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Hydraulische Leitfähigkeit

Lagerungsdichte und Porenvolumen

Die Trockenroh- bzw. Lagerungsdichten geben ein Maß für die Verfestigung des Bodens an. Voraussetzung für die Bestimmung ist eine ungestörte Probenahme in Stechzylindern (DIN 19683 Bl. 12). Die Trockenrohdichten geben bei bekannter Dichte der Festsubstanz des Bodens (i.d.R. 2,65 g / cm³) Auskunft über das Gesamtporenvolumen des Bodens. Sie erlauben aber keine Aussage über die Verteilung der Porengrößen und über deren Funktionalität. Auch besteht kein Zusammenhang mit den Stabilitätsverhältnissen der Bodenaggregate. So liegt z. B. bei konservierend bearbeiteten Böden, trotz hoher Trockenrohdichten, oft eine erhöhte Aggregatstabilität vor, die auf gute Strukturverhältnisse hinweist (NITZSCHE und SCHMIDT, 2002). Eine allgemeine Bewertung ermittelter Trockenrohdichten kann nach der Bodenkundlichen Kartieranleitung (AG Boden, 1994) vorgenommen werden.

  • < 1,25 g/cm3: sehr gering
  • 1,25 - 1,45 g/cm3: gering
  • 1,45 - 1,65 g/cm3: mittel
  • 1,65 - 1,85 g/cm3: hoch
  • > 1,85 g/cm3: sehr hoch

Der mit Wasser und Luft gefüllte Teil des Bodenvolumens, in dem alle Wasserbewegungs- und Belüftungsvorgänge ablaufen, wird als Porenraum oder Porenvolumen bezeichnet. Das Porenvolumen kann sowohl durch Berechnung aus der Trockenrohdichte als auch durch direkte Messung am Luftpyknometer nach LANGER ermittelt werden (DIN 19683 Bl. 13). Die physikalische Grundlage für die Bestimmung des Porenvolumens am Luftpyknometer bildet das Boyle-Mariottesche Gesetz: p x V = konst. (p = Druck; V = Volumen). Bei einer mittleren Trockenrohdichte werden in Abhängigkeit von der Bodenart folgende Porenvolumina (bezogen auf das Bodenvolumen) angenommen.

Mittlere Porenvolumina bei mittlerer Trockenrohdichte der vier Bodenartenhauptgruppen nach Bodenkundlicher Kartieranleitung (AG Boden, 1994)

Bodenartenhauptgruppe: Porenvolumen [%]

  • Ton: 41,0 - 44,5
  • Lehm: 38,5 - 40,0
  • Schluff: 40,5 - 41,5
  • Sand: 37,0 - 39,5