Extensives Monitoring von Stoffflüssen in Waldökosystemen
type: CreativeWork
description: Die konventionelle Beprobung von Niederschlags- und Sickerwasser als Grundlage zur Bilanzierung von Waldökosystemen ist personal-, zeit- und kostenintensiv. Die ein- bis zweiwöchentliche Leerung der Sammelgefäße und die anschließende aufwändige Laboranalyse wird durch die Methodik vorgegeben. Es wurde eine automatisch gesteuerte Ionenaustauscheranlage (IAA) entwickelt, die eine extensive Beprobung über mehrere Wochen bis Monate ermöglicht. Die Wasserinhaltsstoffe werden im Gelände auf Ionenaustauscherharzen akkumuliert und im Labor wieder desorbiert. Somit wird die zeit- und personalaufwändige Probenahme und Laborarbeit wesentlich reduziert und die Analysenanzahl minimiert. Analog zur konventionellen Methode werden Niederschlags- und Sickerwässer in einem Gefäß gesammelt. Nach vollständiger Befüllung des Gefäßes wird das Wasser über Ionenaustauschersäulen gepumpt. Dabei werden die im Wasser gelösten Kationen und Anionen an die Harze gebunden. Die ionenbeladenen Säulen werden nach einer Betriebszeit von einigen Wochen bis Monaten im Labor zurückgetauscht. Die Stoffkonzentrationen werden aus den akkumulierten Stoffmengen und gemessenen Wassermengen errechnet. Die Anlage ist in einem Schaltschrank untergebracht und kann modular die gängige Technik der Sickerwasser- und Niederschlagsgewinnung erweitern. Durch Laborversuche wurde der quantitative Austausch der Wasserinhaltsstoffe an den Austauscherharzen optimiert. In 107 Versuchsreihen mit Sicker-, Niederschlagswässern und Salzlösungen wurden vier Kationen- und drei Anionenaustauscherharze der Hersteller Rohm & Hass und Merck getestet. Unter den 7 getesteten Austauscherharzen verfügen die Amberlite-Harze IR-120 und IRA-410 über die geeignetsten physikalischen und chemischen Eigenschaften. Die mittleren Wiederfindungsraten bei der Bestimmung von Al3+, Mg2+, Ca+, Na+, Mn+, SO42-, NO3- und Cl- liegen zwischen 80% - 125% und sind für die Anwendung zur extensiven Bilanzierung geeignet. Die extensive Bilanzierungsmethode wurd…
abstract: Die konventionelle Beprobung von Niederschlags- und Sickerwasser als Grundlage zur Bilanzierung von Waldökosystemen ist personal-, zeit- und kostenintensiv. Die ein- bis zweiwöchentliche Leerung der Sammelgefäße und die anschließende aufwändige Laboranalyse wird durch die Methodik vorgegeben. Es wurde eine automatisch gesteuerte Ionenaustauscheranlage (IAA) entwickelt, die eine extensive Beprobung über mehrere Wochen bis Monate ermöglicht. Die Wasserinhaltsstoffe werden im Gelände auf Ionenaustauscherharzen akkumuliert und im Labor wieder desorbiert. Somit wird die zeit- und personalaufwändige Probenahme und Laborarbeit wesentlich reduziert und die Analysenanzahl minimiert. Analog zur konventionellen Methode werden Niederschlags- und Sickerwässer in einem Gefäß gesammelt. Nach vollständiger Befüllung des Gefäßes wird das Wasser über Ionenaustauschersäulen gepumpt. Dabei werden die im Wasser gelösten Kationen und Anionen an die Harze gebunden. Die ionenbeladenen Säulen werden nach einer Betriebszeit von einigen Wochen bis Monaten im Labor zurückgetauscht. Die Stoffkonzentrationen werden aus den akkumulierten Stoffmengen und gemessenen Wassermengen errechnet. Die Anlage ist in einem Schaltschrank untergebracht und kann modular die gängige Technik der Sickerwasser- und Niederschlagsgewinnung erweitern. Durch Laborversuche wurde der quantitative Austausch der Wasserinhaltsstoffe an den Austauscherharzen optimiert. In 107 Versuchsreihen mit Sicker-, Niederschlagswässern und Salzlösungen wurden vier Kationen- und drei Anionenaustauscherharze der Hersteller Rohm & Hass und Merck getestet. Unter den 7 getesteten Austauscherharzen verfügen die Amberlite-Harze IR-120 und IRA-410 über die geeignetsten physikalischen und chemischen Eigenschaften. Die mittleren Wiederfindungsraten bei der Bestimmung von Al3+, Mg2+, Ca+, Na+, Mn+, SO42-, NO3- und Cl- liegen zwischen 80% - 125% und sind für die Anwendung zur extensiven Bilanzierung geeignet. Die extensive Bilanzierungsmethode wurd…
author: Gassmann, Andreas
keywords: Waldökosystemforschung, extensive Bilanzierung, Ionenaustauscheranlage, automatic ion exchange device, ion exchange resins, IER, nutrient fluxes
date modified: 2026-07-24T02:22:22Z
provider: University of Freiburg
publisher: Networked Digital Library of Theses and Dissertations
type: WebPage
source organization: University of Freiburg