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IKT - Institut für Unterirdische Infrastruktur gGmbH

Dürre in Deutschland: Das IKT lässt es regnen

Beitrag vom 20. Juli 2018
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Prüfung mit dem Tropfinfiltrometer

Regenmacher: Mit dem Tropfinfiltrometer wird die Versickerungsleistung von Flächenbelägen ermittelt.

Sommer, Sonne, Sonnenschein – und wochenlang kaum eine Wolke am Himmel. Die Freibäder sind voll, die Wiesen gelb und die ersten Bäume werfen wegen der Trockenheit ihre Blätter schon Mitte Juli ab. Da käme ein bisschen Regen gerade recht. Den macht sich das IKT bei Bedarf selbst.

Regenmengen werden in der Regel in Liter pro Quadratmeter angegeben. Und nie war diese Angabe passender. Denn viel mehr als ein Quadratmeter wird nicht nass, wenn die IKT-Prüfer ihr sogenanntes Tropfinfiltrometer aufstellen und sich ihren eigenen Regen machen. Die Wissenschaftler messen die Niederschlagsmenge aber gar nicht in L/m² – sondern in Liter pro Sekunde und Hektar [l/(s•ha)]. Der Zeitfaktor ist ihnen wichtig.

IKT-Prüfstelle für Durchflussmessung

Wie versiegelt ist die Fläche?

Weil wir unsere Welt immer weiter versiegeln und das in Zeiten des Klimawandels unangenehme Folgen haben kann, versucht man, auch gepflasterte Flächen möglichst wasserdurchlässig zu gestalten. Aber nimmt ein sogenanntes Sickerpflaster den Niederschlag in den versprochenen Mengen auf? Und wie sieht es nach ein paar Jahren des Rumliegens und Genutztwerdens aus?

Mit dem Tropfinfiltrometer können die IKT-Prüfer eine darunter liegende Testfläche fein dosiert bewässern. Mit dieser Testapparatur wird die Durchlässigkeit des Systems „Flächenbelag und Untergrund“ untersucht: in situ – frisch verlegt und/oder nach einer bestimmten Betriebsdauer. Die Feldversuche dienen der Erfassung der Wasserdurchlässigkeit unter Einfluss der tatsächlichen Randbedingungen wie Lagerungsdichte, Lagerungsart, Inhomogenität in horizontaler und vertikaler Richtung. Dies kann im Labor im Versuchsbau unter Idealbedingungen natürlich nicht klappen.

Vorbereitung der Prüffläche

Ein Ring sie zu prüfen: Mit einem Stahlring und Zement wird die Prüffläche vorbereitet.

Beim Einsatz des Tropfinfiltrometers grenzen die Prüfer mithilfe eines Stahlrings eine definierte Testfläche von etwa einem Viertel­quadrat­meter ab. Der Ring wird rundum mit Schnellzement auf der zu prüfenden Belagsfläche abgedichtet. Anschließend wird die Testfläche über die Beregnungseinheit bewässert. Damit das Wasser im Ring nicht auch zu den Seiten versickert, was das Ergebnis verfälschen würde, wird auch der an die Testfläche grenzende Bereich des Belags beregnet. Und hier ist es wichtig, dass die Sonne scheint, denn Regenwetter würde den Boden vorsättigen und so die Versickerungsleistung reduzieren.

Regen realitätsnah simuliert

Bei der Beregnung mittels Injektionsnadeln simulieren die erzeugten Tropfen ein natürliches Regenereignis. Die Beregnung der Prüffläche wird durch sensorgesteuertes An- und Ausschalten der Pumpe so reguliert, dass ein möglichst konstanter Wasserstand auf der Prüffläche gehalten wird. Überstau der Prüffläche und vertikaler Wasserdruck werden bei der Tropfinfiltrometer-Methode möglichst gering gehalten um weitestgehend realistische Niederschlagsbedingungen sicherzustellen.

Tropfinfiltrometer im Einsatz

Wie viel Wasser nimmt das Pflaster auf? Mit dem Tropfinfiltrometer wird das messbar.

Die Infiltrationsrate in Liter pro Sekunde und Hektar ergibt sich aus der Menge des Zuflusses zur Testfläche unter Berücksichtigung der Versuchszeit und der Größe der Fläche. Kurz sacken lassen oder noch mal lesen. Dann weiter: Eine speziell für dieses Gerät entwickelte Software erfasst die Wasserzugaben zur Testfläche, steuert die Pumpen und berechnet gleichzeitig die mittleren Infiltrationsraten in l/(s•ha).

Um festzustellen, ob ein Sickerpflaster die vorgegebenen beziehungsweise die vom Hersteller versprochenen Versickerungsraten aufweist, kann es also durchaus sinnvoll sein, sich auch bei schönstem Sonnenschein ein bisschen Regen selber zu machen. Nebenbei: Das sind die optimalen Randbedingungen für eine solche Prüfung.

IKT-Prüfstelle für Durchflussmessung

Ansprechpartner

Marcel Goerke, M.Sc.
Leiter staatlich anerkannte Prüfstelle für Durchflussmessung
Telefon: 0209 17806-34
E-Mail: goerke@ikt.de

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