Die aktive Deponiegaserfassung auf der 'Deponie Allerheiligen' soll in Zukunft stillgelegt werden. Neben dem Rückbau der ehemaligen Gasbrunnen, sollen gleichzeitig (vorerst nur drei) Methanoxidationsfenster für die passive Entgasung errichtet werden. Es werden im Labor Voruntersuchungen in Form von Säulenversuchen zur Auswahl eines geeigneten Kompostmaterials zur Überprüfung der Methanoxidationsleistung unter standardisierten Bedingungen durchgeführt. Weiters wird eine erste FID-Rastermessung vorgenommen um die Gesamtemissionssituation der Deponie Allerheiligen einschätzen zu können. Dies soll eine optimale Platzierung und Dimensionierung der Methanoxidationsfenster gewährleisten.
Gemäß Deponieverordnung erfolgt der reguläre Abschluss einer Deponie durch eine Oberflächenabdichtung, die langfristig den Stoffaustausch zwischen dem Deponiekörper und seiner Umgebung unterbinden soll. Für das Erreichen einer langfristig stabilen vollständigen Abdichtung sind jedoch erhebliche technische Aufwendungen erforderlich, die insbesondere von der Vielzahl der Betreiber kleiner und kleinster Deponien weder in der Vergangenheit realisiert wurden, noch in Zukunft ökonomisch getragen werden können. Für solche Deponien kann eine gezielt optimierte Oberflächenabdeckung dennoch langfristig einen gleichwertigen Schutz vor austretenden Emissionen sowohl über den Wasserpfad, wie auch in die Atmosphäre gewährleisten. Eine solche optimierte Oberflächenabdeckung muss zahlreiche, sich zum Teil widersprechende Funktionen übernehmen. Sie reduziert als Wasserspeicher und Wassersperre den Wassereintritt in den Deponiekörper und soll gleichzeitig im Rahmen einer biologisch aktiven Schicht die Oxidation von austretendem Methan übernehmen. Dazu sind eine optimierte Wasserhaltung, Frostsicherheit, sowie die Bereitstellung hinreichender Mengen an Sauerstoff zu gewährleisten. Dazu wurden in der Vergangenheit verschiedene technische Lösungen mit unterschiedlicher Effizienz entwickelt und zum Teil auch erprobt. Jedoch fehlen vor allem für höhere Gasmengen und Methangehalte oberhalb von 30 Prozent Methan belastbare Felduntersuchungen, die eine Prognose der Leistungsfähigkeit solcher Oberflächenabdeckungen gestatten. Auch verlangen bisher entwickelte Hochleitungssysteme aufwendige mehrschichtige Abdeckungen, die die temporäre Abdeckung vollständig ersetzen. Im Gegensatz dazu sollen im hier beantragten Teilprojekt mehrere alternative Systeme für die optimierte Wasserhaltung und Methanoxidation getestet werden, die auf vorhandenen temporären Abdeckungen aufbauen und diese modular ergänzen können. An einem ausgewählten Pilotstandort werden 3 unterschiedlich strukturierte Abdecksysteme mit unterschiedlicher Komplexität installiert und ihre Leistungsfähigkeit in Bezug auf die Methanoxidation untersucht. Dabei werden die ausgewählten Systeme so aufgebaut, dass im Bedarfsfall durch Ertüchtigung eine Überführung einer Struktur in eine andere mit jeweils höherer Leistungsfähigkeit ermöglicht wird. Damit soll den Deponiebetreibern eine Möglichkeit in die Hand gegeben werden, zu einem gegebenen Zeitpunkt von einer aktiven Gasfassung zu einem passiven Nachsorgekonzept über zu gehen. Der Zeitpunkt dafür kann durch Gegenüberstellung der Kosten für die Erstellung unterschiedlich leistungsfähiger Oberflächenabdeckungen einerseits, und den Aufwendungen für eine aktive Nachsorge andererseits ermittelt werden. Ein geeignetes Prognoseinstrument dafür soll im Rahmen des Gesamtprojektes erstellt werden. Usw.
Durch G.E.O.S. Freiberg wurde in Zusammenarbeit mit der landwirtschaftlichen Fakultät der Martin-Luther Universität Halle-Wittenburg das Teilprojekt 1 des F/E- Vorhabens FKZ 7613/04/05 bearbeitet. Gegenstand des Teilprojektes war die Festlegung von Leistungsanforderungen an eine Methanoxidationsschicht auf der Grundlage von Datenrecherchen und eigenen Betrachtungen/ Untersuchungen. Dabei wurden vor allem die Potentiale möglicher Abdeckschichten hinsichtlich Wasserhaushalt und Methanoxidation so verknüpft, dass im Rahmen des abfallrechtlichen Zulassungsverfahrens auch alternativen Lösungen die Genehmigung erteilt werden kann.
Oberflächenabdichtungssysteme von Deponien haben die Funktion, das Eintreten von Sickerwasser in den Deponiekörper zu verhindern sowie den unkontrollierten Gasaustausch aus dem Deponieinneren zu vermeiden. Darüber hinaus erfolgt unter günstigen Bedingungen (Sauerstoffverfügbarkeit und Temperatur) durch spezielle Mikroorganismen eine Methanoxidation. Dieser Effekt ist nutzbar, um die Restmethanemissionen weiter zu minimieren. Das Ziel des Gesamtvorhabens ist es, im Rahmen der einzelnen Teilprojekte den Kenntnisstand von temporären und endgültigen Oberflächenabdichtungen hinsichtlich ihrer Methanoxidation zu erweitern und so zur Optimierung des Schichtenaufbaus für Deponien des Landes Sachsen-Anhalts beizutragen. Dazu sind, unter Beachtung der Prinzipien der Nachhaltigkeit sowie der Wirtschaftlichkeit, eine Versuchsmethodik und -anlagen zu entwickeln, die Untersuchungen an vorhandenen stillgelegten Deponien im Land Sachsen-Anhalt sowie Untersuchungen auf den zu errichtenden Versuchsfeldern der Deponie Gunsleben (LK Bördekreis) ermöglichen soll, um einen bilanziell abgesicherten und übertragbaren Nachweis des Methanabbaus zu führen. Im Rahmen des Teilprojektes 3 übernahm die SIG Umwelt Projekt Ingenieurgesellschaft mbH entwicklungstechnische und gutachterliche Leistungen zur Entwicklung der Versuchsflächen auf der Deponie Gunsleben, der Versuchsmethodik sowie des Untersuchungsprogramms.
Ziel ist die Entwicklung von Nachweisverfahren und Festlegungen von Prüfkriterien zur Wirkungskontrolle der Entgasung für Rekultivierungs-/Methanoxidationsschichten sowie für zulässige Restgasemissionen unter Beachtung der Prinzipien der Nachhaltigkeit sowie der Wirtschaftlichkeit durch Untersuchungen an vorhandenen stillgelegten Deponien des Landes Sachsen-Anhalt sowie auf Versuchsfeldern. - Das Gesamtvorhaben soll der Erweiterung des Kenntnisstandes von temporären und endgültigen Oberflächenabdichtungen hinsichtlich ihrer Methanoxidation dienen und so zur Optimierung des Schichtenaufbaus für Deponien des Landes Sachsen-Anhalt beitragen. - Untersuchungen auf Versuchsfelder sollen belegen, dass durch Einsatz optimierter Abdeckungssysteme Deponieaustritte (Methangehalt kleiner als 30 Vol.-Prozent) abgebaut werden können. - Der innovative Teil des Projektes liegt in der Weiterentwicklung von Messverfahren/quantitative Bestimmungsmethoden zum Nachweis/Bestimmung der Gasemissionen und des vorhandenen Gaspotenziales. - Erarbeitung verallgemeinerungsfähige Erkenntnisse zwischen Deponietyp/Abdeckungssystem und Aufstellung von Prüfkriterien für Gasbildung/zulässige Restgasemissionen auf Deponien.
A) Problemstellung: Nach Ablauf der Übergangsfristen der Abfallablagerungsverordnung im Jahr 2005 (teilweise erst 2009) werden ca. drei Viertel der Hausmülldeponien und eine Vielzahl von Betriebs- und Bauschutt-/Bödenaushubdeponien aufgrund unzureichender technischer Ausstattungen geschlossen werden müssen. Die Wahl der Stilllegungsmaßnahmen hat neben dem Ausgangszustand der Deponie (Abfälleigenschaften, Emissionsverhalten, technische Ausstattung) einen entscheidenden Einfluß auf die Dauer und Kosten der Deponienachsorge. Die erforderliche Dauer der Nachsorge ist bisher nicht sicher festlegbar. Unterschiedliche Prognosen variieren von weniger als 30 bis über 200 Jahre. Teilweise wird eine mögliche Entlassung von alten Hausmülldeponien aus der Nachsorge sogar ausgeschlossen. Nach Deponieverordnung kann die zuständige Behörde den Abschluß der Deponienachsorge feststellen, wenn aus dem Verhalten der, Deponie zukünftig keine Beeinträchtigungen des Wohls der Allgemeinheit zu erwarten sind. Dies ist anhand vorgegebener Kriterien zu prüfen, die aber sämtlich nur qualitativer Natur sind. B) Handlungsbedarf: Eine solide Finanzierung der Nachsorge erfordert eine möglichst genaue Schätzung ihrer Dauer und der davon abhängenden Kosten für die Nachsorge. Die Studie soll hierfür Grundlagen liefern, insbesondere konkrete quantitative Kriterien für die Entlassung aus der Nachsorge vorschlagen. Ihre rechtliche Sicherheit ist zu begründen, ihre Akzeptanz bei Behörden und Allgemeinheit soll durch breite Diskussion hergestellt werden. C.) Ziel des Vorhabens: Mit der Studie soll der Einfluß verschiedener Stilllegungsmaßnahmen-(wie in situ-Behandlung des Deponiekörpers, Öberflächenabdichtung) auf das Emissionsverhalten der Deponie und auf die Kosten und die Dauer der Nachsorge untersucht sowie quantitative Kriterien für die Entlassung der Deponie aus der Nachsorge entwickelt werden.
Zielstellung des Vorhabens ist die Bestimmung des Gasbildungspotentials der Deponie Werderberg und Ableitung der Saugradien unterschiedlicher Gasbrunnen: 1.) Gasbildung und Saugradien vorhandener Brunnen gemäß GDA-Empfehlung. 2.) Gasbildung und Saugradien neu errichteter Brunnen mit tiefliegenden Filterstrecken nach de A3-Verfahren. Während die Saugradien nach 1.) wie üblich mit 25 bis 30 m angetroffen wurden, erzielt man mit den Gasbrunnen nach 2.) Radien bis 50 m. Das Gasangebot kann nach 2.) besser gefasst und verwertet werden.
In der zeitlich schwer eingrenzbaren Nachsorgephase von Deponien gewinnen Systeme zur Deponiegasbehandlung immer mehr an Bedeutung. Für Deponien bei denen auf Grund der spezifischen Deponiegasentwicklung, insbesondere von Methan, eine energetische Nutzung nicht möglich ist, stellen passiv betriebene Biofiltersysteme eine ökonomisch und ökologisch interessante Möglichkeit dar, klimarelevante Emissionen zu senken. Ziel des F&E-Vorhabens ist, die Effizienz von passiven Biofiltersystemen hinsichtlich des Abbaus von klimarelevanten Schadstoffen wie LHKW und Methan durch eine optimierte Sauerstoffversorgung zu steigern. Besondere Bedeutung liegt hier auf einer deutlich gesteigerten mikrobiellen Methanoxidation. Auf einer ausgewählten Deponie sollen konstruktiv einfache und somit kostengünstige Maßnahmen, die zu einer verbesserten Sauerstoffversorgung führen, an mindestens zwei passiv betriebenen Biofiltern entwickelt werden. Die konstruktiven Änderungen erfolgen auf der Grundlage von numerischen Berechnungen und werden mittels analytischer Bestimmungen des Abbaus verifiziert. Zur zielführenden Umsetzung der Vorhabensergebnisse in die Praxis wird ein Leitfaden zum Aufbau von passiven Biofiltern für Planungsbüros, Deponiebetreiber und Behördenvertreter erstellt. Das Vorhaben wird im Rahmen des Ziel-2-Programms Bayern 2000-2006 (Maßnahme Nr. 3.2.: Bodennutzung, Altlasten, Abfallwirtschaft) von der EU kofinanziert (http://www.stmwivt.bayern.de/EFRE/).
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