Gartenbau sowie Land- und Forstwirtschaft hängen stark von der obersten Bodenschicht ab. Dort steuern Wärme und ihre Schwankungen viele physikalische und biologische Prozesse.
Die Aufnahme und Abgabe von Wärme steht eng mit dem Wassergehalt des Bodens in Verbindung. Bodenbakterien und Pilze vermehren sich bei geeigneten Temperaturen schneller, Samen keimen und Pflanzen treiben aus.
Die Rolle der Strahlung
Die Sonne liefert als fast 6000 Grad heißer Himmelskörper den größten Teil der Energie für den Boden. Ein Teil dieser Strahlung wird als Licht wahrgenommen, während Erde und Pflanzen kontinuierlich Wärme abstrahlen. Bodenart, Struktur und Feuchtigkeit bestimmen dabei, wie viel Energie gespeichert oder abgegeben wird. Dunkle und feuchte Böden erwärmen sich anders als helle oder trockene Flächen. Pflanzenbewuchs schirmt den Boden zusätzlich ab und schafft ein eigenes Kleinklima – etwa unter dichtem Wald oder zwischen hohen Kulturpflanzen.
Beobachtungen im Sommer
Die Temperatur des Bodens misst seinen „fühlbaren“ Wärmeinhalt. In der Gegend um Uffing zeigen sich an sonnigen Sommertagen deutliche Unterschiede auf kahlen Flächen. In sandigem trockenem Boden greifen die täglichen Schwankungen der Temperatur bis 40 Zentimeter tief. Drei Zentimeter über der Oberfläche werden mittags 30 Grad Celsius erreicht. In entwässertem Moorboden greift die Temperaturschwankung nur 20 Zentimeter tief. In der Luftschicht direkt über diesem Boden werden etwa 45 °C erreicht. Das deckt sich mit den Erfahrungen in heißen Torfstichen im Vergleich zu angenehm temperierten Gärten.
Mit zunehmender Tiefe erreicht die Wärme des Mittags das Erdreich verzögert und schwächer. Über Nacht sinkt die Temperatur über beiden Bodenarten auf bis zu 5 °C ab. In der Tiefe der erloschenen Tagesschwingung wurden im Sandboden 14 °C, im trockenen Moorboden lediglich 11 °C gemessen.
Transport von Wärme
Der Boden schützt Pflanzen und Bodenlebewesen vor extremen Temperaturschwankungen. Entscheidend dafür sind Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit und Temperaturleitfähigkeit.
Die Wärmekapazität beschreibt, wie viel Energie nötig ist, um einen Boden zu erwärmen. Da Wasser eine hohe Wärmekapazität besitzt, bleiben feuchte Böden bei gleicher Sonneneinstrahlung deutlich kühler als trockene.
Die Wärmeleitfähigkeit gibt an, wie gut Wärme im Boden transportiert wird. Wasser verbessert diesen Energietransport zunächst, doch bei sehr hoher Feuchtigkeit nimmt der Effekt wieder ab, weil sich die Bodenstruktur verändert.
Trockener Moorboden speichert und leitet Wärme nur schlecht. Dadurch erwärmt sich die Luft über dem Boden stark, während tiefere Schichten kühl bleiben. Sandboden leitet Wärme dagegen besser und erwärmt sich in größerer Tiefe.
Die Temperaturleitfähigkeit beschreibt das Zusammenspiel aus Wärmespeicherung und Wärmeleitung. Sie erklärt, warum sich sandige Böden schneller und tiefer erwärmen als trockene Moorböden.
Die Bodenfeuchte
Nachts verliert der Boden Wärme an die Atmosphäre und kühlt an der Oberfläche ab. Dabei wandert Wasserdampf aus tieferen, wärmeren Schichten nach oben und kondensiert oder gefriert. Dieser Vorgang setzt Wärme frei und erhöht die Feuchtigkeit der oberen Bodenschicht.
Tagsüber kehrt sich der Prozess um: Die Sonneneinstrahlung erwärmt die Oberfläche, Wasser verdunstet und entzieht dem Boden Energie. Dadurch kühlt sich der Boden wieder etwas ab. Regen, Tau oder aufsteigendes Grundwasser können die obere Bodenschicht erneut befeuchten.
Sehr nasse Böden verlieren an Tragfähigkeit und wirken oft schlammig oder glitschig. Trocknet der Boden ab, sinkt seine Wärmekapazität, sodass sich die Oberfläche durch Sonneneinstrahlung schneller erwärmt.
Reinhard Mook
(veröffentlicht in Hoagart 20 | Juli 2026, siehe unten, Seite 41)
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Juli 2026
