pF-Wert

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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.

Umrechnungstabelle
pF-Wert Bodenwasser-
spannung in hPa
Bodenwasser-
spannung in mWS
Bodenfeuchte
0 −1 hPa = −100 hPa −0,01 mWS
1 −10 hPa = −101 hPa −0,1 mWS nass
2 −100 hPa = −102 hPa −1 mWS feucht
3 −1.000 hPa = −103 hPa −10 mWS frisch
4 −10.000 hPa = −104 hPa −100 mWS trocken
5 −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

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

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  • 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.
  • 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.
  • 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

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  1. Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (Hrsg.): Bodenkundliche Kartieranleitung. 5. Auflage. Hannover 2005, ISBN 3-510-95920-5, S. 345.