In der Bodenkunde kennzeichnet der dimensionslose pF-Wert (p von Potenz, F von freier Energie des Wassers) die Energie, mit der das Bodenwasser entgegen der Schwerkraft in der Bodenmatrix gehalten wird. Je höher der pF-Wert, desto trockener der Boden bzw. desto geringer sein Wassergehalt.
Definition + UmrechnungstabellepF-WertBodenwasser-spannung in hPaBodenwasser-spannung in mWSBodenfeuchte0 −1 hPa = −100 hPa −0,01 mWS1 −10 hPa = −101 hPa −0,1 mWS nass2 −100 hPa = −102 hPa −1 mWS feucht3 −1.000 hPa = −103 hPa −10 mWS frisch4 −10.000 hPa = −104 hPa −100 mWS trocken5 −100.000 hPa = −105 hPa −1000 mWS dürr Der pF-Wert ist definiert als dekadischer Logarithmus des Betrags der Bodenwasserspannung in Hektopascal (diese wird auch Saugspannung oder Matrixpotential genannt):
Ist die Bodenwasserspannung als Druck nicht in Hektopascal angegeben, sondern in Meter Wassersäule (mWS) in Pascal (Pa) oder in der Geotechnik in kPa, so muss sie zur Bestimmung des pF-Wertes erst in Hektopascal umgerechnet werden.
Unter hydrostatischen Verhältnissen entspricht der pF-Wert näherungsweise dem dekadischen Logarithmus des vertikalen Abstands zum Grundwasserspiegel in Zentimeter.
Anwendungsbeispiele Im hydrostatischen Zustand entspricht ein Grundwasserstand von 60 cm unter der Bodenoberfläche einer Bodenwasserspannung an der Bodenoberfläche von −60 hPa und damit einem pF-Wert von 1,8.
Die Feldkapazität von Böden liegt bei einem pF-Wert von pF≥1,8.
Bei einem pF-Wert von 4,2 (entsprechend zirka 160 m Abstand zum Grundwasser) ist der permanente Welkepunkt PWP definiert; Sonnenblumen, Helianthus annuus, und Kiefern, Pinus sylvestris, können selbst bei guter Durchwurzelung dem Boden nicht mehr genug Wasser entziehen und welken irreversibel.
Eine Bodenprobe im Gleichgewichtszustand bei 90 % relativer Luftfeuchte, d. h. so lange ausgetrocknet, bis sich der Wassergehalt des Bodens demjenigen der Luft angepasst hat, entspricht einem pF-Wert von 5.
Siehe auch Wasserkapazität Wasserpotential Tensiometer
Literatur Karl Heinrich Hartge: Einführung in die Bodenphysik. E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung oHG, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-89681-6, S. 132–140. Diedrich Schroeder: Bodenkunde in Stichworten. Hirt Verlag, Unterägeri 1984, ISBN 3-266-00192-3.
Weblinks Christine Alewell: Bodenwasser: Kapillarität, Potentiale, Darcy, nFK, Kapitel 8 in Grundlagen der Bodenkunde. Institut für Umweltgeowissenschaften, Universität Basel (PDF-Datei; 1,69 MB). M. Schöniger, J. Dietrich: Matrixpotential und Wassergehalt. In: HydroSkript – Vorlesungen zur Hydrologie und Wasserwirtschaft.
Einzelnachweise
Pf-Wert Pf-Wert Kategorie:Dimensionslose Größe