Lysimeteranlage Wielenbach
Auf der Versuchsanlage Wielenbach betreibt das Bayerische Landesamt für Umwelt seit dem Frühjahr 2002 eine Lysimeterstation. Die Anlage verfügt über 8 hochauflösende, wägbare Lysimeterstellplätze mit automatischer Sickerwassermengenzählung und einer anlageneigenen Klimawetterstation.
Lysimeteranlage Wielenbach mit Klimastation
Schematische Darstellung der Lysimeteranlage Wielenbach
Die Verknüpfung der verschiedenen hier gemessenen Einzelparameter erlaubt es, den Bodenwasserhaushalt der zu untersuchenden Lysimeter unter den am Standort herrschenden Wetterbedingungen zu beschreiben und das anfallende Sickerwasser sowohl in seiner Quantität als auch Qualität hochauflösend zu erfassen.
Die einzelnen zylindrischen Schwerkraftlysimeter sind 2 m hoch und weisen eine Oberfläche von 1 m2 auf.
Jeder einzelne Lysimeterstellplatz ist mit drei Wägezellen, die jeweils 2 t Nennlast aufnehmen können, ausgestattet (Kennwerttoleranz ±0,1%). Diese Gerätekonfiguration ermöglicht somit eine Lastaufnahme bis zu 6t.
Die Messsignale der Lysimeterwägezellen und der Dosierwaagen mit anfallenden Sickerwasser werden von Messverstärkern aufgenommen und alle 30 Minuten gespeichert. Zudem werden weitere Daten wie Außentemperatur, Temperatur in verschiedenen Boden- und Lysimetertiefen und Niederschlagsmengen erfasst und gespeichert. Die Weiterverarbeitung und Sicherung der lokal gespeicherten Rohdaten erfolgt über eine cloud-basierte Anwendung.
Blick in den Lysimeterkeller
Entnahme eines Lysimeters bei einer Altlast
An der Lysimeteranlage in Wielenbach wurden und werden unter anderem Untersuchungsprogramme zum Transport-, Ausbreitungs- und Abbauverhalten folgender Stoffe und Stoffgruppen durchgeführt:
- anorganische und organische Kontaminationen bei Altlasten
- Schadstoffe bei Wiederverwertungsmaßnahmen wie Verfüllung von Gruben und Brüchen
- Tierarzneimittel, die mit der Gülle ausgebracht werden können
- Markierungsversuche mit Farbstoff Uranin
- Bestimmung der Mobilisierbarkeit von Uran aus Phosphatdüngern
- Maisherbizide (Aufbringung einer typischen Mischung an Pflanzenschutzmitteln)
- Bestimmung der Fließzeiten von Sickerwässern über Stabilisotope des Wassers
- ADONA (Aufbringung einer ADONA-Lösung)
- Mobilisierung von per- und polyfluorieren Chemikalien (PFC) aus belasteten Böden
In der Regel werden die einzelnen Lysimeter mit einem speziellen Fräsverfahren monolithisch entnommen. Bei diesem Verfahren bleibt gegenüber dem bislang üblichen hydraulischen Einpressen der Behälter in den Boden das ungestörte Bodengefüge weitestgehend erhalten, so dass sofort nach Einstellen des Lysimeters in die Anlage mit Untersuchungen begonnen werden kann.
Bei besonderen Fragestellungen, wie beispielsweise der Verwertungsmöglichkeit bestimmter Materialien in Böden, können die Behälter auch schichtweise befüllt und sukzessive leicht verdichtet werden, um auch hier möglichst realitätsnah arbeiten zu können.
Die monolithische Entnahme der Lysimeter erfolgt mit einem speziellen Fräsverfahren
Mit einer speziellen Vorrichtung können die Lysimeter bei Bedarf in verschieden starke Scheiben getrennt werden
In besonderen Fällen besteht die Möglichkeit, die Lysimeterkerne nach Beendigung der Versuche in bis zu 10 cm dünne Scheiben zu zerlegen. So können kleinräumige Transport- und Abbauprozesse, die sich im laufenden Betrieb nicht feststellen lassen, nachvollzogen werden.