allgemeine Informationen

Was sind Lysimeter?

Lysimeter bestehen aus einer gegenüber der Umwelt physisch abgegrenzten Bodensäule mit bekannten Volumen und Querschnittsfläche. Das Bodenmaterial kann entweder gestört in die Säule eingebaut werden oder in Form eines ungestörten Bodenmonolithen im Freiland entnommen werden. Lysimeter können sowohl im Labor (Laborlysimeter) oder im Freiland eingesetzt werden (Feldlysimeter). Lysimeter-Experimente werden seit mehr als 200 Jahren für verschiedene Fragestellungen durchgeführt (Goss und Ehlers, 2009). Seit den ersten, einfachen Lysimeter-Experimenten wurde die Lysimeter-Technik stets weiterentwickelt und auf immer komplexere Fragestellungen angewendet.

Anwendung von Lysimetern

Lysimeter sind ein geeignetes Mittel für die Erfassung von allen Wasserhaushaltsgrößen. In Kombination mit Niederschlagsmessungen kann anhand wägbarer Lysimeter über die Gewichtsänderung die Evapotranspiration des Standortes direkt und zuverlässig bestimmt werden. Lysimeter ermöglichen daher Wasserbilanzuntersuchungen von Ökosystemen oder können für Untersuchungen des Pflanzenwasserbedarfs von Bewässerungskulturen verwendet werden. Mit einer Sickerwasserfassung ausgestattet ermöglichen Lysimeter zudem eine quantitative als auch qualitative Untersuchung des Sickerwassers.
Lysimeter können mit weiteren Sensoren wie Tensiometern, Wassergehalts- und Temperatursonden, sowie Saugsonden ausgestattet werden. Dies ermöglicht unter anderem die Untersuchung der Funktion und Wirkungsweise von Ökosystemen. Die daraus resultierenden Ergebnisse sind unter gegebenen Umständen von kleinräumigen auf großräumige Skalen übertragbar. Durch die Möglichkeit langjähriger Freilanduntersuchungen unter reellen Standortbedingungen können anhand von Lysimeter-Versuchen Aussagen bezüglich der Wasserhaushaltsbilanzierung bestimmter Klimaszenarien getroffen bzw. gefestigt werden.
Weitere Möglichkeiten sind der Vergleich mehrerer gleichartiger Lysimeter in Gebieten unterschiedlicher Witterung oder der Vergleich verschiedener Bodentypen bzw. verschiedener Bepflanzung bei gleicher Witterung über einen längeren Zeitraum. Diese Untersuchungen bilden die Grundlage für viele Modelle zur Einschätzung der Auswirkung der Klimaveränderung, der Ausbreitung von Kontaminationen im Boden oder des Erfolges von Sanierungsmaßnahmen.

Einsatzgebiete von Lysimeter-Anlagen

Lysimeter-Versuche können sowohl im Freiland als auch im Labor durchgeführt werden. Typische Einsatzgebiete für Lysimeter sind Ackerstandorte, Waldstandorte, Deponien und Bergbaufolgelandschaften, sowie sanierungsbedürftige Altlastenflächen.
Für statistisch abgesicherte Aussagen empfiehlt sich die Kombination mehrerer Lysimeter.
Bis zu 4 Lysimeter können in autarken UGT-Lysimeterstationen aus PE-HD zusammengefasst werden. Für größere Versuchsanordnungen können mehrere Stationen kombiniert, oder UGT-Großlysimeteranlagen mit Betonkellern errichtet werden. Die Größe der Bodenmonolithe kann von sehr kleinen Dimensionen (95 cm² Fläche, weniger als 1 m tief) bis hin zu Groß-Lysimetern (2 m² Fläche, bis zu 3,5 m tief) variieren. Für standortbezogene Betrachtungen ist es notwendig ungestörte Bodenmonolithe zu untersuchen. Die patentierte UGT-Entnahmetechnologie ermöglicht eine störungsfreie Entnahme des Monolithen mit minimalem Eingriff in die umliegende Bodenoberfläche.
Lysimeter-Versuche unter Laborbedingungen erlauben eine Versuchsdurchführung unter vordefinierten Randbedingungen, häufig mit dem Ziel das Verhalten natürlicher Böden bzw. Vegetationen unter speziellen Umweltbedingungen, sowie bodenphysikalische/hydrologische Eigenschaften manuell eingebrachter Böden oder Prozesse der (Schad-) Stoffverteilung, -umlagerung und -auswaschung zu untersuchen.


Goss, M.J. und Ehlers, W., 2009: The role of lysimeters in the development of our understanding of soil water and nutrient dynamics in ecosystems. Soil Use and Management, 25, 213-223.

 

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