Boden – Speicher – Filter

Dieser Versuch baut grundsätzlich auf „Kapitel 5.3 – Der Klimawandel in Deutschland“ und „Kapitel 5.4 – Der Klimawandel in Bayern“ auf. Er zeigt die Rolle unversiegelter Böden bei der Abmilderung der Folgen des Klimawandels. und damit die Möglichkeit der Reduktion sommerlicher Hitzeperioden im besiedelten Raum. Durch eigene Untersuchungen werden die Zusammenhänge von Klimawandel und Lebensqualität im Siedlungsraum erarbeitet. Darauf aufbauend werden begründete Visionen zum Handeln vor Ort entwickelt.

1. Kurzerklärung:

Böden sind effektive Wasserfilter und -speicher. Ihre Zusammensetzung aus mineralischen (Ton, Sand, Steine) und organischen (Wurzeln, Humus) Anteilen in Verbindung mit luft- bzw. wassergefüllten Poren ermöglicht die Aufnahme, Speicherung und verzögerte Abgabe von Niederschlagswasser. Unter anderem diese Eigenschaft macht sie bedeutsam im Kampf gegen Überschwemmungen.

Gemessen wird die Wasseraufnahme- und Speicherfähigkeit des Untergrunds bei unterschiedlichen Rahmenbedingungen (natürlicher Boden, künstliche Bodenfläche, mit und ohne Beschattung usw.)

2. Materialbedarf:

nicht im Klimakoffer enthalten: Rahmen, Messbecher, Eimer mit Wasser, Stoppuhr/ Handy.

3. Durchführung:

Erkundet mit dem Beobachtungsbogen Eure Umgebung und macht eine Bestandsaufnahme der Verhältnisse vor Ort. Welche Baumaterialien bilden den Untergrund (Beton, Teer, Holz …)? Gibt es unbebaute Flächen? Sucht möglichst viele Standorte mit unterschiedlichen Bodenmaterialien (z.B. verdichteter oder lockerer Boden, bewachsener Boden, Teer, Beton, Pflasterstein, Schotter, Sand, Holz). Grenzt eine bestimmte Bodenfläche ab (verwendet z.B. einen alten Bilderrahmen als Abgrenzung) und gießt zunächst 100 ml Wasser darauf. Stoppt die Zeit bis das Wasser im Untergrund versickert ist. Wiederholt den Versuch. Für jeden Messpunkt dokumentiert das Messdatum, die Uhrzeit und die Wetterbedingungen. Die Tabelle erweitert Ihr beliebig.

4. Auswertung

Erklärt und interpretiert die Messergebnisse im Hinblick auf das Schwammstadtkonzept.

5. Erweiterung für Projektwochen

Erstellt weitere Tabellen für weitere Standorte und untersucht zusätzliche Flächen, die interessante Ergebnisse erwarten lassen. Diskutiert, ob Messungen zu unterschiedlichen Tageszeiten unterschiedliche Resultate ergeben können. Überprüft das. Wenn Ihr ausreichend Zeit habt, dann solltet Ihr auch die jahreszeitliche Entwicklung der Messwerte einbeziehen.
Messt die Wasseraufnahmefähigkeit und die Speicherfähigkeit verschiedener Böden. Baut dazu aus einfachen Materialien einen Wasserfilter.
- Plastikflasche (je größer desto besser)
- Stofffetzen
- Sand
- Kleine Kieselsteine
- Kies
- Variabler Boden/Unterschiedliches Bodenmaterial
- Moos/Gras
- Schnur
- Messer
- Trinkglas
- Messbecher
Schneidet von der Plastikflasche den Boden ab und bohrt ein kleines Loch in den festgeschraubten Deckel.
Knüllt den Stofffetzen in die Flasche, so dass die Öffnung vollständig vom Tuch verdeckt wird.
Darüber kommt eine Schicht Sand.
Auf den Sand schichtet Kies. Rüttelt die Flasche anschließend leicht, damit sich der Kies gut setzt.
Über den Kies verteilt die Kieselsteine. Diese sollten die gesamte Oberfläche bedecken.
Dann kommt eine Schicht eures gewählten Bodenbelags, diesen auch wieder auf die komplette Fläche auftragen und etwas festdrücken.
Dann noch eine Schicht Moos oder Gras, kann auch gemischt werden.
Stellt die Flasche mit dem aufgebohrten Deckel nach unten so in das Glas, dass der Deckel nicht auf dem Boden aufsteht, sondern auf dem Rand vom Glas steht. So hält der Filter und das gereinigte Wasser kann in das Trinkglas sickern.
Simuliert nun einen Regenguss, indem Ihr 50 ml Wasser auf den Filter von oben gießt. Wiederholt den Regenguss. Dokumentiert Eure Messwerte in der Tabelle.
Baut für jede Art von Bodenmaterial einen neuen Wasserfilter. Ersetzt dabei jedes Mal den Sand durch eines Eurer Bodenmaterialen. Fügt in die Tabelle für jedes Bodenmaterial eine neue Zeile ein.
Vergleicht die Speicherfunktion der verschiedenen Bodenmaterialien in einem geeigneten Balkendiagramm.

6. Vertiefung

Überlegt, wie Ihr die gewonnenen Erkenntnisse im Sinne des Schwammstadtkonzepts in der Stadt/Dorfgestaltung umsetzen könnt. Entwickelt dafür ein Projekt.

7. Weiterführende Links/Literatur:

Tabelle: Durchschnittlicher Regenabfluss (in %) für verschiedene Materialien nach: https://www.bauformeln.de/wasserbau/hydrologie/abflussbeiwert/