Die zum 1. August 2002 inkraftgetretene Deponieverordnung des Bundes (DepV) fordert ab 31.05.2002, in Ausnahmefällen ab 31.05.2009, die Beendigung der bisher üblichen Siedlungsabfalldeponierung. Auf den zahlreichen, daraufhin zu schließenden Siedlungsabfalldeponien sind dann entsprechende Oberflächenabdichtungssysteme aufzubringen. Für Hausmülldeponien sieht die Deponieverordnung ein Regel-Oberflächenabdichtungssystem vor (vgl. Anhang 1 Nr. 2 DK II DepV), dass unter Experten als vielfach nicht zielführend angesehen wird. Kritisiert wird unter anderem die Haltbarkeit der Kunststoffdichtungsbahn, die für den Bewuchs nicht ausreichende Mächtigkeit der Rekultivierungsschicht und die Austrocknungs- und Rissbildungsgefahr in der unter der Kunststoffdichtungsbahn gelegenen mineralischen Ton-Dichtungsschicht. Eine Entlassung aus der Nachsorgeverantwortung für die Oberflächenabdichtung einer Deponie wird nur dann realistisch sein, wenn diesen Problemaspekten ausreichend Rechnung getragen worden ist. Um dies zu erreichen, ist es erforderlich, deponiespezifisch besser geeignete Oberflächenabdichtungssysteme zu entwickeln. Vor diesem Hintergrund sollen Dichtungssysteme untersucht werden, die vollständig aus vor Ort verfügbarem Boden- oder anderem Inertmaterial aufgebaut sind. Derartige Systeme bieten folgende Vorteile: 1) anders als Kunststoffdichtungsbahnen ist Boden- und Inertmaterial und somit die gesamte Konstruktion des Dichtungssystems praktisch unbegrenzt haltbar; 2) der gesamte Dichtungsquerschnitt steht dem Bewuchs für eine tiefe Wurzelverankerung sowie hohe Wasserspeicherung und -nachlieferung zur Verfügung; 3) die Schichten des Dichtungssystems und der Bewuchs können an die jeweiligen meteorologischen Verhältnisse so angepasst werden, dass das Dichtungssystem genügend feucht bleibt, damit es dauerhaft plastisch und somit setzungstolerant ist; 4) eindringendes Niederschlagswasser kann durch Speicherung und bewuchsabhängige Evapotranspiration dauerhaft zurückgehalten werden, so dass es nicht in den Deponiekörper eindringen kann; 5) eventuell noch an die Deponieoberfläche drängende Deponiegase können flächig verteilt eine ausreichende belebt-durchwurzelte Bodenschicht passieren, so dass das im Deponiegas enthaltene Methan oxidiert werden kann.
Bitumendachdichtungsbahnen und verschiedene bitumenhaltige Vergussmassen wurden hinsichtlich ihrer Emissionen bei erhoehten Temperaturen untersucht. Die Dachdichtungsbahnen wurden Temperaturen von 90 Grad Celsius ausgesetzt, die Emissionen der Vergussbitumenarten wurden bei einer Temperatur von 190 Grad Celsius gewonnen. Die so gewonnenen Extrakte wurden fraktioniert, chemisch charakterisiert und im Ames Test auf ihre mutagene Aktivitaet untersucht.
Das Ziel von marTech ist es, Teilaspekte der Technologieerprobung und -entwicklung für 1) Tragstrukturen von Offshore-Windenergieanlagen (3.1.4) sowie 2) Anlagen und Technologien zur Nutzung der Wellen- und Tideströmungsenergie (3.5) durch wissenschaftliche Begleitforschung in einer signifikant erweiterten, großmaßstäblichen Versuchseinrichtung im Großen Wellenkanal Hannover voranzutreiben. Konkret werden drei Pilotprojekte zu einem Wellenenergiekonverter, zu einer Filter- und Dichtungsbahn und einem Kolkschutzsystem unter Gewährleistung wirklichkeitsnaher Umweltrandbedingungen zusammen mit der Industrie konzeptioniert und durchgeführt. Das hier beantragte Projekt marTech bildet damit alle wesentlichen Einwirkungen durch Wellen, Tideströmung und die hydro-geotechnischen Prozesse im Seeboden in einer großmaßstäblichen Versuchseinrichtung ab und ermöglicht dadurch wirklichkeitsnahe Verhältnisse unter kontrollierten und reproduzierbaren Laborbedingungen, die es zukünftig erlaubt, neue maritime Technologien zusammen mit der Industrie belastbar zu erproben bzw. weiter zu entwickeln.
Ziel dieses Teilprojektes ist die Untersuchung von textilen Zugmitteln (Faserseile, Bänder). Die Aufgaben der textilen Zugmittel sind die Sicherung textiler Module, welche eine Stabilisierung eines Deiches im Hochwasserfall darstellen, so dass diese Module im Katastrophenfall nicht abgleiten können. Ebenfalls sollen die Zugmittel die schnelle und sichere Entfaltung der Module gewährleisten, die Trittsicherheit auf den Modulen für die Einsatzkräfte sowie die Weiterreißfestigkeit der textilen Module erhöhen. Die TU Chemnitz verfügt über verschiedene Technologien zur Herstellung und Prüfung textiler Zugmittel und kann mithilfe entsprechender Prüftechnik (Zugprüfmaschinen, Biegeprüfstände, Abrasionsprüfstände, etc.) die Eigenschaften ermitteln. An den Flechtmaschinen bzw. Bandwebautomaten der TUC sollen Seile und Bänder in unterschiedlichen Durchmessern bzw. Breiten sowie Materialvarianten hergestellt werden. Des Weiteren ist geplant, dass die Gerätetechnik anforderungsgerecht konzipiert wird. Die TUC befasst sich im Teilvorhaben mit der Konzipierung einer Pump-, Misch und Fördertechnik, der Untersuchung und Anpassung eines Containers als Geräteträger sowie der Untersuchung der Schnittstellen zwischen Modulen und Gerätetechnik. Die Hauptherausforderung besteht in der Untersuchung möglicher 'leichter' Lösungsvarianten sowohl für die textilen Zugmittel als auch die Gerätetechnik bei gleichzeitiger Erfüllung der gestellten Anforderungen. Die Deiche dürfen nicht noch zusätzlich durch ein hohes Gewicht, vor allem im Bereich der Deichkrone, belastet werden.
Die Deponieverordnung des Bundes sieht zur Oberflächenabdichtung von Deponien eine spezifische Kombinationsdichtung als in der Regel aufzubringendes Abdichtungssystem vor. Diese Regel-Abdichtung, im wesentlichen bestehend aus einer über dem Abfall befindlichen, verdichteten Tonlage mit aufgelegter Kunststoffdichtungsbahn, Entwässerungsschicht und einer darüber befindlichen Rekultivierungsschicht, ist aus vielfältigen Gründen für den gedachten Zweck nur bedingt geeignet. Kritisch zu sehen sind insbesondere folgende Aspekte: Die Tonschicht unterhalb der Kunststoffdichtungsbahn neigt zum Austrocknen und damit zur Bildung von Trockenrissen, welche nach dem Versagen der Kunststoffdichtungsbahn nicht mehr zuquellen: Langfristig gesehen neigt somit das Gesamtsystem zur Nichterfüllung der konstruktiv vorgesehenen Aufgabe; Die aufgelegte Kunststoffdichtungsbahn ist nur zeitlich begrenzt haltbar. Dies bedeutet, dass langfristig allein die Tonlage mit ihren spezifischen Nachteilen wirksam wird; Eine großflächige Deponieentgasung mit dem Ziel der Methanoxidation in der Rekultivierungsschicht wird durch den gewählten Oberflächendichtungsaufbau verhindert. Methanaustritte konzentrieren sich auf Schadstellen, wodurch die Methanoxidationskapazität in diesen Bereichen überfordert wird. Diese Probleme sollen mit der Konstruktion einer rein mineralischen Dichtungsschicht gelöst werden. Das Dichtungssystem ist mit einer definiert wasser- und gasdurchlässigen Schicht versehen. Die Durchlässigkeit kann über den Abstand zu verlegender keramischer Dichtungselemente reguliert werden. Es soll insbesondere gewährleistet werden, dass ein definiert geringer Teil des in der Entwässerungsschicht abfließenden Niederschlagswassers in die darunter liegende mineralische Dichtungsschicht eindiffundieren kann. Diese kann daher nicht vom Müllkörper her austrocknen und bleibt dadurch feucht, aufgequollen und dicht.
In den RiStWag soll auch die Moeglichkeit des Einsatzes von Bentonitdichtungsmatten als Abdichtungsmaterial zum Grundwasserschutz an Strassen in Wassergewinnungsgebieten aufgenommen werden. Hierfuer sind mechanische, hydromechanische und chemische Anforderungen abzuleiten. Voraussetzung ist die Analyse der fuer diesen Anwendungsbereich massgeblichen Beanspruchungsfaelle. Aufgrund dieser Analyse sind Prueftechniken zu entwickeln, die einen einheitlichen Qualitaetsvergleich der verschiedenen auf dem Markt befindlichen Produkte erlauben.
Im 1. Abschnitt der Untersuchungen werden die heute moeglichen Verfahren zur Erstellung von tiefen und langgestreckten Untergrundabdichtungen hinsichtlich der erreichbaren Herstellungsteufen und ihres Verformungsverhaltens bewertet. Unter den vorgegebenen Bedingungen muss die Untergrundabdichtung ungleichmaessige Setzungen und horizontale Verschiebungen aufgrund des hydrostatischen Druckes rissfrei aufnehmen koennen. Im 2. Abschnitt werden die Auswirkungen von Undichtigkeiten der Untergrundabdichtung auf deren Funktion und Bestand sowie evtl. Sanierungsmoeglichkeiten und die Untergrundstroemung der Abdichtungen untersucht.
Alterung von Dichtungsbahnen (Flachdach, Grundwasserabdichtung, Tunnel) unter der Einwirkung von Wasser, Waerme und Mikroorganismen. Laborversuche der kuenstlichen Alterung. Beschreibung der Materialveraenderung durch mechanische Kennwerte, chemische Folgeversuche (Analyse der verbleibenden Bestandteile) sind angestrebt. Fragestellungen: 1) Welches sind die Hauptfaktoren der Materialalterung beim Einsatz als Abdichtung. 2) Unter welchen Bedingungen ist eine Wasserbestaendigkeit im Labor zu pruefen, bei der keine Mikroben (wenig) vorhanden sind. 3) Welche Bestandteile der Produkte werden durch die Alterung im Medium veraendert. Welche Kennwerte eignen sich zur Beschreibung der Materialveraenderung. Materialien sind PVC-P, PE, EPDM, PIB, ECB, Bitumen ua
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