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Bodenfeuchte-Messnetz der Ostschweizer Kantone
und des Fürstentums Liechtenstein

Inhalt

Projektinfos

Das Messnetz
Die Ostschweizer Kantone Appenzell Ausserrhoden, Appenzell Innerroden, Glarus, Graubünden, St.Gallen, Schaffhausen und Thurgau sowie das Fürstentum Liechtenstein betreiben ein Netz mit Tensiometerstationen zur Messung der Bodenfeuchte oder Saugspannung im Boden. Niederschlagschläge werden ebenfalls erfasst. Das Messkonzept lehnt sich stark an das bewährte Projekt der Bodenschutzfachstelle des Kantons Zürich an. Diese stellt auch ihre Daten für die gemeinsame Webseite zur Verfügung.

Die Stationen repräsentieren verschiedene Klimazonen. Die Standorte werden als Dauerwiese genutzt. Die Böden sind meist normal durchlässig und tiefgründig. (Zusätzliche Informationen zu den Standorten und den Böden können bei 'Standorte' eingesehen werden).
Die Stationen sind mit je fünf Tensiometern im Oberboden (20 cm u.T.) und im Unterboden (40 cm u.T.) ausgerüstet. Die Messwerte werden jeweils am Montag, Mittwoch und Freitag vom Mitte März bis Mitte November abgelesen. Im Winter ist der Betrieb aus technischen Gründen eingestellt.

Zweck der Messungen
Der Saugspannung als Mass für die Feuchte und die Tragfähigkeit des Bodens kommt bei Erdarbeiten eine zentrale Bedeutung zu. Je nach Situation zulässige Maschineneinsätze für bodenschonendes Arbeiten können direkt von der gemessenen Saugspannung abgeleitet werden.
Die Bodenschutzfachstellen verfolgen mit der Betreibung des Messnetzes folgende Ziele:

  • Förderung des Verständnisses für das Abtrocknungsverhalten von Böden.
  • Förderung der schonenden Bearbeitung von Böden.
  • Bereitstellen von Saugspannungsdaten als Dienstleistung für alle Interessierten.
  • Bereitstellen eines Hilfsmittels zur realistischen Planung von Bodenrekultivierungen nach den kantonalen Richtlinien.
  • Motivation aller Akteure (Bauleute, Kiesabbauer, Landwirte, Planer und Berater), die Saugspannung als 'handliches' Kriterium selbstverständlich in die Planung und Durchführung von Erdarbeiten einzubeziehen


Aussagekraft der Messdaten
Die Bodenfeuchte wird nicht nur vom Niederschlag, sondern massgeblich von den Bodeneigenschaften am Messort beeinflusst. Messungen an einem einzelnen Standort sind streng genommen nur für diesen Standort aussagekräftig. Bei der Übertragung der Resultate auf die Standort-Gemeinde oder eine ganze Region, ohne Kenntnis der jeweiligen Bodenverhältnisse, ist daher Vorsicht geboten.
Dank den Daten aus dem Messnetz lassen sich aber saisonal- oder witterungsbedingte Tendenzen ohne weiteres ableiten.

Was versteht man unter Saugspannung?
Ein Boden besteht aus festen Bestandteilen (Matrix) und dazwischenliegenden Hohlräumen. Diese sind strukturiert und stellen ein zusammenhängendes System für den Gas- und Wasserhaushalt im Boden dar. Bei Wassersättigung (z.B. nach einem starken Niederschlag und meist im Winter) sind alle Poren mit Wasser gefüllt. Bedingt durch die Schwerkraft entleeren sich grosse Poren sehr schnell. In den mittleren und den feinen Poren dagegen wird das Bodenwasser aufgrund von Kapillarkräften zurückgehalten.
Die Kraft, mit der das Wasser in den Poren des Bodens zurückgehalten wird, nennt man Saugspannung. Sie stabilisiert die festen Bodenteilchen und hat damit einen direkten Einfluss auf die mechanische Belastbarkeit des Bodens.
Die Saugspannung entspricht auch der Kraft, die Pflanzenwurzeln aufbringen müssen, um dem Boden Wasser zu entziehen.

Wie wird die Saugspannung gemessen?
Die Saugspannung wird mit sogenannten Tensiometern gemessen. Ein Tensiometer besteht aus einem porösen Hohlkörper aus Keramik (Keramikkerze) und einem wassergefüllten geschlossenen Rohr; ein Unterdruck-Manometer ist mit der Wassersäule im Rohr in Kontakt.

In trockenem Boden transportiert die Keramikkerze infolge ihre Kapillarität Wasser von innen nach außen, so dass im geschlossenen Rohr ein Unterdruck entsteht. Dieser Unterdruck - die Saugspannung - wird am Manometer abgelesen (grosser Wert = hohe Saugspannung).
Die gebräuchliche Masseinheit ist centibar [cbar] (1 cbar = 10 cm Wassersäule).
Bei hoher Saugspannung herrschen stabilisierende Kräfte zwischen den Bodenteilchen, und der Boden weist eine hohe Tragfähigkeit auf. Umgekehrt ist bei geringer Saugspannung ein Boden wenig belastbar und die Verdichtungsgefährdung entsprechend gross.

hohe Saugspannung = trocken
niedrige Saugspannung = feucht


Saugspannungsbereiche
Der Messbereich der Tensiometer beträgt 0 - 85 cbar. Eine andauernde Messung im Trockenen führt zum langsamen 'Leersaugen' des Tensiometers, so dass periodisch Wasser nachgefüllt werden muss.

cbar
Bodenzustand
0 - 6 gesättigt bis sehr nass
6 - 12 nass bis feucht
12 -20 feucht bis abgetrocknet
20 -50 trocken
>50 sehr trocken

 

weitere Informationen

Medienmitteilung vom 17.Juni 2011 

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