Jahresbericht 2022

Im Jahr 2022 konnten auf mehreren Ebenen weitere Fortschritte in der Bodenkartierung erzielt werden. Ein starker Fokus lag auf den beiden KOBO-Pilotprojekten in Diemerswil (BE) und Lommis (TG). In Zusammenarbeit mit Kantonen und Ingenieurbüros, konnten dort Methoden im Feld umgesetzt und auf ihre Praxistauglichkeit getestet werden. Zudem unterstützt das KOBO laufende kantonale Bodenkartierungen für den gezielten Einsatz neuer Methoden und bietet Services und Beratung an. Der Jahresbericht gibt einen kompakten Rückblick auf ausgewählte Tätigkeiten des KOBOs im Jahr 2022.

Projekte zur Weiterentwicklung der Bodenkartierung

Die laufenden und geplanten KOBO-Pilotprojekte in verschiedenen Regionen der Schweiz dienen im Grundsatz zur technischen Weiterentwicklung der Bodenkartierung und wie auch als Service des Bundes für die Kantone. Die Erkenntnisse der Pilotprojekte fliessen in die Konzeption für eine Kartiermethode ein, mit der zukünftig landesweit die Böden der Schweiz effizient kartiert werden können.

Das erste KOBO-Pilotprojekt in der bernischen Gemeinde Diemerswil konnte im Jahr 2021 bereits abgeschlossen werden. Ein zweites KOBO-Pilotprojekt in Lommis im Kanton Thurgau wurde im Frühjahr 2022 gestartet, das dritte Pilotprojekt in Prez-vers-Noreaz im Kanton Freiburg befindet sich in der Planungsphase. Neben Pilotprojekten unterstützt das KOBO laufende kantonale Bodenkartierungen für den gezielten Einsatz neuer Methoden und Standards (z.B. Datenmanagement und Datenerfassung im Feld, pedologische Beschreibung der Böden und Qualitätssicherung, Labormethoden, Auswertungen und Produkte). Hierdurch können wertvolle Praxiserfahrungen gesammelt und Methoden weiter optimiert werden.

KOBO-Pilotprojekt Diemerswil im Kanton Bern

In der Gemeinde Diemerswil BE setzte das KOBO im Herbst 2021 ein Bodenkartierungs-Pilotprojekt um, mit dem auf rund 200 ha Landwirtschaftsböden eine Bodenkartierung mit Fokus auf die Optimierung einiger neuer Methoden für die Erhebung und Auswertung von Bodendaten durchgeführt wurde.

Die Ziele des Pilotprojekts waren:

1. der Test eines neuartigen Bohrsystems mit Trägerfahrzeug, das die Entnahme von Bohrkernen für die pedologische Ansprache ermöglicht,
2. die Integration neuer Methoden aus dem Bereich der Sensorik im Feld (NIR, Gamma) und im Labor (NIR und MIR),
3. der Einsatz von datenwissenschaftlichen Methoden wie die Erstellung eines Beprobungskonzepts, die Kalibration der Spektraldaten mit Referenzanalysen und die räumliche Auswertung von Bodeneigenschaften und -kennwerten mit mathematisch-statistischen Methoden,
4. die Anpassung und Optimierung von praxistauglichen Prozess- und Arbeitsabläufen bei den Feldarbeiten, inklusive der Probenlogistik,
5. die Erstellung von Grundlagenkarten im Polygon- und Rasterformat für Bodeneigenschaften und ‑kennwerte sowie die Erstellung von Anwenderkarten für verschiedene Nutzergruppen
6. und der Aufbau von KOBO-internen Fachkompetenzen.

Es kamen unter anderem spektroskopische Analysenmethoden für Bodeneigenschaften in Feld und Labor, ein neuartiges Bohrfahrzeug und multiskalige Terrainanalysen sowie Daten der Fernerkundung zum Einsatz. Nach mehreren Monaten intensiver Feldarbeit, umfangreichen Messungen im Labor und den räumlichen Auswertungen liegen nun ein umfangreiches Set an Grundlagenkarten (Bodeneigenschaften und -kennwerte) sowie Themenkarten aus der Bodenkartierung in Diemerswil vor: Neben Grundlagenkarten zu Bodeneigenschaften, wie z. B. Ton- und Humusgehalt, oder Kennwerten wie Bodentyp und pflanzennutzbare Gründigkeit, wurden auch Anwenderkarten zum Wasser- und Humushaushalt oder zur Nährstoffverfügbarkeit erstellt. Eine vollständige Dokumentation der angewendeten Methoden und Projektergebnisse steht unter dem folgenden Link zur Verfügung stehen.

KOBO-Pilotprojekt Lommis im Kanton Thurgau

In Zusammenarbeit mit dem Kanton Thurgau und Ingenieurbüros startete im August 2022 das KOBO-Pilotprojekt in der Gemeinde Lommis. Im gesamten Projektgebiet wurden rund 250 ha Landwirtschaftsflächen sowie 22 ha Waldböden kartiert. Im Projektgebiet wurden verschiedene neue Methoden für die Kartierung von Böden getestet und weiter optimiert.

• Für die Feldarbeiten lag der Fokus auf den folgenden Aspekten:
• Einbezug von unterstützenden Tools für die Feldarbeit: Anwendung von digitalen Grundlagenkarten (z.B. Beprobungsplan) und Datenerfassung der bodenkundlichen Beschreibung auf einem Feld-Tablet
• Zusammenarbeit mit zwei regionalen Kartierbüros bei der Beschreibung und Klassierung der Böden mittels Bodenprofilen und Bohrungen, die durch ein maschinelles Bohrgerät entnommen werden
• Ausbildung von Kartierpersonal und Wissensvermittlung an Anwendergruppen
• effiziente Beprobung vieler Böden mit einem automatisierten Probenstecher für verschiedene Tiefenstufen (durch externen Dienstleister)
• Ferner wurde die Anwendung von spektroskopischen Analysen von Bodenproben im Labor zur Bestimmung von Textur, pH, Humusgehalt und Kationenaustauschkapazität weiter optimiert, sowie die Analyse von bodenphysikalischen Eigenschaften für ausgewählte Profilstandorte durchgeführt.

Für den Kanton Thurgau bietet das vorliegende Pilotprojekt die Chance, einen wesentlichen Beitrag zur Weiterentwicklung der Bodenkartierung zu leisten. Ferner besteht die Möglichkeit, Know-how aufzubauen, interessierte Kreise einzubeziehen und kostengünstig eine grossmassstäbige Bodenkarte in einem Teilgebiet des Kantons zu erhalten. Mehr Informationen dazu finden Sie hier.

Services für Kantone: neue Methoden, Standards und Beratung

Services kantonale Bodenkartierungen & Konzepte

Ein zentrales Ziel des KOBOs ist die Vereinheitlichung und Weiterentwicklung von Erhebungs- und Analysenmethoden von Bodeneigenschaften, sowie die Weiterentwicklung von Methoden für die Bodenkartierung und deren Standardisierung. Zudem bedarf es weiterer Arbeiten für ein einheitliches Datenmanagement in Bodenkartierungen und für die Verwaltung und Bereitstellung von Bodeninformationen. Im Zuge dessen bietet das KOBO Services für kantonale Kartierprojekte an, oder berät die Kantone für die Planung und Konzeption von Kartierungen. Je nach Bedarf können einzelne Komponenten und Tools aus dem neuen Methodenpool zum Einsatz kommen.

Im Gebiet Wohlen führt der Kanton Bern ein Forschungsprojekt für die Kartierung von Böden mit neuen technischen Anwendungsmöglichkeiten durch. Das Projekt wird von der Gruppe Bodenschutz und Bodennutzung der BFH-HAFL geleitet. Das KOBO unterstützt das Projekt mit verschiedenen Services wie der Bereitstellung von Umwelt- und Geodaten, der Durchführung von spektroskopischen Analysen oder der Generierung von thematischen Karten. Services für verschiedene Methoden & Tools für Bodenkartierungen konnten auch für die Kantone Luzern, Fribourg und Glarus geleistet werden.

Im Rahmen verschiedener Anlässe wurden Innovationen und erste Ergebnisse der KOBO-Pilotprojekte kantonalen Fachstellen vorgestellt und mit diesen diskutiert, sei es im Rahmen von Cercle Sol-Veranstaltungen der Regionalgruppen oder im Rahmen von Feldexkursionen oder Workshops. Das KOBO unterstützte 2022 auch kantonale konzeptionelle Arbeiten und Vorplanungen für Bodenkartierungen, z.B. für das Kartierkonzept im Kanton VD (« plan action climat & sol »). Im Rahmen von Feldexkursionen und Übungen wurde kantonalen Fachstellen die Möglichkeit geboten sich mit dem digitalen Erfassungstool «Soildat» und dem Terrainanalyse-Tool «TerraPoly» vertraut zu machen und Vorschläge für die Weiterentwicklung dieser Tools einzubringen.

Neues HAFL-Versuchslabor zur Bestimmung von Bodeneigenschaften in Betrieb

An der Hochschule für Agrar-, Forst- und Lebensmittelwissenschaften (HAFL) wurde im September 2022 ein kleines – aber feines – Bodenlabor eingeweiht. Es dient der Bestimmung der wichtigsten chemischen und physikalischen Bodeneigenschaften, die im Rahmen von Bodenkartierungen und Forschungsprojekten benötigt werden. Das KOBO war an der Konzeption und Planung massgeblich beteiligt.

Für die Durchführung von Pilot- und Forschungsprojekten zur Weiterentwicklung der Bodenkartierung sind Analysen der wichtigsten Basisbodeneigenschaften wie pH, Textur, Humus, Karbonat und Kationenaustauschkapazität erforderlich. Zudem ermöglicht die Bestimmung von bodenphysikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise Lagerungsdichte, Porenvolumen, hydraulische Leitfähigkeit und nutzbare Feldkapazität (Wasserretentionskurve), das Spektrum an Auswertungen und Themenkarten für viele Nutzungsinteressen zu vergrössern. Eine Recherche zum Stand der Messtechnik hat ergeben, dass für verschiedene bodenphysikalische Bestimmungsmethoden neuere Geräte auf dem Markt verfügbar sind, die eine effizientere und kostengünstige Bestimmung erlauben. Um den Nutzen solch neuer Geräte für die Bodenkartierung testen zu können, wurde an der BFH-HAFL auf einer Fläche von rund 80 m2 ein neues Versuchslabor eingerichtet. Die Konzeption, Planung und schrittweise Umsetzung der erweiterten Laborkapazität fand von Frühjahr 2020 bis August 2022 statt.

Mehr Informationen dazu finden Sie hier.

Bestimmungsmethoden für Bodeneigenschaften

Die Entnahme und Aufbereitung von Bodenproben sowie die Analyse von Bodeneigenschaften sind zwei der wichtigsten Kostenfaktoren einer Bodenkartierung. Technische Innovationen im Feld und im Labor, die eine kosten- und zeiteffiziente Bestimmung von Bodeneigenschaften ermöglichen, sind daher von zentraler Bedeutung.

In Zusammenarbeit mit der ZHAW (Wädenswil), Agroscope (Zürich) und der Firma EnviBioSoil (Gollion) wurden Recherchen zum Stand der Technik für praxistaugliche Analysemethoden für chemische, physikalische und bodenbiologische Bestimmungsmethoden im In- und Ausland durchgeführt. Die Berichte zu Bestimmungsmethoden von bodenphysikalischen und bodenbiologischen Eigenschaften sind bereits auf der KOBO-Webseite verfügbar. In Kürze wird der Bericht zu bodenchemischen Bestimmungsmethoden aufgeschaltet werden.

Helpsite zum Erfassen von Bodendaten im Feld mit Soildat

Mit Soildat wurde eine Web-Applikation entwickelt, welche eine digitale Erfassung von Bodendaten im Feld erlaubt, auch ohne Netzverbindung. Die Dateneingabe erfolgt auf einem beliebigen Smartphone oder Tablet. Mit Soildat können Bodeninformationen im Feld von Beginn an standardisiert und konsistent erhoben werden.

In der neuen Version von Soildat (Release 2.2., Mai 2022) können projektspezifische angepasste Eingabemasken erstellt werden. Dies ermöglicht eine noch effizientere Erfassung von Bodendaten im Feld. Zur Einführung in Soildat wurde eine Helpsite auf der KOBO-Homepage erstellt: Sie beinhaltet Informationen zu den ersten Schritten, Antworten auf häufig gestellte Fragen sowie fünf Video-Anleitungen. In den Videos werden die Funktionen von Soildat schrittweise erklärt. Zusätzlich stehen auch Anleitungen im pdf-Format auf der KOBO-Homepage zur Verfügung.

Servicestelle NABODAT

Bodendatensatz Version 6
Die Harmonisierung kantonaler Bodendaten und deren Bereitstellung ist weiter vorangeschritten. Die Servicestelle NABODAT stellt mit der Version 6 des nationalen Bodendatensatzes Bodeninformationen in harmonisierter Form für rund 33’000 Standorte (Punktdaten) von Bund und Kantonen frei zur Verfügung . Der Datensatz enthält Bodeninformationen von Bodenprofilen, Bohrungen und Flächenmischproben aus dem nationalen Bodeninformationssystem NABODAT.

Bodenkartierungskatalog
Zudem hat die Servicestelle NABODAT eine aktualisierte Version des Bodenkartierungskatalogs veröffentlicht. Darin werden die Umrisse bodenkundlich kartierten Flächen graphisch dargestellt. Durch den georeferenzierten Metadatenkatalog erhalten Nutzer:innen einen Überblick, in welchen Gebieten flächenhafte Daten aus Bodenkartierungen existieren und in welcher Qualität diese vorliegen. In der aktualisierten Version wurden insbesondere die Daten vom Kanton Waadt differenzierter dargestellt, Metainformationen aktualisiert und neue Karten aufgenommen. Die Bodenkarten selbst sind über den jeweiligen Kanton erhältlich.

Fernerkundung für die Bodenkartierung nutzen

In der Konzeptphase einer Bodenkartierung werden für den gesamten Projektperimeter alle verfügbaren und relevanten Umwelt- und Geodaten aufbereitet. Sie dienen als Grundlage, um das Gebiet schon vor der eigentlichen Feldarbeit bodenkundlich bestmöglich charakterisieren zu können. Daher werden all jene Umweltvariablen betrachtet, die Hinweise auf die im Gebiet relevanten bodenbildenden Faktoren geben können. Produkte aus der Fernerkundung spielen hier eine besondere Rolle.

Es wurden Vegetations- und Landnutzungseigenschaften, sowie die spektrale Signatur des vegetationslosen Bodens flächendeckend für die ganze Schweiz mit einer räumlichen Auflösung von 10×10 m bzw. 30×30 m abgeleitet. Als Ergebnis der Vegetations- und Landnutzungsanalyse liegen schweizweite Rasterdaten vor, die den Zustand und die Veränderung der Vegetation, Landnutzung und Landnutzungsintensität für jedes Jahr seit 1985 in rückwirkenden Zeitabschnitten beschreibt. Für die spektrale Auswertung der Bodenlandschaft wurden die Rasterzeitreihen nach vegetationslosen Satellitenaufnahmen gefiltert, um anschliessend die spektrale Signatur in permanent bedeckte Flächen wie z.B. Grünland und Wald zeitlich und räumlich zu extrapolieren. Die Produkte tragen signifikant zur Erklärung der räumlichen Variation von Bodeneigenschaften im Rahmen der Konzeptphase und der Regionalisierung von Bodeneigenschaften bei.

Kommunikation & Organisation

Das KOBO fungiert als Brückenbauer zwischen Forschung, Vollzug und Praxis. Neben Informations- und Austauschanlässe spielen hierbei die KOBO-Website, der KOBO-Newsletter, und Social-Media-Kanäle eine wichtige Rolle. Die Website wurde auch dieses Jahr schrittweise mit Dokumentationen und Serviceleistungen ergänzt. Über aktuelle Ergebnisse informiert der KOBO-Newsletter, der 4x pro Jahr erscheint. Hier können Sie Sich für den Newsletter anmelden und auf bereits versandte Newsletter zugreifen. Regelmässige Updates des KOBOs finden Sie ebenso auf Twitter und seit Frühjahr 2022 auch auf LinkedIn.

2022 wurden die Arbeiten in der KOBO-Fachbegleitgruppe erstmals aufgenommen. Die Fachbegleitgruppe besteht aus kantonalen Bodenschutzfachleuten und Bundesämtervertretern. Sie unterstützt die KOBO-Leitung mit der Beurteilung von fachlichen Fragestellungen und Ergebnissen. Die Mitglieder der KOBO-Fachbegleitgruppe bringen die Anliegen der Organisationseinheit ein, die sie vertreten. Die Begleitgruppe trifft sich zwei Mal pro Jahr. Darüber hinaus besuchte das KOBO zahlreiche kantonale Fachämter – sowohl für Bodenschutz als auch für Landwirtschaft – um die Bedürfnisse der Kantone an das KOBO und Fragen rund um das Thema Bodenkartierung zu diskutieren.

Eine offene und umfassende Kommunikation mit Eigentümer:innen, Landwirt:innen, Kanton und Gemeinde ist für das erfolgreiche Durchführen eines Kartierprojektes eine essenzielle Voraussetzung. Im Rahmen eines Infoabends in Diemerswil wurden beispielsweise die ersten Grundlagen- und Themenkarten direkt mit den Bewirtschafter:innen diskutiert. Im Anschluss daran wurden individuelle Begehungen durchgeführt. Diese erlaubten es dem KOBO, die Bedürfnisse der einzelnen Bewirtschafter:innen noch besser kennenzulernen, und Rückmeldung zu den erstellten Karten direkt einzuholen. Anhand von einfach verständlichen Auswertungen von Bodeninformationen (Themenkarten) wurden Brücken zu verschiedenen Nutzergruppen geschlagen. Beispielsweise für Land- und Forstwirtschaft, Biodiversität und ökologische Infrastruktur, Gewässerschutz, Klimaschutz und Naturgefahren.

Weiterhin konnte 2022 der Austausch, Wissenstransfer und die Vernetzung von Akteuren weiter vorangetrieben und intensiviert werden. Insgesamt war das KOBO im Jahr 2022 an über 90 Events beteiligt. Art und Weise von Austausch und Wissenstransfer sind dabei vielfältig: Workshops, Feld-Exkursionen, Tagungen oder Arbeitstreffen. Der Austausch erfolgt auf verschiedenen Stufen mit Bundesämtern, kantonalen Fachstellen und Gremien, Privatwirtschaft, Wissenschaft und Forschungsinstitutionen, Beratung und Interessensverbände und auch auf internationaler Ebene. Zahlreiche Anfragen an das KOBO rund um die Ressource Boden zeugen eindeutig vom gestiegenen Interesse und dem wachsenden Druck auf die Böden in der Schweiz.

Organigramm

In organisatorischer Hinsicht wurde gemäss eines Beschlusses des Bundesrats die Servicestelle NABODAT per Ende 2022 in das KOBO integriert. Ab April 2023 wird neu Yvonne Stalder die Leitung für die Servicestelle NABODAT übernehmen. Das Organigramm (Stand Januar 2023) ist nachfolgend dargestellt.