I<+>2<+>C, Teil 10: Bodenfeuchtigkeit, Helligkeit und Temperatur messen

Bodenfeuchte messen

Um etwas zu messen, benötigen Sie erst einmal eine Vorstellung davon, um was es genau geht. Die Feuchte des Bodens lässt sich nicht direkt ermitteln; zwei einfach zu ermittelnde Messwerte erlauben aber Rückschlüsse darauf: zum einen die Leitfähigkeit des Erdreichs, zum anderen dessen Kapazität. Beide verändern sich abhängig von der im Boden vorhandenen Wassermenge.

Sensoren, die die Leitfähigkeit des Bodens messen, liefern jedoch nicht immer optimale Ergebnisse. Im Internet locken zwar günstige Angebote für diese Bausteine, aber wenn Sie Strom über Elektroden durch das Erdreich leiten, zersetzt er Flüssigkeiten – der Techniker nennt das Elektrolyse. Mit der Zeit zersetzen sich obendrein auch die Elektroden selbst, und die Reste dieser chemischen Reaktion haben Sie anschließend im Beet mit dem Gemüse. Es ist also keine gute Idee, die Feuchte auf diese Weise zu messen.

Die zweite Methode basiert darauf, dass sich die elektrische Kapazität des Bodens abhängig von dem darin enthaltenen Wasser ändert. Das Erdreich bildet hier quasi das Dielektrikum eines Kondensators. Die Kapazität dieses "Messkondensators" erlaubt daher direkte Rückschlüsse auf die Feuchte. Dieses Verfahren ist zwar erheblich aufwendiger, hinterlässt dafür aber keine Schadstoffe im Boden.

Der Sensor aus dem Test liefert, wenn er nicht im Boden steckt, für die elektrische Kapazität einen Ganzzahlenwert von rund 300. Der Wert verhält sich linear zur Bodenfeuchte, höhere Werte bedeuten also einen feuchteren Boden.

Helligkeit messen

Helligkeit misst man in der physikalischen Einheit Lux (lx) – das Wort stammt aus dem Lateinischen und bedeutet schlicht Licht. Eine einfache Kerze erzeugt in einem Abstand von einem Meter etwa 1 Lux Beleuchtungsstärke. An einem wolkenlosen Sommertag beträgt die Helligkeit dagegen bis zu 100 000 lx.

Der im Beispiel verwendete Sensor gibt seine Messwerte allerdings nicht in Lux aus, sondern liefert eher einen groben Anhaltspunkt, wie hell es ist. Möchten Sie wissen, wie viel Lux dieser Wert genau entspricht, müssten Sie den Sensor eichen. Für uns als Gärtner kommt es jedoch nicht darauf an, präzise zu wissen, wie viel Lux es gerade hat. Uns interessiert vielmehr die Anzahl der Sonnenstunden am Tag. Dafür genügen die Messwerte, die der Sensor liefert, völlig.

Die Helligkeit ermittelt der Sensor mithilfe einer LED. Sie liefert in Abhängigkeit vom Lichteinfall eine geringe Spannung – was freilich nur klappt, wenn sie gerade nicht selbst leuchtet. Daher benötigt der Sensor eine kleine Pause, bevor er die Helligkeit ermittelt: Er schaltet die LED ab und wartet ein Weilchen, bevor er mit der Messung beginnt. Bei absoluter Dunkelheit liefert der Sensor theoretisch einen Wert von 65 535. Je heller es wird, desto niedriger fällt der Messwert aus.

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