Proceedings zur 6. Fachtagung BIOMET - Deutsche ...

tikale Reichweite von Spritzwassertropfen zu ermitteln und zu klären, welche Niederschlagsart
extrem spritzwasserbildend ist.
2 Messmethodik
2.1 Freiland
2.1.1 Spitzwasserrate
Um die Spritzwasserrate abzuschätzen, wurde an zwei ca. 10 m auseinanderliegenden Messpunkten
der Niederschlag elektronisch mithilfe von Ombrometern erfasst. Ein Ombrometer
war standardgemäß in 1 m Höhe über einer Grasfläche installiert, das andere dagegen in einem
Schacht von 1 m Tiefe, wobei die Auffangfläche auf ebenerdigen Niveau lag. Der
Schacht war mit einem Gitterrost versehen, das – einschließlich der unmittelbar anschließenden
Grasumgebung – mit einer quadratischen Aluminiumplatte abgedeckt wurde. Sie wies in
der Mitte eine kreisförmige Aussparung von der Größe der Auffangfläche des Niederschlagsmessers
auf; die Seitenlänge der Platte betrug 1.1 m.
2.1.2 Spritzwasserhöhe
Für den Nachweis vertikaler Spritzwassertransporte wurden − in Anlehnung an Shaw (1991)
− vom DWD (AMF) Braunschweig sog. Splashmeter angefertigt. Hierbei handelte es sich um
senkrecht auf dem Boden stehende, mit weißem Löschpapier belegte Kunststoffzylinder von
4.5 cm Durchmesser und 110 cm Höhe. Vor Niederschlagsbeginn wurde die Bodenumgebung
kreisförmig um den Zylinderfuß mit Farbpulver (Vitasyn, Eosin) bedeckt. Dort aufschlagende
Niederschlagstropfen nahmen die Färbung auf und hinterließen auf der Splashmeteroberfläche
Farbmarkierungen.
Nach dem Niederschlagsereignis wurde die maximale Spritzwasserhöhe abgelesen sowie die
Anzahl der Spritzwasserspuren in einem festem 5cm-Vertikalraster ermittelt, und zwar ausgehend
von der höchsten Spur abwärts bis zu demjenigen 5cm-Höhenabschnitt, in welchem
mindestens 20 Spritzwassertropfen nachweisbar waren. Den Spritzwasserereignissen wurden
anschließend zeitgleich erfasste ww-Niederschlagsklassen zugeordnet. Insgesamt wurden 133
Versuche über Brache und Grasfläche durchgeführt.
2.2 Labor
Um sicherzugehen, dass die im Freiland festgestellte Höhenverteilung der Spritzwasserkonzentration
sich durch unabhängige Messungen reproduzieren lässt und um auszuschließen,
dass größere Transporthöhen als 110 cm (= instrumentell bedingte Nachweisobergrenze)
möglich sind, wurden Labormessungen durchgeführt. Die Versuchsanordnung bestand aus
einem Tropfengenerator zur mechanischen Erzeugung großdimensionierter Tropfen, einer
horizontalen Aufschlagfläche aus gefärbtem Sand bzw. aus einem Wasserfilm und einem zylindrischen
Spritzwasserrezeptor (Löschpapierwand).
Der Tropfengenerator befand sich in einer Höhe von 9.3 m über der Aufschlagfläche, um den
aus der Ruheposition fallenden ‚Mutter‘tropfen eine ausreichende Beschleunigungsstrecke
zur Verfügung zu stellen, damit sie annähernd ihre Endgeschwindigkeit erreichten. Die mit
unterschiedlichen Rohrquerschnitten (sog. ‚kleiner Tropfer‘ und ‚großer Tropfer‘) erzeugten
Tropfen wiesen einen Durchmesser von 4.9 mm und 6.7 mm auf (mittlerer Median aller Versuche).
Während ihrer Fallbewegung zerbrachen allerdings einige der Muttertropfen aufgrund
nicht zu vermeidender hydrodynamischer Instabilitäten.
Am Endpunkt der Fallstrecke trafen die Muttertropfen auf eine Schale (Durchmesser: 12 cm),
die trockenes oder von einem 1 mm hohen Wasserfilm bedecktes Sandsubstrat enthielt, das
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