Versickerungstest kf-Wert

Bestimmung des kf-Wertes mit einem einfachen Versickerungstest

Durchführung: Versickerungstest

Der kf-Wert kann im Gelände direkt im Boden mit einem einfachen Versickerungstest überschlägig bestimmt werden. Dabei wird eine kleine Grube von ca. 50 x 30 cm bis ca. 30 cm Tiefe (bis unter den Mutterboden) ausgehoben und mit 2-3 cm Feinkies ausgefüllt.

Es wird seitlich ein Maßstab (Zollstock) angebracht und dann Wasser eingefüllt und so lange vorgewässert, bis etwa das Volumen der Grube versickert ist (hier ca. 40-45 Liter). Dabei wird aber immer Wasser nachgefüllt.

Die eigentliche Messung erfolgt dann nach Befüllung mit Ablesung der Anfangshöhe und nach einem Zeitintervall von ca. 10 bis 30 min. die weitere Höhe des Wasserspiegels (= instationäre Messung). Daraus wird die versickerte Wassermenge berechnet (sie kann auch mit dem Einfüllgefäß gemessen werden). Diese Messung sollte 2 bis 3 mal wiederholt werden, bis sich nur noch ein geringer Unterschied ergibt.

Bei dieser einfachen Feldmethode wird der kf-Wert überschlägig ermittelt. Das Ergebnis dient zur ersten Einschätzung der Bodenduchlässigkeit. Man sieht dabei auch schon, wie schnell oder langsam das Wasser im Boden versickert.

Formel zur Berechnung des kf-Wertes

Im Beispiel ist die Grube 50 cm lang und 30 cm breit (A = 0,15 m²). Die Wassermenge bei einer Höhendifferenz von 7 cm in 10 min. beträgt 10,5 Liter. Daraus berechnet sich nach der einfachen Formel (s. Abbildung) ein kf-Wert von ca. 1,2*10-4 m/s.

Er liegt über dem „durchlässigen Bereich“ von 1*10-4 bis 1*10-6 m/s im unteren „stark durchlässigen Bereich“ von 1*10-2 bis 1*10-4 m/s nach DIN 18130 Teil 1.

Formel: einfacher Versickerungstest

Berechnung des kf-Wertes mit wirksamer Versickerungsfläche

Auf der Seite „Versickerungsfläche“ sind mehrere Beispiele mit unterschiedlichen Wasserständen im Baggerschurf unter Berücksichtigung der seitlichen Versickerungsflächen aufgeführt.

Hier folgt das o.g. Beispiel einer kleinen Grube bei einem Anfangs-Wasserstand von 15 cm und einer Absenkung um 7 cm. Die wirksame Versickerungsfläche ist um mehr als das Doppelte erhöht und der kf-Wert damit mehr als halbiert.

Formel: kf-Wert bei wirksamer Versickerungsfläche

Anmerkung

Bei einem unterschiedlich hohen Wasserstand kommt es durch die geänderte Druckhöhe auch zu einer Veränderung der Sickergeschwindigkeit und damit der Zeit. Dazu habe ich o.g. Beispielberechnungen durchgeführt. Je höher die Druckhöhe (bei hier gleicher Zeit), desto größer wird die Versickerungsfläche und um so kleiner der damit errechnete kf-Wert.

Ob sich dabei die Versickerungszeit in gleichem Maße verändert, bleibt z.Zt. noch unklar. Dazu sind vergleichende Versuche erforderlich.