Stadt Bad Belzig - Planen mit Daten
Die Wassermeisterei ist ein Citizen-Science-Vorhaben im Rahmen der Smart-City-Maßnahme „Planen mit Daten“ des Modellprojekts Smart Cities der Stadt Bad Belzig und der Gemeinde Wiesenburg/Mark, das vom Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen (BMWSB) gefördert wird. Die Stadt stellt die technische Infrastruktur bereit, die Wassermeisterei bringt wissenschaftliches Know-how und Bildungsangebote ein. Die Stadt Bad Belzig, Bürger:innen und weitere Akteure messen mit Sensoren selbst die Bodenfeuchte, verstehen Trockenheit im eigenen Umfeld und entwickeln gemeinsam Strategien für eine dürreresiliente Landschaft. Ergebnisse sind die öffentlich zugängliche Wasserkarte (wasserkarte.badbelzig-klimadaten.de) und ein leicht replizierbarer, quelloffener Software-Stack, der als Nachnutzungsangebot auf opencode.de bereitsteht.
Allgemeine Informationen
Ort/Einrichtung
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Ziele und Aktivitäten
Der Hohe Fläming ist mit seinen sandigen, wenig wasserhaltenden Böden und geringen Niederschlägen überdurchschnittlich stark von Trockenheit betroffen. Sinkende Grundwasserstände und häufigere Dürreperioden setzen Land- und Forstwirtschaft, Kommunen, Tourismus und private Haushalte unter Druck. Zugleich prägt der Wald die Region: Er bedeckt 48,7 % der Fläche in Bad Belzig und 62,8 % in Wiesenburg/Mark (Bundesdurchschnitt: 29,8 %). Hinzu kommt ein hohes Waldbrandrisiko: 2022 entfiel mit rund 1.425 von 3.058 Hektar fast die Hälfte der deutschen Waldbrandfläche auf Brandenburg; allein im Landkreis Potsdam-Mittelmark zerstörten zwei Brände 800 Hektar Wald.
Für Entscheidungen über Bewässerung, Wasserrückhalt und Waldumbau fehlten jedoch kleinräumige, kontinuierlich erhobene Daten darüber, wie die Böden vor Ort Wasser aufnehmen, speichern und verlieren.
Die Wassermeisterei knüpft an eine gewachsene lokale Struktur an: Aus der Klimawerkstatt Fläming (2022/23) ging die Open-Source-Klimadaten-Plattform hervor. In der Strategiephase des Modellprojekts entstanden mit „Smart Village People“ aus dem Interesse der Bürgerschaft heraus die ersten LoRaWAN-Gateways und Umweltsensoren. In der Umsetzung der Maßnahme „Planen mit Daten“ zeigte sich eine deutliche Sensibilisierung von Zivilgesellschaft und Verwaltung für die Themen Trockenheit und Regenwassernutzung. Aus diesem Interesse und der vorhandenen Infrastruktur entstand die Idee, die Bodenfeuchtemessung konsequent als Citizen Science zu organisieren.
Erreicht werden soll eine belastbare, kleinräumige Datengrundlage zur Bodenfeuchte im Hohen Fläming, die sowohl kommunale Entscheidungen – Gießmanagement, Potenzialräume für Wasserrückhalt und Schwammstadt-Maßnahmen, Waldumbau – als auch das Handeln von Landwirtschaft, Forst und privaten Haushalten unterstützt. Die Herangehensweise ist bewusst technisch-praktisch und konsequent quelloffen: Alle Komponenten sind so gewählt, dass andere Kommunen sie mit möglichst geringen Kosten nachnutzen können.
Technische Herangehensweise
- Bedarfsorientierter Ausbau des LoRaWAN-Netzes für die Anbindung der Messstellen; die Endausbaustufe ist auf ca. 16 Gateways ausgelegt
- Bodenfeuchtemessung in zwei bis vier Tiefen je Station (10, 30, 60 und 80 cm) über unterschiedliche Bodenarten und Landnutzungen hinweg
- Entwicklung eines preisgünstigen Sensorkits, das Bürgerwissenschaftler:innen selbst aufbauen, installieren und warten können
- Datenhaltung und -verarbeitung auf einem skalierbaren, mandantenfähigen Open-Source-Stack (ThingsBoard CE, PostgreSQL, Webserver)
- Öffentliche Wasserkarte als Frontend: regelmäßig aktualisierte Zeitreihen je Messstelle und Tiefe, Farbskalen zur schnellen Einordnung der Trockenheitsgefährdung
- Sicherung der Datenqualität durch Plausibilisierung sowie tiefen- und bodenartbezogene Referenzmessungen, damit Standorte untereinander vergleichbar werden
- Anreicherung um Metadaten zu Bodenart und Landnutzung, um Zusammenhänge zur Wasserhaltefähigkeit sichtbar zu machen
- Perspektivisch: Einbindung weiterer Datenquellen wie Niederschlag und Pegelstände
Vorgehensweise und Zwischenergebnisse
- Planung: Auswahl der Messstandorte gemeinsam mit lokalen Akteuren, Auslegung des LoRaWAN-Netzes
- Sensorkit: Hardware- und Softwareentwicklung, Testphase, Optimierung → einsatzreifes, replizierbares Kit
- Pilotphase: erste Messstationen gemeinsam mit Bürger:innen installiert, Datenqualität validiert
- Wasserkarte: Datenanbindung, Visualisierung und Testbetrieb → öffentlich erreichbar
- Qualifizierung: VHS-Kurse, Workshops und gemeinsame Feldinstallationen als dauerhafte Formate
- Netzausbau: 78 Messstationen in Betrieb (Stand Mai 2026); der jeweils aktuelle Ausbaustand ist auf der Wasserkarte einsehbar
- Wissensangebot: Tutorials, Vorlagen und Anleitungen zur Nachnutzung; Veröffentlichung von Quellcode und Einrichtungshinweisen unter gitlab.opencode.de/bad-belzig
- Verstetigung: regelmäßige Austauschformate zur gemeinsamen Dateninterpretation und Ableitung regionaler Wasserschutzziele
Die Wassermeisterei ist ein eigenständiges Projekt des Vereins Lebendiger Lernort Arensnest e. V., das unabhängig von der Stadt Bad Belzig besteht. Zur Umsetzung des Modellprojekts Smart Cities haben Verein und Stadt eine Kooperation geschlossen: Die Stadt leitet als Zuwendungsempfängerin Fördermittel an den Verein weiter, der damit im Rahmen der Wassermeisterei den Citizen-Science-Anteil der Maßnahme „Planen mit Daten“ umsetzt. Der Verein bringt wissenschaftliches Know-how ein, verantwortet Workshops und VHS-Kurse, Aufbau und Wartung der Sensorik sowie die Entwicklung des Sensorkits und leistet zusätzlich Eigenmittel und ehrenamtliches Engagement. Die Stadt stellt die technische Basis bereit – LoRaWAN-Netz, Klimadaten-Plattform mit Wasserkarte sowie Mittel für Beschaffung und Entwicklung von Hard- und Software – und steuert die Umsetzung über die Zukunftsschusterei, das Projektbüro der Stadtverwaltung.
Getragen wird die Kooperation durch regelmäßige Abstimmungsrunden, in denen technische Weiterentwicklungen, neue Messstationen und die Auswertung der Daten gemeinsam geplant werden.
Bürger:innen sind aktiv eingebunden: Sie installieren Sensoren, betreuen Messstationen und interpretieren ihre eigenen Daten in moderierten Austauschformaten. Darüber hinaus bestehen enge Verbindungen zu regionalen Landwirt:innen, Waldbesitzer:innen und weiteren lokalen Akteuren, die ihre Flächen zur Verfügung stellen und die Ergebnisse in ihre Bewirtschaftungsentscheidungen einfließen lassen. So entsteht ein Netzwerk, das Wissenschaft, Kommune und Zivilgesellschaft miteinander verbindet.
Erkenntnisse
Mit LoRaWAN-Gateways, Messstationen und Sensoren ist ein regionales Messnetz entstanden, das die Bodenfeuchte zeitnah sichtbar macht und erstmals kleinräumige Daten zur Wasserverfügbarkeit im Hohen Fläming liefert.
Die Wasserkarte stellt diese Informationen verständlich dar und ermöglicht es Bürger:innen, Landnutzenden und kommunalen Entscheidungsträger:innen, Trockenheitsrisiken besser einzuschätzen und Veränderungen im Bodenwasserhaushalt unmittelbar zu verfolgen.
Neben der technischen Infrastruktur ist ein aktives Citizen-Science-Netzwerk gewachsen. Auf der Projektwebseite der Wassermeisterei stehen unter der Rubrik „Wasserwissen“ Anleitungen, Tutorials und Vorlagen bereit (wassermeisterei.org/wasserwissen).https://wassermeisterei.org/wasserwissen/
Viele Projektziele wurden bereits erreicht: Das Projekt wird in der Bürgerschaft positiv aufgenommen, die technische Infrastruktur läuft stabil, und die Wasserkarte wird kontinuierlich weiterentwickelt. Die geplante Zahl von 100 Messstationen ist mit 78 Stationen (Stand Mai 2026) in Reichweite. Erste Interessensbekundungen anderer Kommunen zeigen, dass der Ansatz überregional Wirkung entfalten kann.
Auf technischer Ebene war die Entwicklung eines geeigneten, skalierbaren Software-Stacks eine Herausforderung. Der zunächst verwendete Stack auf Basis von Node-RED, InfluxDB und Grafana erwies sich als wenig skalierbar; zudem stieg der Wartungsaufwand mit wachsender Sensoranzahl deutlich. Bei der Umsetzung führte mangelnde IoT-Erfahrung beauftragter Dienstleister zu deutlichen Verzögerungen, die erst durch einen Dienstleisterwechsel behoben werden konnten. Auch die Auswahl geeigneter Sensorik erwies sich wiederholt als schwierig.
- Für jedes Teilziel eine Messgröße definieren, die ohne Zusatzaufwand aus dem laufenden Betrieb ablesbar ist und regelmäßig erhoben und dokumentiert wird, etwa die Anzahl aktiver Sensoren, die Anzahl nutzender Organisationen oder die Verfügbarkeit des Netzes. Eine nachträgliche Rekonstruktion von Kennzahlen ist nach mehreren Projektjahren nur eingeschränkt möglich.
- Die Frage des Betriebs nach Förderende parallel zum Netzaufbau klären, nicht nachgelagert. Der Betreiber bestimmt Anforderungen an Hardware, Namenskonventionen und Dokumentation mit.
- Bei bestehendem Altbestand zu Projektbeginn eine Bestandsaufnahme mit Eigentümer, Modell, Standort, Anbindung und Betreuung je Gerät erstellen. In Bad Belzig war die Zuordnung einzelner Altgeräte zu Eigentümern und Verantwortlichkeiten über den Projektverlauf hinweg mehrfach zu klären.
- Den Zugang zum Netzwerkserver-Account und zu weiteren Administrationskonten von Beginn an bei der Kommune ansiedeln, nicht bei einem Projektpartner oder Dienstleister.
- Die Technologiefrage getrennt für Sensorebene, Gateway-Backhaul und bandbreitenintensive Anwendungen entscheiden. Ein Nebeneinander mehrerer Übertragungswege ist der Regelfall.
- Die Begründung der Technologiewahl schriftlich fixieren. Sie wird später für Vergabeunterlagen, Förderberichte und Verhandlungen mit Mitnutzern benötigt.
- Den Software-Stack bereits in der Planungsphase auf die später erwartete Größe des Sensornetzes auslegen.
- Bei der Vergabe Dienstleistern mit nachgewiesener Erfahrung im IoT-Bereich den Vorzug geben.
- Vor größeren Beschaffungen verschiedene Sensorsysteme an einem Teststandort erproben und dafür Zeit und Mittel einplanen.
