Kompaktionsfehler

Kompaktionsfehler bezeichnet in der Materialwissenschaft, Geotechnik und verwandten Bereichen einen systematischen Messfehler, der entsteht, wenn Proben oder Materialien während Vorbereitung, Verarbeitung oder Messung weiter verdichtet werden. Die Verdichtung verändert den Zustand des Materials und kann gemessene Größen gegenüber dem ursprünglichen Zustand verzerren, etwa Dichte, Porosität, Festigkeit oder Durchlässigkeit.

Ursachen des Kompaktionsfehlers sind ungleichmäßige Verdichtung während Probenvorbereitung, Transport oder Lagerung, Feuchte- oder Temperaturänderungen sowie der Einfluss von Messwerkzeugen oder Haltevorrichtungen, die Druck auf das Material ausüben. Auch Probenform, Lagerdauer und wiederholte Bearbeitung können den Verdichtungseffekt verstärken.

Der Fehler führt zu einer systematischen Verzerrung der Ergebnisse. Für poröse Materialien kann die gemessene Porosität zu niedrig, für dichter verdichtete Proben die Dichte zu hoch ausfallen. Die Folgen betreffen mechanische Eigenschaften wie Festigkeit, sowie Transport- und Wärmeeigenschaften wie Permeabilität und Wärmeleitfähigkeit, was in Forschung und Praxis zu falschen Bewertungen von Materialien führt.

Zur Reduktion des Kompaktionsfehlers werden standardisierte Verdichtungsverfahren, kontrollierte Probenbedingungen (Feuchte, Temperatur) und reproduzierbare Messabläufe eingesetzt. Ergänzend helfen Kalibrierung, Dokumentation der Verdichtungshistorie und der Einsatz zerstörungsfreier Messverfahren (z. B. Bildgebungsverfahren) sowie statistische Korrekturmodelle, um den verbleibenden Bias zu schätzen und zu berichten.