124 Form einer Sättigungsfunktion auf maximal 3,5 bzw. 2,9 cm an. Bei der NOKIAN® Reifenkonfiguration war die Einspurung nach 4 Befahrungen mit simulierter neigung deutlich größer (um 3,4 cm) als nach 4 Befahrungen ohne simulierte Hang-neigung, während bei den Bogiebändern kein deutlicher Unterschied zwischen diesen Versuchsvarianten erkennbar ist.
125 Gesamtporenvolumen
In den Boxplots der Abbildung 24 ist der prozentuale Anteil des Gesamtporen-volumens am Gesamtbodenvolumen der ungestörten Bodenproben aus TS1 (6-10 cm Tiefe; A) und TS2 (30-34 cm Tiefe; B) der Versuchsvarianten dargestellt (im Folgenden als „relatives Gesamtporenvolumen“ bezeichnet). Das Gesamtporenvolumen bezeich-net das Volumen von Poren aller Äquivalentdurchmesser in der betrachteten Boden-einheit.
GPV [Vol.-%]
A TS1
FELASTEC®
MAGNUM™
NOKIAN®
RG1 RG2 RG3 RG4 RG5 RG6
NOKIAN® FELASTEC®
GPV [Vol.-%]
RG1 RG2 RG3 RG4 RG5 RG6
B TS2
MAGNUM™
Abbildung 24: Boxplots des prozentualen Anteils des Gesamtporenvolumens (GPV) am Gesamtbodenvolumen in Vol.-% von ungestörten Bodenproben aus dem unbefahrenen Waldboden und aus den alten Rückegassen (RG1-6) vor und nach Befahrung mit NOKIAN® Reifen und MAGNUM™
und FELASTEC® Bogiebändern (n = 14-21). Boxplot A zeigt Werte von Bodenproben aus 6-10 cm (TS1) und Boxplot B Werte aus 30-34 cm (TS2) Bodentiefe. Die gestrichelten Linien stellen die Klassifikationsgrenzen des Gesamtporenvolumens nach AG Boden (2005) dar: <30 Vol.-% = sehr gering, 30-<38 Vol.-% = gering, 38-<46 Vol.-% = mittel, 46-<54 Vol.-% = hoch, ≥54 Vol.-% = sehr hoch.
Abkürzungen der Versuchsvarianten: UB = unbefahrener Waldboden (grün), VB1-6 = alte Rückegassen vor Befahrungsversuchen (blau), 1 B = 1 Befahrung (gelb), 4 BS = 4 Befahrungen mit 20% simulierter Hangneigung (orange), 4 B = 4 Befahrungen (hellrot), 8 B = 8 Befahrungen (dunkelrot).
126 Die relativen Gesamtporenvolumen im UB lagen in TS1 bei 47,8 Vol.-% und in TS2 bei 49,2 Vol.-%. Das relative Gesamtporenvolumen in TS1 von VB1 war mit 51,2 Vol.-%
um 3,4 Vol.-% größer als das relative Gesamtporenvolumen im UB. Die relativen Gesamtporenvolumen in VB2-6 waren dagegen um 1,8-4,0 Vol.-%in TS1 und um 3,8-8,4 Vol.-%in TS2 niedriger als die jeweiligen relativen Gesamtporenvolumen im UB.
Sie waren zwischen 43,5 und 46,0 Vol.-% in TS1 und zwischen 40,8 und 45,4 Vol.-%
in TS2 verteilt.
In TS1 verringerten sich die relativen Gesamtporenvolumen mit Ausnahme von 4 BS MAGNUMTM tendenziell nach Befahrung im Vergleich zum jeweiligen Ausgangs-zustand. Die Abnahme des relativen Gesamtporenvolumens erfolgte nicht konsistent mit zunehmender Befahrungshäufigkeit. Zwar war beispielsweise der Verlust an rela-tivem Gesamtporenvolumen nach 8 B mit NOKIAN® Reifen mit 5,0 Vol.-% Reduktion ausgeprägter als nach 4 B mit 1,8 Vol.-% Reduktion. Im Verhältnis dazu war jedoch die Abnahme um 11,7 Vol.-% nach 1 B deutlich größer. Auch bei Befahrung mit FELASTEC® Bogiebändern war die Abnahme des relativen Gesamtporenvolumens nach 1 B mit 3,3 Vol.-% größer als die Abnahme um 2,2 und 3,0 Vol.-% nach 4 und 8 B. Bei den Befahrungsversuchen mit MAGNUMTM Bogiebändern hingegen nahm das relative Gesamtporenvolumen nach 4 B stärker als nach 1 und 8 B ab.
In TS2 verringerten sich die relativen Gesamtporenvolumen bei Befahrung mit MAGNUMTM Bogiebändern geringfügig mit zunehmender Befahrungshäufigkeit um 0,6 Vol.-% nach 1 B, 1,2 Vol.-% nach 4 B und 2,5 Vol.-% nach 8 B im Vergleich zum jeweiligen Ausgangszustand. Bei den Fahrwerkkonfigurationen NOKIAN® Reifen und FELASTEC® Bogiebänder waren die relativen Gesamtporenvolumen nach mehrfacher Befahrung geringfügig (um maximal 1,9 Vol.-%) erhöht.
Nutzbare Feldkapazität
In den Boxplots der Abbildung 25 ist die nutzbare Feldkapazität der ungestörten Bodenproben aus TS1 (A) und TS2 (B) der Versuchsvarianten dargestellt. Die nutz-bare Feldkapazität umfasst den prozentualen Volumenanteil von Poren mit Äqui-valentporendurchmessern zwischen 0,2 und 50 µm am Gesamtbodenvolumen. Die nutzbare Feldkapazität fasst dementsprechend die volumetrischen Anteile der Poren-größenfraktionen der engen Grobporen und der Mittelporen zusammen.
127 In TS1 lag die nutzbare Feldkapazität im UB bei 24,8 Vol.-%. Nach 1 B mit NOKIAN® Reifen verringerte sich die nutzbare Feldkapazität in TS1 von 30,3 Vol.-% vor Befah-rung (VB1) auf 22,9 Vol.-%, also um 7,4 Vol.-%, und stagnierte nach 4 und 8 B nähe-rungsweise auf diesem Niveau. Die Feldkapazitäten in VB3-6 waren in TS1 mit 19,9-25,3 Vol.-% deutlich niedriger als in VB1 und VB2 und erhöhten sich nach 1 B, 4 BS, 4 B und 8 B mit MAGNUMTM Bogiebändern um 1,1-2,7 Vol.-% und nach 1 B, 4 BS, 4 B und 8 B mit FELASTEC® Bogiebändern um 5,1, 3,5, 1,6 und 1,7 Vol.-%.
Abbildung 25:Boxplots des volumetrischen Anteils der Porengrößenfraktion „nutzbare Feldkapazität“
(nFK; Äquivalentporendurchmesser ca. 0,2-50 µm) am Gesamtbodenvolumen in Vol.-% von ungestörten Bodenproben aus dem unbefahrenen Waldboden und aus den alten Rückegassen (RG1-6) vor und nach Befahrung mit NOKIAN® Reifen und MAGNUM™ und FELASTEC® Bogiebändern (n = 14-21). Boxplot A zeigt Werte von Bodenproben aus 6-10 cm (TS1) und Boxplot B Werte aus 30-34 cm (TS2) Bodentiefe. Die gestrichelten Linien stellen die Klassifikationsgrenzen der nFK nach AG Boden (2005) dar: 6-<14 Vol.-% = gering,14-<22 Vol.-% = mittel, 22-<30 Vol.-% = hoch, ≥30 Vol.-% = sehr hoch. Abkürzungen der Versuchsvarianten: UB = unbefahrener Waldboden (grün), VB1-6 = alte Rückegassen vor Befahrungsversuchen (blau), 1 B = 1 Befahrung (gelb), 4 BS = 4 Befahrungen mit 20% simulierter Hangneigung (orange), 4 B = 4 Befahrungen (hellrot), 8 B = 8 Befahrungen (dunkelrot).
nFK [Vol.-%]
FELASTEC®
MAGNUM™
NOKIAN®
RG1 RG3
NOKIAN® MAGNUM™ FELASTEC®
nFK [Vol.-%]
B TS2 A TS1
RG4 RG5 RG6
RG1 RG2 RG3 RG4 RG5 RG6
RG2
128 In TS2 bestanden deutlich geringere Unterschiede zwischen der nutzbaren Feld-kapazität im UB und in den alten Rückegassen vor und nach den Befahrungs-versuchen als in TS1 (maximale Differenz 2,9 Vol.-%). Die nutzbaren Feldkapazitäten lagen in TS2 bei allen Versuchsvarianten in einem Variationsbereich zwischen 19,3 und 23,0 Vol.-%.
Weite Grobporen
In den Boxplots der Abbildung 26 ist die Luftkapazität der ungestörten Bodenproben aus TS1 (A) und TS2 (B) der Versuchsvarianten dargestellt. Die Luftkapazität bezeich-net den prozentualen Volumenanteil der weiten Grobporen mit Äquivalentporen-durchmessern über 50 µm am Gesamtbodenvolumen.
Der Volumenanteil der weiten Grobporen im UB lag in TS1 bei 10,2 Vol.-% und in TS2 bei 15,4 Vol.-%. In TS1 lagen die Volumenanteile der weiten Grobporen in VB1-3 mit 3,1-5,8 Vol.-% deutlich niedriger als im UB, wohingegen die Volumenanteile der weiten Grobporen in VB4-6 mit 10,4-11,9 Vol.-% etwas höher als im UB waren.
In TS2 waren die Volumenanteile der weiten Grobporen in VB1-6 mit 6,3-11,1 Vol.-%
jeweils niedriger als die Volumenteile der weiten Grobporen im UB.
In TS1 verringerten sich die Volumenanteile der weiten Grobporen relativ zum Aus-gangszustand nach 1 B mit FELASTEC® Bogiebändern um 7,0 Vol.-%, während sie sich nach 1 B mit NOKIAN® Reifen und MAGNUMTM Bogiebändern kaum veränderten.
Nach 4 und 8 B mit NOKIAN® Reifen erhöhten sich die Volumenanteile der weiten Grobporen um 2,6 und 2,1 Vol.-%. Dagegen verringerten sie sich nach 4 und 8 B mit MAGNUMTM Bogiebändern um 6,8 und 3,1 Vol.-% und nach 4 und 8 B mit FELASTEC® Bogiebändern um 2,3 und 5,5 Vol.-%.
In TS2 erhöhten sich die Volumenanteile der weiten Grobporen relativ zum jeweiligen Ausgangszustand nach 1, 4 und 8 B mit NOKIAN® Reifen um 3,1, 0,8 und 0,9 Vol.-%
und nach 8 B mit FELASTEC® Bogiebändern um 0,7 Vol.-% und verringerten sich nach 1, 4 und 8 B mit MAGNUMTM Bogiebändern um 0,2, 2,2 und 5,6 Vol.-%.
Relativ zum jeweiligen Ausgangszustand war der Anteil der weiten Grobporenvolumen in TS1 nach 4 BS mit FELASTEC® Bogiebändern mit einer Abnahme um 6,0 Vol.-%
stärker reduziert als nach 4 B (2,3 Vol.-% Abnahme).
129 Dagegen war nach 4 BS mit MAGNUMTM Bogiebändern der Anteil der weiten Grobporenvolumen gegenüber dem Ausgangszustand um 1,8 Vol.-% erhöht, während er nach 4 B um 6,8 Vol.-% verringert war. Nach 4 BS mit NOKIAN® Reifen verblieb der Anteil der weiten Grobporenvolumen relativ zum Ausgangszustand nahezu unverändert, während er nach 4 B um 2,6 Vol.-% erhöht war.
wGP [Vol.-%]
A TS1
MAGNUM™
NOKIAN®
RG1 RG2 RG3 RG4 RG5 RG6
MAGNUM™ FELASTEC®
wGP [Vol.-%]
RG1 RG2 RG3 RG4 RG5 RG6
B TS2 FELASTEC®
NOKIAN®
Abbildung 26: Boxplots des volumetrischen Anteils der Porengrößenfraktion „weite Grobporen“ (wGP) bzw. Luftkapazität (Äquivalentporendurchmesser ca. >50 µm) am Gesamtbodenvolumen in Vol.-% von ungestörten Bodenproben aus dem unbefahrenen Waldboden und aus den alten Rückegassen (RG1-6) vor und nach Befahrung mit NOKIAN® Reifen und MAGNUM™ und FELASTEC® Bogiebändern (n = 14-21). Boxplot A zeigt Werte von Bodenproben aus 6-10 cm (TS1) und Boxplot B Werte aus 30-34 cm (TS2) Bodentiefe. Die gestrichelten Linien stellen die Klassifikationsgrenzen der wGP nach AG Boden (2005) dar: <2 = sehr gering, 2-<5 Vol.-% = gering, 5-<13 Vol.-% = mittel, 13-<26 Vol.-% = hoch, ≥26 Vol.-% = sehr hoch. Abkürzungen der Versuchsvarianten: UB
= unbefahrener Waldboden (grün), VB1-6 = alte Rückegassen vor Befahrungsversuchen (blau), 1 B = 1 Befahrung (gelb), 4 BS = 4 Befahrungen mit 20% simulierter Hangneigung (orange), 4 B = 4 Befahrungen (hellrot), 8 B = 8 Befahrungen (dunkelrot).
130 Enge Grobporen
In den Boxplots der Abbildung 27 ist der Volumenanteil der engen Grobporen der ungestörten Bodenproben aus TS1 (A) und TS2 (B) der verschiedenen Versuchs-varianten zusammengefasst. Die engen Grobporen umfassen den volumetrischen Anteil von Poren am Gesamtbodenvolumen mit Äquivalentdurchmessern zwischen 10 und 50 µm.
eGP [Vol.-%]
A TS1
FELASTEC®
MAGNUM™
NOKIAN®
RG1 RG2 RG3 RG4 RG5 RG6
NOKIAN® MAGNUM™ FELASTEC®
eGP [Vol.-%]
RG1 RG2 RG3 RG4 RG5 RG6
B TS2
Abbildung 27: Boxplots des volumetrischen Anteils der Porengrößenfraktion „enge Grobporen“ (eGP;
Äquivalentporendurchmesser ca. 10-50 µm) am Gesamtbodenvolumen in Vol.-% von ungestörten Bodenproben aus dem unbefahrenen Waldboden und aus den alten Rückegassen (RG1-6) vor und nach Befahrung mit NOKIAN® Reifen und MAGNUM™ und FELASTEC® Bogiebändern (n = 14-21).
Boxplot A zeigt Werte von Bodenproben aus 6-10 cm (TS1) und Boxplot B Werte aus 30-34 cm (TS2) Bodentiefe. Abkürzungen der Versuchsvarianten: UB = unbefahrener Waldboden (grün), VB1-6 = alte Rückegassen vor Befahrungsversuchen (blau), 1 B = 1 Überfahrt (gelb), 4 BS = 4 Befahrungen mit 20%
simulierter Hangneigung (orange), 4 B = 4 Befahrungen (hellrot), 8 B = 8 Befahrungen (dunkelrot).
131 Der Volumenanteil der engen Grobporen im UB lag in TS1 bei 8,2 Vol.-% und in TS2 bei 5,5 Vol.-%. Die Volumenanteile der engen Grobporen lagen in TS1 von VB1-6 zwischen 4,2 und 8,3 Vol.-% und in TS2 von VB1-6 zwischen 3,7 und 4,9 Vol.-%.
In TS1 war der Volumenanteil der engen Grobporen nach 4 und 8 B mit Bogiebändern im Vergleich zum Ausgangszustand um maximal 1,4 Vol.-% verringert und nach 1 B jeweils erhöht. Nach Befahrung mit NOKIAN® Reifen war der Volumenanteil der engen Grobporen um 3,3 Vol.-% nach 1 B, um 3,9 Vol.-% nach 4 BS, um 0,5 Vol.-% nach 4 B und um 2,4 Vol.-% nach 8 B reduziert. In TS2 waren die Volumen der engen Grobporen nach den Befahrungsversuchen zwischen 0,2 und 2,0 Vol.-% gegenüber dem jeweiligen Ausgangszustand reduziert.
Mittelporen
In den Boxplots der Abbildung 28 ist der prozentuale Volumenanteil der Mittelporen von ungestörten Bodenproben aus TS1 (A) und TS2 (B) der Versuchsvarianten zusammengefasst. Die Porengrößenfraktion der Mittelporen umfasst Bodenporen mit Äquivalentdurchmessern von 0,2-10 µm.
Der Volumenanteil der Mittelporen des UB lag in TS1 bei 16,6 Vol.-% und in TS2 bei 15,7 Vol.-%. In TS1 der alten Rückegassen lagen die Volumenanteile der Mittelporen vor den Befahrungsversuchen mit NOKIAN® Reifen bei 22,9 Vol.-% (VB1) und 24,8 Vol.-% (VB2). Die Volumenanteile der Mittelporen waren mit 19,4 und 18,4 Vol.-%
in den alten Rückegassen vor den Befahrungsversuchen mit MAGNUMTM Bogie-bändern (VB3 und VB4) und mit jeweils 16,8 Vol.-% vor den Befahrungsversuchen mit FELASTEC® Bogiebändern (VB5 und VB6) deutlich niedriger als in VB1 und VB2.
Bei den Befahrungsversuchen mit NOKIAN® Reifen verringerte sich der Volumenanteil der Mittelporen in TS1 gegenüber dem Ausgangszustand um 4,7 Vol.-% nach 1 B, 6,6 Vol.-% nach 4 B und 5,8 Vol.-% nach 8 B. Die Ausgangswerte der mit Bogie-bändern befahrenen Rückegassen verringerten sich nach 1 B mit MAGNUMTM Bogie-bändern um 0,5 Vol.-% und erhöhten sich um 3,0 Vol.-% nach 4 B und 1,6 Vol.-% nach 8 B mit MAGNUMTM Bogiebändern und um 3,1 Vol.-% nach 1 B, 1,3 Vol.-% nach 4 B und 2,7 Vol.-% nach 8 B mit FELASTEC® Bogiebändern.
Nach 4 BS mit NOKIAN® Reifen waren die Veränderungen der Volumenanteile der Mittelporen in TS1 positiv (Zunahme von 3,2 Vol.-%) und nach 4 B negativ (Abnahme von 6,6 Vol.-%). Nach 4 BS mit MAGNUMTM und FELASTEC® Bogiebändern waren die Zunahmen der Volumenanteile der Mittelporen jeweils größer als nach 4 B.
132 In TS2 bestanden deutlich geringere Unterschiede als in TS1 zwischen den Volumen-anteilen der Mittelporen im UB und in den alten Rückegassen vor und nach den Befahrungsversuchen (-2,0 bis +2,4 Vol.-% Variationsbreite).
MP [Vol.-%]
A TS1
FELASTEC®
MAGNUM™
NOKIAN®
RG1 RG2 RG3 RG4 RG5 RG6
NOKIAN® MAGNUM™ FELASTEC®
MP [Vol.-%]
RG1 RG2 RG3 RG4 RG5 RG6
B TS2
Abbildung 28: Boxplots des volumetrischen Anteils der Porengrößenfraktion „Mittelporen“ (MP Äquivalentporendurchmesser ca. 0,2-10 µm) am Gesamtbodenvolumen in Vol.-% von ungestörten Bodenproben aus dem unbefahrenen Waldboden und aus den alten Rückegassen (RG1-6) vor und nach Befahrung mit NOKIAN® Reifen und MAGNUM™ und FELASTEC® Bogiebändern (n = 14-21).
Boxplot A zeigt Werte von Bodenproben aus 6-10 cm (TS1) und Boxplot B Werte aus 30-34 cm (TS2) Bodentiefe. Abkürzungen der Versuchsvarianten: UB = unbefahrener Waldboden (grün), VB1-6 = alte Rückegassen vor Befahrungsversuchen (blau), 1 B = 1 Überfahrt (gelb), 4 BS = 4 Befahrungen mit 20%
simulierter Hangneigung (orange), 4 B = 4 Befahrungen (hellrot), 8 B = 8 Befahrungen (dunkelrot).
133 Feinporen
In den Boxplots der Abbildung 29 ist der Volumenanteil der Feinporen von ungestörten Bodenproben aus TS1 (A) und TS2 (B) der Versuchsvarianten zusammengefasst. Die Porengrößenfraktion Feinporen umfasst den volumetrischen Anteil am Gesamtboden-volumen von Poren mit Äquivalentdurchmessern von <0,2 µm. Die Volumen der Fein-poren lagen in TS1 zwischen 11,0-12,8 Vol.-% und in TS2 zwischen 11,1-16,4 Vol.-%.
FP [Vol.-%]
A TS1
FELASTEC®
MAGNUM™
NOKIAN®
RG1 RG2 RG3 RG4 RG5 RG6
NOKIAN® MAGNUM™ FELASTEC®
FP [Vol.-%]
RG1 RG2 RG3 RG4 RG5 RG6
B TS2
Abbildung 29: Boxplots des volumetrischen Anteils der Porengrößenfraktion „Feinporen“ (FP;
Äquivalentporendurchmesser ca. <0,2 µm) am Gesamtbodenvolumen in Vol.-% von ungestörten Bodenproben aus dem unbefahrenen Waldboden und aus den alten Rückegassen (RG1-6) vor und nach Befahrung mit NOKIAN® Reifen und MAGNUM™ und FELASTEC® Bogiebändern (n = 14-21).
Boxplot A zeigt Werte von Bodenproben aus 6-10 cm (TS1) und Boxplot B Werte aus 30-34 cm (TS2) Bodentiefe. Abkürzungen der Versuchsvarianten: UB = unbefahrener Waldboden (grün), VB1-6 = alte Rückegassen vor Befahrungsversuchen (blau), 1 B = 1 Überfahrt (gelb), 4 BS = 4 Befahrungen mit 20%
simulierter Hangneigung (orange), 4 B = 4 Befahrungen (hellrot), 8 B = 8 Befahrungen (dunkelrot).
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