Die Wärmeleitfähigkeit eines Lockergesteins (Ton bis Kies) bildet für die Bemessung einer Geothermieanlage eine wesentliche Grundlage. Dabei ist bekannt, dass dieser Kennwert nicht als Paramater (Konstante) verwendet werden sollte. Er ist vielmehr als Zustandsvariable anzusehen.
Dieser Beitrag zeigt einige experimentell bestimmte Einflüsse auf die Wärmeleitfähigkeit auf. Es wird vor allem auf die Rolle des Porenwassers (und der Luft) eingegangen. Dazu wurden im Labor die Wärmeleitfähigkeiten mit zwei verschiedenen Methoden bestimmt und verglichen. Zum Einsatz kamen die Nadelsonde (Standardgerät) und ein Eigenbau, unter Nutzung der Vergleichsmethode (Divided-Bar-Methode), dessen Aufbau und technische Entwicklung aufgezeigt wird. Als Versuchsmaterial wurde ein Sand mit verschiedenen Wassergehalten verwendet. Darüber hinaus wurden die experimentellen Daten verwendet, um eine ausführliche Kalibrierung einer Korrelation aus der Literatur (Côté & Konrad 2005) auszuführen.
Aus den Versuchen der Vergleichsmethode konnten beim Anlegen eines Temperaturgradienten deutliche Wassertransporte in den feuchten Bodenproben nachgewiesen werden. Die Auswertung der Wasserbewegungen ergab, dass es wiederum vom Zustand des Sandes (Wassergehalt oder Wassersättigungsgrad) abhängt, ob ein Wassertransport stattfindet.