Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Untersuchung, insbesondere der in-situ- Untersuchung, eines wasserhaltigen Stoffgemisches, insbesondere auf die in-situ- Untersuchung des Düngergehaltes von Wachstumssubstraten wie natürlich gewachsenen Böden. Sie bezieht sich auf Vorrichtungen, Verfahren und Verwendungen gemäss den Gattungsbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.

Eine Ausführungsform der Erfindung kann zur Untersuchung, insbesondere zur in-situ- Untersuchung, von Wachstumssubstraten für Pflanzen, also zum Beispiel natürlich gewachsenen Böden und/oder sonstige. in der Landwirtschaft verwendete Substrate wie z.B. Nährlösungen, eingerichtet sein. Landwirtschaftlich genutzte Böden bzw. Erden bestehen aus einer Vielzahl von verschiedenen Komponenten. Neben anorganischen Stoffen, wie Steinen verschiedenster Grösse, bis zum Lehm, sind noch organische Komponenten wie verrottende Pflanzenteile, Wurzeln, Bodenorganismen wie auch Poren, die mit Wasser oder Luft gefüllt sind, vorhanden. Physikalische oder chemische Messungen in einem derartig heterogenen Konglomerat mit verschiedenen grossen Anteilen der Komponenten, sind praktisch nur schwer möglich.

Landwirtschaftliche Kulturen benötigen zum Wachstum neben Wasser, Licht und COa auch Nährstoffe wie zum Beispiel Kalium, Stickstoff, Phosphor und Spurenelemente wie zum Beispiel Mangan, Kupfer, Zink usw. Die mengenmässige Bestimmung solcher Stoffe ist durch eine chemische Analyse möglich, bei der Bodenproben nach den gängigen Methoden analysiert werden.

In der Praxis ist dies bislang aber nicht vor Ort und noch weniger in-situ möglich, da jeder Landwirt ein eigenes chemisches Labor betreiben müsste. Daher ist es üblich, in gewissen Zeitabständen Proben an ein spezialisiertes Labor zu schicken und die Analyse dort durchführen zu lassen. Dabei besteht die Möglichkeit, Pflanzenteile wie Blätter chemisch zu analysieren und daraus den Düngerbedarf der Pflanze festzustellen, was aufwändige Analysengeräte, geschultes Personal und Zeit benötigt.

Ein weiteres landwirtschaftliches Problemfeld liegt im Bereich der Messung der Bodenversalzung. In ariden Gebieten wird notgedrungen oft salzhaltiges Wasser zur Bewässerung landwirtschaftlicher Kulturen verwendet. Da das Wasser oberflächlich rasch verdunstet, reichert sich das Salz im Erdreich an, was für die Kulturen sehr negative Auswirkungen haben kann. Um dieses Problem zu mildern, wird von Zeit zu Zeit das Salz durch eine hohe Wassergabe ausgewaschen, so dass das Salz in tiefere Bodenschichten gelangt und/oder über Drainagen abtransportiert wird. In diesen Fällen wäre die Möglichkeit einer in-situ Messung der Ionenkonzentration sehr hilfreich, um den optimalen Zeitpunkt einer Auswaschung zu bestimmen bzw. eine Auswaschung automatisch zu starten, sobald eine kritische Konzentration erreicht ist. Eine weitere Problematik, besonders bei Freilandkulturen, ist die Bodenbelastung mit Pflanzenschutzmitteln.

Aus US 2004/0145379 AI ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Messung des 5 Wassergehalts und des Salzgehalts (Ionengehalts) von Böden bekannt. Diese Messungen finden kapazitiv innerhalb eines vorgefertigten Feuchtigkeitsmigrationsmediums („moisture migration medium") statt, wobei das Feuchtigkeitsmigrationsmedium mit Radiofrequenzsignalen beaufschlagt wird, um die komplexe Dielektrizitätskonstante des Feuchtigkeitsmigrationsmediums zu bestimmen. i o Aus der komplexen Dielektrizitätskonstanten wird auf den Wassergehalt und auf das Matrixpotential sowie auf den Salzgehalt des Bodens geschlossen, der das Feuchtigkeitsmigrationsmedium umgibt und mit diesem in Feuchtigkeitsaustausch steht. Das Feuchtigkeitsmigrationsmedium weist beispielsweise kieselalgenhaltige Erde oder feinen Sand oder Glasperlen auf. Mittels eines integrierten Temperatursensors kann

25 zusätzlich noch auf die Bodentemperatur geschlossen werden.

In WO 2009/157755 A2 ist ein Bodensensor zur Detektion und Analyse von Nährstoffen wie Nitraten und Phosphaten beschrieben. Der Sensor weist ein Sensormodul auf, das eine ionenselektive Elektrode oder einen ionensensitiven Feldeffekttransistor aufweist, und soll in Feld eingesetzt werden. Der Sensor weist ein

20 schützendes löchriges Metallgehäuse auf, innerhalb dessen ein leitfähiges Flydrogel angeordnet ist, wobei zwischen Metallgehäuse und Hydrogel eine mikroporöse Polymerschicht angeordnet ist. Innerhalb des Hydrogels ist das Sensormodul (Elektrode bzw. Transistor) angeordnet. Die Polymerschicht, die bevorzugt zellulosebasiert ist, soll, wie auch das Metallgehäuse, das Sensormodul vor Beschädigung durch Feststoffe

25 schützen. Das Hydrogel soll einen Ionentransport von der Polymerschicht zum Sensormodul ermöglichen sowie ebenfalls das Sensormodul vor Feststoffen schützen. Der Sensor kann zusätzlich noch Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren aufweisen, für eine Kompensation oder Fehlerkorrektur. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Vorrichtungen und Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welche gegenüber dem Stand der Technik verbessert sind.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, wichtige Eigenschaften von Pflanzenwachstumssubstraten, insbesondere natürlich gewachsener Böden, in-situ zu bestimmen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine zumindest teilweise Automatisierung von Pflegeschritten in landwirtschaftlichen Kulturen zu ermöglichen, wie z.B. ein (teil-) automatisiertes Dosieren von Dünger. Mindestens eine dieser Aufgaben wird zumindest teilweise durch Vorrichtungen, Verfahren und Verwendungen gemäss den Patentansprüchen gelöst.

In einem ersten Aspekt liegt der Erfindung die Idee zugrunde, ein wasserhaltiges Stoffgemisch in-situ zu untersuchen, indem in dem wasserhaltigen Stoffgemisch vorhandenes Wasser mittels eines Akkumulationskörpers gesammelt und innerhalb des Akkumulationskörper eine Eigenschaft des in dem Akkumulationskörper gesammelten Wassers bestimmt wird.

Eine Vorrichtung zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen Stoffgemisches kann insbesondere aufweisen:

- einen Akkumulationskörper zur Aufnahme von Wasser des Stoffgemisches; und - einen oder mehrere innerhalb des Akkumulationskörpers angeordnete

Messfühler zur Bestimmung einer Eigenschaft des in dem Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers.

Mittels der Vorrichtung kann das wasserhaltige Stoffgemisch untersucht werden, ohne dass Proben des wasserhaltigen Stoffgemisches entnommen werden müssen, die dann anderenorts untersucht würden. Durch die in-situ Untersuchung können Ergebnisse der Untersuchung, wie Messwerte, die mittels der Messfühler bestimmt wurden, im Wesentlichen ohne entsprechende Zeitverzögerungen und somit oft sogar unmittelbar nach der Durchführung der Untersuchung angezeigt und/oder übermittelt werden, wodurch zeitnah auf das Ergebnis reagiert werden kann.

Das aufgenommene Wasser kann eine wässrige Lösung sein, in welcher Stoffe des wasserhaltigen Stoff gemisches gelöst sind. Die mittels des mindestens einen Messfühlers bestimmte Eigenschaft kann beispielsweise Ionen betreffen, die in dem Wasser gelöst sind, beispielsweise deren generelle Konzentration, deren Art, und/oder eine oder mehrere Einzelkonzentration bestimmter Ionen.

Durch die Bestimmung von Eigenschaften des aufgenommenen Wassers, wie zu Beispiel dessen chemischer Zusammensetzung, kann auf Eigenschaften des wasserhaltigen Stoffgemisches geschlossen werden.

In manchen Ausführungsformen werden Eigenschaften des aufgenommenen Wassers direkt an dem Wasser selber bestimmt. Das in den Akkumulationskörper aufgenommene Wasser kann ebenda, also während es sich in dem Akkumulationskörper befindet, untersucht werden. Insbesondere können Inhaltsstoffe des Wassers untersucht, zum Beispiel nachgewiesen, werden, während sie sich in dem Wasser befinden. Dies beispielsweise im Gegensatz zu der Sensorik aus der oben genannten Schrift WO 2009/157755 A2, bei welcher Ionen zunächst aus dem Wasser austreten müssen, um ins Hydrogel zu gelangen, welches sie durchwandern müssen, um schliesslich zu dem Sensormodul zu gelangen, wo sie dann nachgewiesen werden können. Durch die direkte Untersuchung des Wassers bzw. der Inhaltsstoffe, während diese in dem Wasser vorhanden sind, werden diverse Fehlerquellen ausgeschlossen. Zum Beispiel wird verhindert, dass eine Zusammensetzung des Wassers bestimmt wird, die dadurch verzerrt ist, dass verschiedene Inhaltsstoffe (insbesondere verschiedene Ionen) merklich verschieden langsam durch das Hydrogel wandern. Bei zeitlich variierenden Wasserzusammensetzungen würden dann nämlich Zusammensetzungen bestimmt, die im Wasser möglicherweise niemals vorlagen. Und es ist ein relativ schnelles Bestimmen der Eigenschaften des Wassers möglich, wohingegen die relativ kleine Diffusionskonstante für (die meisten) Ionen in Hydrogel (relativ zu Diffusionskonstanten in Wasser) zu Verzögerungen des Nachweises von Inhaltsstoffen führt, so dass Messergebnisse nicht sehr aktuell sind und entsprechend Steuerungen / Automatisierungen auf Basis der so bestimmten Eigenschaften problematisch sind. Eine weitere mögliche Wirkung des Akkumulationskörpers kann sein, dass er dem mindestens einen Messfühler mechanischen Schutz gibt, insbesondere Schutz vor Krafteinwirkung, wie zum Beispiel Schutz vor Kräften, die beim Einbringen der Vorrichtung in das Stoffgemisch auf die Vorrichtung wirken, oder vor Kräften, die anderweitig von dem Stoffgemisch auf die Vorrichtung wirken können, beispielsweise aufgrund von Bodentrockungsvorgängen oder Erosion. Zum Beispiel kann der Akkumulationskörper formstabil sein, beispielsweise auch ballig ausgebildet sein. All dies im Gegensatz zu der mikroporösen Polymerschicht aus der oben genannten Schrift WO 2009/157755 A2, die eben nur eine Schicht ist und somit keinen derartigen mechanischen Schutz bieten kann, was auch der Grund dafür ist, dass in WO 2009/157755 A2 ein schützendes Metallgehäuse vorgesehen ist.

Während in der genannten WO 2009/157755 A2 Wasser aus der Umgebung des Bodensensors nur durch die mikroporöse Polymerschicht durchgeleitet wird, dort aber nicht untersucht wird, kann der hier beschriebene Akkumulationskörper das Wasser, das untersucht werden soll, aufnehmen und speichern. Und das gespeicherte Wasser kann, je nach Ausführungsform, dann auch noch an Ort und Stelle, also während es in dem Akkumulationskörper verweilt, untersucht werden.

Der Akkumulationskörper kann in direktem Kontakt mit dem Stoffgemisch stehen. Insbesondere kann zwischen Akkumulationskörper und Stoffgemisch ein dynamisches Gleichgewicht des Wasseraustausches bestehen. Eine weitere mögliche Wirkung des Akkumulationskörpers kann sein, dass er eine Homogenisierung des in ihm aufgenommenen Wassers bewirken kann. Dadurch kann eine zeitliche und/oder eine räumliche Mittelung der Eigenschaften des aufgenommenen Wassers erreicht werden. Wenn zum Beispiel der Akkumulationskörper an mehreren Stellen mit dem Stoffgemisch in Kontakt ist und die Zusammensetzung des Stoffgemisches (insbesondere des darin enthaltenen Wassers) in den jeweiligen Bereichen der verschiedenen Stellen unterschiedlich ist, kann das im Akkumulationskörper akkumulierte Wasser aufgrund von Diffusionsvorgängen in dem akkumulierten Wasser durchschnittliche (räumlich gemittelte) Eigenschaften haben, so dass mittels des Messfühlers entsprechend gemittelte bzw. durchschnittliche Eigenschaften bestimmbar sind.

Die Vorrichtung kann zum Beispiel in einem agrarwirtschaftlichen Kontext verwendet werden, um ein Wachstumssubstrat für Pflanzen zu untersuchen. So kann beispielsweise der Nährstoffgehalt in dem Wachstumssubstrat untersucht werden, indem die Vorrichtung, zum Beispiel auf Höhe der Wurzeln, in dem Wachstumssubstrat eingebettet wird. Dadurch kann mittels der Vorrichtung der Nährstoffgehalt des Wassers in-situ genau dort gemessen werden, wo die Pflanzen die Nährstoffe aufnehmen. Die Vorrichtung kann zur in-situ Untersuchung einer Konzentration von Pflanzennährstoffen, insbesondere einer Konzentration von Pflanzennährstoff-Ionen, in einem Wachstumssubstrat eingerichtet sein. Pflanzennährstoffe sind Stoffe, welche Pflanzen für ihr Wachstum brauchen. Zu den wichtigsten chemischen Nährstoffelemente, die Pflanzen (neben C, O und H) für ihr Wachstum brauchen, gehören N, P, K, S, Ca, Mg, Mo, Cu, Zn, Fe, B, Mn, Na und Cl sowie bei höheren Pflanzen Co und Ni. Nährstoffelemente bzw. Nährstoffelemente enthaltende Verbindungen können dem Wachstumssubstrat als Düngemittel z.B. in Form von Salzen und/oder metallorganischen Verbindungen zugefügt werden. Im Wasser eines Nährstoffsubstrates sind die Nährstoffelemente - wie z.B. N, P, K, S, Ca, Mg, Mo, Cu, Zn, Fe, B, Mn, Na, Cl, Co, Ni - bzw. dieser Verbindungen zumeist als Ionen gelöst. Ionen von Nährstoffelementen bzw. von Nährstoffelementen enthaltende Verbindungen werden auch von Nährstoff-Ionen genannt. Wichtige Nährstoff-Ionen sind zum Beispiel H ₂ P0 ₄ ^~ , HP0 ₄ ² , NFLf, P0 ₄ ^3~ , Nitrate (z.B. N0 ₃ ^~ ), Nitrite, K ⁺ , Sulfate (wie z.B. S0 ₄ ^2" ), Na ^1" , Cl ^" . Das Wissen um die Konzentration der für den Pflanzenbau relevanten Nährstoffe in einem Wachstumssubstrat hilft dem Anwender zu bestimmen, wann und/oder welche Düngemittel dem Wachstumssubtrat zugeführt werden sollten.

Die Vorrichtung kann auch zur in-situ Untersuchung einer Konzentration von Pflanzenschutzmitteln, insbesondere einer Konzentration von in Wasser gelösten Bestandteilen von Pflanzenschutzmitteln oder insbesondere von Pflanzenschutzmittel Wirkstoffen, zum Beispiel von Pflanzenschutzmittel wirkstoffionen, in einem Wachstumssubstrat eingerichtet sein. Dies kann inbesondere künstliche und/oder chemische Pflanzenschutzmittel betreffen. Pflanzenschutzmittel sind insbesondere solche Wirkstoffe, die Nutzpflanzen und deren Erzeugnisse vor Schadorganismen schützen oder einer Einwirkung von Schadorganismen vorbeugen (zum Beispiel Insektizide oder andere Pestizide) oder Wirkstoffe, die unerwünschte Pflanzen oder Pflanzenteile vernichten oder ein unerwünschtes Wachstum von Pflanzen hemmen oder einem Wachstum unerwünschter Pflanzen oder Pflanzenteile vorbeugen (zum Beispiel Herbizide). Zu den Pflanzenschutzmitteln gehören insbesonder Bakterizide, Fungizide, Herbizide, Insektizide und Viruzide. Chemisch gesehen können Pflanzenschutzmittel sehr verschieden aufgebaut sein, zum Beispiel können sie Neonicotinoide, Carbamate, Pyrethroide oder Phosphorsäureester sein, um nur wenige Beispiele zu nennen.

Die Vorrichtung kann in festen Wachstumssubstraten wie beispielsweise gewachsenen Böden, aber auch in vorwiegend flüssigen Wachstumssubstraten verwendet werden, wie sie in Treibhauskulturen häufig genutzt werden (Hors-Sol-Produktion).

Eine weitere mögliche Anwendung der vorgestellten Vorrichtung ist der Umweltschutz. So kann die Vorrichtung zum Beispiel eingerichtet sein, die Konzentration von problematischen Stoffen wie Giften oder sonstigen Schadstoffen in einem Boden zu überwachen und so beim Erreichen einer Grenzkonzentration das rechtzeitige Ergreifen geeigneter Gegenmassnahmen anzuregen. Mögliche Anwendungsbeispiele betreffen eine Überdüngung mit Nitraten, eine Übersäuerung, ein zu hoher Gehalt an Pflanzenschutzmitteln und/oder Belastungen durch Schwermetalle, wie zum Beispiel durch Blei, Cadmium und/oder Quecksilber, beispielsweise in der Nähe von industriellen Anlagen.

Der Akkumulationskörper kann hygroskopisch sein.

Der Akkumulationskörper kann dazu eingerichtet sein, Flüssigkeit, insbesondere Wasser, aus einer an den Akkumulationskörper angrenzenden Umgebung zu binden.

Der Akkumulationskörper kann einen Saugkörper zum Ansaugen von Flüssigkeit aufweisen.

Zum Beispiel kann der Akkumulationskörper als Saugkörper zum Ansaugen von Flüssigkeit ausgebildet sein. Der Akkumulationskörper kann eingerichtet sein, Flüssigkeit aus einer Umgebung des Akkumulationskörpers anzuziehen und sich in einem dynamischen Gleichgewicht bezüglich des Flüssigkeitsaustauschs mit dieser Umgebung zu befinden.

Der Akkumulationskörper kann ein Kapillar-System aufweisen. Insbesondere kann das Kapillar-System dazu geeignet sein, Flüssigkeit aus einer Umgebung des Akkumulationskörpers anzusaugen und/oder zu binden.

Der Akkumulationskörper kann dazu eingerichtet sein Wasser aufzunehmen und/oder zu speichern.

Der Akkumulationskörper kann ein hygroskopisches Material aufweisen.

Der Akkumulationskörper kann zu mehr als 50 Gewichtsprozent aus einem hygroskopischen Material bestehen. Der Akkumulationskörper kann insbesondere zu mehr als 90 Gewichtsprozent aus einem hygroskopischen Material bestehen. Der Akkumulationskörper kann insbesondere vollständig aus einem hygroskopischen Material bestehen.

Ein Beispiel für ein hygroskopisches Material ist Filz. Ein Beispiel für ein hygroskopisches Material ist Gaze. Ein Beispiel für ein hygroskopisches Material ist Vlies. Ein Beispiel für ein hygroskopisches Material ist Gestrick. Ein Beispiel für ein hygroskopisches Material ist Gewebe.

Das hygroskopische Material kann Fasern enthalten. Das hygroskopische Material kann zum Beispiel aus Fasern bestehen. In manchen Ausführungsformen ist der Akkumulationskörper (oder zumindest das hygroskopische Material) aufgrund seiner Fasrigkeit porös.

In manchen Ausführungsformen ist der Akkumulationskörper (oder zumindest das hygroskopische Material) aufgrund seiner Fasrigkeit hygroskopisch.

Die Fasern können beispielsweise synthetische Fasern, insbesondere synthetische Polymerfasern sein; zum Beispiel Polyamidfasern.

Zum Beispiel kann aus dem Stoffgemisch von einem an ein wasserhaltiges Stoffgemisch angrenzenden Akkumulationskörper aus einem faserhaltigen Material Wasser durch Kapillarkraft angezogen werden.

Durch entsprechende Ausbildung des Akkumulationskörper (hygroskopisch und/oder kapillar wirkend und/oder faserbasiert usw., wie beschrieben) kann es ausreichend sein, wenn dieser nur punktuell bzw. nur an wenigen und ggf. kleinen Stellen mit dem Stoffgemisch in Kontakt ist. Trotzdem kann sich dann in dem Akkumulationskörper eine Feuchtigkeit einstellen, die sich entsprechend der im Stoffgemisch vorhandenen Feuchtigkeit verhält, und die Zusammensetzung des im Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers kann der Zusammensetzung des im Wachstumssubstrat vorhandenen Wassers entsprechen.

Der Akkumulationskörper kann so ausgebildet sein, dass er die chemischen Eigenschaften des in ihm aufgenommenen Wassers im Wesentlichen nicht verändert.

Der Akkumulationskörper kann chemisch inert sein. Der Akkumulationskörper kann so ausgebildet sein, dass er mit Wasser im wesentlichen nicht chemisch reagiert. Der Akkumulationskörper kann so ausgebildet sein, dass er mit dem aufgenommenen Wasser (einschliesslich seiner nichtwässrigen Bestandteile) im Wesentlichen nicht chemisch reagiert.

Der Akkumulationskörper kann intert sein, insbesondere chemisch inert. Und dies kann insbesondere in Bezug auf das wasserhaltige Stoffgemisch der Fall sein. Synthetische Fasern, wie beispielsweise Polyamidfasern aber auch andere synthetische Polymerfasern, können diese Eigenschaft aufweisen. Dies im Gegensatz zu vielen natürlichen Fasern wie zum Beispiel Zellulose. Zellulosefasern tendieren dazu, innerhalb relativ kurzer Zeit (wenige Wochen oder wenige Monate) von Mikroben, wie sie beispielsweise in den meisten natürlich gewachsenen Böden vorkommen, zersetzt zu werden. Entsprechend ist der Akkumulationskörper in manchen Ausführungsformen frei von natürlichen Fasern oder zumindest frei von Zellulose.

Einen Beitrag zur Langzeitstabilität der Vorrichtung oder, genauer, des Akkumulationskörpers, können auch Ausführungsformen leisten, in denen die Vorrichtung einen Biozidkörper aufweist. Der Biozidkörper kann insbesondere nahe dem Akkumulationskörper angeordnet sein, zum Beispiel kann er in mechanischem Kontakt mit dem Akkumulationskörper sein und/oder den Akkumulationskörper umgeben. Der Biozidkörper enthält ein Biozid. Er kann sogar aus dem Biozid bestehen. Das Biozid kann beispielsweise Kupfer sein. Durch das Biozid kann beispielsweise eine Durchwurzel ung des Akkumulationskörpers verhindert werden. Der Biozidkörper kann zum Beispiel ein Kupferkörper sein.

In manchen Ausführungsformen weist die Vorrichtung einen Kupferkörper auf, insbesondere zum Schutz des Akkumulationskörpers vor Durchwurzelung. Der Kupferkörper kann den Akkumulationskörper umgeben, zum Beispiel, indem der Kupferkörper einen Kupferring aufweist, der um den Akkumulationskörper herumgehend angeordnet ist.

Der Akkumulationskörper kann beispielsweise Material aufweisen, das im wesentlichen elektrisch nicht leitfähig ist, insbesondere kann er raus einem solchen Material bestehen. Dadurch kann ermöglicht sein, dass der Akkumulationskörper Messungen einer elektrischen Leitfähigkeit im Wesentlichen nicht beeinflusst.

Der Akkumulationskörper kann dazu eingerichtet sein, mit einem ihn umgebenden und an ihn angrenzenden wasserhaltigen Stoffgemisch im dynamischen Flüssigkeitsaustausch-Gleichgewicht stehen zu können. Dadurch kann es möglich sein, dass das im Akkumulationskörper aufgenommen Wasser in seiner chemischen Zusammensetzung dem Wasser des wasserhaltigen Stoffgemisches ähnlich oder sogar identisch ist.

Der Akkumulationskörper kann einen äusseren Bereich und einen inneren Bereich aufweisen, zum Beispiel wobei der äussere Bereich den inneren Bereich umgibt.

Der äussere Bereich kann dazu eingerichtet sein, mit dem wasserhaltigen Stoffgemisch in Kontakt gebracht zu werden.

Der äussere Bereich kann andere Materialeigenschaften als der innere Bereich aufweisen. In manchen Ausführungsformen haben der innere und der äussere Bereich dieselben Materialeigenschaften. Beispielsweise kann der Akkumulationskörper homogen sein. Er kann somit ein Stück aus einem einzigen Material sein, zum Beispiel ein Stück aus einem (homogenen) Filz. Das kann die Herstellung des Akkumulationskörpers vereinfachen. Der äussere Bereich kann zum Beispiel eine andere Materialdichte als der innere Bereich aufweisen.

Der äussere Bereich kann zum Filtern von eindringendem Wasser eingerichtet sein. Der äussere Bereich kann insbesondere eine Filtereigenschaft zum Filtern von eindringendem Wasser aufweisen. Wenn zum Beispiel der äussere Bereich eine grössere Materialdichte und/oder eine geringere Porengrösse aufweist als der innere Bereich, ist es möglich, dass der äussere Bereich eine besonders gute Filterwirkung aufweist, während im inneren Bereich ein Einfluss des Akkumulationskörper auf darin stattfindende Messungen besonders klein ist, weil dort das Volumenverhältnis des Materials des Akkumulationskörpers zum aufgenommenen Wasser geringer ist.

Der Akkumulationskörper kann ausgebildet sein, in den Akkumulationskörper eindringendes Wasser zu filtern, bevor es mit mindestens einem der einen oder mehreren Messfühler in Kontakt kommt.

Die Vorrichtung kann so ausgebildet sein, dass Wasser, um (von aussen bzw. aus dem Stoffgemisch) in den inneren Bereich einzudringen, zunächst durch den äusseren Bereich hindurchdringen muss. Durch ein Filtern können aus dem eindringenden Wasser Schwebeteile wie auch andere feste Verunreinigungen herausgefiltert werden. Das Herausfiltern von Schwebeteilen kann einen positiven Einfluss auf die Messungen haben, die mittels des mindestens einen Messfühlers durchgeführt werden. Einerseits kann eine grössere Messgenauigkeit erreicht werden. Andererseits kann aber auch eine grössere Langzeitstabilität der Messergebnisse erreicht werden bzw. eine grössere Lebensdauer des mindestens einen Messfühlers erreicht werden.

Der Akkumulationskörper kann ein feinporiges Material aufweisen. Feinporige Materialien können besonders gut zur Filterung geeignet sein.

Der Akkumulationskörper kann relativ klein sein. Zum Beispiel kann er ein Volumen von weniger als 5 cm ³ , insbesondere von weniger als 2 cm ³ , insbesondere von weniger als 2 cm ³ oder auch von weniger als 0.5 cm ³ , aufweisen.

Auch ein Saugkörper des Akkumulationskörpers kann relativ klein sein. Zum Beispiel kann er ein Volumen von weniger als 5 cm ³ , insbesondere von weniger als 2 cm ³ , insbesondere von weniger als 2 cm ³ , insbesondere von weniger als 0.5 cm ³ , aufweisen. Durch die geringen Volumina kann ein relativ schneller Stoffaustausch möglich sein, so dass sich Änderungen der Eigenschaften des Wassers in der Umgebung relativ schnell, also mit geringer Zeitverzögerung, in entsprechenden Änderungen der Eigenschaften des Wassers im Akkumulationskörper widerspiegeln können. Wenn sich also beispielsweise eine lonenkonzentration in dem zu untersuchenden Stoffgemisch ändert, kann diese bald darauf durch entsprechend veränderte Messwerte des mindestens einen Messfühlers nachweisbar sein.

In einem Ausführungsbeispiel ist der mindestens eine Messfühler in direktem (mechanischen) Kontakt mit dem Akkumulationskörper. Insbesondere kann der mindestens eine Messfühler in den Akkumulationskörper eingebettet sein. So kann der Messfühler zum Beispiel auch in direktem Kontakt mit dem Wasser sein, das in dem Akkumulationskörper aufgenommen ist. Beispielsweise kann der Messfühler, eingebettet in den Akkumulationskörper, direkt mit dem Wasser und mit Fasern des Akkumulationskörpers in Kontakt sein, wobei der mindestens eine Messfühler zum Beispiel einen Filz aus den genannten Fasern aufweisen kann, der in direktem (mechanischen) Kontakt mit dem Akkumulationskörper steht.

In einem Ausführungsbeispiel ist eine Berührungsfläche zwischen dem mindestens einen Messfühler und dem Akkumulationskörper zeitlich konstant. Dadurch kann es möglich sein, auf relativ einfache Weise relativ genaue Messungen zu erhalten, auch über lange Zeiträume hinweg. Zum Beispiel kann es ausreichend sein, initiale Eichmessungen durchzuführen, ohne die Notwendigkeit, periodisch nachzureichen.

In dem Akkumulationskörper können mindestens zwei Messfühler angeordnet sein.

In einem Ausführungsbeispiel sind in dem Akkumulationskörper mindestens drei Messfühler angeordnet.

In einem Ausführungsbeispiel sind in dem Akkumulationskörper mindestens vier Messfühler angeordnet.

Die Vorrichtung kann dazu eingerichtet sein, mehrere Eigenschaften des in dem Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers bestimmen zu können. Die Kombination verschiedener gemessener Werte kann zu einer genaueren Auswertung beitragen, zum Beispiel indem ein gemessener Wert zur Kompensation eines anderen Wertes genutzt wird. Zum Beispiel ist die elektrische Leitfähigkeit einer Flüssigkeit abhängig von der Ionenkonzentration sowie von der Temperatur. Die Temperatur kann also als Korrekturgrösse für die Bestimmung der lonenkonzentration aus einer Messung der elektrischen Leitfähigkeit der Flüssigkeit genutzt werden.

Zur Bestimmung einer lonenkonzentration kann die Vorrichtung beispielsweise einen ersten Messfühler zur Bestimmung einer elektrischen Leitfähigkeit aufweisen, welcher zum Beispiel ein Elektrodenpaar aufweist, sowie einen zweiten Messfühler zur Bestimmung einer Temperatur, welcher zum Beispiel einen NTC (negative temperature coefficient) und/oder einen PTC (positive temperature coefficient) Widerstand aufweist.

Die Vorrichtung kann mindestens zwei in dem Akkumulationskörper angeordnete Messfühler aufweist, wovon ein erster Messfühler dazu eingerichtet ist, eine Korrekturgrösse zu erfassen, welche geeignet ist, eine von einem zweiten Messfühler erfasste Grösse zu korrigieren, z.B. zu normieren.

Ein Beispiel für eine Korrekturgrösse ist die Temperatur des in dem Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers. Der erste Messfühler kann zum Beispiel einen NTC- Widerstand und/oder einen PTC- Widerstand aufweisen. Ein weiteres Beispiel für eine Korrekturgrösse ist die Masse des in dem Akkumulationskörper aufgenommen Wassers und/oder der Wassergehalt des Stoffgemisches (diese können durch ein dynamisches Wasseraustauschgleichgewicht zusammenhängen). Der erste Messfühler kann beispielsweise einen Hitze-Puls-Sensor aufweisen, welcher geeignet ist, durch die Messung der Abklingzeit eines Hitze-Pulses (oder einer entsprechenden Temperatur- Anstiegszeit) eine Masse des in dem Akkumulationskörper aufgenommen Wassers und/oder den Wassergehalt des Stoffgemisches zu bestimmen.

Mindestens einer der Messfühler kann dazu eingerichtet sein, mindestens eine von einer Temperatur des in dem Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers verschiedene Eigenschaft zu bestimmen.

Die Vorrichtung kann dazu eingerichtet sein mindestens eine von einem Wassergehalt des Stoffgemisches verschiedene Grösse zu untersuchen. Einer der Messfühler kann zur Messung einer physikalischen und/oder chemischen Eigenschaft des in dem Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers eingerichtet sein.

Aus WO2006/081693A1 ist ein Wassergehalt-Sensor zur Bestimmung des Wassergehaltes in Erde sowie ein zwischen dem Wassergehalt-Sensor und der Erde angeordnetes Interface bekannt. Der beschriebene Wassergehalt-Sensor basiert auf einem sogenannten Hitze-Puls Sensor, mit dem mittels der Abklingkurve einer Wärmeanregung auf den Wassergehalt von umgebender Erde geschlossen werden kann. Das offenbarte Interface soll aus einem saugfähigen, mechanisch leicht deformierbaren Material mit möglichst kleiner Wärmeleitfähigkeit bestehen, welches die Wärmemessung und somit die Bestimmung des Wassergehaltes möglichst wenig beeinflusst. Ein standardisiertes Interface zur Verbesserung der Wechselwirkung zwischen Bodenfeuchtigkeits-Sensor und Erde ist auch aus WO2006/131008A1 bekannt. Das dort beschriebene mechanisch deformierbare Interface soll Unterschiede in der Oberflächenmorphologie zwischen einem Wassergehalt-Sensor und der umgebenden Erde ausgleichen und so zur Verbesserung der Genauigkeit des Wassergehalt-Sensors beitragen. Ein Wassergehalt-Sensor mit Interface gemäss einer der beiden Veröffentlichungen kann mit einer der erfmdungsgemässen Vorrichtungen kombiniert werden, wobei der von den bekannten Wassergehalt-Sensoren gemessene Wassergehalt als Korrektur- bzw. Normalisierungsparameter für Messergebnisse der erfmdungsgemässen Vorrichtungen, z.B. dem Nährstoffgehalt eines Bodens, verwendet werden kann.

Zurück zur vorliegenden Erfindung. Einer der Messfühler kann zur Messung - einer Ionenkonzentration;

- einer summarischen Ionenkonzentration;

- einer Pflanzennährstoff-Ionenkonzentration; einer Nährstoff-Ionenkonzentration; einer Mineralstoff-Konzentration, insbesondere einer Mineralstoff- Ionenkonzentration; einer Düngemittel-Konzentration: einer Pflanzenschutzmittel-Konzentration, insbesondere einer

Pflanzenschutzmittelwirkstoff-Konzentration; einer Konzentration von in Wasser löslichen Pflanzenschutzmittelbestandteilen, insbesondere Pflanzenschutzmittelwirkstoftbestandteilen; einer Konzentration von metallorganischen Verbindungen; einer Konzentration von für die Agrarwirtschaft, insbesondere für den Pflanzenbau, relevanten chemischen Elementen, Ionen und/oder Verbindungen; einer Konzentration von für die Agrarwirtschaft, insbesondere für den Pflanzenbau, relevanten chemischen Elementen, Ionen und/oder Verbindungen aufweisend mindestens eines der Elemente N, P, K, S, Ca, Mg, Mo, Cu, Zn, Fe, B, Mn, Na, Cl, Co und/oder Ni; einer Konzentration von H2PO4 ^"" , HP0 ₄ ^2~ , P0 ₄ ^3~ NH ₄ ⁺ , Nitrationen (z.B. N0 ₃ ^~ ), Nitriten, K ⁺ , Sulfationen (z.B. S0 ₄ ^2~ ), Na ⁺ und/oder Cl ^" ; einer Spurenelement-Konzentration, wie zum Beispiel von Cr, Co, Fe, I, Cu, Mn, Mo, Se, Si, Zn oder deren Ionen; einer Salzkonzentration, wie zum Beispiel von NaCl, CaCl ₂ , NaHC0 ₃ , Na ₂ C0 ₃ oder deren ionische Bestandteile (wie Na ⁺ , Cl ^" usw.); einer Schwermetall-Konzentration, wie z.B. von Pb, Cd, Pu oder deren Ionen; einer elektrischen Leitfähigkeit; und/oder eines pH-Wertes dem Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers eingerichtet sein. Einer der Messfühler kann zur Messung einer elektrischen Leitfähigkeit des in dem Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers eingerichtet sein. Aus der elektrischen Leitfähigkeit kann zum Beispiel auf Eigenschaften der Ionenkonzentration des in dem Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers geschlossen werden. Einer der Messfühler kann eine Elektrode aufweisen.

Zum Beispiel kann einer der Messfühler ein Elektrodenpaar aufweisen und/oder zwei Messfühler können je eine Elektrode eines Elektrodenpaars aufweisen. Ein Elektrodenpaar kann zum Beispiel dazu geeignet sein, eine elektrische Leitfähigkeit des in dem Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers zu bestimmen. Die Elektroden bzw. Elektrodenpaare können zum Beispiel Graphit-Elektroden bzw. Graphit-Elektrodenpaare sein.

Ein zur Bestimmung einer elektrischen Leitfähigkeit ausgebildetes Elektrodenpaar kann innerhalb des Akkumulationskörpers so angeordnet sein, dass die elektrische Leitfähigkeit des innerhalb des Akkumulationskörpers aufgenommen Wassers unabhängig von der elektrischen Leitfähigkeit des Akkumulationskörpers bestimmt werden kann. Insbesondere kann durch eine ausreichende zeitliche Konstanz der Anordnung des Elektrodenpaars relativ zu dem Akkumulationskörper ein anderenfalls auftretender systematischer Messfehler, der sich aufgrund die Leitfähigkeit des Akkumulationskörpers ergibt, durch eine Kalibrierung kompensiert werden. Der Akkumulationskörper kann eine Ausnehmung aufweisen und mindestens einer der einen oder mehreren Messfühler kann in der Ausnehmung angeordnet sein.

Zum Beispiel kann ein Elektrodenpaar in der Ausnehmung angeordnet sein und eingerichtet sein, die elektrische Leitfähigkeit des innerhalb des Akkumulationskörpers aufgenommen Wassers unabhängig von der elektrischen Leitfähigkeit des Akkumulationskörpers zu bestimmen.

Mittels des Messfühlers zur Bestimmung einer elektrischen Leitfähigkeit kann die elektrische Leitfähigkeit beispielsweise konduktrometrisch gemessen werden. Zum Beispiel kann zwischen zwei Elektroden eine elektrische Spannung oder ein elektrischer Strom angelegt werden, und der resultierende elektrische Strom bzw. die resultierende elektrische Spannung wird bestimmt. Ein Wert für die elektrische Leitfähigkeit kann dann durch Quotientenbildung gewonnen werden. Die dafür verwendeten Spannungen bzw. Ströme können Wechsel Spannungen bzw. Wechselströme sein, beispielsweise 5 zwischen 1 Hz und 100 kHz, insbesondere zwischen 1 kHz und 50 kHz.

Die Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit kann aber auch mittels anderer

Methoden bestimmt werden, zum Beispiel mittels FDR (Time-domain reflectometry; Frequenzbereichsreflektometrie) oder mittels TDR (Time-domain reflectometry;

Zeitbereichsreflektometrie). Beispielsweise weist der Messfühler zwei Elektroden auf, l o die mit einem Hochfrequenzsignal beaufschlagt werden, zum Beispiel innerhalb eines Frequenzbereichs zwischen 10 MHz und 500 MHz. Eine Wellenform eines reflektierten Signals wird dann ausgewertet.

Einer der Messfühler kann zur Messung einer pH-Wertes des in dem Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers eingerichtet sein. Der pH- Wert kann 15 zum Beispiel durch Potentiometrie und/oder durch Ionen-sensitive Feldeffekt- Transistoren gemessen werden.

Einer der Messfühler kann als Ionen-sensitiver Messfühler ausgebildet sein.

Ionen-sensitive Feldeffekttransistoren (ISFET) sind heutzutage kommerziell erhältliche Produkte.

20 Der Ionen-sensitive Messfühler kann zum Beispiel als Ionen-sensitiver Feldeffekttransistor ausgebildet sein. Das gilt insbesondere auch für die im folgenden aufgeführten Ionen-sensitiven Messfühler.

Ein Ionen-sensitiver Messfühler kann zum Beispiel als Ionen-sensitiver Messfühler zur Messung von Stickstoff aufweisenden Ionen ausgebildet sein, beispielsweise zur 25 Messung von Konzentrationen von NH ₄ ⁺ , Nitraten und/oder Nitriten.

Ein Ionen-sensitiver Messfühler kann zum Beispiel als Ionen-sensitiver Messfühler zur Messung von Kalium aufweisenden Ionen ausgebildet sein, beispielsweise zur Messung von Konzentrationen von K ⁺ . Ein Ionen-sensitiver Messfühler kann zum Beispiel als Ionen-sensitiver Messfühler zur Messung von Phosphor aufweisenden Ionen ausgebildet sein, beispielsweise zur Messung von Konzentrationen von H2PO4-, HP0 ₄ ^2~~ und/oder PO4 ^3" .

Ein Ionen-sensitiver Messiühler kann zum Beispiel als Ionen-sensitiver Messfühler zur Messung von Sulfat aufweisenden Ionen ausgebildet sein, beispielsweise zur Messung von Konzentrationen von SO4 ^2"" .

Ein Ionen-sensitiver Messfühler kann zum Beispiel als Ionen-sensitiver Messfühler zur Messung von Mangan aufweisenden Ionen ausgebildet sein.

Ein Ionen-sensitiver Messfühler kann zum Beispiel als Ionen-sensitiver Messfühler zur Messung von Kupfer aufweisenden Ionen ausgebildet sein.

Ein Ionen-sensitiver Messfühler kann zum Beispiel als Ionen-sensitiver Messfühler zur Messung von Zink aufweisenden Ionen ausgebildet sein.

Ein Ionen-sensitiver Messfühler kann zum Beispiel als Ionen-sensitiver Messfühler zur Messung von Natrium aufweisenden Ionen ausgebildet sein. Ein Ionen-sensitiver Messfühler kann zum Beispiel als Ionen-sensitiver Messfühler zur Messung von Chlorid aufweisenden Ionen ausgebildet sein.

Einer der Messfühler kann einen optischen Sensor aufweisen, also einen Sensor, der mittels elektromagnetischer Strahlung misst. Zum Beispiel kann der Sensor elektromagnetische Strahlung emittieren, die dann mit dem zu untersuchenden Wasser (insbesondere mit den darin enthaltenen Ionen) wechselwirkt, und der Sensor detektiert dann diese und/oder eine gegebenenfalls neu entstandene elektromagnetische Strahlung.

Beispielsweise kann das Wasser mittels eines der Messfühler spektroskopisch untersucht werden, zum Beispiel durch Absorptionsspektroskopie und/oder durch

Emissionsspektroskopie und/oder durch Floureszenz-Spektroskopie und/oder durch Raman-Spektroskopie.

Der Sensor kann zur Messung mittels elektromagnetischer Strahlung eingerichtet sein, die im Bereich infrarot bis ultraviolett liegt. Zum Beispiel kann der Sensor eingerichtet sein im sichtbaren Bereich messen, also im Bereich von etwa 380 nm bis 780 nm. Der Sensor kann zur Messung mittels elektromagnetischer Strahlung im Nah-Infrarot- Bereich, als etwa 780 nm bis 3 μιη eingerichtet sein. Der Sensor kann zur Messung mittels elektromagnetischer Strahlung im sichtbaren Bereich und im Nah-Infrarot- 5 Bereich eingerichtet sein. Der Sensor kann zur Durchführung eines optischen Analyseverfahrens eingerichtet sein.

In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Messfühler auf, der eingerichtet ist, elektromagnetische Strahlung zu emittieren und elektromagnetische Strahlung zu delektieren. Der Wellenlängenbereich der emittierbaren Strahlung kann innerhalb des j o Wellenlängenbereichs der detektierbaren Strahlung liegen, beispielsweise wenn der Messfühler ein absorptionsspektroskopischer Sensor ist. In anderen Fällen kann der Wellenlängenbereich der emittierbaren Strahlung ausserhalb des Wellenlängenbereichs der detektierten Strahlung liegen, beispielsweise wenn der Messfühler ein

floureszenzspektroskopischer Sensor oder wenn er ein Raman-Sensor ist.

25 Der Messfühler kann einen Lichtleiter aufweisen, zum Bestrahlen des Wassers, das in dem Akkumulationskörper aufgenommen wurde, mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mit optischer Strahlung. Ein Ende (Auslassende) des Lichtleiters kann beispielsweise mit dem Akkumulationskörpers in Kontakt sein, zum Beispiel bis an diesen herangeführt sein, oder sogar innerhalb des Akkumulationskörpers angeordnet

20 sein, zum Beispiel so, dass das Ende von dem Akkumulationskörper umgeben ist,

insbesondere in den Akkumulationskörper eingebettet ist. Der Lichtleiter kann beispielsweise ein Glasstab oder ein Quarzstab sein oder auch eine Glasfaser oder ein Glasfaserbündel. Der Lichtleiter kann eine Aussenschicht aufweisen, die die

Lichtleitung durch Reflexion oder durch Totalreflexion begünstigt.

25 Zur Aufnahme von zu detektierender elektromagnetischer Strahlung kann derselbe

Lichtleiter verwendet werden, zum Beispiel wenn in Reflexion gemessen wird oder wenn elektromagnetische Strahlung eines anderen Wellenlängenbereichs angeregt und detektiert wird . Oder der Messfühler kann dafür einen weiteren Lichtleiter aufweisen, zum Beispiel wenn absorptionsspektroskopisch gemessen wird. Spektroskopische Messmethoden können den Vorteil haben, dass sie eine

fingerabdruck-artige Detektion bestimmter Stoffe, zum Beispiel Atome, Ionen oder Moleküle, erlauben. Und spektroskopische Messmethoden können auch quantitave Ergebnisse zeitigen, so dass zum Beispiel, nach entsprechender Eichung, quantitative 5 Ergebnisse betreffend einen Phospatgehalt oder einen Gehalt an einem bestimmten Pflanzenschutzmittel usw. (wie hierin beschrieben) eines untersuchten Stoffgemisches wie eines Bodens oder eines sonstigen Pflanzenwachstumssubstrates erhalten werden können.

Mittels spektroskopischer Messmethoden kann auch eine Feuchtemessung des i o untersuchten Stoff gemisches durchgeführt werden. Beispielsweise kann eine Intensität eines auf den Akkumulationskörper zurückgehenden Signals relativ zu einer Intensität eines auf Wasser zurückgehenden Signals, wie zum Beispiel eines Signal, das für einer bestimmte Molekül Schwingung des Wassermoleküls (H20) charakteristisch ist, ausgewertet werden, um ein Mass für einen Wassergehalt des Akkumulationskörpers zu 15 erhalten, und aus diesem kann auf einen Wassergehalt des untersuchten Stoffgemisches geschlossen werden.

In manchen Ausführungsformen werden, zum Beispiel wie weiter oben beschrieben, Eigenschaften des im Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers direkt an dem Wasser selber bestimmt, insbesondere während es sich in dem Akkumulationskörper

20 befindet, und ausserdem ist der Sensor zur Messung mittels optischer Strahlung (sei es infrarot, optisch oder ultraviolett oder Strahlung in einer Kombination der Bereiche) eingerichtet, beispielsweise wie oben beschrieben. Insbesondere zum Beispiel kann der Messfühler ein spektroskopischer Messfühler sein, wie zum Beispiel ein Messiiihler für Infrarotspektroskopie. Solche Ausführungsformen können in-situ eine quantitative

25 Bestimmung von Inhaltsstoffen des Wassers ermöglichen, noch dazu relativ schnell und auch sehr dauerhaft (wartungsarm).

In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Messfühler zur Bestimmung einer Temperatur des in dem Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers auf und einen Messfühler zur Bestimmung einer Feuchtigkeit des Akkumulationskörpers (entsprechend einer Wasserkonzentration im Akkumulationskörper) auf sowie einen Messfühler zur Bestimmung einer weiteren Eigenschaft des Wassers, insbesondere eine die chemische Zusammensetzung des Wassers betreffende Eigenschaft, beispielweise pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit, spezifische und/oder allgemeine Ionenkonzentration und/oder andere hierin genannte Eigenschaften. Dabei können die beiden erstgenannten Messfühler identisch sein, beispielsweise in Form eines Hitze-Puls-Sensors, der einerseits zur Temperaturmessung geeignet ist und andererseits zur Bestimmung von zeitlichen Verläufen von Aufheiz- und/oder Abkühlvorgängen geeignet ist - für die ohnehin (zumindest relative) Temperaturmessungen durchgeführt werden. Ergebnisse des drittgenannten Messfühlers können gegebenenfalls mithilfe der Messergebnisse der anderen beiden Messfühler korrigierbar sein. Derartige Korrekturen können wesentlich genauere Ergebnisse ermöglichen. Beispielsweise sind Ergebnisse von Leitfähigkeitsmessungen (aber auch von den anderen Messungen) meist stark temperaturabhängig und ebenfalls oft stark abhängig davon, wie stark der Akkumulationskörper mit Wasser getränkt ist. Zum Beispiel: Je mehr (ionenhaltiges, elektrisch leitfahiges) Wasser im Akkumulationskörper vorhanden ist, desto weniger trägt ein Einfluss des Materials des Akkumulationskörpers zum Messergebnis bei.

Der drittgenannte Messfühler kann beispielsweise ein spektroskopischer Sensor sein, der zum Beispiel mindestens einen Lichtleiter aufweist, wie weiter oben beschrieben. Der spektroskopische Sensor kann zum Beispiel im sichtbaren Bereich emittieren und/oder detektieren, oder er kann zum Beispiel im nahen Infrarot (etwa 700 nm Wellenlänge bis etwa 2500 nm) emittieren und/oder detektieren. Zusammen mit dem Leitfähigkeitssensor sowie dem Feuchtigkeitssensor und dem (darin gegebenenfalls integrierten) Temperatursensor kann die Vorrichtung relativ umfassende Untersuchungen des im Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers und somit des wasserhaltigen Stoffgemisches ermöglichen.

Einer der Messfühler kann einen Emitter für elektromagnetische Strahlung aufweisen. Einer der Messfühler kann einen Detektor für elektromagnetische Strahlung aufweisen. Einer der Messfühler kann so innerhalb des Akkumulationskörpers angeordnet sein, dass der Messfühler in direktem Kontakt mit dem Akkumulationskörper ist.

Einer der Messfühler kann in den Akkumulationskörper eingebettet sein.

Einer der Messfühler kann so innerhalb des Akkumulationskörpers angeordnet sein, dass der Messfühler den Akkumulationskörper nicht berührt.

Einer der Messfühler kann so innerhalb des Akkumulationskörpers angeordnet sein, dass der Akkumulationskörper eine Messung des Messfühlers nicht oder nur geringfügig beeinflusst. Ein geringfügiger Einfluss des Messwertes kann zum Beispiel ein Einfluss sein, der den Messwert um höchstens 10% verändern. Das Material des Akkumulationskörpers, insbesondere das Material eines inneren Bereiches des Akkumulationskörper, kann derart ausgebildet sein, dass es die Messung durch die Messfühler nicht oder nur geringfügig beeinflusst. Beispielsweise Filze (aus natürlichen und/oder synthetischen Fasern) können diese Eigenschaft aufweisen.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Kombination aufweisend eine der zuvor beschriebenen Vorrichtungen und eine Auswertungseinheit zur Auswertung von durch die Vorrichtung bestimmten Eigenschaften, insbesondere zur Auswertung von durch die Vorrichtung ermittelte Daten wie Messwerten.

Die Auswertungseinheit kann dazu eingerichtet sein, aus mittels des mindestens einen Messfühlers ermittelten Daten des im Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers auf eine Eigenschaft des Stoffgemisches zu schliessen. Eine solche Eigenschaft des Stoffgemisches kann zum Beispiel sein:

- eine Ionenkonzentration;

- eine summarische Ionenkonzentration;

- eine Pflanzennährstoff-Ionenkonzentration; - eine Nährstoff-Ionenkonzentration; - eine Mineralstoff-Konzentration, insbesondere eine Mineraistoff- Ionenkonzentration;

- eine Pflanzenschutzmittel-Konzentration, insbesondere eine Pflanzenschutzmittelwirkstoff-Konzentration;

- eine Konzentration von in Wasser löslichen Pflanzenschutzmittelbestandteilen, insbesondere Pflanzenschutzmittelwirkstofftestandteilen;

- eine Düngemittel-Konzentration;

- eine Konzentration von metall-organischen Verbindungen;

- eine Konzentration von für die Agrarwirtschaft, insbesondere für den Pflanzenbau, relevanten chemischen Elementen, Ionen und/oder Verbindungen;

- eine Konzentration von für die Agrarwirtschaft, insbesondere für den Pflanzenbau, relevanten chemischen Elementen, Ionen und/oder Verbindungen aufweisend mindestens eines der Elemente N, P, K, S, Ca, Mg, Mo, Cu, Zn, Fe, B, Mn, Na, Cl, Co und/oder Ni;

- eine Konzentration von H ₂ P0 ₄ ^~ , HP0 ₄ ^2" , P0 ₄ ^3" , NH ₄ ⁺ , Nitraten (z.B. N0 ₃ ^~ ), Nitriten, K ⁺ , Sulfaten (z.B. S0 ₄ ^2~ ), Na ⁺ und/oder Cf;

- eine Spurenelement-Konzentration, wie zum Beispiel von Cr, Co, Fe, I, Cu, Mn, Mo, Se, Si, Zn oder deren Ionen;

- eine Salzkonzentration, wie zum Beispiel von NaCl, CaCl ₂ , NaHC0 ₃ , Na ₂ C0 ₃ oder deren Ionen;

- eine Schwermetall-Konzentration, wie z.B. von Pb, Cd, Pu, Hg, Tl;

- eine elektrischen Leitfähigkeit; und/oder

- ein pH- Wert.

Die Auswertungseinheit kann dazu eingerichtet sein, aus Messwerten zweier oder mehrerer Messfühler auf eine Eigenschaft des Stoffgemisches zu schliessen. Zum Beispiel kann die Auswertungseinheit dazu eingerichtet sein, eine von einem Messfühler erfasste Grösse durch eine von einem weiteren Messfühler erfasste Korrekturgrösse zu korrigieren, z.B. zu normieren.

Die Auswertungseinheit kann dazu eingerichtet sein, aus durch die Vorrichtung ermittelten Daten auf eine von Temperatur verschiedene Eigenschaft des Stoffgemisches zu schliessen.

Die Auswertungseinheit kann dazu eingerichtet ist aus durch die Vorrichtung ermittelte Daten auf eine von einem Wassergehalt verschiedene Eigenschaft des Stoffgemisches zu schliessen. Die Auswertungseinheit kann dazu eingerichtet sein, bei der Auswertung Kalibrierungs- Daten zu berücksichtigen.

Die Auswertungseinheit kann dazu eingerichtet sein, bei der Auswertung voreingestellte gespeicherte Daten zu berücksichtigen.

Die Auswertungseinheit kann dazu eingerichtet sein, Daten eines optischen Analyseverfahrens auszuwerten.

Die Auswertungseinheit kann dazu eingerichtet sein, Daten eines elektro-magnetischen Analyseverfahrens auszuwerten.

Die Auswertungseinheit kann dazu eingerichtet sein, Daten eines auf elektromagnetischer Strahlung basierenden Analyseverfahrens auszuwerten. Die Auswertungseinheit dazu eingerichtet sein, Daten eines spektroskopischen Analyseverfahrens auszuwerten.

Die Auswertungseinheit kann mit der Vorrichtung über Kabel verbunden sein.

Die Auswertungseinheit kann drahtlos mit der Vorrichtung verbunden sein, zum Beispiel über eine Funkverbindung. Die Kombination aufweisend eine Vorrichtungen zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen Stoffgemisches und eine Auswertungseinheit kann Mittel zur drahtlosen Übertragung von Daten aufweisen. Insbesondere kann die Vorrichtung einen Transmitter und die Auswertungseinheit einen Empfänger aufweisen.

Die Kombination aufweisend eine Vorrichtung zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen Stoffgemisches und eine Auswertungseinheit kann ferner mit einer Einheit zur Durchführung eines Pflegeschritts, insbesondere zur automatischen Durchführung eines Pflegeschrittes, für ein Wachstumssubstrat wirkverbunden sein. Zum Beispiel kann die automatische Durchführung eines Pflegeschrittes durch ein Auswertungsergebnis der Auswertungseinheit auslösbar sein.

In einem Ausführungsbeispiel ist der Pflegeschritt ein Düngen des Wachstumssubstrats umfasst.

In einem Ausiührungsbeispiel ist der Pflegeschritt ein Spülen des Wachstumssubstrats umfasst. Der Pflegeschritt des Spülens kann zum Beispiel dazu dienen, den Salzgehalt des Wachstumssubstrates zu regulieren, insbesondere zu reduzieren.

Die zuvor beschrieben Vorrichtungen zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen Stoffgemisches können auch Vorrichtungen zur in-situ Bestimmung eines Nährstoffgehaltes in einem Wachstumssubstrat sein.

Die zuvor beschrieben Vorrichtungen zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen Stoffgemisches können auch Vorrichtungen zur in-situ Bestimmung einer Mineralstoff- Konzentration in einem Wachstumssubstrat sein. Die zuvor beschrieben Vorrichtungen zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen Stoffgemisches können auch Vorrichtungen zur in-situ Bestimmung einer Ionenkonzentration eines Wachstumssubstrates sein. Die Ionenkonzentration kann zum Beispiel eine oder mehrere der folgenden Konzentrationen sein:

- eine summarische Ionenkonzentration; - eine Pflanzennährstoff-Ionenkonzentration;

- eine Nährstoff-Ionenkonzentration; eine Mineralstoff-Ionenkonzentration; eine Konzentration von für die Agrarwirtschaft, insbesondere für den Pflanzenbau, relevanten chemischen Elementen, Ionen und/oder Verbindungen; eine Konzentration von für die Agrarwirtschaft, insbesondere für den Pflanzenbau, relevanten chemischen Elementen, Ionen und/oder Verbindungen aufweisend mindestens eines der Elemente N, P, K, S, Ca, Mg, Mo, Cu, Zn, Fe,

B, Mn, Na, Cl, Co und/oder Ni;

- eine Konzentration von H ₂ P0 ₄ ^~ , HP0 ₄ ^2~ , P0 ₄ ^3~ NH ₄ ⁺ , Nitraten (z.B. N0 ₃ ^~ ), Nitriten, K ⁺ , Sulfaten (z.B. S0 ₄ ^2~ ), Na ⁺ und/oder Cl ^' .

Die zuvor beschrieben Vorrichtungen zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen Stoffgemisches können auch Vorrichtungen zur in-situ Bestimmung eines Salzgehaltes, insbesondere Steinsalzgehaltes, eines Wachstumssubstrates sein.

In einem Ausführungsbeispiel ist die zuvor beschriebe Vorrichtung zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen Stoffgemisches eine Vorrichtung zur in-situ Bestimmung eines pH- Wertes eines Wachstumssubstrates. Ein Verfahren zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen Stoffgemisches kann insbesondere aufweisen:

- einen ersten Schritt, in welchem ein Akkumulationskörper zur Aufnahme von Wasser mit dem Stoffgemisch in Kontakt gebracht wird und Wasser aus dem Stoffgemisch aufnimmt; und - einen zweiten Schritt, in welchem mittels eines oder mehrerer innerhalb des

Akkumulationskörpers angeordneten Messfühlers mindestens eine Eigenschaft des in dem Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers bestimmt wird.

Die Erfindung umfasst grundsätzlich Verfahren mit Merkmalen, die den Merkmalen von beschriebenen Vorrichtungen entsprechen, und umgekehrt auch Vorrichtungen mit Merkmalen, die den Merkmalen von beschriebenen Verfahren entsprechen, auch wenn die Merkmale nur im Zusammenhang mit Verfahren oder mit Vorrichtungen explizit genannt sind. Entsprechendes gilt auch für die weiter unten beschriebenen Verwendungen.

Die mittels des Messfühlers bestimmte Eigenschaft kann eine physikalische Grösse des in dem Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers sein. Die mittels des Messfühlers bestimmte Eigenschaft kann eine chemische Grösse des in dem Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers sein.

In einem Ausführungsbeispiel ist die Eigenschaft mindestens eine von einer Temperatur verschiedene Eigenschaft des in dem Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers.

In einem Ausführungsbeispiel ist die Untersuchung des wasserhaltigen Stoffgemisches mindestens eine von einem Wassergehalt verschiedene Eigenschaft des Stoffgemisches.

Die Bestimmung kann beispielsweise mindestens eine der folgenden Eigenschaften des in dem Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers betreffen: eine Ionenkonzentration; eine summarischen lonenkonzentration; - eine Pflanzennährstoff-Ionenkonzentration;

- eine Nährstoff-Ionenkonzentration;

- eine Mineralstoff-Konzentration, insbesondere einer Mineralstoff- Ionenkonzentration ;

- eine Düngemittel-Konzentration; - eine Pflanzenschutzmittel-Konzentration, insbesondere eine

Pflanzenschutzmittelwirkstoff-Konzentration;

- eine Konzentration von in Wasser löslichen Pflanzenschutzmittelbestandteilen, insbesondere Pflanzenschutzmittelwirkstoffbestandteilen;

- eine Konzentration von metall-organischen Verbindungen; eine Konzentration von für die Agrarwirtschaft, insbesondere für den Pflanzenbau, relevanten chemischen Elementen, Ionen und/oder Verbindungen; eine Konzentration von für die Agrarwirtschaft, insbesondere für den Pflanzenbau, relevanten chemischen Elementen, Ionen und/oder Verbindungen aufweisend mindestens eines der Elemente N, P, K, S, Ca, Mg, Mo, Cu, Zn, Fe,

B, Mn, Na, CL Co und/oder Ni;

- eine Konzentration von H ₂ P0 ₄ ^" , HP0 ₄ ^2~ , P0 ₄ ^3~ , NH ₄ ⁺ , Nitraten (z.B. ΝΟ ), Nitriten, K ⁺ , Sulfaten (z.B. S0 ^2" ), Na ⁺ und/oder Cl ^" ; eine Spurenelement-Konzentration, wie zum Beispiel von Cr, Co, Fe, I, Cu, Mn, Mo, Se, Si, Zn oder deren Ionen; eine Salzkonzentration, wie zum Beispiel von NaCl, CaCl ₂ , NaHC0 ₃ , Na ₂ C0 ₃ oder deren Ionen; eine Schwermetall-Konzentration, wie z.B. von Pb, Cd, Pu, Hg, Tl oder deren Ionen; - eine elektrischen Leitfähigkeit; und/oder

- ein pH-Wert.

Der erste Schritt kann ein Einbetten des Akkumulationskörpers, insbesondere mit einem oder mehreren darin angeordneten Messfuhlern, in ein als Wachstumssubstrat für Pflanzen ausgebildetes wasserhaltiges Stoffgemisch umfassen, zum Beispiel in einen Boden.

Insbesondere kann der erste Schritt ein Einbetten einer der hierin beschriebenen Vorrichtungen in ein solches Wachstumssubstrat beinhalten.

Eine hierin beschriebene Vorrichtung zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen Stoffgemisches oder Kombination einer solchen mit einer Auswertungseinheit kann zur Durchführung eines hierin beschriebenen Verfahrens zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen Stoffgemisches eingerichtet sein bzw. verwendet werden. Die beschriebenen Verfahren können Teil eines Verfahrens zur Pflege von auf einem Wachstunissubstrat wachsenden Pflanzen sein. Ein solches Verfahren zur Pflege von auf einem Wachstumssubstrat wachsenden Pflanzen kann umfassen:

- eine Untersuchung eines als Wachstumssubstrat für Pflanzen ausgebildeten wasserhaltigen Stoffgemisches gemäss einem der zuvor beschriebenen

Verfahren zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen Stoffgemisches; und

- danach, in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Untersuchung, ein Pflegeschritt durchgeführt wird.

Der Pflegeschritt kann ein Düngen des Wachstumssubstrates umfassen. Die beschriebenen Verfahren können Teil eines Verfahrens zur Pflege von auf einem Wachstumssubstrat wachsenden Pflanzen sein. Ein solches Verfahren zur Pflege von auf einem Wachstumssubstrat wachsenden Pflanzen kann umfassen:

- eine Untersuchung eines als Wachstumssubstrat für Pflanzen ausgebildeten wasserhaltigen Stoffgemisches gemäss einem der hierin beschriebenen Verfahren zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen Stoffgemisches; und

- danach, das Durchführen eines Pflegeschrittes in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Untersuchung, wie beispielsweise von einem gemessen Dünger gehalt.

Der Pflegeschritt kann beispielsweise ein Düngen des Wachstumssubstrates umfassen. Der Pflegeschritt kann ein Spülen des Wachstumssubstrates umfassen, insbesondere wobei das Spülen zur Regulierung, insbesondere Verringerung, des Salzgehaltes, beispielsweise des Steinsalzgehaltes (NaCl), des Wachstumssubstrates geeignet ist.

In einer Variante kann der Pflegeschritt abhängig von dem Ergebnis der Untersuchung automatisch ausgelöst und/oder durchgeführt werden. In einem Ausführungsbeispiel wird ein Parameter des Pflegeschrittes abhängig von dem Ergebnis der Untersuchung gewählt, beispielsweise automatisch eingestellt. Zum Beispiel kann eine Menge zugesetzten Düngers davon abhängig gewählt werden, wieviel Dünger mittels des Untersuchungsverfahrens und/oder mittels der Vorrichtung in dem im Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers nachgewiesen wurde.

Das Verfahren zur Pflege von auf einem Wachstumssubstrat wachsenden Pflanzen kann die Verwendung einer zuvor beschriebenen Vorrichtung zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen Stoffgemisches oder zuvor beschriebenen Kombination einer solchen mit einer Auswertungseinheit umfassen.

Weiter beschreiben wir die Verwendung eines Akkumulationskörpers, welcher zur Aufnahme von Wasser eines wasserhaltigen Stoffgemisches geeignet ist, zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen Stoffgemisches, wobei bei der Untersuchung von einem oder mehrere innerhalb des Akkumulationskörpers angeordneten Messfühler eine Eigenschaft des innerhalb des Akkumulationskörpers aufgenommenen Wassers bestimmt wird. Diese Verwendung kann zum Beispiel die hierin beschriebenen Akkumulationskörper betreffen.

Die Eigenschaft kann mindestens eine von einer Temperatur verschiedene Eigenschaft des innerhalb des Akkumulationskörpers aufgenommenen Wassers betreffen.

Die Untersuchung kann mindestens eine von einem Wassergehalt des Stoffgemisches verschiedene Eigenschaft des Stoffgemisches betreffen.

Die Untersuchung mindestens eine der bereits beschriebenen Eigenschaft und/oder Grössen umfassen. Ein Aufnahmevermögen und/oder eine Saugfähigkeit des Akkumulationskörpers kann je nach Einsatzzweck und/oder Einsatzort gewählt werden.

Das Material des Akkumulationskörpers kann je nach Einsatzzweck und/oder Einsatzort angepasst werden. Zum Beispiel könnte der Akkumulationskörper ein faserhaltiges Material aufweisen, und die Faserdichte je nach Einsatzzweck und/oder Einsatzort angepasst werden.

In einem agrarwirtschaftlichen Szenario kann der Akkumulationskörper je nach Beschaffenheit des wasserhaltigen Stoffgemisches bzw. Wachstumssubstrates ausgewählt werden: Für sehr feuchte Wachstumssubstrate kann ein Akkumulati onskörper mit wenig Saugkraft verwendet werden; für trockenere Wachstumssiibstrate kann ein Akkumulationskörper mit stärkerer Saugkraft verwendet werden. Die oben beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können dergestalt ausgebildet sein, dass der Akkumulationskörper während der Aufnahme des Wassers und während der Bestimmung der mindestens einen Eigenschaft des aufgenommenen Wassers (mittels des mindestens einen innerhalb des Akkumulationskörpers angeordneten Messfühlers) sowie in der dazwischenliegenden Zeit ortsfest bleibt. Solche

Vorrichtungen und Verfahren können somit in dem Sinne„in-situ" sein, als das das

Wasser an dem selben Ort untersucht wird, an dem es auch in den Akkumulationskörper aufgenommen wurde. Und sie können auch in dem Sinne„in-situ" sein, als dass das Wasser während der Bestimmung der mindestens einen Eigenschaft des

aufgenommenen Wassers (mittels des mindestens einen innerhalb des

Akkumulationskörpers angeordneten Messfühlers) mit dem wasserhaltigen

Stoffgemisch in direktem Kontakt steht und/oder mit diesem in einem dynamischen Gleichgewicht des Wasseraustauschs steht. In solchen Ausführungsformen kann eine kontinuiertliche oder quasi-kontinuierliche (zeitlich engmaschig wiederholte)

Bestimmung der Eigenschaften des Wassers stattfinden. Und eine Automatisierung des Vorgangs kann relativ leicht realisiert werden. Ausserdem können nachgeschaltete

Prozesse wie Pflegeschritte relativ einfach in automatisierter Form angeknüpft werden.

Die oben beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können aber auch in einem etwas weniger engen Sinne„in-situ" sein. In solchen Ausführungsformen kann zum Beispiel der Akkumulationskörper oder ein Teil des Akkumulationskörpers zwischen der Aufnahme des Wassers und der Bestimmung der mindestens einen Eigenschaft des aufgenommenen Wassers innerhalb der Vorrichtung bewegt werden Beispielsweise kann die Vorrichtung eine Verschiebevorrichtung aufweisen, mittels der der

Akkumulationskörper oder ein Teil des Akkumulationskörpers innerhalb der

Vorrichtung bewegbar ist. Zum Beispiel kann der Akkumulationskörper oder der genannte Teil des Akkumulationskörpers von einer ersten Position, in welcher er das Wasser aufnimmt, in eine zweite Position gebracht werden, in welcher die Bestimmung der mindestens einen Eigenschaft des aufgenommenen Wassers stattfindet. Die

Verschiebevorrichtung kann auch dazu eingerichtet sein, den Akkumulationskörper oder den genannten Teil davon von der zweiten Position zurück in die erste Position zu bringen. Dann kann zum Beispiel ein und derselbe Akkumulationskörper für eine Vielzahl von hintereinander ausgeführten Messungen verwendet werden.

Die Verschiebevorrichtung kann automatisiert betreibbar sein. Dafür kann die

Vorrichtung zum Beispiel einen Motor, wie beispielsweise einen Elektromotor, aufweisen sowie einen Energiespeicher, wie beispielsweise eine wiederaufladbar

Batterie, zur Speisung des Motors. Die Bewegung von der ersten zur zweiten Position (und ggf. auch die Bewegung von der zweiten Position in die erste Position) kann zum Beispiel aufgrund von Schaltsignalen stattfinden, die manuell gegeben werden, oder aufgrund von automatisiert erzeugten Schaltsignalen, zum Beispiel so, dass die

Bestimmungen der mindestens einen Eigenschaft des aufgenommenen Wassers zu vorgegebenen Zeiten stattfinden.

In manchen Ausführungsformen ist die Verschiebevorrichtung manuell betreibbar. Daraus kann ein geringerer Energieverbrauch sowie ein vereinfachter Aufbau der Vorrichtung resultieren. Zum Beispiel kann vorgesehen sein, dass für eine Bestimmung der mindestens einen Eigenschaft des aufgenommenen Wassers ein Teil der

Vorrichtung, wie zum Beispiel mindestens einer der Messfühler, zu demjenigen Teil der Vorrichtung gebracht wird, der den Akkumulationskörper beinhaltet, und an diesen angeschlossen wird. Der Akkumulationskörper (oder der genannte Teil davon) wird, wie gesagt beispielsweise manuell, in die zweite Position gebracht, und mindestens mittels des so angeschlossene Messfühlers wird die mindestens eine Eigenschaft des Wassers bestimmt (wie beschrieben). Ein solches Vorgehen kann sich beispielsweise dann anbieten, wenn der genannte angeschlossene Messfühler gross und/oder schwer und/oder teuer ist. Grundsätzlich kann die Verschiebevorrichtung beispielsweise einen Halteabschnitt zum Halten des Akkumulationskörpers (oder des genannten Teils des

Akkumulationskörpers) und einen damit verbundenen Stangenkörper aufweisen. In einer Ausfuhrungsform weist die Vomchtung einen Hohlkörper, zum Beispiel ein Rohr, auf, und durch ein axiales Verschieben des Stangenkörpers innerhalb des Hohlkörpers wird der Halteabschnitt und mit diesem auch der Akkumulationskörper (oder der genannte Teil davon) innerhalb des Hohlkörpers verschoben. Die erste Position kann sich beispielsweise an einem Ende des Hohlköipers befinden und die zweite Position an einem entgegengesetzten Ende des Hohlkörpers oder in einem mittleren Bereich zwischen den zwei Enden des Hohlkörpers.

In einem zweiten Aspekt der Erfindung muss die Bestimmung der mindestens einen Eigenschaft des aufgenommenen Wassers nicht im eigentlichen Sinne„in-situ" stattfinden. Sie kann zum Beispiel zu einem späteren Zeitpunkt und/oder an einem anderen Ort stattfinden. In einem Verfahren zur Untersuchung eines wasserhaltigen Stoffgemisches gemäss dem zweiten Aspekt wird ein Akkumulationskörper zur

Aufnahme von Wasser in einem ersten Schritt mit dem Stoffgemisch in Kontakt gebracht und nimmt Wasser aus dem Stoffgemisch auf. In einem zweiten Schritt wird mittels mindestens eines Messfühlers mindestens eine Eigenschaft des Wassers bestimmt, das in dem ersten Schritt von dem Akkumulationskörper aufgenommen wurde. Für den Akkumulationskörper (und auch für das Stoff gemisch sowie für die genannte Eigenschaft des Wassers) gelten selbstverständlich die in dieser Schrift gemachten Angaben. Er kann also beispielsweise ein hygroskopisches Material aufweisen und sogar zu mehr als 90 Gewichtsprozent aus einem hygroskopischen Material bestehen (im trockenen Zustand). Und das hygroskopische Material kann zum Beispiel aus Fasern bestehen und/oder ein Filz sein. Und der Akkumulationskörper kann dazu dienen, durch Kapillarkraft Wasser aus dem angrenzenden wasserhaltigen Stoffgemisch anzuziehen. Und das wasserhaltige Stoffgemisch kann insbesondere ein Wachstumssubstrat für Pflanzen, also zum Beispiel ein natürlich gewachsener Boden und/oder ein sonstiges in der Landwirtschaft verwendetes Substrat wie z.B. eine Nährlösung sein. Und die genannte Eigenschaft des Wassers kann dessen chemische Zusammensetzung betreffen, insbesondere einen Düngergehalt und/oder einen

Pflanzennährstoffgehalt und/oder einen Pflanzenschutzmittelgehalt des Wassers.

Der zweite Aspekt kann entsprechend auch eine Verwendung umfassen, nämlich eine Verwendung eines Akkumulationskörpers (zum Beispiel mit den hierin beschriebenen Eigenschaften) zur Aufnahme von Wasser aus einem zu untersuchenden Stoffgemisch (zum Beispiel mit den hierin beschriebenen Eigenschaften), mit dem der

Akkumulationskörper in Kontakt gebracht wird, wobei mittels mindestens eines Messfühlers mindestens eine Eigenschaft des Wassers bestimmt wird, inbesondere ein Eigenschaft betreffend die chemische Zusammensetzung des Wassers. Aus den bestimmten Eigenschaften des Wassers kann dann auf Eigenschaften des

Stoffgemisches, beispielsweise auf dessen chemische Zusammensetzung, geschlossen werden.

In manchen Ausführungsformen ist das Wasser, von dem mittels des mindestens eines Messfühlers die mindestens eine Eigenschaft bestimmt wird, während des Bestimmens (noch) in dem Akkumulationskörper. Zum Beispiel kann dann auch der mindestens eine Messfühler innerhalb des Akkumulationskörpers angeordnet sein (wie für den ersten Aspekt der Erfindung beschrieben).

In anderen Ausführungsformen aber ist das Wasser, von dem mittels des mindestens eines Messfühlers die mindestens eine Eigenschaft bestimmt wird, während des Bestimmens nicht mehr im Akkumulationskörper. Es kann beispielsweise aus dem Akkumulationskörper (bzw. aus einem Teil des Akkumulationskörpers) herausgepresst sein. Auf diese Weise können Einflüsse, die der Akkumulationskörper auf die

Messungen mittels des Messfühlers haben kann, minimiert werden und/oder

Eichprozesse zur Eliminierung von Einflüssen des Akkumulationskörpers wegfallen oder vereinfacht werden. Und je nach Art des oder der Messfühler können Messungen vereinfacht oder erst ermöglicht werden. Beispielsweise im Falle spektroskopischer Untersuchungen können Absorptions- und auch Emissionsmessungen vereinfacht werden und/oder bessere Signal-zu-Rauschen-Verhältnisses haben, zum Beispiel weil keine Streuung am Akkumulationskörper stattfindet.

Der Akkumulationskörper kann die weiter oben beschriebene Filtereigenschaft aufweisen. Dadurch kann das in ihm aufgenommene Wasser frei oder zumindest

5 weitgehend befreit sein von Schwebeteilchen, die Messungen oftmals stark behindern können. Insbesondere kann für die Eigenschaftsbestimmung mittels des mindestens einen Messfühlers Wasser aus dem oben beschriebenen inneren Bereich untersucht werden. Bzw. es kann solches Wasser untersucht werden, das in einem Bereich („sauberen" Bereich) des Akkumulationskörpers vorhanden ist, der von Bereichen i o verschieden, insbesondere entfernt, ist, in denen der Akkumulationskörper mit dem Stoffgemisch in Kontakt war; oder Wasser, das aus solchen„sauberen" Bereichen stammt, kann untersucht werden. Schwebeteilichen und ähnliche Verschmutzungen verbleiben in einer dünnen Aussenschicht bzw. in dem äusseren Bereich des

Akkumulationskörpers, angrenzend an Aussenflächen, in denen der

15 Akkumulationskörper mit dem Stoffgemisch in Kontakt war.

Der Akkumulationskörper kann, wie oben im Zusammenhang mit der

Verschiebeeinrichtung bereits erwähnt, mehrteilig sein, insbesondere zweiteilig. Dabei können die Teile voneinander separierbar sein. Zum Beispiel kann, während der Aufnahme des Wassers aus dem Stoffgemisch, ein erster Teil des

20 Akkumulationskörpers mit dem Stoffgemisch in direktem Kontakt sein, während ein zweiter Teil nicht mit dem Stoffgemisch in Kontakt ist, aber mit dem ersten Teil in direktem Kontakt ist. So kann der erste Teil die beschriebene Filterfunktion haben und das Wasser aus dem Stoffgemisch ansaugen und aufnehmen, aber auch einen Teil des aufgenommenen (und darum gefilterten) Wassers an den zweiten Teil des

5 Akkumulationskörpers abgeben. Während der Wasseraufnahme kann der zweite Teil via den ersten Teil mit dem Stoffgemisch in einem dynamischen Gleichgewicht des Wasseraustausches stehen. Auf diese Weise kann der zweite Teil vor

Feststoffverschmutzungen durch das Stoffgemisch geschützt sein. Entsprechend können Eigenschaften des in dem zweiten Teil aufgenommenen Wassers, insbesondere dessen chemische Zusammensetzung, bestimmt werden, ohne dass Feststoffverschmutzungen die Messungen erschweren würden. Bezüglich der Materialien, aus denen die Teile des Akkumulationskörpers bestehen, kann das gleiche gelten, wie das, was oben für den Akkumulationskörper allgemein beschrieben ist. Die Teile des Akkumulationskörpers können materialbezüglich gleichartig oder aber auch verschieden ausgebildet sein.

Die Eigenschaftsbestimmungen werden in manchen Ausführungsformen durchgeführt, während das Wasser noch in dem zweiten Teil des Akkumulationskörpers ist. Das kann das Bestimmen von Absolutwerten (zum Beispiel von lonenkonzentrationen in dem Stoffgemisch) vereinfachen. Dabei kann ein Messfühler während der Messung in dem Akkumulationskörper (genauer: in dessen zweitem Teil) angeordnet sein und allenfalls zunächst in diesen eingebracht werden. Andererseits kann auch so vorgegangen werden, dass das Wasser von dem Akkumulationskörper (genauer: von dessen zweitem Teil) getrennt wird, beispielsweise durch Auspressen des zweiten Teils, und dann mittels mindestens eines Messfühlers untersucht wird. Dadurch können Einflüsse von Material, aus denen der Akkumulationskörper (genauer: dessen zweiter Teil) besteht, auf die Messungen minimiert werden.

Wenn das Wasser, nicht mehr im Akkumulationskörper ist, während die mindestens eine Eigenschaft mittels des mindestens eines Messfühlers bestimmt wird, kann es trotzdem möglich sein, Feuchtewerte zu bestimmen und Absolutkonzentrationen von Inhaltsstoffen des Stoffgemisches zu bestimmen. Zum Beispiel kann die Menge des im Akkumulationskörper (oder in einem Teil des Akkumulationskörpers) vorhandenen Wassers bestimmt werden, beispielsweise, indem das Wasser aus dem

Akkumulationskörper (oder aus einem Teil des Akkumulationskörpers) extrahiert wird und die Menge oder das Volumen des extrahierten Wassers bestimmt wird.

Beispielsweise kann der Akkumulationskörper (oder ein Teil des

Akkumulationskörpers) ausgepresst werden, insbesondere in einer reproduzierbaren Art und Weise. Wenn der Akkumulationskörper während der Messungen nicht in der Vorrichtung verbleibt, kann dies die Verwendung aufwendiger Analysemethoden bzw. teurer und/oder grosser Messfühler begünstigen.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile gehen aus den abhängigen Patentansprüchen 5 und den Figuren hervor.

Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von Ausführungsbeispielen und den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen schematisch:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen i o Stoffgemisches mit einem Messfühler,

Fig. 2 eine Vorrichtung zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen

Stoffgemisches mit zwei Messfühlern,

Fig. 3 eine Vorrichtung zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen

Stoffgemisches mit drei Messfühlern,

15 Fig. 4 eine Vorrichtung zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen

Stoffgemisches mit einem äusseren Bereich, der sich von einem inneren Bereich in mindestens einer Materialeigenschaft unterscheidet,

Fig. 5 eine Vorrichtung zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen

Stoffgemisches mit drei Messfühlern,

20 Fig. 6 eine Kombination aus einer zuvor gezeigten Vorrichtung mit einer

Auswertungseinheit, welche miteinander drahtlos verbunden sind.

Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Teile mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Für das Verständnis der Erfindung nicht

25 wesentliche Teile sind zum Teil nicht dargestellt. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele stehen beispielhaft für den Erfindungsgegenstand oder dienen seiner Erläuterung und haben keine beschränkende Wirkung.

Die weiter oben und im folgenden aufgeführten Alternativen und/oder zusätzlichen Merkmale sind optional und untereinander sowie mit den in der sonstigen Beschreibung 5 dargestellten Ausführungsbeispielen beliebig kombinierbar.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine Vorrichtung 1 zur in-situ Untersuchung eines wasserhaltigen Stoffgemisches 2. Die Vorrichtung weist auf:

- einen Akkumulationskörper 10 zur Aufnahme von Wasser des Stoffgemisches; l o und

- mindestens einen innerhalb des Akkumulationskörpers 10 angeordneten Messfühler 20 zur Bestimmung einer Eigenschaft des in dem Akkumulationskörper 10 aufgenommenen Wassers.

In dem gezeigten Beispiel ist lediglich ein Messfühler 20 gezeigt. Die Vorrichtung 1 ist 1 5 in einem wasserhaltigen Stoffgemisch 2 eingebettet dargestellt. Ein solches wasserhaltiges Stoffgemisch 2 kann zum Beispiel ein Wachstumssubstrat für Pflanzen sein.

Der Akkumulationskörper 10 ist so ausgebildet, dass Wasser aus dem wasserhaltigen Stoffgemisch 2 darin aufgenommen werden kann. Zum Beispiel kann der 20 Akkumulationskörper 10 hygroskopisch ausgebildet sein. Er kann dazu ausgebildet sein, Feuchtigkeit aus der Umgebung zu binden.

Der Messfühler 20 ist so angeordnet, dass er eine Eigenschaft des in dem Akkumulationskörper 10 aufgenommenen Wassers bestimmen kann. Aus der erfassten Eigenschaft des in dem Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers kann auf eine 25 Eigenschaft des wasserhaltigen Stoffgemisches 2 geschlossen werden.

Eine interessante Anwendung der Vorrichtung 1 ist die Messung physikalischer und/oder chemischer Eigenschaften von Wachstumssubstraten für Pflanzen, wie z.B. der Nährstoff- oder der Salzgehalt des Wachstumssubstrats. Agrarwirtschaftliche Wachstumssubstrate sind oft inhomogen ausgebildet, wodurch eine Analyse und insbesondere eine in-situ Analyse nur schwer möglich sind. Die beschriebene Vorrichtung 1 erlaubt es, das Wachstumssubstrat in-situ auf relativ einfache Weise zu untersuchen, indem Wasser aus dem Wachstumssubstrat in dem Akkumulationskörper 10 aufgenommen wird und durch eine oder mehrere Messfühler 20 untersucht wird. Das Wissen um die in dem Wasser gelösten Stoffe lassen Rückschlüsse auf den Zustand des Wachstumssubstrates zu. Diese in-situ erhobenen Daten erlauben es, optimale Zeitpunkte für Pflegeschritte wie Düngen oder Spülen des Wachstumssubstrates zu bestimmen. Eine Verzögerung durch eine Probenentnahme und ein anschliessendes Untersuchen der Probe fern ab der Mess-Stelle entfällt. In einem automatisierten Kontext kann es die Vorrichtung 1 erlauben, einen solchen Pflegeschritt automatisch durchzuführen.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Sie entspricht weitgehend der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, ausser, dass die Vorrichtung 1 in dem hier gezeigten Beispiel zwei Messfühler 20 umfasst.

Zwei Messfühler 20 können es erlauben, zwei unterschiedliche Grössen zu erfassen. Dadurch kann es möglich sein, zwei Eigenschaften des in dem Akkumulationskörper 10 aufgenommenen Wassers bestimmen. Die beiden Eigenschaften können zum Beispiel als unabhängige Eigenschaften ausgegeben werden und/oder zum Schliessen auf eine andere Eigenschaft kombiniert werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass eine erste erfasste Eigenschaft genutzt wird, um eine zweite erfasste Eigenschaft zu korrigieren. Wenn zum Beispiel eine grundsätzlich temperaturabhängige Grösse gemessen wird, z.B. eine elektrische Leitiähigkeit des Wassers, kann zusätzlich noch die Temperatur des Wassers bestimmt werden, so dass durch die Kombination der Messwerte ein korrekter (temperaturkorrigierter) Wert der Grösse, zum Beispiel eine korrekte (temperaturkorrigierte) elektrische Leitfähigkeit, bestimmt werden kann. In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Sie entspricht weitgehend der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, ausser, dass die Vorrichtung 1 in dem hier gezeigten Beispiel drei Messfühler 20 umfasst.

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In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Sie entspricht weitgehend der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform (mit einem oder mehreren Messfühlern). In dem in Figur 4 gezeigten Beispiel weist der Akkumulationskörper 10 einen äusseren Bereich 11 und einen inneren Bereich 12 auf, wobei der äussere I G Bereich 1 1 den inneren Bereich 12 umgibt.

Die beiden Bereiche können unterschiedliche Materialeigenschaften haben. Zum Beispiel kann der äussere Bereich 1 1 eine höhere Materialdichte aulweisen. Dadurch kann der äussere Bereich 1 1 zum Filtern von in den Akkumulationskörper 10 eindringenden Wasser eingerichtet sein, wodurch zum Beispiel Schwebeteile aus dem 25 Wasser gefiltert werden können, bevor das Wasser die Messfühler 20 erreicht.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Sie entspricht weitgehend der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform.

Auch in dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel weist die Vorrichtung 1 drei Messfühler 20 auf:

- einen erste Messfühler aufweisend ein Elektrodenpaar 21,

- einen zweiten Messfühler aufweisend einen Ionen-sensitiven Messfühler ionensensitiver Messfühler 24, sowie

- einen dritten Messfühler aufweisend einen Temperatur-Sensor 23. Das Elektrodenpaar 21 kann dazu eingerichtet sein, eine elektrische Leitfähigkeit des in dem Akkumulationskörper aufgenommenen Wassers zu messen. Dadurch kann zu Beispiel auf eine (summierte) Ionenkonzentration in dem Wasser geschlossen werden.

Die Leitfähigkeitsmessung kann beispielsweise konduktometrisch erfolgen, oder mittels FDR (Time-domain reflectometry; Frequenzbereichsreflektometrie) oder mittels TDR (Time-domain reflectometry; Zeitbereichsreflektometrie).

Der Ionen-sensitive Messfühler 24 kann zum Beispiel als Ionen-sensitiver Feldeffekt- Transistor (ISFET) ausgebildet sein und dazu eingerichtet sein, die Stickstoff- Ionenkonzentration in dem Wasser zu messen. Sowohl die Messung der elektrischen Leitfähigkeit als auch die Messung mittels des Ionen-sensitiven Messfühlers 24 können Ergebnisse liefern, die von der Temperatur des Wassers abhängen. Durch die Temperaturmessung durch den dritten Messfühler ist es möglich, die Temperatur des Wassers am Ort der Messung zu ermitteln und dadurch die Ergebnisse der anderen Messungen, beispielsweise mit Hilfe entsprechender Kalibrierungen, zu korrigieren.

Fig. 6 zeigt eine Kombination aus einer der zuvor beschriebenen Vorrichtungen 1 und einer Auswertungseinheit 30, welche zur Auswertung von Daten aus der Vorrichtung 1 ausgebildet ist. Die Vorrichtung 1 und die Auswertungseinheit 30 sind durch Mittel 40 zur drahtlosen Übertragung von Daten (zum Beispiel durch zwei Transponder) verbunden. Prinzipiell sind auch andere Verbindungen wie z.B. eine kabelgebundene Verbindung möglich.

Die Auswertungseinheit 30 kann dazu eingerichtet sein, von Eigenschaften, die mittels der Messfühler 20 der Vorrichtung 1 erfasst wurden, auf Eigenschaften des wasserhaltigen Stoffgemisches zu schliessen.

Die Auswertungseinheit 30 kann ihrerseits wieder mit einer weiteren Einheit 50 in Kontakt stehen, zum Beispiel zum Übermitteln von Auswertungsergebnissen oder von davon abgeleiteten Daten. Die Einheit 50 kann, abhängig von den Auswertungsergebnissen, bestimmte Prozesse steuern, beispielsweise in Gang setzen. Zum Beispiel kann die Einheit 50 der Durchführung von Pflegeschritten dienen.

In einem agrarwirtschaftlichen Szenario kann die Auswertungseinheit 30 zum Beispiel mit einer automatischen Düngungseinheit in Kontakt stehen und diese beim Feststellen eines Nährstoffmangels zur automatischen Düngung des agrarwirtschaftlichen Wachstumssubstrates anregen. Ausgehend von den ausgewerteten Ergebnissen (aus Aus wertungseinheit 30) kann eine Zusammensetzung des Düngers genau an die (aktuellen) Bedürfnisse des Wachstumssubstrates bzw. der darauf wachsenden Pflanzen angepasst werden. Der Einsatz mehrerer Vorrichtungen 1 kann es ermöglichen, eine lokale Verteilung des Nährstoffbedarfes zu erfassen und die Düngung lokal anzupassen.