Aggregatstabilität

Aggregatstabilität ist die Fähigkeit eines Partikelsystems, Aggregaten gegenüber Disaggregation zu widerstehen. Sie beschreibt, wie gut sich aus vielen kleinen Partikeln gebildete Strukturen unter Belastung zusammenhalten. Der Begriff wird in verschiedenen Fachgebieten verwendet, etwa in der Bodenkunde, der Kolloidchemie und der Materialwissenschaft, wobei der Schwerpunkt je nach Anwendungsgebiet variiert.

Im Bodenkundlichen Kontext bedeutet Aggregatstabilität die Widerstandsfähigkeit von Bodenaggregaten gegen Zerfall, insbesondere durch Wassereinwirkung. Eine hohe Aggregatstabilität trägt zu stabileren Bodenstrukturen, besserer Porenführung, erhöhter Infiltration und geringerem Erosionsrisiko bei. Zur Bewertung werden häufig nasse Siebverfahren eingesetzt, bei denen der Anteil stabiler Aggregate gemessen wird, sowie Tests zur Wasserstabilität wie der Mean Weight Diameter (MWD) der Aggregate oder Slaking-Tests.

Wichtige Einflussfaktoren sind organische Substanz, Tonmineralien, Wurzelnetze sowie Mikroorganismen, Feuchtigkeit, pH-Wert und Salzgehalt. Mechanismen der Aggregatstabilisierung umfassen Bindungen durch organische Substanzen, Ton–organische Verbindungen und, je nach System, zementierende Effekte, die das Aggregatgefüge gegen Disaggregation verstärken. Managementstrategien wie der Zuwachs an organischer Substanz, Mulchen, reduzierte Bodenbearbeitung und Fruchtfolgen können die Aggregatstabilität verbessern.

In der Kolloidchemie und anderen Suspensionen ist Aggregatstabilität auch relevant: Hier beeinflussen elektrostatische und sterische Stabilisierung, Lösungen von Ionenstärken und Oberflächenadsorption die Neigung zur Aggregation bzw. Dispersion der Teilchen. Insgesamt ist Aggregatstabilität ein zentraler Indikator für Bodenqualität, Erosionsschutz und die Funktionsfähigkeit von Porensystemen.