Nichtinvasive Wassergehaltsmessungen in der ungesättigten Zone von Lockersedimenten

• Applicant: Professor Dr. Stefan Wohnlich
• Subject Area: Hydrogeology, Hydrology, Limnology, Urban Water Management, Water Chemistry, Integrated Water Resources Management
• Term: from 2005 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5450755

Mit Hilfe der Methode der nichtinvasiven Wassergehaltsmessung (NIWAG) soll die heterogene Wasserverteilung in ungesättigten Böden untersucht werden. Das Prinzip beruht auf einer Weiterentwicklung in zeitlicher und räumlicher Auflösung bereits bekannter Georadar-Apparaturen im modulierten Frequenzbereich. Dieses langsamere Frequenz-Sweep-Verfahren ermöglicht im Gegensatz zu konventionellen Impuls-Georadar-Anlagen phasengenaue Messungen der EM-Welle im Boden und deren Reflexionen. Damit kann mit Hilfe einer Abtastung (Scan) der Profilfläche eines Bodenkörpers eine räumliche Wassergehaltsverteilung bildlich hochauflösend dargestellt werden. Der jetzige Forschungsantrag hat die Schwerpunkte Georadar- Systementwicklung, praktische Testreihen und Vergleiche mit alternativen Meßverfahren zum Ziel. Das Aufgabenfeld Systementwicklung bezieht sich auf die Erarbeitung geeigneter Analyse und Auswertesoftwaremodule der bereits vorhandenen Hardware, die anhand der gemessenen Dielektrizitätszahlen (DZ) eine Umrechnung in räumliche Wassergehaltsverteilungen erlaubt. Matrixeffekte der DZ des Porenraumes zwischen Bodenkorn, Wasser und Luft werden in Testreihen untersucht. Verstärkt ist eine Zusammenarbeit mit der DFG-Forschergruppe INTERURBAN bei den praktischen Versuchen und zum Erfahrungsaustausch vorgesehen. Es wird erwartet, daß das zu entwickelnde Verfahren neue Perspektiven schafft und die Prognosesicherheit von Modellen zur Berechnung des Wassertransports in der ungesättigten Zone erhöhen wird.

• DFG Programme: Research Grants