Zu diesem lizenzpflichtigen Artikel gibt es eine Open Access Version, die kostenlos und ohne Lizenzbeschränkung gelesen werden kann. Die Open Access Version kann inhaltlich von der lizenzpflichtigen Version abweichen.
Preisinformation
Bitte wählen Sie ihr Lieferland und ihre Kundengruppe
Die Injektion von Flüssigkeiten in den Erdboden mit Hilfe eines Hochdruckstrahls stellt ein Verfahren dar, das gegenüber konventionellen Injektionsverfahren viele Vorteile aufweist. Die Funktion des Hochdruckstrahls als Injektionswerkzeug hat zur Folge, dass kein spezielles mechanisches Injektionswerkzeuges erforderlich ist, was eine berührungslose und damit verschleißarme Injektion zur Folge hat. Diese ist als Hauptvorteil dieses Verfahrens zu sehen. Aufgrund der vielfachen Anwendungsmöglichkeiten in der Landwirtschaft kann das Verfahren damit einen Beitrag zur Ressourcenschonung leisten. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden als Anwendungsmöglichkeiten die Bewässerung, die Düngung, der Pflanzenschutz und die Dekontaminierung verseuchter Böden herausgearbeitet. Ausgehend von diesen Einsatzmöglichkeiten wurden für die Beispielflüssigkeit Wasser grundlegende Untersuchungen hinsichtlich der Möglichkeiten dieses Verfahrens durchgeführt und die dabei auftretenden Randbedingungen aufgezeigt. Hierzu wurden vorab grundlegende theoretische Betrachtungen der Wasserstrahltechnologie, an die das untersuchte Verfahren angelehnt wurde, sowie theoretische Ansätze der Bodenmechanik behandelt. Ausgehend davon wurde eine Theorie der Injektion von Flüssigkeit in den Erdboden mit einem Hochdruckstrahl erarbeitet und vorgestellt. Nach einer anschließenden Vorstellung der Versuchseinrichtung und dem Ablauf der damit durchgeführten Versuche erfolgte eine Darstellung der Versuchsergebnisse. Es zeigte sich, dass die Injektion von Flüssigkeiten in den Erdboden mit einem Hochdruckstrahl möglich ist. Die hierfür erforderlichen Injektionstiefen im Bereich zwischen 50 mm und 90 mm lassen sich bei einem mittleren Bodenwassergehalt, einem Wasserdruck von 40 MPa, einem Volumenstrom von 7,5 1/min und einer Vorschubgeschwindigkeit von 2 m/s erreichen. Für die praktische Anwendung werden Hinweise für die Einbauposition des Schaltventils zum Pulsen des Wasserstrahls und Hinweise für die Zumischung von Flüssigkeiten zum Wasserstrahl gegeben und Möglichkeiten zur Messung und Regelung der Injektionstiefe vorgestellt.