kooperationsvereinbarung vereinbart, die bereits im Jahr 2025 erste Ergebnisse liefern werden.

Das Projekt COMSENS+ ist im Rahmen des Leistungszentrums InSignA (Intelligente Signalanalyse- und Assistenzsysteme) entstanden. Der Freistaat Thüringen fördert das Projekt im FTI-Programm aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) für drei Jahre.

Die Kompass GmbH Ilmenau entwickelt in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Ilmenau Fachgebiet Zuverlässige Maschine-zu Maschine Kommunikation in enger fachlicher Kooperation mit dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) Leipzig, Department Monitoring- und Erkundungstechnologie eine neuartige LPWAN-Funktechnologie in Verbindung mit innovativen Gas-Sensoren zu einem drahtlosen Monitoringsystem. Gemeinsam mit dem Praxispartner, dem Landschaftspflegeverband Thüringer Wald, findet die Erprobung der Pilotanlage in der Flur um Friedrichshöhe erstmals statt. Das Pilotprojekt dient der zukünftigen Überwachung der Emissionen von Treibhausgasen von Mooren und landwirtschaftlichen genutzten Flächen. Ziel ist die Bestimmung der Wechselwirkung zwischen Wasserhaushalt der Böden und die Menge der emittierten Gase, um eine gezielte Reduzierung zu ermöglichen so Dipl.-Ing. Olaf Mollenhauer Entwickler und Geschäftsführer der Kompass GmbH.

Die Sensoren sollen sowohl die CO2-Emission von Mooren als auch die Nitratbelastung von Grundwasser in landwirtschaftlich genutzten Böden überwachen, erläuterte Dipl.-Ing. Olaf Mollenhauer zum Auftakt in Friedrichshöhe. Auf Basis der gemessenen Werte können effiziente Maßnahmen zum Schutz von Umwelt und Gesundheit im Naturpark abgeleitet werden, ergänzt Florian Meusel.

Die Mitglieder des Landschaftspflegeverbands Thüringer Wald setzen sich seit vielen Jahren für den Erhalt und die Renaturierung wertvoller Moorflächen ein. Sind sie doch wertvolle Klimaschützer: In ihrem natürlichen Zustand speichern sie mehr Kohlenstoff als alle Wälder der Welt zusammen. Der Grund dafür ist der hohe Wasseranteil im Boden. Um sie für die Land- und Forstwirtschaft nutzbar zu machen oder zu bebauen, wurden jedoch fast alle Moore sukzessive entwässert. Werden diese jedoch trockengelegt, befindet sich der Torf nicht mehr im Wasser. So gelangt Luft an das Pflanzenmaterial, und Mikroorganismen beginnen, die Pflanzenreste im Boden zu zersetzen. Dabei setzen sie erhebliche Mengen von CO2 frei und sind so für einen Großteil der Treibhausgasemissionen in Deutschland verantwortlich. Ein super spannendes Thema, findet Ole Krautkrämer, Stationsleiter.

Die COMSENS+ Projektidee besteht darin, eine neuartige Sensorik und Funkkommunikation in der Erde zu entwickeln, die es ermöglicht, den Grundwasserspiegel im Moor nur so weit zu erhöhen, dass der Torfkörper im Wasser und der Kohlenstoff gebunden bleibt, die Oberfläche jedoch weiterhin landwirtschaftlich nutzbar ist, betonte Prof. Dr. Jörg Robert, TU Ilmenau. Prof. Dr. rer. nat. Peter Dietrich, Departmentleiter Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung Leipzig und Dipl.- Geophys. Hannes Mollenhauer begleiten das Forschungsvorhaben im Naturpark Thüringer Wald.

Im Pilotprojekt COMSENS+ erforscht die Kompass GmbH gemeinsam mit dem Fachgebiet Zuverlässige Maschine- zu Maschine Kommunikation der Technischen Universität Ilmenau, unter der Leitung von Prof. Dr. Jörg Robert, einen neuen innovativen Ansatz für die drahtlose Datenübertragung von Sensornetzwerken. Jedes Sensorelement wird zum einen mit einem Funkmodul ausgerüstet, das nur einen geringen Energiebedarf hat und nicht auf Drittanbieternetze angewiesen ist, und zum anderen durch stark dämpfende Materialien, wie Ackerböden, senden kann, erläuterte Dr. Sebastian Linß, Kompass GmbH. Im Gegensatz zu anderen Netzwerken (z. B. LoRaWAN) erlaubt die Architektur des verwendeten neuentwickelten Low Power Wide Area Network (LPWAN) die parallele Übertragung von Daten durch eine große Anzahl von Sensoren - und das über viele Kilometer bei geringster Sendeleistung.

Die so erhobenen Daten werden in Zusammenarbeit mit dem Landschaftspflegeverband Thüringer Wald in eine zentrale Datenbank (Cloud) überführt, so Olaf Mollenhauer.

Die Projektpartner werden das innovative Thüringer Pilotvorhaben erstmalig zur internationalen Leitmesse für Ideen, Innovationen und neue Produkte „iENA 2024“ in Nürnberg in der Zeit vom 26. bis 28.10.2024 am Gemeinschaftsstand des Innovationsnetzwerkes für Erfinderförderung, Innovationen und Netzwerkmanagement „ERiNET“ Jens Dahlems erstmals der internationalen Fachwelt präsentieren.

Text und Fotos: J. Dahlems