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Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Wechselwirkung zwischen der Karbonatlösung und dem Durchlässigkeits- und Setzungsverhalten in mineralischen Deponiedichtungsmaterialien bei Sickerwassereinwirkung unter Auflast

Die mineralische Dichtung stellt eine unverzichtbare Komponente einer Kombinationsdichtung gemäß TA Siedlungsabfall oder gemäß der bauaufsichtlichen Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik mit Asphaltbeton dar. Ihr Karbonatgehalt ist nach TA Siedlungsabfall auf 15 Prozent beschränkt. Dahinter steht die Befürchtung, dass saure Sickerwässer die Karbonate lösen und sich daraus unzulässige Setzungen und eine Beeinträchtigung der Dichtewirkung ergeben. Vorversuche zeigen, dass bei einer Auflast von 40 kN/m2 auch nach signifikanter Karbonatlösung und Setzungen über 20 Monate hinweg die Durchlässigkeit eines mineralischen Dichtungsmaterials mit ehemals ca. 35 Gewichtsprozent Karbonat im Bereich von 10 10m/s bleibt, was im Widerspruch zu anderen Vorversuchen ohne Auflast steht. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, dieses Phänomen unter Variation des Versuchsmaterials, der Auflast und des Perkolates sowohl unter geochemischen als auch unter bodenmechanischen Gesichtspunkten zu untersuchen, um die Berechtigung der Vorschrift in der TA Siedlungsabfall zu überprüfen und gegebenenfalls eine wissenschaftlich abgesicherte Änderung vorzuschlagen.

Systemleistungen von Oberflaechenabdichtungen nach dem Prinzip der Kapillarsperre

Eine Kapillarsperre besteht aus zwei Materialschichten, die unter Neigung eingebaut werden. Als Kapillarschicht wird ein Feinsand verwendet, der auf einer feinkiesigen Schicht (Kapillarblock) liegt. Die Abschirmwirkung der Kapillarsperre beruht auf dem deutlichen Porensprung in der Kontaktflaeche von feinem und grobem Material. Infolge Kapillaritaet bildet einsickerndes Niederschlagswasser an der Kontaktflaeche mit den groeberen Poren des Kapillarblocks einen Kapillarsaum. Es bewegt sich im feinem Material lateral hangwaerts und dringt nicht in den Muellkoerper ein. In Laboruntersuchungen werden geeignete Materialkombinationen ermittelt sowie Systemleistungen und Entwurfskriterien bestimmt.

Durchfuehrung von begleitenden Untersuchungen beim Anlegen von Versuchsfeldern zur Untersuchung alternativer Deponieflaechenabdichtung

Versuche zur Oberflaechenabdichtung der Deponie 'Am Stempel' nach dem Prinzip der Kapillarsperre, Probebau einer Kapillarsperre mit wissenschaftlichen Begleituntersuchungen auf der Deponie 'Am Stempel'

Das Konzept der Kapillarsperre ist eine vielseitige Alternative zu herkoemmliche Oberflaechenabdichtungen von Deponien und Altlasten. Versuche am Institut fuer Wasserbau haben die grundsaetzliche Eignung der Kapillarsperre unter Laborbedingungen nachgewiesen. Mit dem Bau von Probefeldern auf der Deponie 'Am Stempel' (Landkreis Marburg-Biedenkopf) und deren wissenschaftlicher Betreuung sollen nun bautechnische Fragen und das Langzeitverhalten unter natuerlichen klimatischen Bedingungen naeher untersucht werden.

Reservoir-modelling and parametrization of a potential reservoir structure (Pilot area A) in the German North Sea

As part of the CDRmare joint project GEOSTOR (https://geostor.cdrmare.de/), the BGR created detailed static geological 3D models for two potential CO2 storage structures in the Middle Buntsandstein in the Exclusive Economic Zone (EEZ) of the German North Sea and supplemented them with petrophysical parameters (e.g. porosities, permeabilities). The 3D geological model (Pilot area A; ~1300 km2) is located on the West Schleswig Block in the area of the Henni salt pillow (pilot region A). It is based on 2D seismic data from various surveys and geophysical/geological information from four exploration wells. The model comprises 14 generalized faults and the following 14 horizon surfaces: 1) Sea Floor, 2) Mid Miocene Unconformity, 3) Base Rupelian, 4) Base Tertiary, 5) Base Upper Cretaceous, 6) Base Lower Cretaceous, 7) Base Muschelkalk, 8) Base Röt (Pelite), 9) Base Röt (Salinar), 10) Base Solling Formation, 11) Base Detfurth Formation, 12) Base Volpriehausen Formation, 13) Base Triassic, 14) Base Zechstein. The selected potential reservoir structure in the Middle Buntsandstein is formed by an anticline created by the uplift of the underlying Henni salt pillow. The primary reservoir unit is the 40-50 m thick Lower Volpriehausen Sandstone, the main sealing units are the Röt and the Lower Cretaceous. Petrophysical analyses of all considered well data were conducted and reservoir properties (including porosity and permeability) were calculated to determine the static reservoir capacity for these potential CO2 storage structures. Both models were parameterized and can be used for further dynamic simulations of storage capacity, geo-risk, and infrastructure analyses, in order to develop a comprehensive feasibility study for potential CO2 storage within the project framework. The 3D models were created by the BGR between 2021 and 2024. SKUA-GOCAD was used as the modeling software. We would like to thank AspenTech for providing licenses for their SSE software package as part of the Academic Program (https://www.aspentech.com/en/academic-program).

Vorsorge und Schutz vor Gefahren durch Starkregen

Jeder ist dazu verpflichtet, im Rahmen des Möglichen und Zumutbaren geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um sich vor den negativen Auswirkungen von Hochwasser und Überflutungen durch Starkregen zu schützen und die Schäden zu minimieren. Das ist die Gesetzeslage in Deutschland. Daher ist es von großer Bedeutung, einerseits vorsorgende Maßnahmen zu ergreifen, aber sich zugleich auch während und nach dem konkreten Ereignisfall richtig zu verhalten. Schutzmaßnahmen, die Sie am und im Ihren Haus prüfen bzw. durchführen könnten, sind zum Beispiel: WIDERSTEHEN Eindringen von Wasser verhindern 1 Einbau wasserdichter Fenster und Türen (auch im Keller) und erhöhter Lichtschächte 2 Anbringen von Schwellen/Stufen an Eingängen, Kellerfenstern und Lichschächten 3 Einbau und regelmäßige Wartung einer Rückstausicherung 4 Regelmäßige Reinigung der Dachrinne 5 Umleitung des Wassers auf dem Gelände durch mobile Barrieren (z. B. Sandsäcke) 6 Abdichtung des Fundaments und der Bodenplatten ANPASSEN Schäden durch eingedrungenes Wasser reduzieren A Sicherung der Heizungsanlage und der Öltanks B Erhöhte Anbringung von Steckdosen in gefährdeten Bereichen C Erhöhte Lagerung von sensiblen Gegenständen bzw. keine Lagerung von Giftstoffen (z. B. Lacke) in gefährdeten Bereichen D Fahrzeuge in höher gelegenen Bereichen parken, Tiefgaragen und Keller können bei Hochwasser tödlich sein Weiterführende Informationen zu Vorsorge und Schutz vor Gefahren durch Starkregen werden im Folgenden zur Verfügung gestellt. Informationen zu Unwetter Warnung und Information der Bevölkerung in Gefahrenlagen Wasserportal – Gewässerkundliche Messdaten Naturgefahr: Starkregen – Vorbeugende Maßnahmen und Verhalten Die unterschätzten Risiken „Starkregen“ und „Sturzfluten“ – Handbuch (PDF, 33.6 MB) Starkregen – Wie man Gebäude davor schützt Leitfaden Starkregen – Objektschutz und bauliche Vorsorge (PDF, 10.4 MB)

CO2 storage potential of the Middle Buntsandstein Subgroup - EEZ of the German North Sea

The CO2 storage potential of the Middle Buntsandstein Subgroup within the Exclusive Economic Zone (EEZ) of the German North Sea was analysed within the framework of the GEOSTOR-Project. A total of 71 potential storage sites were mapped based on existing 3D models, seismic and well data. Static CO2 capacities were calculated for each structure using Monte Carlo simulations with 10,000 iterations to account for uncertainties. All potential reservoirs were evaluated based on their static capacity, burial depth, top seal integrity and trap type. Analysis identified 38 potential storage sites with burial depths between 800 m and 4500 m, reservoir capacities (P50) above 5 Mt CO2 and suitable sealing units. The best storage conditions are expected on the West Schleswig Block where salt-controlled anticlines with moderate burial depths, large reservoir capacities and limited lateral flow barriers are the dominant trap types. Relatively poor storage conditions can be anticipated for small (P50 <5 Mt CO2), deeply buried (> 4500 m) and structurally complex potential storage sites in the Horn and Central Graben. For more detailed information on the methodology and findings, please refer to the full publication: Fuhrmann, A., Knopf, S., Thöle, H., Kästner, F., Ahlrichs, N., Stück, H. L., Schlieder-Kowitz, A. und Kuhlmann, G. (2024) CO2 storage potential of the Middle Buntsandstein Subgroup - German sector of the North Sea. Open Access International Journal of Greenhouse Gas Control, 136 . Art.Nr. 104175. DOI 10.1016/j.ijggc.2024.104175

KMU-innovativ : Ressourcenschonender Thermoformprozess zur Herstellung individueller Hilfsmittel in der Orthopädietechnik, Teilprojekt: Optimierter Thermoform-Arbeitsplatz für höhere Reproduzierbarkeit, Produktqualität und Prozesssicherheit

Radon

Radon ist ein radioaktives Gas, das durch radioaktiven Zerfall von natürlich vorkommendem Uran und Thorium in Gesteinen und Böden entsteht. Es hat eine Halbwertszeit von 3,8 Tagen. Radon ist ein Edelgas, es geht kaum chemische Reaktionen ein und kann sich leicht im Boden bewegen. Die Konzentration von Radon in der Bodenluft ist in Deutschland regional stark unterschiedlich. Sie ist abhängig von der Gasdurchlässigkeit des Erdbodens und von lokal vorkommenden Gesteinen, die natürliches Uran oder Thorium enthalten, z.B. manche Granite und Gesteine ähnlicher Zusammensetzung. Je höher das Vorkommen solcher Gesteine dicht unter der Erdoberfläche und je gasdurchlässiger der Boden, desto größer ist das Potential für eine hohe Radonkonzentration in der Bodenluft (Radonpotenzial). Mit Ausnahme vereinzelter Stücke in den eiszeitlichen Geschieben kommen in Berlin derartige Gesteine in den oberen Gesteinsschichten nicht vor. Radon kann in baulich nicht korrekt ausgeführten oder beschädigten Gebäuden aus der Bodenluft durch Fugen, Risse oder auch Kabel- und Rohrschächte ohne Abdichtung in den Keller, oder bei kellerlosen Gebäuden ins Erdgeschoss eines Gebäudes eindringen. Wird dort nicht ausreichend gelüftet, reichert sich Radon in der Raumluft an, es kann dann zu hohen Radonkonzentrationen kommen. Eine hohe Radonkonzentration in Innenräumen kann für Menschen vor allem bei längerer Aufenthaltsdauer eine Gesundheitsgefahr darstellen, denn Radon zerfällt in der Lunge zu weiteren radioaktiven Zerfallsprodukten und setzt dabei Alpha-Strahlung frei. Dadurch erhöht sich das Risiko, an Lungenkrebs zu erkranken. Die Bevölkerung soll deshalb vor hohen Radonkonzentrationen geschützt werden. Die Regelungen zum Schutz vor Radon sind in Kapitel 2 des Strahlenschutzgesetzes festgelegt. Um das Risiko für die Bevölkerung einzuschätzen, mussten die Bundesländer durch geeignete Messungen Gebiete mit erhöhtem Radonpotenzial (Karte, JPG, 631 kB) identifizieren und als Radon-Vorsorgegebiete ausweisen. In diesen gelten z.B. zusätzliche Anforderungen für den Radonschutz bei Neubauten und Messpflichten an Arbeitsplätzen im Erd- oder Kellergeschoss von Gebäuden. Das Land Berlin hat 2020 eine Messkampagne durchgeführt, bei der an 60 Messorten die Radonkonzentrationen in der Bodenluft gemessen wurde. Dabei wurden alle relevanten Typen von oberflächennahen Gesteinsschichten beprobt, hauptsächlich eiszeitliche Sedimente und Geschiebe . Tiefere Gesteinsschichten sind für das Radonpotenzial nicht maßgeblich, da der dort vorliegende Rupelton eine Barriere gegen aufsteigendes Radon bildet. Die Messdaten bestätigten, dass in Berlin keine Ausweisung eines Radonvorsorgegebietes erforderlich ist. Es ist dennoch nicht völlig auszuschließen, dass es in Einzelfällen auch in Berlin zu erhöhter Radonkonzentration in Gebäuden kommen kann z.B. durch Baustoffe oder künstlich aufgeschüttete Erdschichten aus Bauschutt oder Trümmerschutt. Allgemein kann durch gute Belüftung die Radonkonzentration verringert werden. Sollte Zweifel bestehen, ist es ratsam die Radonkonzentration in der Raumluft von einer behördlich anerkannten Stelle messen zu lassen, um im Anschluss geeignete Maßnahmen zum Schutz ergreifen zu können.

Beurteilung des Einsatzes von Recycling-Baustoffen und industriellen Nebenprodukten bei Erdbauwerken mittels Auswertung von Erfahrungen mit ausgeführten Bauprojekten (Region Süd)

In den ZTV E-StB werden die RC-Baustoffe und industriellen Nebenprodukte nur insoweit behandelt, als sie mit natürlichen mineralischen Baustoffen vergleichbar sind. Sofern sie nicht vergleichbar sind, werden gesonderte Untersuchungen erforderlich, die jedoch nicht weiter beschrieben sind. Die Übertragbarkeit der Einbau- und Verdichtungsanforderungen für Boden und Fels ist nicht in jedem Fall gegeben. Da die Palette der vorgenannten Stoffe sehr groß ist, soll im Sinne einer Datensammlung geklärt werden, in welchem Umfang die verschiedenen Stoffe bisher überhaupt bei Erdbauten zur Anwendung gekommen sind, wobei nach den verschiedenen Bauwerkstypen wie Verkehrsdämmen, Hinterfüllungen, Sickeranlagen, Abdichtungen, Bodenverbesserungen, Lärmschutzwällen u. a. zu unterscheiden sein wird (Region Süd). Weiterhin soll geklärt werden, welche Anforderungen in der Praxis an die diversen RC-Baustoffe und industriellen Nebenprodukte bei verschiedenen Bauprojekten gestellt wurden, wie Art und Umfang der Eignungsprüfungen der Baustoffe festgelegt wurden und welche Prüfverfahren bei der Qualitätssicherung in-situ zum Einsatz kamen. Die diesbezüglichen Erfahrungen sind zusammenzutragen und auszuwerten.

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