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Hydraulische Leitfähigkeit (kf - Wert)

Die Wasserdurchlässigkeit (hydraulische Leitfähigkeit) eines Bodens kann nicht einfach aus dem Porenraum, der Porengrößenverteilung und der Porenfüllung ermittelt werden, da sie auch von der Porenform und vor allem von der Porenkontinuität abhängig ist. Die Methode zur Bestimmung der gesättigten Wasserleitfähigkeit (kf- Wert) untersucht den Einfluss des Bodens bzw. seines Porensystems auf das ihn durchströmende Wasser (DIN 19683 Bl. 9). Physikalische Grundlage dieser Methode bildet das Fließgesetz nach Darcy, das die Berechnung des kf- Wertes für filterartige Stoffe unter Berücksichtigung der durchfließenden Wassermenge, des hydraulischen Gradienten und der Querschnittsfläche, z. B. der ungestört entnommenen Bodenprobe, ermöglicht. Die Abhängigkeit der hydraulischen Leitfähigkeit von der Bodenart demonstriert die folgende Tabelle (in Anlehnung an AG Boden (1994): Bodenkundliche Kartieranleitung).

Tab.7: Einstufung der Wasserdurchlässigkeit im wassergesättigten Boden

kf-Werte (cm / d) Bezeichnung Bodenarten Beispiele
kf 1 < 1 sehr gering U,tU Pseudogley, Knickmarsch, Knickhorizonte
kf 2 1 -10 gering tU - uL Pseudogley, weniger ausgeprägte Knickhorizonte, st.zers. Moorböden oder Torfe
kf 3 10 -40 mittel uT - lT Parabraunerden, schluffreiche tonarme Schichten, mittel zersetzteTorfe
kf 4 40 - 100 hoch fS,utL Horizonte mit guter Gefügeentwicklung, fein - bis mittelkörnige Sande, mittel bis schwach zers. Torfe
kf 5 100 - 300 sehr hoch mS Horizonte mit sehr guter Gefügeentwicklung, mittelkörnige Sande, schwach zersetzte Torfe
kf 6 > 300 äußerst hoch gS, G Grobsande, Kiese, schilfdurchwurzelte Tone, sehr schwach zers. Torfe

Die dargestellten Werte für die gesättigte Leitfähigkeit geben die Bedingungen für das Fließen in der wassergesättigten Bodenmatrix an. So ist der enge Bezug zwischen der Bodenart und der Wasserleitfähigkeit zu erklären. Bedeutung hat dieser Wert z. B. für die Ermittlung der Dränbedürftigkeit von Ackerflächen bzw. für die Berechnung der Dränabstände. Die Fließprozesse im Boden sind jedoch i. d. R. komplexer als es die in Tab. 7 dargestellten Werte vermuten lassen. Insbesondere wenn die Wasserbewegung auch in Makroporen stattfinden kann, sind i. d. R. sehr viel höhere gesättigte Leitfähigkeiten zu beobachten. Besonders ausgeprägt ist dies auf Böden, die in ihrem Aufbau dauerhaft geschont werden, wie es für Grünlandböden und Böden unter dauerhaft konservierender Bearbeitung typisch ist. Die z. B. auf mehrjährig konservierend bearbeiteten Pseudogleyen gemessenen kf-Werte liegen bei Berücksichtigung der Makroporen um ein Vielfaches (zwei bis drei Zehnerpotenzen) über den entsprechenden Werten in Tab. 7 (NITZSCHE und SCHMIDT, 2002).