Feldmethoden

Bestimmung des kf-Wertes in Feldversuchen

Der kf-Wert kann im Gelände direkt im Boden mit einem in-Situ-Versickerungsversuch bestimmt werden. Bei diesen Feldmethoden wird das Ergebnis mit einem Korrekturfaktor von 2 malgenommen und dann als Bemessungs-kf-Wert verwendet. Damit schneiden die Feldmethoden besser als Laboruntersuchungen ab. Später bei der Bemessung wird der kf-Wert in der Formel durch den festen Faktor 2 dividiert.

Die Versickerungsversuche werden i.d.R. in der wasserungesättigten Bodenzone durchgeführt. Durch die Lufteinschlüsse ist dieser Wert geringer als unter Wassergesättigung. Das wird aber durch eine ausreichend lange Vorwässerung ausgeglichen. Die Ergebnisse nähern sich dann einem realistischen Endwert an.

Verschiedene Feldmethoden für unterschiedliche Tiefen:

  • Grube (einfacher Sickertest, in ca. 20 bis 30 cm Tiefe)
  • Schurf (Baggerschurf: Sickertest/Schluckversuch, in ca. 60 bis 80 cm (ggf. auch bis 200 cm) Tiefe)
  • Doppelring-Infiltrometer (oberflächennah, bis ca. 10 / 20 cm Tiefe)
  • Versickerungsrohr in einer kleinen Grube (meine Methode, ab ca. 30 bis 60 cm Tiefe)
  • open-end-test (verrohrte Sondierbohrung, in ca. 1 bis 2 m Tiefe)
  • offenes Bohrloch (i.d.R. im Grundwasserbereich, Tiefe mehrere Meter)
  • verrohrtes Bohrloch (slug & bail-test im Grundwasser, Tiefe mehrere Meter)
  • verrohrtes Bohrloch (Pumpversuch im Grundwasser, Tiefe mehrere Meter)

Auf meinen Seiten geht es im Wesentlichen um meine Versickerungsmethode, die Sie auch selbst anwenden können. Dazu habe ich auch weitere Versickerungstests mit Formeln beschrieben, sowie z.B. den open-end-test, den ich auch selbst durchführe, oder den Schluckversuch im Baggerschurf. Laboruntersuchungen und Bohrlochtests im Grundwasserbereich werden hier nicht behandelt.

Einfacher Versickerungsversuch – Versickerungstest

Versickerung in einer kleinen Grube

Oberflächennah bis ca. 30 cm Tiefe ist ein einfacher Versickerungstest mit schnellem Ergebnis durchführbar. Er ist für eine flache Muldenversickerung gedacht. Dazu wird eine kleine Grube ausgehoben, mit Wasser gefüllt und die versickerte Wassermenge pro Zeiteinheit bzw. die Sickerhöhe gemessen. Der Test wird 2 bis 3 mal wiederholt. Es sind je nach Bodendurchlässigkeit sind ca. 50 bis 100 Liter Wasser bereitzustellen. Der kf-Wert wird überschlägig und einfach berechnet (s. Beispielberechnung).

Versickerung im Baggerschurf

In größerer Tiefe wird das Gleiche in einem Baggerschurf gemacht. Dazu ist immerhin technisches Gerät erforderlich. Er ist für tiefere Tiefen, z.B. für eine Rigolenversickerung gedacht. Bei diesem „Schluckversuch“ sind größere Wassermengen erforderlich. Die einfache Auswertung erfolgt wie beim Versickerungstest (s. Beispielberechnung).

Versickerungsversuch – Grube mit Versickerungsrohr

Meine Variante ist abgewandelt von der Methode mit dem Doppelring-Infiltrometer, die ähnlich mit einer definierten Versickerungsfläche funktioniert. Sie ist ausführlich mit Bildern auf der Seite Versickerungsversuch durchführen beschrieben. Der Versuch ist einfach als instationärer Versuch selbst durchzuführen und auszuwerten. Es müssen die Wassermengen pro Zeitintervall genau gemessen werden. Das ist 9 mal zu wiederholen. Die Auswertung wird automatisiert durchgeführt (s. Video).

Ich mache den Versickerungsversuch auch gern mit einem Sensor und einer kleinen Pumpe als stationären Versuch, wie im Titelbild abgebildet. Dabei bleibt die Druckhöhe durch ständige Wasserzugabe kostant.

Versickerungsversuch – open-end-test

Ist schon eine mögliche Rigolenversickerung geplant, kann der kf-Wert in der Tiefe der Rigolenbasis recht einfach durch einen open-end-test ermittelt werden. Dazu wird eine Vorsondierung zur Aufnahme des Schichtenprofils durchgeführt und eine weitere bis zur Bodenschicht der geplanten Rigolentiefe bzw. der vorher angetroffenen und geeigneten Schicht.

In das Sondierloch wird ein dünnes, anliegendes PE-Rohr bis zur Basis eingeführt und mit Wasser mehrmals gefüllt (Vorwässerung). Zur Messung werden die Wassermengen im Zeitintervall bis zum Rand nachgefüllt und das Volumen in ml gemessen. Daraus wird dann später die Höhendifferenz und damit der kf-Wert berechnet (s. Beispiel). Hierbei ist im Feld zur Messung nur eine geringe Wassermenge erforderlich, ein 10 Liter-Kanister reicht i.d.R. aus.

Bei rel. guten Durchlässigkeiten ist der open-end-test mit 10 Messungen in 10 bis 12 Minuten durchzuführen (selbst gemessen mit kf = 1,7*10-5 m/s)