kf-Wert aus der Korngrößenverteilung
Die Durchlässigkeit eines Sedimentes ist eine wichtige hydraulische Kenngröße. Sie bestimmt entscheidend die Durchflussmengen und die Fließzeiten des Grundwassers.
Der kf-Wert kann anhand der Korngrößenverteilung einer Sedimentprobe abgeschätzt werden. Dabei gilt allgemein der Zusammenhang, je größer der Kornduchmesser, desto größer ist auch die Durchlässigkeit:
Der kf-Wert ist ein Maß für den Widerstand, den das Korngerüst der Grundwasserströmung entgegenstellt. Es ist hauptsächlich die Adhäsion auf der Kornoberfläche, die die Strömung des Grundwassers „abbremst“. Beispielsweise weist ein Ton aufgrund der geringen Korngöße eine große Kornoberfläche auf. Somit ist auch die Grenzfläche Korn/Grundwasser groß, auf der die adhäsiven Kräfte wirken können und die Grundwasserbewegung verlangsamen, so dass die Durchlässigkeit eines Tons sehr gering ist.
Der Zusammenhang zwischen Korngröße und Durchlässigkeit wird empirisch quantifiziert. Maßgebend für die Durchlässigkeit ist die Verteilung der Korngröße. Parameter, die die Korngrößenverteilung charaktersisieren, werden anhand einer Sieblinie ermittelt. Die Sieblinie stellt die Gewichtsprozente der Körner mit bestimmtem Durchmesser dar, die in Form einer Summenkurve aufgetragen werden (Abb. 1).
Wirksamer Korndurchmesser, d10 oder dw
Der wirksame Korndurchmesser ist derjenige Korndurchmesser, bei dem 10 Gew.-% einen geringeren Durchmesser aufweisen und 90 Gew.-% einen größeren Durchmesser.
d60
Der Wert d60 ist derjenige Durchmesser, bei dem 60 Gew.-% einen geringeren Durchmesser aufweisen und 40 Gew.-% einen größeren Durchmesser.
Ungleichförmigkeit
Die Ungleichförmigkeit ist ein Maß für der Verteilung der Korndurchmesser.
Beispielsweise ist die Ungleichförmigkeit eines äolischen Sediments sehr gering, da dieses fast nur aus Feinsand aufgebaut wird. Demgegenüber weist ein Geschiebemergel ein extrem weites Korngrößenspektrum auf, so dass die Ungleichförmigkeit sehr groß ist.
Je höher der wirksame Korndurchmesser und je geringer der Ungleichförmigkeitsgrad, um so höher ist die Durchlässigkeit. Mit zunehmender Ungleichförmigkeit wird die Bewertung hinsichtlich der Ermittlung der Durchlässigkeit unscharf.

Abb. 1: Sieblinie verschiedener Proben.
Bestimmung des kf-Wertes nach Zieschang
C | : | empirischer Beiwert (Tab. 1) |
t | : | Temperatur in °C |
Tab. 1: Auswertung nach Zieschang
Lithologischer Aufbau | U = d60/d10 | Gültigkeitsbereich für d10 [mm] | Koeffizient, C |
reiner Sand oder kiesiger Sand | 1 – 3 | 0,1 – 0,6 | 0,0139 |
reiner Sand oder kiesiger Sand | 3 – 5 | 0,1 – 0,6 | 0,0116 |
schwach schluffiger Sand (bis 2% < 0,01 mm) | < 5 | 0,1 – 0,6 | 0,0093 |
schwach tonschluffhaltiger Sand (bis 3 % < 0,01 mm) | < 5 | 0,08 – 0,6 | 0,0070 |
tonschluffhaltiger Sand (bis 4 % < 0,01 mm) | < 5 | 0,06 – 0,6 | 0,0046 |
Bestimmung des kf-Wertes nach Beyer
Der kf-Wert wird direkt aus der Tab. 2 abgelesen.
Tab. 2: Auswertung nach Beyer, kf-Wert in Abhängkeit von d10, d60

Beispiel: Bestimmung des kf-Wertes
Gegeben: | Sieblinie Nr. 1 und 4 (Abb. 1) t = 9 °C |
Gesucht: |
Bestimmung des kf-Wertes nach Zieschang Beyer |
Sieblinien
Sieblinie Nr 1: | d10 = 0,11 d60 = 0,51 U 2,63 |
Sieblinie Nr 2: | d10 = 0,38 d60 = 1,50 U 3,95 |
Zieschang
Siblinie Nr. 1: | |||
Siblinie Nr. 2: |
Beyer
Siblinie Nr. 1: | |||
Siblinie Nr. 4: |