Ableitung der thermischen Bodenfunktionen anhand von Körnung und Porengrößenverteilung als Grundlage für In-situ-Vorhersagen des Bodenwärmehaushaltes

dc.contributor.author Horn, Rainer
dc.contributor.author Lu, Yili
dc.contributor.author Ren, Tusheng
dc.contributor.author Horton, Robert
dc.contributor.author Mordhorst, Anneka
dc.contributor.author Fleige, Heiner
dc.contributor.department Agronomy
dc.date.accessioned 2022-02-28T18:03:12Z
dc.date.available 2022-02-28T18:03:12Z
dc.date.issued 2021
dc.description.abstract Zu den Beeinträchtigungen natürlicher Bodenfunktionen auf Leitungsbaustellen (wie z. B. zur Strom- und Fernwärmeversorgung) zählen neben Bodenstruktur- und Porenfunktionsstörungen auch Veränderungen der standortspezifisch variablen thermischhydraulischen Eigenschaften im Bereich der Leitungsgräben. Auf der Grundlage der in der „KA5“ (Ad-hoc-AG Boden, 2005) zusammengestellten Werte der Porengrößenverteilung für die einzelnen Bodenarten lassen sich für unterschiedliche Trockenrohdichtebereiche mithilfe des mathematischen Modells von Xie et al. (2018) die volumetrische Wärmekapazität (C), Wärme- (λ) und Temperaturleitfähigkeit (k) in Abhängigkeit vom Matrixpotenzial (pF-Wert) berechnen. Diese berechneten Daten werden tabellarisch für das Bodenartenspektrum nach KA5 dargestellt sowie exemplarisch für ausgewählte Bodenarten (Sl3, Lt2, Tu3) und Klassenbereiche der Trockenrohdichte veranschaulicht. Es zeigen sich die typischen Kurvenverläufe für C (linearer Anstieg), λ (zunehmend abflachender Anstieg) und k (Anstieg mit Umkehr zu negativer Steigung) und deren Zunahme mit steigender Trockenrohdichte (1,1–1,7 g cm−³). k variiert unter Berücksichtigung der Anteile aus Ton, Schluff und Sand innerhalb der Bodenarten. Hier unterscheiden sich die Kurvenverläufe zwischen geringer und hoher Trockenrohdichte beispielsweise stärker für „Sl3“ als für die feinkörnigere Bodenart „Tu3“. Mithilfe dieser Datensätze lassen sich u. a. Veränderungen des Wärmehaushaltes und der thermisch-hydraulischen Bodeneigenschaften bei Leitungsvorhaben vor Beginn der Baumaßnahmen prognostizieren, werden insbesondere Bodenart und Trockenrohdichte anhand von Bohrstockkartierungen auf diesen Standorten bestimmt.
dc.description.comments This article is published as Rainer Horn, Yili Lu, Tusheng Ren, Robert Horton, Anneka Mordhorst, Heiner Fleige. "Ableitung der thermischen Bodenfunktionen anhand von Körnung und Porengrößenverteilung als Grundlage für In-situ-Vorhersagen des Bodenwärmehaushaltes." Die Bodenkultur: Journal of Land Management, Food and Environment 72 (2021):33-43. doi:10.2478/boku-2021-0004. Posted with permission. This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 3.0 License.
dc.identifier.uri https://dr.lib.iastate.edu/handle/20.500.12876/7rKoXqkr
dc.language.iso de
dc.publisher © 2021 Rainer Horn, Yili Lu, Tusheng Ren, Robert Horton, Anneka Mordhorst, Heiner Fleige
dc.source.uri https://doi.org/10.2478/boku-2021-0004 *
dc.subject.keywords Bodenarten
dc.subject.keywords Porengrößenverteilung
dc.subject.keywords Modellierung
dc.subject.keywords Wärmeleitfähigkeit
dc.subject.keywords Temperaturleitfähigkeit
dc.subject.keywords Wärmekapazität
dc.title Ableitung der thermischen Bodenfunktionen anhand von Körnung und Porengrößenverteilung als Grundlage für In-situ-Vorhersagen des Bodenwärmehaushaltes
dc.type Article
dspace.entity.type Publication
relation.isAuthorOfPublication d3fb0917-6868-417e-9695-a010896cfafa
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