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Lysimeter-Entnahmetechnik

Lysimeter-Entnahmetechnik

Wenn Sie die Wasserhaushaltsgrößen von realen Böden aus der Landschaft untersuchen wollen, verwenden Sie unsere bewährte Lysimeter-Entnahmetechnik. Wir verfügen über das notwendige Fachwissen und über 30 Jahre Erfahrungen in der Entwicklung und Handhabung von Spezialgeräten und -verfahren, um im Freiland ungestörte Bodenmonolithe in Klein- und Großlysimetern für Ihre Fragestellungen zu Entnehmen.

Unsere Produkte im Bereich Lysimeter-Entnahmetechnik

Unsere Entnahmetechnologien

Mit der einzigartigen, von UGT entwickelten Entnahmetechnologie für mineralische Böden können Bodensäulen mit hoher Präzision und ungestörter Bodenstruktur ohne Einsatz schwerer Technik gewonnen werden. Mit Hilfe einer Fräsvorrichtung, die konzentrisch um das Lysimetergefäß geführt wird, wird die Kontur des Bodenmonolithen vorgeschnitten. Dadurch nimmt das Lysimetergefäß beim Absenken die Bodensäule formgetreu in sich auf. Die Ergebnisse von Röntgen- und Computertomografiestudien haben gezeigt, dass die damit entnommen Bodenmonolithe keine Risse oder strukturellen Veränderungen aufweisen. Diese Technologie kann für die Entnahme von Bodenmonolithen mit Durchmessern zwischen 300 und 1596 mmm (2 m²) verwendet werden und wird ausschließlich von unserem UGT-Personal bedient.

Für die Herausforderungen, die organische Böden, insbesondere Moore, an die Monolithgewinnung stellen, wurden einerseits patentierte Entnahmetechnologien für organische Böden in Säulenform (Patent-No.: 10 353 485; 10 2011 006374 für organische - Böden und Moore) und andererseits spezielle Lysimetergefäße und darauf abgestimmte Entnahmetechnologien für organische Böden entwickelt.

Damit Sie flexibler in Ihrer Planung sind, hat UGT die Entnahmetechnologie so modifiziert, dass Sie als Anwender selbstständig ungestörte Bodenmonolithe mit Durchmessern zwischen 200 und 1128 mm (1 m²) entnehmen können. Damit vervollständigen wir insbesondere unsere Produktlinie "Ready-To-Go Lysimeter", die sich weltweit als nutzerfreundliche Lysimeterstationen durchgesetzt haben. Die Kombination von "Ready-To-Go Lysimetern" und "Ready-To-Go-Monolithentnahme-Basic" erlaubt Ihnen eine vollständig autarke Einrichtung Ihrere Kleinlysimeter und Kleinlysimeterstationen.

Wenn Sie noch kleinere ungestörte Bodensäulen mit einem Durchmesser von 100 bis 200 mm und max. 600 mm Tiefe im Freiland entnehmen wollen, empfehlen wir Ihnen unsere "Mobile Vorrichtung für die Entnahme ungestörter Bodensäulen".

Vorteile

  • ungestörte Bodenmonolithe
  • Keine Deformationen der monolithischen Bodenstruktur durch Stauchung oder Pressung
  • Keine Gefügeveränderungen durch Einschlagen des Lysimetergefäßes
  • Vermeidung von Randläufigkeiten zwischen Bodenmonolith und Lysimetergefäß durch speziell an den Boden angepasste Werkzeuge
  • Vermeidung von Grundbrüchen im Monolith aufgrund axialer Führung des ausgerichteten Lysimetergefäßes bis zur Entnahmetiefe
  • Leichte, mobile Entnahmetechnik als Voraussetzung für den Einsatz unter schwierigen Geländebedingungen
  • Einfaches Umsetzen der Entnahmetechnik z.B. bei Antreffen qualitätsbeeinträchtigender Hindernisse wie größere Steine, Einlagerungen o.a. am Standort
  • Gut sichtbares Bodenprofil durch intakte Entnahmegruben, dadurch Möglichkeit zur Profilansprache und Bodenkartierung nach Entnahme des Monolithen
  • Minimaler Flächenverbrauch durch geringe Abstände zwischen den Entnahmepunkten
  • Geringe Standortbeeinträchtigung

Wissenswerte zur Lysimeter-Entnahmetechnik

An die Beschaffenheit des Geländes werden keine besonderen Anforderungen gestellt. Es muss jedoch eine ausreichend große Fläche gewährleistet sein. Insbesondere bei Hindernissen im Boden sollte es möglich sein, an einer benachbarten Stelle zu stechen.

Im Freiland wird das Lysimetergefäß mit dem Bodenmonolithen an derselben Stelle eingebaut, an der der Bodenmonolith gestochen wurde. Daher ist die Auswahl des Standortes vor dem Stechen sehr wichtig. Bei solarbetriebenen Lysimeterstationen muss darauf geachtet werden, dass das Solarmodul nach Süden ausgerichtet werden kann.

Insgesamt wird durch den Einsatz leichter Technik der Entnahmestandort nur minimal beeinträchtigt. Das Verfahren ist sehr platzeffizient, sodass die Umgebung bei der Entnahme der Bodensäulen möglichst wenig beeinflusst wird.

Nach Erreichen der Entnahmetiefe wir das Lysimetergefäß freigegraben. Beim Freigraben der Bodenmonolithe wird der Oberboden (ca. 0 - 30 cm) und der Unterboden separat gelagert. Danach wird mittels Scherblech oder Scherlamellen die Bodensäule vom umgebenden Bodenbereich abgetrennt. Im Anschluss dient das Scherblech, bzw. die Scherlamellen als temporärer Verschluss des Lysimetergefäßes, so dass der Bodenmonolith nach dem Abtrennen gesichert aus der Entnahmegrube gehoben werden kann. Je nach Höhe und Durchmesser der verwendeten Lysimeter kann die Entnahme des Bodenmonolithens durch Personenkraft erfolgen oder wird mittels Hubtechnik oder Bagger durchgeführt.

Nach der erfolgreichen Entnahme des ungestörten Bodenmonolith in einem Lysimetergefäß erfolgt der Einbau der Messtechnik. Der Einbau der Messtechnik wird je nach Anwendung entweder im Labor, z. B. bei der Verwendung in einem Ecotron, oder vor Ort im Freiland, z. B. in einer Lysimeterstation oder in einem Ready-To-Go Lysimeter LINKS SETZEN durchgeführt. Dafür wird das Lysimetergefäß mit einem Deckel verschlossen. Der Spalt zwischen Bodenoberfläche und Deckel wird mit Material ausgepolstert, um ein Verrutschen des Bodenmonolithens beim Wenden zu verhindern. Das Lysimeter wird im Anschluss mit Personenkraft oder einer runden Wendemanschette gedreht. Die Verwendung einer Wendemanschette minimiert das Auftreten von Scherkräften und damit eine Veränderung des Bodenmonolithens. Das Lysimetergefäß muss gewendet werden, um einerseits das Scherblech zu demontieren und, falls gewünscht, das Saugsondensystem für die untere Randbedingung zu installieren. Anschließend wird das Lysimetergefäß mit einem Bodendeckel mit Sickerwasserventil verschlossen. Das Lysimetergefäß wird nun wieder umgedreht.

Jetzt können die Sensoren nach und nach mit einfachen Handgriffen installiert werden. Für jeden Sensortyp gibt es spezielle Vorbohrer, mit denen die exakte Tiefe und der richtige Durchmesser gebohrt werden kann. Die richtige Vorgehensweise beim Bohren und Installieren der Sensoren ist wichtig, um auch hier eine gute Verbindung zwischen dem Boden und den Sensoren herzustellen. Insbesondere beim Tensiometer hat es sich bewährt das Bohrloch vor dem Einsetzen des Senors einzuschlämmen. Nachdem einsetzten der Sensoren werden diese mit Sensordurchführungen abgedichtet. Das Lysimetergefäß ist fertig für den Einbau im Feld oder im Labor.

Nach der Installation der Messtechnik ist das Lysimetergefäß mit dem ungestörten Bodenmonolithen bereit zum Einbau in einem Ready-To-Go Lysimeter oder in eine Lysimeterstation. Das Lysimetergefäß mit dem Bodenmonolithen wird an derselben Stelle eingebaut, an der der Bodenmonolith gestochen wurde. Dazu wird zunächst die Grube so vorbereitet, dass das Außengefäß eingesetzt werden kann. Das Lysimetergefäß mit dem ungestörten Bodenmonolithen wird vorsichtig in das Außengefäß mit der Wägung gestellt. Der Einbau erfolgt nach exakten Vorgaben entsprechend unserer langjährigen Erfahrungen, um eine hochpräzise Wägung des Bodenmonolithens zu gewährleisten. Im Anschluss wird der ausgehobene Unter- und Oberboden in gleicher Schichtung um das Außengefäß geschichtet und naturnah rückverdichtet. Überschüssiger Boden wird abtransportiert. Die Kabel der Sensoren werden angeschlossen.

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