Wasserrückhalt auf Landwirtschaftsfeldern als Trockenheitsmassnahme: Hydrologische Wirkung von Keyline-Systemen
Anna Leuteritz, Mike Schwank, Yiwen Zhou, Maurus Nathanael Villiger
2025 - 2029
Kooperation FinanzierungUm der vorhergesagten zunehmenden Häufigkeit von Trockenheit und intensiveren Regenfällen zu begegnen, sucht der Agrarsektor nach Bewirtschaftungsmethoden, um Wasser bei überschüssigem Niederschlag zurückzuhalten und für Zeiten der Knappheit zu speichern. Dies war im Sommer 2026 besonders anschaulich, wobei eine ausserordentliche Trockenheit von teilweise extrem starken Niederschlägen durchbrochen wurde, wie zum Beispiel in Zürich am 19.06 mit über 50mm Niederschlag in einer Stunde (Meteoschweiz). In diesem Projekt wollen wir die Wasserrückhaltewirkung einer dieser Maßnahmen, die als Keyline-Design bezeichnet wird, bewerten. Geplant ist eine mehrjährige Feldstudie auf mehreren Landwirtschaftsparzellen mit einem Multisensor-Bodenfeuchtemonitoring. Damit soll die Wirksamkeit von Keyline-Systemen in Dürresituationen aufgezeigt werden.
Keyline System Uitikon ¶
Das Keyline-System in Uitikon (ZH) wurde im Herbst 2025 erstellt und besteht aus drei Keylines parallel zu einander. Das Feld wird vom Strickhof bewirtschaftet als normale Landwirtschaftsfläche mit Ausnahme der Keyline-Streifen. 2026 wurde zum Beispiel Mais auf der Fläche angebaut. Speziell an der Fläche in Uitikon ist zudem, dass ein Teil der Keyline mit Bäumen bepflanzt wurde um die zusätzliche Wirkung von Bäumen in Kombination mit den Keylines besser zu verstehen. Beide Keyline Systeme (mit und ohne Kombination mit Bäumen) verfügen über eine Messstation. Daneben gibt es eine Fläche ohne Keylines, welche als Kontroll-Gebiet verwendet wird. In den Keylines wurde vorwiegend im Winter bereits eine Sammlung von Wasser beobachtet. Während des aussergewöhnlich trockenen Sommers 2026 gab es vereinzelt Gewitterniederschläge, welche kurzfristige ansammlungen von Wasser in der Keyline zur Folge hatten.
Publikationen und weiterführende Informationen:
Nov. 2025: Beitrag in der Wissenschaftssendung nano auf 3Sat zum WSL Keyline-Experiment in Uitikon (ZH).
Mai 2026: Poster zu den verwendeten Messmethoden an der European Geoscience Union General Assembly 2026.
Keyline Systeme Jurapark ¶
Im Jurapark befinden sich mehrere Felder mit Keyline Systemen wobei zwei davon (in Wölflinswil und in Herznach) mit Messstationen ausgestattet sind um die Wirkung der Keylines dort zu quantifizieren. Aufgrund unterschiedlicher Gegebenheiten bezüglich der Nutzung (Weideland und Ackerland), Bodeneigenschaften, Hangneigung und Geologie ist es wichtig, mit Messstationen an verschiedenen Standorten den Einfluss dieser Effekte auf die Keyline abzuschätzen.
Publikationen und weiterführende Informationen:
Aug. 2025: Im aktuellen ‘Globe’-Magazin der ETH Zürich (S. 40-44) finden Sie einen Beitrag über unser Projekt und die Kooperation mit dem Reallabor Jurapark Aargau.
Sept. 2025: Auch Fricktal.info und die Neue Fricktaler Zeitung berichteten kürzlich über eine Veranstaltung im Rahmen des Realexperiments «Vom Regen zur Ressource Wasser» in Wölflinswil.
Mai 2026: Informationsveranstaltung “Keylines in der Landschaft: Planung und Forschung” am 18.05 in Herznach organisiert durch das Reallabor Jurapark Aargau.
Nov. 2026: Am 14. November findet ein öffentlicher Anlass des Reallabors Jurapark statt bei welchem Ergebnisse zur Wirkung von Keylines gezeigt werden.
Messsysteme ¶
Seit 2025 gibt es fest installierte Messsysteme an den verschiedenen Forschungsstandorten dieses Projektes, welche über das Transect der Keyline unterschiede in der Bodenfeuchte an vier Messpunkten registrieren (volumetrischer Wassergehalt und Matrixpotenzial, siehe Bild unten). Diese Messungen werden mit Drohnen- und Wagen-basierten Fernerkundungssystemen ergänzt, mit welchen die bodenhydrologischen Wirkung von Keylines auf die gesamte Fläche des Feldes ermittelt werden kann. Hinzu kommen geophysikalische Messungen um ein 2D-Profil der Bodenfeuchte in der Keyline zu messen. Die verschiedenen Messsysteme kombinieren unterschiedliche räumliche und zeitliche Auflösungen um ein gesamtheitliches Bild der Bodenfeuchteentwicklung in einem Keyline System zu erhalten.
