Allgemeine Informationen

Wofür werden Bodenproben genutzt?

Anhand der Untersuchung von Bodenproben sind Aussagen bezüglich der Bodenqualität, der Bodenbelastung, des Bodenlebens, dem zu erwartenden Verhalten eines Bodens und dessen Eignung für einen bestimmten Zweck möglich. An den Proben können physikalische und chemische Parameter bestimmt werden, welche direkt oder indirekt Aufschluss über die jeweilige Fragestellung geben. Der Vergleich der Parameter in verschiedenen Tiefen erlaubt Aussagen über die Bodenschichtung, aber auch über die Verteilung von Wasser und Nähr- oder Schadstoffen im Boden, sowie die Tiefe anthropogener Beeinflussungen.


Typische Fragestellungen sind:

  • Erhalt von Informationen zum Bodenaufbau/der Bodenschichtung
  • Aussagen zum Nährstoff- und Humusgehalt eines Bodens
  • Informationen zu Vorkommen, Häufigkeit und Aktivität von Bodenorganismen inklusive Schädlingen
  • pH-wert-Bestimmung des Bodens
  • Bestimmung der Korngrößenwerteilung zur grundlegenden Charakterisierung eines Bodens
  • Bestimmung von Parametern des Wasser- und Lufthaushaltes (zum Beispiel Porenvolumen, hydraulische und pneumatische Leitfähigkeit, Retentionskurve)
  • Bestimmung mechanischer Bodenparameter zur Bewertung der Stabilität des Bodens (zum Beispiel Druckempfindlichkeit oder Scherfestigkeit)
  • chemische Untersuchung zum Nachweis von Schad- und Gefahrenstoffen im Boden


Die Möglichkeiten der Auswertung von Bodenproben sind sehr vielfältig. Dementsprechend vielfältig sind auch die Anwendungsgebiete im wissenschaftlich und wirtschaftlichen Bereichen, in denen Bodenbeprobungen durchgeführt werden.

  • Landwirtschaft
  • Forstwirtschaft
  • Bodenkunde inkl. Bodenökologie
  • Geologie
  • Hydrologie
  • Altlastenüberwachung, -bewertung und -sanierung
  • Baugewerbe

Herausforderungen bei der Bodenbeprobung

Für jede Art der Bodenuntersuchung  gilt, dass das Ergebnis der Untersuchung immer nur so gut sein kann, wie die Güte der Proben. Die unterschiedlichen Fragestellungen und Untersuchungsmöglichkeiten stellen jedoch unterschiedliche Anforderungen an eine Bodenprobe. Die Güte kann demnach nicht pauschal bewertet werden, sondern richtet sich danach wie gut die notwendigen Anforderungen erfüllt sind. Generell gilt jedoch, dass die Probe repräsentativ sein muss. Das heißt, sie sollte die zu untersuchende Eigenschaft in einer für den Standort typischen Weise widerspiegeln.
Hierfür muss zunächst der „Standort“ genauer definiert werden. Für welche Skale sollen die gewonnenen Ergebnisse repräsentativ sein? Von einzelnen Messpunkten, Bodenprofilen und Schürfen über Äcker oder Waldgebiete bis hin zu gesamten Regionen können geplante Untersuchungsgebiete ganz unterschiedliche Dimensionen aufweisen. Inhomogenitäten innerhalb dieses Untersuchungsgebietes müssen bei der Probenahme berücksichtigt werden.  Insbesondere Probengröße, Probenanzahl und die Verteilung der Probenamestellen über das Untersuchungsgebiet hängen hiervon ab.
Im Weiteren muss die zu untersuchende Eigenschaft bei der Probenentnahme erhalten bleiben. Bei reinen Massenbetrachtungen und chemischen Analysen muss lediglich der zu betrachtende Bestandteil unbeeinflusst im Boden enthalten bleiben. Die Struktur des Bodens ist hier nicht entscheidend. Die Proben können gestört entnommen werden. Jedoch müssen Wechselwirkungen zwischen den Materialien der Probenahmegeräte (Bohrer, Aufbewahrungsgefäße etc.) und dem zu untersuchenden Stoff beachtet und vermieden werden. Für bodenphysikalische Untersuchungen und Fragestellungen zum Wasser- und Lufthaushalt  können die chemischen Eigenschaften des Materials weitgehend außer acht gelassen werden. Hier ist es jedoch entscheidend die Bodenstruktur bei der Probenahme und bis zur Untersuchung zu erhalten. Die Bodenprobe muss ungestört gewonnen werden.
Die Art der Probenahme, sowie das verwendete Werkzeug müssen an die Fragestellung angepasst sein. Gern helfen wir Ihnen dabei, die passende Strategie für Ihre Anwendung zu erarbeiten und die passende Beprobungstechnologie dafür zu finden.

Welche Arten von Bodenproben gibt es?

Folgende Arten von Bodenproben werden unterschieden:


Gestörte Bodenproben

Die ursprüngliche Lagerung und Struktur des Bodens wird bei der Entnahme zerstört. Die Repräsentativität des entnommenen Materials ist ein maßgebliches Gütekriterium.
Für chemische Untersuchungen zur Bestimmung des aktuellen Wassergehaltes  und zur  Bestimmung der Korngrößenverteilung ist diese Art der Probenahme im Allgemeinen ausreichend.


  • Mischproben: Bodenmaterial wird mit Schaufel, Hohlmeisel oder Bohrer entnommen und ohne Berücksichtigung der Bodenstruktur in ein Transportgefäß oder eine Tüte überführt. Mischproben können über verschiedene Tiefen oder über größere Flächen entnommen werden, um den Einfluss von Inhomogenitäten zu berücksichtigen.


Ungestörte Bodenproben
Die ursprüngliche Lagerung und Struktur des Bodens bleibt in der Probe erhalten. Die möglichst geringe Beeinflussung der Bodenstruktur bei der Entnahme ist ein maßgebliches Gütekriterium.
Insbesondere für bodenphysikalische Untersuchungen, sowie für Untersuchungen bezüglich des Wasser- und Stoffhaushaltes erforderlich.


  • Bohrkerne: Entnahme von Bodenproben mit Bohrern unter Beibehaltung der Schichtung. Je nach Technologie können Maßstab und Qualität eines Bohrkerns sehr unterschiedlich sein. Die Bodenstruktur kann durch Verdichtung, Wandreibung, Scherkräfte etc. bei der Probenahme zum Teil so stark beeinflusst werden, dass die Probe nicht mehr ungestört ist. Durch Verschleppung kann es auch zu Störungen in der ursprünglichen Schichtfolge kommen.


  • Stechzylinderproben: Entnahme von Bodenproben spezifischen Volumens unter weitgehender Erhaltung der Bodenstruktur. Die Bodenproben werden mittels in den Boden eingetriebener Stechzylinder vom umgebenden Boden getrennt und anschließend in den verschlossenen Stechzylindern möglichst schonend transportiert. Das Volumen des eingetriebenen Ringes führt zur   Verdichtung des Bodens im Randbereich. Je geringer die Wandstärke des Stechzylinders und je größer das Volumen der Bodenprobe, desto geringer ist der Einfluss der Verdichtung. Die Ringe werden in der Regel mit einem Hammer in den Boden geschlagen. Die hierbei entstehenden Erschütterungen können zu Veränderungen der Probenstruktur führen. Bei sehr trockenen, harten Böden ist es nicht möglich Stechzylinderproben zu entnehmen, da der Stechzylinder nicht eingetrieben werden kann.

 

 

  • Geschnittene Bodensäulen / Monolithe: Entnahme von Bodensäulen spezifischen Durchmessers und spezifischer Länge mit minimaler Beeinflussung der Bodenstruktur. Im Gegensatz zu Stechzylinderproben wird das Probenahmegefäß nicht eingeschlagen. Die Bodensäule wird freigeschnitten und das Gefäß nimmt diese formgetreu auf. Somit wird sowohl die Bodenverdichtung im Randbereich, als auch die Strukturbeeinflussung durch die Erschütterung beim Einschlagen verhindert. Des Weiteren können Bodensäulen in deutlich größerem Maßstab als Stechzylinder entnommen werden. Die Probenahme ist auch bei sehr trockenen, harten Böden möglich.


 
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