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Die Regenwasserexperten

Versickerungsversuche

Bei der dezentralen Regenwasserbewirtschaftung besteht ein wesentlicher Teil der Bewirtschaftungsarten aus der Versickerung von Niederschlagswasser. Um die Versickerungsleistung eines Bodens einschätzen zu können, werden vorhandene Werte aus Bodenkarten/-datenbanken, oder Bodengutachten verwendet. Stehen diese Informationen nicht zur Verfügung  muss der Wert im Gelände vor Ort ermittelt  werden. Für die Bestimmung von kf-Werten gibt es verschiedenste bodenkundliche Methoden.

DIN 19682-7 (2015-08)

In dieser DIN-Norm (DIN 19682-7) werden zwei Messverfahren im Feld (in situ stationäres und instationäres Verfahren) zur Bestimmung der Infiltrationsrate (Versickerungsintensität) festgelegt.

Der Kf-Wert ist der Durchlässigkeitsbeiwert, der die Versickerungsfähigkeit  von Böden beschreibt. Je größer der Wert, desto besser die Versickerungsfähigkeit. Folgende Einteilungen werden vorgenommen:

  •     Sehr stark durchlässig: kf >10-2 m/s
  •     Stark durchlässig: kf 10-2 - 10-4 m/s
  •     Durchlässig: kf 10-4 - 10-6 m/s
  •     Schwach durchlässig: kf  10-6 - 10-8 m/s
  •     Sehr schwach durchlässig:kf  < 10-8 m/s

Ein mögliches Messverfahren, um die Bestimmung der Infiltrationsrate durchzuführen, erfolgt nach DIN 19682-7 mit dem Doppelring-Infiltrometer.

Doppelring-Infiltrometer

Für die Bestimmung des Infiltrationsvermögens eines Bodens wird in der Bodenkunde oft das sogenannte „Doppelring-Infiltrometer“ verwendet. Die nachstehende Abbildung zeigt den Doppelring, wie er auf die Erdoberfläche aufgesetzt und mit Wasser zur Versickerung befüllt wird. Eine Gebrauchsanweisung zur Anwendung der Methode, d.h. die Bestimmung des Infiltrationsvermögens des Bodens findet sich unter folgendem Link.

Abbildung 1: : Doppelring-Infiltrometer im Einsatz

Diese Methode eignet sich für die in situ Messung zur Festlegung von Kf-Werten für Versickerungsmaßnahmen, wenn der Durchlässigkeitsbeiwert direkt an der Oberfläche gemessen werden soll. Das gilt z.B. für Flächenversickerung oder Versickerungsbecken.  

Open-End-Test

Eine weitere Methode zur Ermittlung des Durchlässigkeitsbeiwertes ist der Open-End-Test. Dieser hat im Vergleich zu vielen anderen Versuchsaufbauten den Vorteil, dass der kf-Wert relativ einfach in verschiedenen Horizonten des Bodens ermittelt werden kann. Das ist für dezentrale Anlagen besonders wichtig, weil die Versickerungsfront aus der Anlage in den anstehenden Boden i.d.R. (Ausnahme Flächenversickerung) nicht an der Oberfläche stattfindet.

Abbildung 2: Open-End-Test aufgebaut

Es handelt sich bei dem Open End Test um eine einfache Versuchsanordnung (zit. bei LANGGUTH, H.-R. und VOIGT, R. (1980). Wie in der vorhergehenden Abbildung dargestellt, handelt es sich um eine Einfachrohranordnung. Im Gegensatz zu anderen Verfahren geht bei diesem Versuch die infiltrierte Wassermenge bei konstanter Druckhöhe direkt in die Bestimmungsgleichung ein.

Die Verfahrensweise kann über folgenden Link heruntergeladen werden.

In umfangreichen Feldversuchen ist nachgewiesen worden, dass mit diesem Versuchsaufbau in gleicher Weise zuverlässige Versickerungsraten ermittelt wurden, wie mit den Doppelrohrmethoden nach BOUWER H. (1986).

Wegen der Robustheit und der guten Reproduzierbarkeit des Open-End-Tests hat diese Methode deutliche Vorteile gegenüber den anderen Methoden. Sie wird deshalb als eine geeignete Methode zur Ermittlung des Kf-Wertes empfohlen.

Literatur

  • BOUWER, H. 1986: Intake rate: cylinder infiltrometer. (In: methods of soil analysis, part I. Phydical and mineralogical methods. Agronomy Monograph no. 9 [2nd ed.]. Am. Soc. Of Agronomy, Soil Sc. Soc. Of America

  • DIN 19682-7 Bodenbeschaffenheit – Felduntersuchungen Teil 7: Bestimmung der Infiltrationsrate mit dem Doppelring-Infiltrometer

  • LANGGUTH, H.-R. und VOIGT, R. (1980): Hydrogeologische Methoden, Springer Verlag, Berlin

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Autor
Dipl.-Geogr. Stephan Bandermann
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