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Ökologie

1.1.09 Versuchseinrichtung VEGAS – Ökologisch sanieren ohne Aushub und Abtransport

Weltweit belasten Schadstoffe Böden und Grundwasser. Derart kontaminierte Grundstücke sind schlecht nutzbar und schwer verkäuflich, weil die Sanierung von Boden und Grundwasser sehr aufwendig und teuer ist. Daher bleiben sie oft ungenutzt. Gleichzeitig wird allein in Deutschland täglich eine Fläche von etwa 90 Hektar „auf der grünen Wiese“ neu erschlossen. In der Versuchseinrichtung zur Grundwasser- und Altlastensanierung (VEGAS) entwickeln Spezialisten deshalb Technologien, die es erlauben, kontaminierte Grundstücke effizient zu erkunden und zu sanieren, um sie dann wieder dem Markt zuzuführen.

Durch unsachgemäße Entsorgungsmethoden, Unfälle, Kriegseinwirkungen oder Unachtsamkeit im Umgang mit umweltgefährdenden Stoffen ist der Boden und das Grundwasser an zahlreichen ehemaligen Industriestandorten, aber auch in urbanen Räumen mit Schadstoffen belastet. Auch Verbraucher haben in der Vergangenheit zu einer Verschärfung des Problems beigetragen: Oft wurden Haushaltschemikalien, Farben und andere giftige Stoffe, die heute als Sondermüll gelten, auf ungesicherten Mülldeponien mit durchlässigem Untergrund entsorgt. So wurden zum Beispiel ausgebeutete Kiesgruben mit Abfällen aller Art verfüllt und später bepflanzt.

Konventionelle In-situ-Sanierungstechniken sind oft langwierig und teuer. Wegen ihrer physikalischen Eigenschaften setzen sich die Schadstoffe in den Bodenporen fest und sind mit herkömmlichen Spülmethoden kaum abzulösen. Wer aber kontaminiertes Material ausgräbt und auf einer Deponie entsorgt, verschiebt das Problem letztendlich in die Zukunft. Bebaute Grundstücke oder tief liegende, nicht genau lokalisierbare Schadstoffquellen können ohnehin nicht ausgehoben werden. Deshalb besteht eine der wichtigsten Aufgaben der heutigen Zeit darin, neue Technologien zur ökonomischen und ökologischen Sanierung zu entwickeln, bevor die Altlasten zur Gefahr für den Menschen und die Schutzgüter der Umwelt werden.

Das VEGAS-Konzept

Größe der Halle: 670 m2; Fläche des Großversuchsstands 18 x 9 m, Höhe 4,5 m, teilbar in drei Kompartimente.

VEGAS – Beitrag zu Forschung, Praxis und Lehre

VEGAS – Beitrag zu Forschung, Praxis und Lehre
VEGAS – Beitrag zu Forschung, Praxis und Lehre
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Mit Unterstützung des BMBF und des Umweltministeriums Baden-Württemberg wurde im September 1995 die Groß-Versuchseinrichtung VEGAS der Universität Stuttgart eingerichtet (Größe: 670 m2; Fläche des Großversuchsstands 18 x 9 m, Höhe 4,5 m, teilbar in drei Kompartimente). Dort entwickeln Ingenieure und Wissenschaftler Erkundungs- sowie Sanierungstechnologien und betreiben Feldanwendungen und Technologietransfer. An Großversuchsständen finden Experimente unter naturnahen Bedingungen statt. Sie liegen in ihren Abmessungen zwischen dem klassischen Laborversuch und dem realen Feldfall. Für diesen Mittelweg gibt es gute Gründe: Klassische Laborversuche lassen sich nicht unmittelbar auf die realen Bedingungen „im Feld“ übertragen, und auch die zeit- und kostenintensiven Feldstudien an bereits bestehenden Schadensfällen sind nur beschränkt aussagefähig. Denn meist kennen die Sanierungsspezialisten weder die Gesamtmasse des Schadstoffs noch seine genaue räumliche Verteilung. Die wenigen verteilten Messpunkte ergeben kein ausreichend detailliertes Bild. Darüber hinaus verbieten die geltenden Umweltschutzgesetze die Injektion von Sanierungschemikalien in den Grundwasserleiter , wenn sich deren Unbedenklichkeit nicht garantieren lässt. Eine solche Garantie kann aber bei Versuchen mit neu zu entwickelnden Technologien in der Regel nicht gegeben werden.

Technologie-Innovationen

Altlasten im Boden können entweder saniert oder gesichert werden. Bei der Sanierung wird die Schadstoffquelle oder -fahne durch chemische, biologische oder hydraulische Methoden entfernt. Im Falle einer Sicherung wird die weitere Ausbreitung der Schadstoffe beispielsweise durch Einkapselung der Quelle unterbunden. VEGAS hat sich in den vergangenen Jahren schwerpunktmäßig auf die Quellenerkundung und -sanierung konzentriert. Entsprechende Verfahren, die teilweise bereits gemeinsam mit Unternehmen in der Feldanwendung eingesetzt werden, sind zum Beispiel:

Andere Technologien, die Universitäten, Firmen, Kommunen und Institute in VEGAS (weiter-)entwickelt haben, setzen zum Beispiel auf die Injektion von Tensiden, Alkoholcocktails oder Mikroemulsionen. Weitere neue Möglichkeiten sind spezielle Sanierungsbrunnen, die In-situchemische- Oxidation (ISCO ) oder -Reduktion (ISCR), die Immobilisierung von Schwermetallen und eine Verbesserung der natürlichen Abbauprozesse im Grundwasserleiter (Enhanced Natural Attenuation, ENA) durch Zugabe von Nährstoffen.

Schwerpunkt Messtechnik

Der Bereich Messtechnik wurde in VEGAS konsequent ausgebaut:

  1. Erkundung: Lage und Konzentration eines Schadensherdes müssen genau bekannt sein, um ihn sanieren zu können. In VEGAS haben die Forscher deshalb neue Methoden entwickelt, zum Beispiel basierend auf Sensoren und Lichtleitern. Mit ihnen können sie einen Schadensherd schnell und kostengünstig eingrenzen.
  2. Monitoring: Neue Instrumente der Vor-Ort-Messtechnik ermöglichen einen zeitnahen Rücklauf von Informationen über Schadstoffverteilung und -rückgang und senken damit die Kosten der Sanierung.
  3. Langzeitüberwachung: Ist eine Sanierung beendet, müssen die Experten mittels automatisierter Langzeitüberwachung nachweisen, dass die Schadstoffkonzentration nicht wieder ansteigt und somit die Gefahr wirklich gebannt ist.
  4. Geothermie: Der Einfluss geothermischer Anlagen auf das Grundwasser ist noch wenig erforscht. Die Überwachung von Wassertemperatur und -qualität im Nahbereich von Geothermiesonden soll langfristig zu deren sicherem Einsatz beitragen.

Technologie- und Wissenstransfer

Technologieentwicklung allein reicht nicht aus, um einen nachhaltigen Boden- und Grundwasserschutz sicherzustellen. Deshalb finden in der Versuchseinrichtung regelmäßig Weiterbildungsveranstaltungen für Fachleute aus Behörden und Ingenieurbüros statt. Die entwickelten Technologien werden in Pilotanwendungen an realen Schadensfällen einer breiten Fachöffentlichkeit vermittelt.

Projekt-Website www.vegasinfo.de

Universität Stuttgart
Institut für Wasserbau, VEGAS

Pfaffenwaldring 61
70550 Stuttgart
Tel.: 07 11/6 85-6 47 17
Fax: 07 11/6 85-670 20
Förderkennzeichen: 02606861

Wissenschaftlicher Leiter VEGAS
Dr. Jürgen Braun
Tel.: 07 11/6 85-6 70 18
E-Mail: juergen.braun@iws.uni-stuttgart.de

Technischer Leiter VEGAS
Dr.-Ing. Hans-Peter Koschitzky
Tel.: 07 11/6 85-6 47 16
E-Mail: hans-peter.koschitzky@iws.uni-stuttgart.de
Water as a resource
Schnellübersicht
Projekt-Website

www.vegasinfo.de