Quantitative Analyse von Wasseraufnahme- und Aggregatzerfallsraten als Funktion der Grenzflächeneigenschaften

Göbel, Marc-Oliver und Woche, Susanne Karoline und Bachmann, Jörg (2013) Quantitative Analyse von Wasseraufnahme- und Aggregatzerfallsraten als Funktion der Grenzflächeneigenschaften. In: Jahrestagung der DBG 2013: Böden - Lebensgrundlage und Verantwortung, 07.-12.09.2013, Rostock.

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Kurzfassung

Es ist bekannt, dass die Stabilität von Bodenaggregaten (AS) gegenüber hydraulischer Beanspruchung durch hydrophobe Oberflächeneigenschaften (Kontaktwinkel, KW >90°) erhöht wird. Über den Einfluss geringerer Benetzungshemmungen (KW <90°) ist dagegen nur wenig bekannt. Das Ziel dieser Arbeit ist daher, die spezifischen Effekte der Grenzflächeneigenschaften von fester (KW) und flüssiger Phase (Oberflächenspannung, OFS) auf die AS zu untersuchen. Das Überstauen luftgetrockneter Aggregate mit Wasser–Ethanol-Lösungen ermöglicht eine Differenzierung der AS und die Erfassung der Zerfallsdynamik. Die Benetzungseigenschaften werden durch Bestimmung des KW an intakten Aggregaten charakterisiert. Allgemein zeigen die Waldböden im Vergleich zu den landwirtschaftlich genutzten Böden eine höhere AS, wobei Aggregate aus dem Oberboden generell stabiler sind. Darüber hinaus ist ein deutlicher Zusammenhang zwischen AS und Benetzbarkeit erkennbar, d.h. die AS erhöht sich mit zu-nehmendem KW. Weniger als 10% der benetzungsgehemmten Aggregate (KW >40°, Wasseraufnahmerate <0.2 mm3 s^-0.5) sind nach einer Überstaudauer von 30 s zerstört, während nach dieser Zeit bereits 80% der benetzbaren Aggregate (KW <10°, Wasseraufnahmerate >0.25 mm3 s^-0.5) zerstört sind. Obwohl auch der Gehalt an organischer Substanz eine stabilisierende Rolle für die untersuchten Aggregate spielt (R2 = 0.38), erweist sich der Einfluss der Benetzbarkeit als weitaus bedeutender (R2 = 0.79). Die Berechnung der Penetrativität als Maß für die Kraft der in das Aggregat eindringenden Flüssigkeit demonstriert die Bedeutung der Grenzflächeneigenschaften der festen und flüssigen Phase für die Stabilität von Aggregaten gegenüber hydraulischer Beanspruchung.

Eintragstyp:	Konferenz- oder Workshop-Beitrag ("Berichte der DBG")
Stichwörter:	Aggregatstabilität, Benetzbarkeit, Infiltration, Kontaktwinkel
Bereiche:	Kommissionen > Kommission I: Bodenphysik und Bodenhydrologie
Benutzer:	Marc-Oliver Göbel
Hinterlegungsdatum:	18 Okt 2013 08:47
Letzte Änderung:	13 Dez 2015 16:27
URI:	https://eprints.dbges.de/id/eprint/878

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