TerraRad Tech AG und Partner entwickeln miniaturisierten Mikrowellensensor zur Messung von Boden- und Vegetationsfeuchte in der Schweiz; bis zu 30 Prozent weniger Wasserverbrauch
Wasser nachhaltiger nutzen
Interviews, Videos & Gastartikel Veröffentlicht am 28. August 2026
Die wiederholten Hitzewellen und die anhaltende Trockenheit in diesem Sommer haben die Wasserressourcen zunehmend unter Druck gesetzt und in Teilen der Schweiz zu Einschränkungen geführt. Besonders dringlich ist dieses Problem in der Landwirtschaft: Um Wasser effizient einzusetzen, muss bekannt sein, wann und wo bewässert werden muss. Im Rahmen eines von Innosuisse unterstützten Innovationsprojekts hat die TerraRad Tech AG gemeinsam mit der ETH Zürich, der WSL und Agroscope einen miniaturisierten Mikrowellensensor entwickelt und getestet, der die Feuchtigkeit im Boden und in der Vegetation misst. Derek Houtz, CEO der TerraRad Tech AG, erklärt im Interview, wie die Technologie funktioniert und welche Erkenntnisse das Projekt geliefert hat.
Dieses Interview wurde auf Englisch geführt
Welche Herausforderung in der Landwirtschaft soll Ihr Innovationsprojekt angehen und weshalb ist sie gerade heute besonders relevant?
Derek Houtz, CEO der TerraRad Tech AG : Die Landwirtschaft benötigt präzisere Informationen über die Boden- und Pflanzenfeuchtigkeit, um die Bewässerung zu optimieren und den besten Erntezeitpunkt für Getreide wie Weizen und Gerste zu bestimmen. Durch die Kombination der Daten zweier Arten von Mikrowellensensoren können wir Informationen über die Bodenfeuchtigkeit und den Wassergehalt der Vegetation gewinnen.
Während des von Innosuisse unterstützten Innovationsprojekts wurde der miniaturisierte Sensor auf einer Drohne montiert, um Feuchtigkeitsdaten über ganze Felder hinweg zu erfassen. Diese hochaufgelösten Daten könnten Landwirtinnen und Landwirten helfen, die Bewässerung an die lokalen Bedingungen anzupassen.
Genaue Informationen über die Feuchtigkeit der Getreidekörner können zudem dabei helfen, den richtigen Erntezeitpunkt zu bestimmen. Zu trockene Körner haben ein geringeres Gewicht, während zu feuchte Körner während des Trocknungsprozesses anfälliger für Schimmel- oder Pilzbefall sind.
Im Projekt haben wir ausserdem eine mögliche Anwendung des miniaturisierten Sensors bei der Pflege von Rasenflächen identifiziert. Dort könnte er in Verbindung mit kleinen oder autonomen Rasenmähern zur Feuchtigkeitsmessung eingesetzt werden.
Einfach erklärt: Wie funktioniert das miniaturisierte Mikrowellenradiometer und welche Informationen kann es Landwirtinnen und Landwirten liefern?
Das C-Band-Radiometer – eine der beiden Arten von Mikrowellensensoren – misst Mikrowellen, die von den Pflanzen auf natürliche Weise ausgesendet werden, insbesondere von den Körnern an der Spitze der Getreidehalme. Die Intensität dieser Strahlung variiert je nach vorhandenem Feuchtigkeitsgehalt.
Die Feuchtigkeit der Getreidekörner ist besonders wichtig, um den richtigen Erntezeitpunkt zu bestimmen. Sind die Körner zu trocken, fällt das Erntegewicht geringer aus und der Gesamtertrag sinkt. Sind sie zu feucht, besteht ein deutlich höheres Risiko, dass Schimmel oder Pilze das Trockengewicht des Ertrags beeinträchtigen.
Bei der Pflege von Rasenflächen ermöglicht der Sensor eine mobile Kartierung der Feuchtigkeit mithilfe von handgeführten Rasenmähern oder kleinen autonomen Maschinen.
Wie können präzisere Feuchtigkeitsdaten zu einer nachhaltigeren Wassernutzung beitragen?
Hochaufgelöste Daten zur Bodenfeuchtigkeit können zeigen, wie sich die Feuchtigkeitswerte innerhalb eines Feldes oder einer Rasenfläche unterscheiden. Anhand dieser Informationen lässt sich die Bewässerung gezielter an die lokalen Bedingungen anpassen, statt überall die gleiche Wassermenge einzusetzen.
In Kombination mit einem modernen Bewässerungssystem hat dieser Ansatz das Potenzial, den Wasserverbrauch in der Landwirtschaft um bis zu 30 Prozent zu reduzieren.
Welche positiven Auswirkungen könnte die innovative Lösung für Landwirtinnen und Landwirte sowie weitere in der Landwirtschaft tätige Personen haben?
Durch die Kombination der Messwerte beider Sensoren könnten sie die Bewässerung optimieren und den besten Erntezeitpunkt für Getreide wie Weizen und Gerste bestimmen.
Bei der Pflege von Rasenflächen könnte die Kartierung der Bodenfeuchtigkeit auf Golfplätzen, Sportplätzen oder öffentlichen Grünflächen mithilfe kleiner, autonomer Rasenmäher eine gezieltere Bewässerung ermöglichen.
Welche Erkenntnisse hat das Projekt zum ökologischen Potenzial der Technologie und zu den noch bestehenden Herausforderungen geliefert?
Die im Rahmen des von Innosuisse unterstützten Projekts durchgeführten Forschungsarbeiten haben mehrere Herausforderungen aufgezeigt.
Der Algorithmus muss weiterentwickelt werden, bevor sich die Feuchtigkeit der Getreidekörner unter unterschiedlichen Umweltbedingungen sowie bei verschiedenen Böden und Kulturen mit ausreichender Genauigkeit aus der Ferne messen lässt.
Faktoren wie die Boden- und Pflanzentemperatur, der Neigungswinkel der Getreideähren während des Trocknens sowie Veränderungen der Oberflächenrauheit infolge von Niederschlägen verursachten grössere Unsicherheiten als erwartet.
Gleichzeitig verdeutlichte das Projekt das Wassersparpotenzial der passiven Mikrowellensensorik bei Anwendungen auf Rasenflächen. Mit unserem bestehenden Sensor konnten wir bereits Wassereinsparungen von mehreren zehn Millionen Litern pro Jahr beobachten. Der miniaturisierte Sensor könnte diesen Ansatz für kleine autonome Rasenmäher nutzbar machen und eine regelmässigere Kartierung der Feuchtigkeit ermöglichen.
Wie genau tragen die verschiedenen Projektpartner zur Entwicklung und Validierung der Lösung bei?
Die ETH Zürich wirkte bei der Entwicklung und Erprobung der Hardware mit. Den Prototyp des Radiometers und die ersten Ergebnisse stellten wir 2023 in einem Konferenzbeitrag am International Geoscience and Remote Sensing Symposium vor.
Die Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) modellierte die von der Vegetation ausgehende Strahlung auf der Grundlage ihrer Struktur und ihrer physikalischen Parameter. Diese Arbeit war neuartig innerhalb der Forschungsgemeinschaft für Mikrowellenmodellierung und könnte auch einen Beitrag zu Algorithmen für die satellitengestützte Fernerkundung sowie zu ähnlichen künftigen Anwendungen mit Radiometern und Radargeräten leisten.
Agroscope wiederum brachte landwirtschaftliches Fachwissen, Erfahrung und den Aufbau für die Feldmessungen ein. Dazu gehörten die Versuchsplanung, Kontrollflächen, Messungen vor Ort sowie ein Regenschutzdach zur Kontrolle der Feuchtigkeitswerte.
Welche Rolle spielte die Unterstützung von Innosuisse bei der Realisierung dieses Innovationsprojekts?
Innosuisse unterstützte uns mit der Förderung eines Innovationsprojekts mit Umsetzungspartner . Sie erkannte das Potenzial der Technologie und der Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Institutionen.
Dank dieser Förderung konnten wir den Sensor gemeinsam mit der ETH Zürich, der WSL und Agroscope entwickeln und testen sowie eine neuartige Anwendung in der Agrartechnologie untersuchen.
Was sind die nächsten Schritte, um diese von Innosuisse unterstützte Innovation auf den Markt zu bringen?
Als Nächstes soll der miniaturisierte Sensor für die Kommerzialisierung vorbereitet werden. Dazu gehören die Anpassung des Designs an die Fertigung, die Fertigstellung des Gehäuses und die Ausarbeitung der Montagepläne.
Wir planen, den Sensor in autonome Rasenmäher zu integrieren und universelle Montagesets für verschiedene Maschinentypen anzubieten.
Ausserdem arbeiten wir an einer Integration, die es Bewässerungssystemen ermöglichen könnte, den Wasserverbrauch auf der Grundlage der Daten unserer Bodenfeuchtigkeitssensoren automatisch anzupassen.
TerraRad wurde 2020 gegründet und ist ein wachsendes Start-up, das sich auf Technologien zur Umweltfernerkundung spezialisiert hat. Das Unternehmen verfolgt das Ziel, fortschrittliche Lösungen zur Kartierung der Bodenfeuchtigkeit bereitzustellen, um natürliche Ressourcen zu schonen und Umweltbedingungen zu optimieren.