Das Projekt "Diffusion und Sorption von Schwermetallen in tonigen Barrieregesteinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Geologisches Institut, Lehrstuhl für Angewandte Geologie durchgeführt. Tone und Tongesteine haben die Eigenschaften semipermeabler Membranen und eignen sich daher als geologische Barrieren gegenueber problematischen Abwaessern, Klaerschlaemmen und Deponiewaessern. Geologische Membranen verzoegern oder verhindern den Loesungsdurchfluss in unterschiedlicher Weise, wobei die Loesungsparameter, die Gesteinsparameter und die Parameter des geologischen Umfeldes den Grad der Barriereeignung bestimmen. Teile des Spektrums von Einflussgroessen werden durch das vorliegende Projekt abgedeckt und prinzipiell an ungestoerten Proben aus potentiellen bzw im Betrieb befindlichen Deponien gewonnen. Der Kleinsaeulenversuch als Pilotstudie zu wesentlich groesser dimensionierten Testanordnungen soll an geologisch detailliert identifizierten Tonen das Ad- und Desorptionsverhalten in Abhaengigkeit vom Diffusionspotential (kf-Wert) qualitativ und quantitativ ermitteln. Schwermetallbelastete Loesungen werden hier diffundiert. An acht Tongesteinen, welche ein breites Feld in Bezug auf Korngroesse, Durchlaessigkeit und mineralogische Zusammensetzung abdecken, wurden Schuettel- (Batch-), Diffusions-, Durchlaessigkeits- und Durchstroemungsversuche durchgefuehrt. Bei den verwendeten Schwermetallen Cd, Cr, Cu, Pb und Zn wurden fuer nahezu alle Tongesteine zwei unterschiedliche Sorptionsmechanismen festgestellt, eine rasch (innerhalb weniger Minuten) ablaufende Festlegung an den aeusseren Oberflaechen der Tonminerale sowie eine langsamere (Tage-Monate) Diffusion der Schwermetalle in die Zwischenraeume. Die Retardationsfaktoren (Ff5=vH20/vMe) liegen fuer die karbonatfreien Tone in der Regel zwischen 5 und 10. Fuer karbonatische Tone sind die Retardationsfaktoren bei Anwendung hochkonzentrierter Schwermetalloesungen infolge von Faellungsprodukten (hauptsaechlich Schwermetallkarbonate und -oxichloride) etwa um das Zehnfache hoeher. Die Untersuchungen wurden in einem Folgevorhaben (PD 88.064) fortgesetzt.
Das Projekt "Erfassung des Schadstoffrueckhaltevermoegens der geologischen Barriere am Beispiel der Deponie Ihlenberg - Teilprojekt 3: Untersuchungen zur Schadstoffsorption, -diffusion und Kolloidtransport" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich 1-03 Umweltschutztechnik durchgeführt. Ziel ist die Bestimmung der geochemischen Einfluesse auf die Mobilisierung und den Transport von relevanten Schadstoffen in der ungesaettigten Zone des Deponiegrundes. Besonderer Nachdruck liegt dabei auf Veraenderungen von Schadstoff-Bindungsformen und der Rolle von Mikropartikeln. Fuer die Untersuchungen werden Laborlysimeter verwendet, die mit gestoert und ungestoert eingebautem Bodenmaterial unter verschiedenen Randbedingungen und mit unterschiedlichen Schadstoffen betrieben werden. Bei Substraten mit kleinen Durchlaessigkeitsbeiwerten werden Durchstroemungsversuche in Oedometer bei unterschiedlicher Auflast durchgefuehrt. Die kolloidale Phase stellt einen wesentlichen Faktor fuer den Transport schwerloeslicher Schadstoffe dar und wird mit einer neu entwickelten Zentrifugentechnik (Field-Flow-Sedimentation) erfasst. Einzelne Fraktionen werden mit problemspezifischen Methoden analysiert.
Das Projekt "Geophysikalische Erkundung als Beitrag zur Bewertung der Langzeitsicherheit von Endlagern und Untertagedeponien - Geoelektrik, Seismik, Geologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Institut für Geophysik und Geologie durchgeführt. Die geophysikalische Erkundung der geologischen Barriere von Endlagern und Untertagedeponien ist zu einem wichtigen Mittel der Bewertung der Langzeitsicherheit entwickelt worden. Im Ausgangsvorhaben wurde dazu ein leistungsfaehiges kombiniertes Mess- und Auswerteinstrumentarium geschaffen. Das beantragte Anschlussvorhaben wird die erfolgreich getesteten neuen geophysikalischen Techniken und die gewonnenen Erfahrungen auf die verallgemeinerten geomechanischen, geologischen, geohydrologischen und bergbaulichen Bedingungen des Kali- und Steinsalzbergbaus erweitern. Unter Einbeziehung neuer Ansatzpunkte und unter genereller Beachtung von Gewinnung, Verwahrung und Nachnutzung werden geoelektrische und seismische Verfahren - gekoppelt mit Geosonar, Georadar und Elektromagnetik in Parallelvorhaben - an weiteren Referenzmessorten und durch Computermodellierungen anwendungsorientierte Beitraege zur Charakterisierung von Problemzonen und damit zur Langzeitsicherheitsbewertung leisten. Die Ergebnisverwertung umfasst Patentrecherchen, Handlungsempfehlungen, marktfaehige Dienstleistungsangebote und Lizenzvergabemodelle.
Das Projekt "Geophysikalische Erkundung als Beitrag zur Bewertung der Langzeitsicherheit von Endlagern und Untertagedeponien - Geosonar- und Ultraschallverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren, Außenstelle für akustische Diagnostik und Qualitätssicherung durchgeführt. Die untertaegige Erkundung der geologischen Barrieren von Endlagern und Untertagedeponien ist eine wichtige Voraussetzung fuer detaillierte Planungen und qualifizierte Langzeitsicherheitsnachweise von Endlagern und Untertagedeponien. Die Aussagekraft der Geosonar- und Ultraschallverfahren wird durch Weiterentwicklung der Sendeempfangswandler und der Bewertungsalgorithmen gesteigert. Gleichzeitig soll die praktische Anwendung der Verfahren durch verbesserte Ankopplungsmechanismen und Handhabungsempfehlungen gesichert werden. Eine intensivere Kopplung der Geosonar- und Ultraschallverfahren mit elektromagnetischen, elektrischen und seismischen Verfahren sowie Bildverarbeitungstechniken soll zu einer neuen Qualitaet des geophysikalischen Instrumentariums bei der nichtinvasiven Erkennung und Bewertung von Problemzonen im Bereich geologischer Barrieren von Endlagern und Untertagedeponien fuehren.
Das Projekt "Erfassung des Schadstoffrueckhaltevermoegens der geologischen Barriere am Beispiel der Deponie Ihlenberg - Teilprojekt 2: Strukturerkundung mittels Widerstandstomographie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Institut für Geophysik und Geologie durchgeführt. Weiterentwicklung und Anwendung eines neuartigen zerstoerungsfreien Verfahrens zur Strukturerkundung im gestoerten geologischen Lockergebirge mittels geoelektrischer Tomographie (Verfahrensprinzip durch Antragsteller am 13.4.94 schutzrechtlich gesichert). Anwendungsorientierte Grundlagenunterschungen zur 3D-computertomographischen Darstellung von geologischen Koerpern. Ausrichtung auf Deponierelevanz i.a. und strukturellstoffliche Konsistenz sowie Stroemungspfade (Grundwasserhydraulik) und Kontaminantendynamik im besonderen. Elektrische Leitfaehigkeit als Indikator. Bereitstellung eines modularen geoelektrischen Methodenpaketes (einschl. Hard- und Softwareloesungen) auf der Basis mehrfachueberdeckender raeumlicher Sende- und Empfangssysteme. Innovative Verkopplung der Daten aus Geolelektrik mit Bohrgeologie, Bohrlochgeophysik und Beprobung mittels quantiativer multivariater Statistik nach Best-Fitting-Kriterien. Geplanter Einsatz von zwei Doktoranden und mehreren Diplomanden dient Nachwuchsfoerderung und unterstuetzt Umsetzung der Methodik durch Erfahungstraeger ueber den Projektzeitraum hinaus.
Das Projekt "Methoden zur Erkundung und Beschreibung des Untergrundes von Deponien und Altlasten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe durchgeführt. Der Untergrund wird als letzte und wichtigste Barriere (=geologische Barriere) zur Vermeidung des Austrags von Schadstoffen aus Deponien und Altlasten angesehen. Fuer die Neuanlage von Deponien sowie die Bewertung, Sicherung und ggf Sanierung von Altlasten ist eine detaillierte Erkundung und Beschreibung des Untergrundes notwendige Voraussetzung. Fuer die Bewaeltigung dieser Aufgabe sollen effektive und kostenguenstige Methoden entwickelt und erprobt werden. Beschreibung des Vorhabens: Methodische Forschung erfolgt mit universeller Anwendung an Teststandorten mit unterschiedlichen geologischen Gegebenheiten von Hochschulen, Industrie und Forschungsinstituten aus den Fachbereichen Hydrogeologie, Geophysik und Geochemie, und zwar: - Analyse des Deponieuntergrundes als geologische Barriere , - Bewertung der vorhandenen Methoden, - Weiterentwicklung und Optimierung eingefuehrter Verfahren sowie Entwicklung neuer Methoden, - Anwendung ausgereifter und neuer Methoden an Teststandorten zur Beurteilung ihrer Einsatzfaehigkeit, - Erstellung eines Methodenhandbuches und eines Beratungssystems. Anwendungsbereiche: Abfallwirtschaft und Altlastensanierung, Deponie-Standortauswahl.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Gesamtprojektkoordinierung und Erprobung neuer geophysikalischer Verfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe durchgeführt. Die Gesteinsschichten des Untergrundes reduzieren den Austrag von Schadstoffen aus Deponien und Altablagerungen. Fuer die Erkundung dieser geologischen Barriere besteht in den sich schnell entwickelnden Regionen Suedostasiens Bedarf an oekologisch wirksamen sowie oekonomisch vertretbaren Verfahren und Handlungsempfehlungen, die auf die Verhaeltnisse in der Region abgestimmt sind. Das interdisziplinaere Projekt will die Verbundvorhaben 'Deponieuntergrund' erarbeiteten Technologien an die Rahmenbedingungen in Thailand anpassen und durch einen Technologietransfer zu einer nachhaltigen Sicherung sauberen Trinkwassers beitragen. Die Einbindung deutscher Firmen mit dem Ziel, auf dem suedostasiatischen Markt deutsches Know-how einzufuehren, sichert Arbeitsplaetze in Deutschland. Ziel des Teilvorhabens der BGR ist die Gesamtprojektkoordinierung sowie die Erprobung neuer geophysikalischer Verfahren.
Das Projekt "Geophysikalische Erkundung als Beitrag zur Bewertung der Langzeitsicherheit von Endlagern und Untertagedeponien - Elektromagnetik, Georadar, Quantitative Charakterisierung von Problemzonen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Niedersächsisches Landesamt für Bodenforschung, Geowissenschaftliche Gemeinschaftsaufgaben durchgeführt. In diesem Anschlussvorhaben werden geophysikalische Methoden (Elektromagnetik, Georadar) zur Beurteilung der Standortsicherheit von geologischen Barrieren in Grubengebaeuden, speziell von untertaegigen Deponien, eingesetzt. Durch die Kombination mit den Ergebnissen weiterer Verfahren (Geoelektrik, Seismik, Geosonar) wird die Aussagekraft gegenueber der einzelnen Methoden stark verbessert. Mit dem elektromagnetischen Verfahren wird eine erste schnelle Kartierung durchgefuehrt. Die anderen Methoden nutzen diese Ergebnisse und richten ihre Messstrategie danach aus. Der Informationsgehalt aller Messdaten, der bezueglich der Fragestellung sehr heterogen sein kann, wird ausgenutzt: Zum einen wird eine gemeinsame strukturelle Interpretation, zum anderen die Auswertung auf Basis der methodenspezifischen Anomalienkriterien und ihre Zusammenfassung zu einem gemeinsamen quantifizierten Problemindex weiterentwickelt. Es wird ein Konzept erarbeitet, das bei sicherheitsrelevanten Fragestellungen in salinaren Standorten Empfehlungen ueber den Einsatz und Interpretation von geophysikalischen Messverfahren gibt.
Das Projekt "Erfassung des Schadstoffrueckhaltevermoegens der geologischen Barriere am Beispiel der Deponie Ihlenberg - Teilprojekt 1: Geologische Erkundung und geochemisch-mineralogische Untersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landesamt für Umwelt, Naturschutz und Geologie Mecklenburg-Vorpommern durchgeführt. Ziel ist die Erfassung der Immissionswege einer Deponie und ihrer Auswirkungen auf den Untergrund der naeheren Umgebung. Aus einem breiten Analysenspektrum werden geeignete Parametergruppen ausgewaehlt, die Indikatorwirkung besitzen und mit geringem Aufwand untersucht werden koennen. Hierzu werden an Pegeln, Oberflaechengewaessern, Sedimenten aus dem flachen Untergrund sowie Bodenprofilen mit RFA, RDA, REM, AAS, ICP-AES, FTIR und Triaxzellen physikalische, mineralogische und chemische anorganische Parameter erhoben und mit geophysikalischen Bohrlochmessungen verglichen. Die Anwendung unterschiedlichster Elutionsverfahren soll ueber den Bindungsmechanismus Aufschluss geben, so dass geeignete Reaktionsmodelle zur Abschaetzung des Gefaehrdungspotentials entstehen koennen. Eventuelle Auswirkungen des atmosphaerischen Nahtransports auf und in den Boden werden exemplarisch bilanziert. Wegsamkeiten und Transportmechanismen im Untergrund sowie Wechselwirkungen zwischen geloester und fester Phase mit den Auswirkungen auf das Grundwasser werden bilanziert und modelliert.
Das Projekt "Untersuchungen zur Auflockerungszone um Hohlraeume im Steinsalzgebirge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GSF - Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit GmbH, Institut für Tieflagerung durchgeführt. Der Bestimmung geotechnischer und geohydraulischer Eigenschaften des Wirtsgesteins Steinsalz ist ein hoher Stellenwert fuer die Sicherheit der Ablagerung in Untertagedeponien (UTD) waehrend der Betriebs- und Nachbetriebsphase beizumessen. Der Untersuchung der Auflockerungszone im stossnahen Saum der Lagerraeume kommt sowohl fuer die Verwertung der Abdichtfunktion der geologischen Barriere als auch fuer die Konstruktion und Auslegung der geotechnischen Barriere (Verschluesse/Daemme) eine wesentliche Bedeutung zu. Bisher durchgefuehrte in-situ-Untersuchungen zeigten, dass bereits deutlich unterhalb der fuer das Salz bekannten Fracdruecke Impraegnationen von Fluessigkeiten im Steinsalz erfolgen. Reichweiten und Auswirkungen derartiger Impraegnationen werden in diesem Vorhaben mittels Labor- und in-situ-Untersuchungen analysiert. Aus diesen Untersuchungen folgt die Bereitstellung von Parametern und Modellen, mit denen eine Aussage zur zeitlichen Entwicklung der Abdichtwirkung des umgebenden Gebirges gemacht werden kann.
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