Auf dem inmitten eines innerstädtischen Wohn- und Gewerbegebietes gelegenen Produktionsstandort wurden seit 1890 überwiegend eisenbahntechnische und elektrotechnische Ausrüstungen produziert. Aus dem nach dem Zweiten Weltkrieg ansässigen VEB Werk für Signal- und Sicherungstechnik Berlin (WSSB) ging nach der Wende die WSSB Signaltechnik GmbH hervor. Heute wird der Standort durch ein international tätiges Unternehmen der Verkehrstechnik genutzt, das die bisherige Nutzung auch künftig im Wesentlichen fortführt (Entwicklung, Projektierung, Fertigung und Vertrieb verkehrstechnischer Anlagen). Infolge des produktionsspezifischen Umgangs mit leichtflüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffen (LCKW) war es zu Schadstoffeinträgen in den Boden und in das Grundwasser gekommen. Der Haupteintragsort befand sich im Bereich der sogenannten “Tri-Wäsche”. Aufgrund der geologischen Situation (Urstromtal mit vorwiegend mittel- bis grobsandigen Talsanden) konnten die LCKW bis zur Basis des 1. Grundwasserleiters in einer Tiefe von ca. 45 m unter Geländeoberkante (GOK) vordringen. Mit dem Grundwasserabstrom hat sich in lateraler Richtung eine Fahne gebildet, deren Kopf sich in einer Entfernung von etwa 600 m zur Eintragsquelle befindet. Das Grundwasser in der eintragsnahen Umgebung ist im Wesentlichen durch die Stoffe Per- und Trichlorethen und deren Abbauprodukte gekennzeichnet. Der Fahnenbereich ist durch Abbauprodukte dominiert und weist lokale Differenzierungen (teilweise erhöhte Konzentrationen) auf. Der Hauptschadensbereich war durch LCKW-Konzentrationen in der Größenordnung von 40.000 µg/l gekennzeichnet. In der Fahne erreichen die LCKW-Gehalte Werte bis zu 4.000 µg/l (11/2013). Im Zusammenhang mit der Standortentwicklung durch den derzeitigen Nutzer wurden im Rahmen von umfangreichen Abriss- und Baumaßnahmen (1990 bis 1996) die betrieblichen Primär- bzw. Eintragsquellen durch begleitende Sanierungsmaßnahmen bis zum Grundwasseranschnitt entfernt. Die Belastungen im gesättigten Bereich sind weitestgehend im Boden verblieben. Im Zuge einer im Jahr 1991/92 baubedingt durchgeführten Grundwasserhaltung wurden ca. 900 kg LCKW aus dem Grundwasserleiter entfernt. Auf Grundlage von Sanierungskonzepten und -untersuchungen wurde eine zunächst als Quellensanierung ausgelegte hydraulische Sanierung (Pump & Treat) geplant. Die Inbetriebnahme der auf dem Standort errichteten dreistufigen Strippanlage mit katalytischer Nachverbrennung erfolgte im Herbst 2002. Aufgrund des stagnierenden Rückgangs der Belastungen im quellnahen Bereich wurde eine Überprüfung der Belastungen der gesättigten Bodenzone bis an den Eintragsbereich unterhalb der Neubebauung vorgenommen. Dabei wurden Belastungen bis zu 32.000 µg/l LCKW im Grundwasser festgestellt. Im Ergebnis wurden im März bzw. August 2012 zwei Horizontalfilterbrunnen in die Quellensanierung eingebunden. Im Horizontalfilterbrunnen 1 (Filtertiefe 6,8 m u. GOK) wurden Ausgangsbelastungen durch LCKW von bis zu 22.890 µg/l und im Horizontalfilterbrunnen 2 (Filtertiefe 11,2 m u. GOK) Belastungen bis zu 6.150 µg/l nachgewiesen. Das im Herbst 2012 fertiggestellte Gesamtkonzept für eine optimierte Quell- und Fahnensanierung empfahl neben weiteren Optimierungen im Bereich der Quelle eine „Hot-Spot“-Sanierung über eine zeitlich befristete Grundwasserentnahme in einer Hauptbelastungszone im grundstücksnahen Abstrom. Durch den Anschluss von drei zusätzlichen Sanierungsbrunnen an die GWRA auf dem Eintragsgrundstück soll die Grundwasserbelastung in einem Zeitraum von 5 bis 8 Jahren nachhaltig reduziert werden. Mit der „Hot-Spot“-Sanierung wurde im Frühjahr 2015 begonnen. Im Verlauf von vier Jahren wurden die LCKW-Konzentrationen im Hot-Spot-Bereich auf Werte im Bereich von 1.100-2.600 µg/l abgesenkt. Derzeit werden 10 m³/h aus dem Horizontalfilterbrunnen 1 und einem Vertikalfilterbrunnen an der Quelle, im Mittel 5 m³/h aus einem auf dem Standort zur Abstromsicherung betriebenen Brunnen sowie 19 m³/h aus den drei Sanierungsbrunnen in der Fahne gefördert. Kurzfristig ist im Quellenbereich der Anschluss eines weiteren Vertikalfilterbrunnens vorgesehen.Die Abreinigung des geförderten Wassers erfolgt seit März 2015 über eine neue GWRA, die Anfang des Jahres 2015 auf dem Standort errichtet wurde. Die drei neuen Sanierungsbrunnen in der Fahne sind durch ein entsprechendes Leitungssystem an die GWRA angebunden. Im Verlaufe der nunmehr siebzehnjährigen Sanierung wurden die Schadstoffgehalte im Bereich sowie des nahen Abstrom des Schadenszentrums reduziert. Die aktuelle LCKW-Gesamtkonzentration im Förderstrom (Rohmischwasser) beträgt hier noch bis zu 800 µg/l. Einschließlich der baubedingten Bauwasserhaltung (1991/1992) wurden mit der nunmehr seit ca. 17 Jahren andauernden Quellsanierung sowie der seit ca. 4 Jahren betriebenen Fahnensanierung insgesamt ca. 13,1 t LCKW aus dem Grundwasser entfernt. Der Erfolg der Sanierungsmaßnahme sowie die Entwicklung in der Schadstofffahne werden durch ein vierteljährliches Grundwassermonitoring überprüft und dokumentiert. Ab 2020 wird das Grundwassermonitoring im halbjährlichen Rhythmus weitergeführt. Die Gesamtkosten für die auf dem Standort bisher durchgeführten Altlastensanierungsmaßnahmen belaufen sich bis Ende 2019 auf ca. 6,76 Mio. €. Davon entfallen 4,25 Mio. € auf die seit September 2002 betriebene GW-Sanierung (einschließlich GW-Monitoring und Fremdüberwachung der GWRA sowie Gutachterleistungen Datenmanagement/ITB).
Der Standort unterliegt seit ca. 100 Jahren einer intensiven industriellen Nutzung. In den Jahren 1910 bis 1945 produzierten die Albatroswerke auf dem Standort Flugzeugteile. Nach dem zweiten Weltkrieg wurde bis zum Jahr 1990 die Fläche als Entwicklungs- und Produktionsstandort von medizinischen Geräten genutzt. Hierbei wurden erhebliche Mengen an leichtflüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffen (LCKW) – insbesondere Perchloretylen (PCE) – als Entfettungsmittel eingesetzt. Besonders durch Handhabungsverluste sind die LCKW-Verbindungen in den Untergrund gelangt. Diese führten dann zur Verunreinigung von Boden, Bodenluft und Grundwasser. Seit 1990 hatten sich auf dem Grundstück diverse Kleingewerbe angesiedelt. Im Jahr 2010 übernahm der Entwicklungsträger, die Adlershof Projekt GmbH als Treuhänder des Landes Berlin, einen Großteil des ehemaligen Grundstückes. Die in den Jahren 1992 bis 1994 durchgeführten Erkundungen belegten für die zwei nachweislichen Eintragsbereiche auf dem Standort (ehemalige PER-Anlage und Lösemittellager) massive Belastungen der Bodenluft mit Maximalgehalten von 8.400 mg/m³ sowie des Grundwassers, dessen maximale LCKW-Gehalte im Jahr 1995 etwa 81.000 µg/l betrugen. Dies führte zur Ausbildung einer Schadstofffahne, die das Grundstück in nordwestlicher Strömungsrichtung verließ und auf die ca. 900 m entfernte Fassung des Wasserwerks Johannisthal gerichtet war. Die LCKW-Schadstofffahne weist zusätzlich eine Breite von 100 m und eine vertikale Ausdehnung bis 35 m unter Geländeoberkante (uGOK) auf. 1994 wurde für den Standort zur Abwehr der hieraus resultierenden Gefahren ein Sanierungskonzept erstellt, das als erste Gefahrenabwehrmaßnahmen die Sanierung der Bodenluft und die Verhinderung der Schadstoffausbreitung im Grundwasserleiter vorsah. Die Bodenluftsanierung erfolgte mittels 4 Absauganlagen von Januar 1995 bis Mai 1997. Mit der Grundwassersicherung und -sanierung wurde ebenfalls 1995 begonnen. Über einen Sicherungsbrunnen im Bereich der nordwestlichen Grundstücksgrenze wurde das weitere Abströmen von belastetem Grundwasser in Richtung Wasserwerk Johannisthal wirksam verhindert. Der Hauptbelastungs-bereich im Abstrom der ehemaligen PER-Anlage konnte über einen Sanierungsbrunnen saniert werden. Die Reinigung des gehobenen mit LCKW kontaminierten Wassers erfolgt über eine doppelstufige Desorptionsanlage (Luftstrippung) mit nachgeschaltetem Aktivkohlefilter zur Reinigung der Prozessluft. Die Maßnahme wurde durch ein halbjährliches Grundwassermonitoring kontinuierlich überwacht. Im Ergebnis hierbei festgestellter Veränderungen des Schadensbildes (insbesondere in seiner vertikalen Ausbreitung) wurde die Grundwassersanierungsmaßnahme mehrfach optimiert und dabei immer dem aktuellen Belastungsprofil angepasst. Trotzdem war im Jahr 2003 als Fazit der achtjährigen Grundwassersanierung festzustellen, dass trotz deutlich gesunkener Schadstoffgehalte im Sanierungsbrunnen (diese lagen zum damaligen Zeitpunkt bei LCKW-Gehalten von 500-700 µg/l) in den umliegenden Messstellen nach anfänglich rapidem Rückgang der LCKW-Konzentrationen diese jedoch seit geraumer Zeit auf deutlich höherem Niveau (bei LCKW-Gehalten von 2.000-4.000 µg/l) stagnierten. Aus diesem Grund wurden im Jahr 2004 die Lage und der Ausbau der Entnahmebrunnen erneut modifiziert und weitere Erkundungen sowie eine Verdichtung des Messnetzes vorgenommen. Im Ergebnis dieser Untersuchungen zeichnete sich jedoch ab, dass im Untergrund lokal hochbelastete Bereiche vorhanden sind, die aufgrund ihres Feinkornanteils sowie ihres Anteils an organischen Beimengung (Kohlepartikel) hydraulisch nicht effektiv sanierbar sind. Aus diesem Grund wurden im Zeitraum 2005/2006 weitere Untersuchungen zur Ausgrenzung der schadstoffakkumulierten Feinsandbereiche mittels Lineruntersuchungen durchgeführt. Nach Vorlage der Ergebnisse wurde mit dem Bund abgestimmt, die Schadstoffquelle mittels eines innovativen Air-Sparging-Verfahrens zu sanieren. Das Projekt wurde über einen Zeitraum von 12 Monaten als Pilotversuch beauftragt. Bei Nachhaltigkeit sollte der Einsatz des Verfahrens verlängert werden. Das gesteuerte Air-Sparging-Verfahren konnte jedoch nicht den gewünschten Sanierungserfolg in den Jahren 2007/2008 erreichen. Grundsätzlich muss man einschätzen, dass stark am Bodengefüge akkumulierte Schadstoffanteile in der Quelle sich weniger effektiv mit in-situ Methoden sanieren lassen. Noch im Jahr 2011 wurden im Quellbereich im oberen Teil des Hauptgrundwasserleiters LCKW-Konzentrationen von knapp 20.000 µg/l gemessen. Nach 16 Jahren aktiver hydraulischer Grundwassersanierung, gekoppelt mit Bodenluftabsaugungsmaßnahmen in der ungesättigten Bodenzone und einem innovativen Air-Sparging-Verfahren zur Dekontamination der grundwassergesättigten Bodenzone musste bilanziert werden, dass einzig eine aktive Herausnahme der LCKW-Bodenkontamination durch ein off-site-Verfahren mittels Bodenaushub und der Entsorgung der Bodenkontaminanten in einer dafür zugelassenen Bodenreinigungsanlage das Sanierungsziel einer nachhaltigen Schadstoffbeseitigung gewährleisten kann. Im Rahmen der Flächenentwicklung des neuen Eigentümers, der Adlershof Projekt GmbH, wurden in den Jahren 2011 und 2012 neue Randbedingungen für die Quellensanierung geschaffen. Nach dem geplanten Abriss der gesamten Gebäudesubstanz, einschließlich einer flächenhaften Tiefenenttrümmerung, bot sich nunmehr die Chance einer gezielten Quellensanierung mittels Bodenaushub. Zur konkreten Quellenausweisung und Festlegung des Sanierungszieles wurden im 2. Halbjahr 2010 abschließende sanierungsvorbereitende Bodenuntersuchungen durch Linerbohrungen durchgeführt. Im Rahmen der dann anschließenden Vorplanung durch ein Gutachterbüro im Auftrag der Senatsverwaltung und der Bundesanstalt für vereinigungsbedingte Sonderaufgaben (BvS) wurden die Grundlagen für die Bodensanierung geschaffen. Nach Abstimmung mit allen Beteiligten über den Sanierungsumfang (Grundstückseigentümer, BvS und Senat) konnte im 1. Halbjahr 2011 die Anordnung zur Bodensanierung durch die zuständige Bodenschutzbehörde erlassen werden. Die dann im 2. Halbjahr 2011 realisierte Sanierungsplanung durch ein externes Ingenieurbüro sieht den Aushub der LCKW-Bodenkontamination in der grundwassergesättigten Bodenzone bis max. 7 m u.GOK mittels einer kleinräumigen Aushubtechnologie (Hexagonalrohraustauschverfahren bzw. Wabe) mit paralleler Grundwassersanierung vor. Aufgrund der stark flüchtigen toxischen Schadstoffe wurden während des Aushubprozesses emissionsmindernde Maßnahmen durch die zuständige Immissionsschutzbehörde der Senatsverwaltung gefordert (u.a. Direktabsaugung an der Wabe, am Container, zusätzliche Verwendung eines Paravents, temporäre Folienabdeckung beim Befüllprozess). Die Bodensanierung umfasst in der ungesättigten Bodenzone ein Aushubvolumen von ca. 3.300 m³ und in der gesättigten Bodenzone von ca. 4.000 m³. Die Durchführung der Sanierungsarbeiten, auf einer Fläche von ca. 1.100 m², erfolgte im Zeitraum März bis Juli 2012. Es wurden bei dieser Maßnahme ca. 7.3000 m³ (ca. 11.000 t) verunreinigter Boden/Bauschutt ausgehoben und entsorgt. Die nachfolgenden Abbildungen und Fotos dokumentieren den Wabenaushubplan mit maximaler Aushubtiefe uGOK, den Baugrubenquerschnitt mit den Phasen 1: geböschter Voraushub (ungesättigte Bodenzone) und 2: Einsatz der Hexagonalrohraushubtechnologie in der gesättigten Bodenzone sowie von den Sanierungsarbeiten am Standort. Nach Abschluss der Quellensanierung wurde ein neu errichtetes Grundwassermessnetz zur Dokumentation des Sanierungserfolges installiert. Durch eine 2 Jahre andauernde nachlaufende hydraulische Abstromsicherung konnten mobilisierte Restschadstoffmengen entfernt und am Verlassen des Grundstückes gehindert werden. Ein externes Ingenieurbüro erhielt den Auftrag, die Tolerierbarkeit der verbliebenen Restbelastungen auf dem Grundstück mit Hilfe eines bestehenden Schadstofftransportmodells hinsichtlich einer potentiellen Gefährdung des Wasserwerkes Johannisthal zu beurteilen. Nachdem durch Grundwassermessungen über einen längeren Zeitraum stagnierende Schadstoffgehalte auf dem Niveau der tolerierbaren Restbelastungen nachgewiesen werden konnten, wurde die hydraulische Maßnahme Mitte 2014 beendet. Die Grundwasserreinigungsanlage, die dazugehörigen technischen Leitungssysteme sowie die Sanierungs- und Sicherungsbrunnen wurden fachgerecht zurückgebaut. Ende 2014/Anfang 2015 wurden alle auf dem Grundstück noch vorhandenen Grundwassermessstellen ordnungsgemäß durch ein Fachunternehmen zurückgebaut. Anfang 2015 wurde außerhalb des Grundstücks in Richtung des Wasserwerkes Johannisthal eine Messstellengruppe zur Abstromüberwachung des Grundstückes errichtet und in das standortübergreifende Monitoring des Ökologischen Großprojektes integriert. Die ersten Grundwasseranalysen von Oktober 2015 mit Kontrolle der Grundwasserbeschaffenheitsverhältnisse bis in 15 m uGOK bestätigten die Nachhaltigkeit der kombinierten Boden- und Grundwassersanierung. Im Zeitraum 2016-2022 wurden 14 weitere Messkampagnen am Standort durchgeführt. Die Messungen bestätigen weiterhin den Sanierungserfolg. Dabei bewegte sich die Summe an LCKW im Grundwasserleiterabschnitt bis 10 m uGOK um 220 µg/l und im Abschnitt zwischen 10–15 m uGOK Ziel der WISTA.Plan GmbH (ehemals Adlershof Projekt GmbH) war es, die gewerbliche Weiternutzung des Standortes nach dem umfassenden Abbruch der Altgebäude, der Tiefenenttrümmerung und der erfolgten LCKW-Boden-, Bodenluft- und Grundwassersanierung für private Investoren zu organisieren und somit die Schaffung neuer Arbeitsplätze zu sichern. Die Neubebauung des Areals wurde im Zeitraum 2017-2020 realisiert. Seither erfolgt eine gewerbliche Nutzung durch Firmen unterschiedlicher Branchen. Insgesamt wurden ca. 4.400 kg LCKW über die Boden-, Bodenluft- und Grundwassersanierung aus dem Untergrund entfernt. Dabei wurden ca. 4 Mio. m³ LCKW – belastetes Grundwasser gefördert und in einer Grundwasserreinigungsanlage gereinigt. Außerdem konnten etwa 300 kg LCKW über die Bodenluftsanierung der ungesättigten Bodenzone entzogen werden. Der Austragsanteil der In-situ Sanierung durch das Air-Sparging-Verfahren betrug ca. 100 kg LCKW. Mit der Bodensanierung konnte eine Schadstoffmenge von ca. 1.200 kg LCKW beseitigt werden. Die im Rahmen der Gefahrenabwehr aufgewendeten Kosten belaufen sich für den Zeitraum 1992 bis 2022 abschließend auf rd. 3,5 Mio. €. Dabei wurden für die die komplette Bodensanierung (Planung- und Bauüberwachung, Bau- und Entsorgungsleistung, Fremdüberwachung) Kosten von etwa 1,3 Mio. € in Ansatz gebracht.
Das Projekt "Feste Wärmequellen im Grundwasser - F & E SERDP - USA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau durchgeführt. Aufbauend auf den Erkenntnissen im F&E Projekt THERIS und dem erfolgreichen Einsatz dieses thermischen In-situ-Sanierungsverfahrens in der Praxis bei der Sanierung der ungesättigten Bodenzone, wurden durch das SERDP-Projekt die Grundlagen geschaffen für den Einsatz Fester Wärmequellen (elektrisch betrieben Heizelemente) zur thermischen Sanierung der gesättigten Bodenzone (Grundwasserleiter). Hierzu wurden Experimente auf kleiner und technischer Skala (u.a. Küvetten- und Großbehälterexperimente) aber auch begleitende numerischer Simulationen (durch den Projektpartner aus USA) durchgeführt, die u.a. zu einem guten Verständnis der Prozesse führten. Für die Untersuchungen im Technikumsmaßstab wurden zwei VEGAS-Großbehälter in Anlehnung an frühere Untersuchungen (THERIS) mit einer ungesättigten und gesättigten Bodenzone aufgebaut. Der Aufbau realisierte einen zweischichtigen, gespannten, mitteldurch-lässigen Aquifer (kf 10-6 bis 10-5 m/s), der von einer gut durchlässigen ungesättigten Zone überlagert wurde. Für die Sanierungsuntersuchungen wurden definierte Schadstoffquellen von Tetrachlorethen (PCE) eingebracht. Durch die Untersuchungen wurden die Sanierungsrandbedingungen und -möglichkeiten quantifiziert. Es wurde gezeigt, dass mit festen Wärmequellen eine gesättigte, gering durchlässige Schicht (Aquitard) effizient gereinigt werden kann, wenn der infolge der Erwärmung in situ erzeugte Dampfraum so gestaltet wird, dass der Schadstoffherd von außen nach innen aufgeheizt wird und dieser Bereich von der Bodenluftabsaugung erfasst wird. Zudem sollte ein besonderes Augenmerk auf eine angemessen hohe Energiedichte, z.B. mind. 8 kW je m3 behandelten Bodens gelegt werden. Je zügiger die Erwärmung erfolgt, umso gesicherter erfolgt der gasförmige Schadstofftransport. Befindet sich der Schadensherd allerdings vor der Dampffront, kann es zu einer unerwünschten Verfrachtung der auskondensierenden, flüssigen Schadstoffe durch die Kumulation des kondensierten Schadstoffs an der Dampffront kommen. Die organische Phase wird dann von der Dampffront verdrängt, anstatt den Schadstoff zu verdampfen. Über die Bodenluftabsaugung kann dann nicht mehr zwangsläufig eine effiziente Reinigung gewährleistet werden. Allerdings wurde dieser Effekt unter den Randbedingungen im technischen Maßstab nur in geringem Maße beobachtet. Bei Feldanwendungen ist zudem zu beachten, dass der thermisch zu sanierende Bereich deutlich größer ist und Effekte am Rand des Sanierungsbereichs daher einen geringeren Einfluss auf den gesamten Sanierungserfolg haben. Wichtig sind daher die Planung der Randlage der Heizelemente und die zügige Erwärmung des Bereichs außerhalb der eigentlichen Schadensquelle. Insgesamt zeigten die Untersuchungen, dass ein Einsatz fester Wärmequellen zur Quellensanierung in der gesättigten Zone vielversprechend sein kann.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Uniklinik, Forschungszentrum für Elektro-Magnetische Umweltverträglichkeit, Institut für Hygiene und Umweltmedizin durchgeführt. Risk AGuA. Das Forschungsverbundvorhaben RiskAGuA beinhaltet vier Teilprojekte, in denen jeweils mindestens zwei verschiedene Fachdisziplinen aus den drei beteiligten Universitäten interdisziplinär zusammenarbeiten. Arbeitsschwerpunkte: - Screening-Programm zur Bestimmung des Ausmaßes der Ausbringung und der Persistenz von Veterinärpharmaka, pathogenen Mikroorganismen und deren Resistenzen über die Gülleverwertung und die Verteilung in den Umweltkompartimenten Boden, Grund- und Oberflächenwässer - Analyse von natürlichen Ausbreitungsbarrieren (Boden, Grund- und Oberflächengewässer). - Schaffung künstlicher Barrieren wie Biogas-, weitergehende Abwasser- und Abfallanlagen, die neben Energiegewinnung eine weitergehende Rückhaltung und Abtrennung von wassergefährdenden Stoffen sowie ein Nährstoffrecycling ermöglichen. - Etablierung, Weiterentwicklung und Optimierung dezentraler biotechnologischer Verfahren, welche die aus Gülleverwertung (direkte Ausbringung, Biogasproduktion; Ausbringung, weitergehende Behandlung; Ausbringung) stammende Belastung von Boden, Grund- und Oberflächenwasser mit Makroschadstoffen, veterinärpharmakologischen Spurenstoffen und pathogenen Mikroorganismen verringern. - Modellierungen der Grundwasserströmungs- und Stofftransportprozesse in der ungesättigten und gesättigten Bodenzone sollen die Wirkzusammenhänge zwischen Emission und Folgen für den Wasserkreislauf aufzeigen. - Ableitung von Risikomanagement/Handlungsdirektiven sowie deren Vermittlung an die Agrarwirtschaft.
Das Projekt "Entwicklung eines Simulationstools zur Prognose der Ausbreitung und des Abbaus von Schadstoffen in der gesättigten und der vadosen Zone" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Umweltverfahrenstechnik und Recycling durchgeführt. Ziel ist dabei unter anderem, eine Datenbasis für die Modellierung des Schadstoffabbaus und der Schadstoffausbreitung zu schaffen, die in ein sechstes Teilprojekt einfließt. Dieses wird von Mitarbeitern der Professoren Knabner und Rüde bearbeitet und befasst sich standortübergreifend mit der mathematischen Modellierung von Transport-, Rückhalte- und Abbauprozessen mittels moderner und effizienter Verfahren. Für die numerische Simulation wird ein Prognoseinstrument entwickelt, das belastbare Risikoeinschätzungen liefern soll. Aufgrund der anspruchsvollen Struktur der Probleme - Systeme von gekoppelten, nichtlinearen partiellen Differentialgleichungen - werden auch Techniken der Höchstleistungssimulation eingebracht. An jedem untersuchten Standort soll das Verständnis der im Untergrund ablaufenden Prozesse so vertieft werden, dass nicht nur der momentane Zustand beschrieben werden kann, sondern auch langfristige Prognosen möglich sind. Angesichts von rund 13300 altlastverdächtigen Flächen in Bayern ist es von großer volkswirtschaftlicher Bedeutung, neben der Entwicklung von kostengünstigen und praxisorientierten Technologien zur Altlastensanierung die natürlichen Selbstreinigungskräfte der Umwelt zu nutzen. Um angemessen handeln zu können, brauchen Behörden und andere Entscheidungsträger eine zuverlässige Antwort auf die Frage: Wie groß ist das natürliche Potenzial eines Altlastenstandortes, sich selbst zu reinigen?
Das Projekt "Teil B: Solubilisierung und kontrollierte Mobilisierung von CKW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau durchgeführt. Ziel dieses Projektes ist es, eine innovative In-situ-Sanierungstechnologie zu entwickeln, um CKWs effizient aus der gesättigten Bodenzone zu entfernen. Durch gezielte Injektion mittels eines Grundwasserzirkulationsbrunnens (GZB) soll ein Alkoholcocktail in den Boden injiziert werden und den kontaminierten Bereich durchströmen, so dass der Schadstoff durch Solubilisierung und kontrollierte Mobilisierung anschließend aus dem Grundwasserleiter entfernt werden kann. Das Institut für Hydromechanik der Universität Karlsruhe (IfH) beschäftigt sich dabei mit der 'Hydraulischen Steuerung der gezielten Alkoholinjektionen' mittels eines Grundwasserzirkulationsbrunnens. Am Institut für Wasserbau der Universität Stuttgart wird die 'Solubilisierung und kontrollierte Mobilisierung von CKW' untersucht. Basierend auf verschiedenskaligen Versuchen und mit Unterstützung numerischer Simulationen soll eine effiziente Sanierungstechnologie entwickelt werden. In Batch- und Säulenversuchen wurde ein geeigneter Alkholcocktail ausgewählt und sein Verhalten im Boden und sowie in Bezug auf den Schadstoff untersucht. Rinnen- und großskalige Behälterversuche dienten dazu das hydraulische System während der Alkoholspülung weiter zu erforschen, um die Sanierungsdauer abzuschätzen zu können. Die verschiedenskaligen Versuche dieten zudem der Weiterentwicklung von Partitioning Tracer Tests (PTT) zur Detektion von DNAPL Schadensherden. Die aus den Versuchen gewonnen Daten wurden zur Weiterentwicklung des numerischen Modells MUFTE (Multiphase Flow, Transport and Energy Model - Unstructured Grid) verwendet. Dabei wurden Gleichungen für die relevanten Einflussparameter des 2-Phasen / 4- Komponenten-Gemisches abgeleitet (Dichte-, Viskositätsänderung, Phasenübergänge und Änderung der Grenzflächenspannung), die in das numerische Modell implementiert wurden. Ferner wurde einem Großversuch im VEGAS-Blockmodell (Länge: 9 m, Breite: 6 m, Höhe: 4,5 m) durchgeführt. Hierbei wurden in einem Bereich von ca. 1,5 m * 0,7 m* 0,9 m (L*B*H) 15,36 kg (= 9,5 l) PCE eingebracht. Bei einer Porosität von 0,33 ergab dies eine mittlere Schadstoffsättigung von 3% des Porenraums. Durch den Schadensherd wurde ein Grundwasserzirkulationsbrunnen (GZB) gerammt. Über diesen GZB wurde zunächst ein Alkoholcocktail, bestehend aus 54% 2-Propanol, 23% Wasser und 23% 1-Hexanol, mit einer Pumprate von 540 l/h über 8 Stunden zugegeben. Anschließend wurde eine Wasser / Propanol Mischung mit einer Pumprate von 330 l/h über 6 Stunden zugegeben, bevor 12 Stunden lang mit der selben Pumprate Wasser in das Blockmodell injiziert wurde. Die Versuchsdauer betrug insgesamt 26 Stunden. Durch diese Alkoholspülung konnte der Schadstoff PCE innerhalb kurzer Zeit sicher und effizient aus dem künstlichen Aquifer entfernt werden. Der nächste Schritt ist die Übertragung der gewonnen Kenntnisse auf einen realen Schadensfall (Pilotprojekt).
Das Projekt "Effective soil parameters for seepage and flow processes with nonaquous phase liquids" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung durchgeführt. Ziel des beantragten Projektes ist die Entwicklung von vereinfachten Modellen zur Beschreibung von Strömungsprozessen mehrerer nichtmischbarer Fluide in trockenen, teilgesättigten oder gesättigten heterogenen porösen Medien. Solche Modelle werden für die Schadensabschätzung und Sanierung von kontaminierten Böden und Grundwasserleitern gebraucht. Eine explizite Modellierung der räumlich heterogenen Bodenparameterverteilung ist in der Regel nicht möglich, zum einen, da die Verteilung im Detail nicht bekannt ist, zum anderen aus rechentechnischen Gründne. Um den Strömungsprozess vereinfacht darzustellen, wird der Fliessprozess als einer in einem äquivalenten homogenen Medium beschrieben, wobei die Auswirkungen der Heterogenitäten in s.g. effektiven Bodenparametern, die dem äquivalenten homogenen Medium zugeordnet werden, erfasst werden. Der Vergleich von existierenden äquivalenten homogenen Modellen mit Feld- und Laborexperimenten zeigt meist keine gute Übereinstimmung. Für Anwendungsfälle mit kontaminierten Böden werden solche Modelle jedoch benötigt. Im beantragten Projekt möchten wir zur Überbrückung dieser Diskrepanz beitragen. Wir möchten uns auf die Versickerung von verschiedenen Fluiden in einem trockenen und teilweise mit Wasser gesättigten Boden konzentrieren und anschliessend Verdrängungsprozesse von nicht mischbaren Fluiden untersuchen. Wegen der Komplexität solcher Mehrphasen-Fliessrozesse soll das Problem mit verschiedenen Methoden untersucht werden. Zum einen sollen effektive Parameter analytisch berechnet werden, wobei Gebrauch von einem stochastischen Ansatz zur Beschreibung der Heterogenität der Bodenparameter gemacht werden soll. Die getroffenen Vereinfachungen als auch die äquivalten homogenen Modelle sollen anhand von numerischen Simulationen geprüft und auf ihre Plausibilität hin getestet werden. Anhand von Experimenten sollen stochastisch Eigenschaften der Bodenparameter getestet und quantifiziert werden, die dann in den analytischen und numerischen Modellen verwendet werden sollen.
Das Projekt "Dynamik reaktiver und inerter Gase in Bodenluft und Grundwasser im Kontext der Bestimmung von Edelgastemperaturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Im Grundwasser gelöste (Edel)gase sind bewährte Tracer zur Datierung sowie zur Rekonstruktion von Klimabedingungen in der Vergangenheit. Edelgasstudien der letzten Jahre haben gezeigt, dass ein besseres Verständnis der die Gasgehalte bestimmenden Prozesse bei der Grundwasserneubildung notwendig ist - insbesondere in Hinblick auf die Nutzung von Edelgasen im Grundwasser in der Paläoklimaforschung. In dieser Studie soll daher unter verschiedenen hydrogeologischen und klimatischen Bedingungen die Bedeutung reaktiver Gasprozesse im Untergrund empirisch sowie mit Hilfe von Modellanalysen untersucht werden. Zur Ableitung möglichst allgemeingültiger Rückschlüsse umfasst das Projekt die Einrichtung und anschließende Beprobung von insgesamt 4 verschiedenen Messstellen. Ein detailliertes Verständnis der Wechselwirkung zwischen ungesättigter und gesättigter Bodenzone erfordert die Erhebung eines breiten Spektrums physikalischer und chemischer Parameter. Zwei der Messstellen sollen der Langzeituntersuchung der Gaszusammensetzung von Bodenluft und Grundwasser dienen. Eine weitere Messstelle soll vor allem die Erforschung des bislang noch kaum systematisch untersuchten Phänomens der Grundwasserentgasung ermöglichen. Die vierte Messstelle soll schließlich in einer tropischen Klimaregion eingerichtet werden, um den Einfluss erhöhter Niederschlagsmengen und biologischer Aktivität im Boden zu untersuchen. Die systematisch gesammelten Daten sollen in erster Linie eine Bewertung der Anwendbarkeit sowie gegebenenfalls eine Erweiterung der derzeit diskutierten Modelle für Edelgasgehalte im Grundwasser ermöglichen. Diese Modelle sind von grundlegender Bedeutung für die Methode der Edelgasthermometrie, aber auch wichtig für die Anwendung von Gastracern zur Grundwasserdatierung. Über dieses Anwendungsgebiet hinaus sind die Ergebnisse dieser Studie von Bedeutung für ein besseres Verständnis der für Gase relevanten biogeochemischen und physikalischen Prozesse im Untergrund. Hiermit spricht die Studie ein breites Forschungsgebiet mit praktischer Relevanz an, insbesondere im Hinblick auf Gasreaktionen und -transport an kontaminierten Standorten und bei Sanierungsmaßnahmen.
Das Projekt "CAOS - Teilprojekt H: Verweilzeiten auf verschiedenen Skalen: Von der Flächen- zur Einzugsgebietsskala" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Hydrologie durchgeführt. Verweilzeiten von Wasser sind ein Hauptmerkmal, um über breite zeitliche und räumliche Skalen die Fließ- und Transportwege in verschiedenen hydrologischen Kompartimenten zu charakterisieren. Es wird angenommen, dass die räumliche Organisation der Landschaft einen Einfluss auf die raum-zeitliche Eigenschaften des Wasserkreislaufs und der zugehörigen Prozesse, somit auch der Verweilzeiten, hat. Die Kombination der Information von Abfluss- und Verweilzeitkonzentrationen natürlicher Tracer in Wasser, den stabilen Isotopen, und künstlichen Tracern, erlaubt die Bestimmung der Verweilzeiten und der Fließwege, sowohl in den verschiedenen hydrologischen Kompartimenten als auch über gesamte Einzugsgebiete. Wir werden mittels unterschiedlicher Methoden Leitparameter hydrologischer Prozesse in Raum und Zeit erkunden, die sich aus dem Signal des Isotopenverhältnisses und der natürlichen und künstlichen Tracern des Boden-, Grund- und Flusswassers ableiten lassen. Die zeitliche Variabilität der Isotope im Bodenwasser, Grundwasser und Flusswasser werden kombiniert um Transport- und Fließmodelle zu bewerten und eine neue Funktion zur Beschreibung der Verweilzeitenverteilung für kurze und lange Zeiträume abzuleiten. Die räumlichen Verteilungsmuster stabiler Isotope in der gesättigten und ungesättigten Zone werden verwendet, um langfristige Fließwege, Mischungsprozesse im Untergrund und den Anteil der Evaporation und Transpiration zu bestimmen. Versuche mit künstlichen Tracern, z.B. Salz in Kombination der Messung elektrischer Leitfähigkeit, werden Fließwege, insbesondere präferentielle Fließwege, herausstellen und quantifizieren. CAOS Subprojekt G Stichworte: Monitoring Netzwerk, hydrologische Prozesse, funktionelle Einheiten, Linking internal pattern dynamics and integral responses - Identification of dominant controls with a strategic sampling design In hydrology, the relationship between water storage and flow is still fundamental in characterizing and modeling hydrological systems. However, this simplification neglects important aspects of the variability of the hydrological system, such as stable or instable states, tipping points, connectivity, etc. and influences the predictability of hydrological systems, both for extreme events as well as long-term changes. We still lack appropriate data to develop theory linking internal pattern dynamics and integral responses and therefore to identify functionally similar hydrological areas and link this to structural features. We plan to investigate the similarities and differences of the dynamic patterns of state variables and the integral response in replicas of distinct landscape units. (...)
Das Projekt "NAPASAN - Einsatz von Nano-Partikeln zur Sanierung von Grundwasserschadensfällen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von UVR-FIA GmbH Verfahrensentwicklung-Umweltschutztechnik-Recycling- GmbH durchgeführt. 1. Vorhabenziel Das vorliegende Teilprojekt zielt auf die Entwicklung eines Verfahrens zur kostengünstigen Herstellung von neuen reaktiven Stoffsystemen und die Gewinnung von stabilen Dispersionen auf der Basis von Eisen und dotiertem Eisen für die Herd- und Abstromsanierung von mit LCKW kontaminiertem Grundwasser. Zu den innovativen Kernprozessen des Verfahrenskonzepts gehören die Herstellung von reaktiven Komponenten durch Feinzerkleinerung, mechanisches Aktivieren und mechanisches Legieren sowie die Gewinnung von stabilen Dispersionen der Stoffsysteme durch Mahlverfahren. Die Reaktivität des Eisen soll durch katalytisch wirkende oder die Reaktivität positiv beeinflussende Elemente gezielt gesteuert werden. Gleichzeitig ist beabsichtigt, mit den dotierten Elementen als Marker die Ausdehnung des Sanierungsreagenz in der kontaminierten Bodenzone zu charakterisieren. 2. Arbeitsplanung Ausgangspunkt sind zunächst Versuche im kg-Maßstab zur Herstellung von Labormustern für die Projektpartner. Neben dem mechanischen Legieren und der Feinstzerkleinerung muss eine Modifizierung der Partikel durch umweltverträgliche Zusatzstoffe erfolgen, so dass einerseits ein Transport in der kontaminierten Bodenzone als stabile Suspension möglich ist und andererseits die Partikel auch die Schadstoffe bevorzugt kontaktieren. Gemeinsam mit den Projektpartnern ist die günstigste Rezeptur auszuwählen und eine für einen Feldversuch geeignete Dispersionsmenge zu präparieren.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 42 |
| Land | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 42 |
| Text | 2 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 2 |
| offen | 42 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 44 |
| Englisch | 12 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 24 |
| Webseite | 20 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 44 |
| Lebewesen & Lebensräume | 42 |
| Luft | 38 |
| Mensch & Umwelt | 44 |
| Wasser | 43 |
| Weitere | 44 |