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Ein Manometer oder ein elektronischer Drucksensor erfassen den Druck im Inneren des Messvolumens. Je nach Ten-
siometertyp und Bauform wird dieser Druck entweder manuell abgelesen oder automatisch gespeichert, wobei so-
wohl die Ableseeinheit als auch die Speichereinheit im Tensiometer integriert oder extern ausgeführt sein können.
Die Tensiometer sind so kalibriert, dass der gemessene Druck Null ist, wenn die poröse Tensiometerkerze direkt auf
Höhe der Grundwasseroberfläche liegt. U.a. für Tensio 100 Tensiometer gilt diese Kalibrierung nur bei senkrechter
Installation. Das wassergefüllte Volumen im Standrohr erzeugt als hängende Wassersäule einen zusätzlichen Un-
terdruck am Druckaufnehmer. Der Tensionswert im Boden auf Höhe der Keramikspitze und der Druck am Druck-
aufnehmer unterscheiden sich um diesen Unterdruck. Um den Einfluss der hängenden Wassersäule zu kompensie-
ren, wird der Druckaufnehmer bei den meisten Tensiometern entsprechend kalibriert. Das Septum Tensiometer
macht hierbei eine Ausnahme; das Auslesegerät wird nur für sich, ohne Tensiometer kalibriert.
In jedem Fall ist die Druckdifferenz vom Höhenunterschied zwischen Keramik und Druckaufnehmer und damit von
der Einbaulage abhängig. Daher führen abweichende Installationswinkel zu fehlerhaften Messungen.
2.4
Unter welchen Bedingungen kann ein Tensiometer eingesetzt werden?
Basierend auf dem Funktionsprinzip ist der Messbereich konventioneller, wassergefüllter Tensiometer physikalisch
durch das Sieden des Wassers begrenzt. Der Siedepunkt für Wasser (normgemäß 99,6 °C bei 1013,25 hPa ≈ 1 bar)
ist druck- und temperaturabhängig. Der Siedepunkt im Tensiometer und somit die obere Messbereichsgrenze hängt
vom umgebenden atmosphärischen Druck und der Umgebungstemperatur ab. Bei 20 °C und 950 hPa Luftdruck
beginnt das Wasser im Tensiometer bei -926,6 hPa zu sieden. Dieser Wert ist auch durch den temperaturabhän-
gigen Dampfdruck beeinflusst, der mit steigender Temperatur zunimmt. Höhere Umgebungstemperaturen und
niedrigerer Luftdruck verringern somit den Messbereich des Tensiometers. Fängt das Wasser an zu sieden, wird die
Druckänderung im Boden nicht mehr vollständig an das Tensiometer übertragen. Der Anstieg der Tensionskurve
verringert sich. Ab diesem Bereich sind die Messwerte nicht mehr realistisch (Abb. 3).
Die zweite physikalische Grenze ist durch den Lufteintrittspunkt der Keramik definiert. Dieser Punkt ist erreicht,
wenn der Unterdruck so groß ist, dass Luft durch die größte Pore der Keramik gezogen wird. Die Pore belüftet. In
diesem Moment ist das System nicht mehr luftdicht und der Unterdruck fällt schlagartig auf Null ab (Abb. 3).
Je nachdem welcher Punkt eher erreicht ist, wird die obere Grenze des Messbereiches eines Tensiometers definiert.
Wird diese Tension überschritten und der Messbereich verlassen, funktioniert das Tensiometer nicht mehr. Man
spricht hier vom „trockenfallen" des Tensiometers. Um die Funktionalität wieder herzustellen muss das Tensiome-
ter erneut mit Wasser befüllt werden und die Tension im umgebenden Boden muss wieder innerhalb des Messbe-
reiches des Tensiometers liegen. Einige Systeme, wie zum Beispiel das Full Range Tensiometer der UGT GmbH sind
dank innovativer Messprinzipien nicht an diese physikalischen Grenzen gebunden und können nicht trockenfallen.
Standartmäßige Keramiken haben einen Luftdurchtrittspunkt von mindestens 800 hPa. Der genaue Wert ist für jede
Keramik geringfügig anders und hängt neben der maximalen Porengröße der Keramik auch vom Zustand der Kera-
mik und von im Wasser gelösten Stoffen ab. Daher wird als Obergrenze des Messbereiches lediglich ein Mindest-
wert angegeben. Dieser kann bei Messungen überschritten werden.
Eine weitere Voraussetzung für die korrekte Funktion von Tensiometern ist der korrekte Einbau. Der poröse Körper
muss guten Kontakt zum Boden haben, damit das Porensystem des Bodens und des porösen Körpers in Verbindung
stehen. Tensiometer sollten möglichst in feuchtem Boden installiert werden. Bei Installation mit Vorbohrung muss
der Durchmesser des Bohrloches geringfügig kleiner als der des porösen Körpers sein. Besteht der poröse Körper
aus einer Keramik, muss die mechanische Belastung auf die Keramik so gering wie möglich gehalten werden. Hin-
dernisse, wie Steine im Boden können zu Rissen oder Brüchen in der Keramik führen, sodass das System nicht mehr
luftdicht und somit nicht mehr funktionsfähig ist. Ausführliche und tensiometerspezifische Informationen zur In-
stallation und Wartung der Tensiometer finden sie im entsprechenden Kapitel dieser Bedienungsanleitungen.
Umwelt-Geräte-Technik GmbH | Eberswalder Str. 58 | D-15374 Müncheberg | Tel.: +49 (0) 33 43 2 - 89 575 |
www.ugt-online.de
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