Sächsisches Altlastenkolloquium ermöglicht Austausch zu Fragen der Altlastensanierung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2023)
Die Vorträge der Tagung gaben einen Überblick über die im August 2023 in Kraft tretende Mantelverordnung und die Knackpunkte der darin verankerten neuen Ersatzbaustoff- sowie Bundes- Bodenschutz- und Altlastenverordnung, die Notwendigkeit der im Koalitionsvertrag der Bundesregierung Ende 2021 verankerten Novellierung des Bundesbodenschutzgesetzes sowie über vielfältige Themen der Altlastensanierung und des Flächenrecyclings, die die Akteure dieser Branche auch weiterhin herausfordern werden.
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Die Vorträge der Tagung gaben einen Überblick über die im August 2023 in Kraft tretende Mantelverordnung und die Knackpunkte der darin verankerten neuen Ersatzbaustoff- sowie Bundes- Bodenschutz- und Altlastenverordnung, die Notwendigkeit der im Koalitionsvertrag der Bundesregierung Ende 2021 verankerten Novellierung des Bundesbodenschutzgesetzes sowie über vielfältige Themen der Altlastensanierung und des Flächenrecyclings, die die Akteure dieser Branche auch weiterhin herausfordern werden.
Bewertung von Sekundärrohstoffen auf Bergbauhalden am Beispiel
Bleiberg, Kärnten
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Aufgrund der Rohstoffknappheit nimmt die Tendenz zur Rohstoffwiedergewinnung aus bereits verarbeitetem Material immer mehr zu. Deshalb sollten die Halden der stillgelegten Blei-Zink-Erzlagerstätte Bleiberg auf ihre Wertelementgehalte (Blei, Zink, Molybdän und Cadmium) untersucht werden. Es erfolgten diverse Probenahmen an den Halden Matthäus, Altstefanie und Glück. Untersuchungen aufbereitungstechnischer Versuche mit Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) und Rasterelektronenmikroskopie (REM) bestätigen wirtschaftliche Gehalte der gesuchten Elemente, die zumeist in Sekundärmineralen – Wulfenit (Mo), Cerussit (Pb) und Smithsonit (Zn) – enthalten sind. Ein Anteil der Schwermetalle ist an schwer lösliche, feinkörnige Eisenoxyhydroxide gebunden. An den im Jahr 2021 entnommenen Proben wurden mittels RFA 0,06 % Mo, 0,13 % Zn und 0,67 % Pb als Median der Gesamtgesteinsanalysen aller Probenahmepunkte bestimmt. An den im Jahr 2019 entnommen Proben wurde eine Schwimm-Sink-Analyse durchgeführt, wo im Schwergut der Matthäus-Halde 4 % Mo, 16 % Zn und 33 % Pb enthalten sind. Durch die Kombination der chemischen und mineralogischen Untersuchungen kann eine Neubewertung des Haldenmaterials als zukünftige Rohstoffquelle ermöglicht werden.
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Aufgrund der Rohstoffknappheit nimmt die Tendenz zur Rohstoffwiedergewinnung aus bereits verarbeitetem Material immer mehr zu. Deshalb sollten die Halden der stillgelegten Blei-Zink-Erzlagerstätte Bleiberg auf ihre Wertelementgehalte (Blei, Zink, Molybdän und Cadmium) untersucht werden. Es erfolgten diverse Probenahmen an den Halden Matthäus, Altstefanie und Glück. Untersuchungen aufbereitungstechnischer Versuche mit Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) und Rasterelektronenmikroskopie (REM) bestätigen wirtschaftliche Gehalte der gesuchten Elemente, die zumeist in Sekundärmineralen – Wulfenit (Mo), Cerussit (Pb) und Smithsonit (Zn) – enthalten sind. Ein Anteil der Schwermetalle ist an schwer lösliche, feinkörnige Eisenoxyhydroxide gebunden. An den im Jahr 2021 entnommenen Proben wurden mittels RFA 0,06 % Mo, 0,13 % Zn und 0,67 % Pb als Median der Gesamtgesteinsanalysen aller Probenahmepunkte bestimmt. An den im Jahr 2019 entnommen Proben wurde eine Schwimm-Sink-Analyse durchgeführt, wo im Schwergut der Matthäus-Halde 4 % Mo, 16 % Zn und 33 % Pb enthalten sind. Durch die Kombination der chemischen und mineralogischen Untersuchungen kann eine Neubewertung des Haldenmaterials als zukünftige Rohstoffquelle ermöglicht werden.
Ergebnisse einer Machbarkeitsstudie zum RĂĽckbau von Deponien in
Brandenburg
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Im Rahmen eines COCOON-Projektes wurde im Jahr 2020 von der Universität Kassel, Fachgebiet Ressourcenmanagement und Abfalltechnik eine Studie zur Machbarkeit des Rückbaus von Deponien im Berliner Umland zur Gewinnung von Grund und Boden durchgeführt. In der Fortführung der Machbarkeitsstudie wurden 9 vorausgewählte Standorte im „Speckgürtel“ von Berlin detaillierter im Hinblick auf Lage, Ausdehnung, Ablagerungsvolumen, abgelagerte Abfallarten sowie aktuelle Rückbau- und Entsorgungskosten einerseits und Baulandkosten/potenziellen Erlös andererseits untersucht. Im Ergebnis wurden 3 Altlablagerungen/Deponien identifiziert, an denen ein Rückbau der abgelagerten Abfälle wirtschaftlich sinnvoll sein kann. Eine Empfehlung zur Detailbetrachtung dieser Standorte wurde ausgesprochen. Im nächsten Schritt sollte die jeweilige Gemeinde feststellen, ob sie das Rückbauprojekt weiter planen lassen möchte.
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Im Rahmen eines COCOON-Projektes wurde im Jahr 2020 von der Universität Kassel, Fachgebiet Ressourcenmanagement und Abfalltechnik eine Studie zur Machbarkeit des Rückbaus von Deponien im Berliner Umland zur Gewinnung von Grund und Boden durchgeführt. In der Fortführung der Machbarkeitsstudie wurden 9 vorausgewählte Standorte im „Speckgürtel“ von Berlin detaillierter im Hinblick auf Lage, Ausdehnung, Ablagerungsvolumen, abgelagerte Abfallarten sowie aktuelle Rückbau- und Entsorgungskosten einerseits und Baulandkosten/potenziellen Erlös andererseits untersucht. Im Ergebnis wurden 3 Altlablagerungen/Deponien identifiziert, an denen ein Rückbau der abgelagerten Abfälle wirtschaftlich sinnvoll sein kann. Eine Empfehlung zur Detailbetrachtung dieser Standorte wurde ausgesprochen. Im nächsten Schritt sollte die jeweilige Gemeinde feststellen, ob sie das Rückbauprojekt weiter planen lassen möchte.
Quantitative Deponiecharakterisierung: Petrophysikalisch gekoppelte
Inversion komplementärer geophysikalischer Daten
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die global vorherrschende Entsorgung von Siedlungsabfällen in Deponien führt zur Produktion von Deponiegasen, die einerseits einen erheblichen Teil der globalen Treibhausgasemissionen ausmachen und andererseits speziell in besiedelten Gebieten eine potentielle Gefahr für die Bevölkerung darstellen. Ein entscheidender Faktor für die Entstehung von Deponiegasen ist der Wassergehalt innerhalb des Deponiekörpers.
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die global vorherrschende Entsorgung von Siedlungsabfällen in Deponien führt zur Produktion von Deponiegasen, die einerseits einen erheblichen Teil der globalen Treibhausgasemissionen ausmachen und andererseits speziell in besiedelten Gebieten eine potentielle Gefahr für die Bevölkerung darstellen. Ein entscheidender Faktor für die Entstehung von Deponiegasen ist der Wassergehalt innerhalb des Deponiekörpers.
Energetische Nachnutzung des Deponiestandortes der Massenabfalldeponie
Klagenfurt Hörtendorf
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die Deponie Hörtendorf liegt im Osten von Klagenfurt am Wörthersee und wurde als Massenabfalldeponie in einer ausgebeuteten Lehmgrube errichtet. Bei der gegenständlichen Deponie handelt es sich um eine Altablagerung, auf der bis in das Jahr 2008 Hausmüll, Industrie- und Gewerbeabfälle, Sperrmüll, Straßenkehricht, Friedhofabfälle, Rechengut, Klärschlamm, Bauschutt etc. der Stadt Klagenfurt und des umliegenden Großraumes abgelagert wurden (UTC Umwelttechnik Ziviltechniker GmbH, 2021). Die Haldendeponie mit einer Fläche der Abfallschüttungen von ca. 120.000 m² verfügt über keine, dem Stand der Technik entsprechende, Basisabdichtung, es wurde jedoch bereits in den Jahren 1989 bis 1991 als Standortsicherungsmaßnahmen das gesamte Deponieareal im Ausmaß von 155.000 m² vollständig mit einer in den Grundwasserstauer einbindenden Schmalwand umschlossen (Ertl, 1991). Die Deponie verfügt über ein, dem Stand der Technik entsprechendes, aktives Deponiegaserfassungssystem, welches die anfallenden Deponiegase über rund 100 vertikaler Gasbrunnen und über ein horizontales Gasleitungsnetz erfasst und einer thermischen Entsorgung zuführt. Nach der Durchführung entsprechender baulicher Anpassungen an den Stand der Technik soll der Deponiestandort künftig zu Erzeugung von elektrischer Energie durch die Errichtung einer den Deponiekörper überspannenden Photovoltaikanlage genutzt werden.
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Die Deponie Hörtendorf liegt im Osten von Klagenfurt am Wörthersee und wurde als Massenabfalldeponie in einer ausgebeuteten Lehmgrube errichtet. Bei der gegenständlichen Deponie handelt es sich um eine Altablagerung, auf der bis in das Jahr 2008 Hausmüll, Industrie- und Gewerbeabfälle, Sperrmüll, Straßenkehricht, Friedhofabfälle, Rechengut, Klärschlamm, Bauschutt etc. der Stadt Klagenfurt und des umliegenden Großraumes abgelagert wurden (UTC Umwelttechnik Ziviltechniker GmbH, 2021). Die Haldendeponie mit einer Fläche der Abfallschüttungen von ca. 120.000 m² verfügt über keine, dem Stand der Technik entsprechende, Basisabdichtung, es wurde jedoch bereits in den Jahren 1989 bis 1991 als Standortsicherungsmaßnahmen das gesamte Deponieareal im Ausmaß von 155.000 m² vollständig mit einer in den Grundwasserstauer einbindenden Schmalwand umschlossen (Ertl, 1991). Die Deponie verfügt über ein, dem Stand der Technik entsprechendes, aktives Deponiegaserfassungssystem, welches die anfallenden Deponiegase über rund 100 vertikaler Gasbrunnen und über ein horizontales Gasleitungsnetz erfasst und einer thermischen Entsorgung zuführt. Nach der Durchführung entsprechender baulicher Anpassungen an den Stand der Technik soll der Deponiestandort künftig zu Erzeugung von elektrischer Energie durch die Errichtung einer den Deponiekörper überspannenden Photovoltaikanlage genutzt werden.
Software-Tool zur Bewertung der Nachsorgekosten von Deponien
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die Nachsorgedauer von Deponien geht zum Teil weit über die Ablagerungsphase hinaus. In Österreich sind die Betreiber so lange für die Deponie verantwortlich, bis die zuständige Behörde entscheidet, dass keine Nachsorgemaßnahmen mehr erforderlich sind um Umweltgefährdungen auszuschließen. Die entsprechenden finanziellen Rücklagen sind je nach Deponietyp und abgelagerten Abfällen für Zeiträume zwischen 5 (Bodenaushubdeponien) bis 40 Jahren (ehemalige Hausmülldeponien) zu bilden. Da die tatsächliche Nachsorgedauer (vor allem von ehemaligen Hausmülldeponien) deutlich länger sein kann als der gesetzliche vorgeschriebene Zeitraum für die Sicherstellungsberechnung, besteht das Risiko einer Unterfinanzierung der Deponienachsorge.
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Die Nachsorgedauer von Deponien geht zum Teil weit über die Ablagerungsphase hinaus. In Österreich sind die Betreiber so lange für die Deponie verantwortlich, bis die zuständige Behörde entscheidet, dass keine Nachsorgemaßnahmen mehr erforderlich sind um Umweltgefährdungen auszuschließen. Die entsprechenden finanziellen Rücklagen sind je nach Deponietyp und abgelagerten Abfällen für Zeiträume zwischen 5 (Bodenaushubdeponien) bis 40 Jahren (ehemalige Hausmülldeponien) zu bilden. Da die tatsächliche Nachsorgedauer (vor allem von ehemaligen Hausmülldeponien) deutlich länger sein kann als der gesetzliche vorgeschriebene Zeitraum für die Sicherstellungsberechnung, besteht das Risiko einer Unterfinanzierung der Deponienachsorge.
Passive Dekontamination von PFC-Böden im Landschaftsbauwerk
mittels Sorptionsmatte
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Der Umgang mit Böden, die mit Per- und Polyfluorierten Chemikalien (PFC) versetzt sind, ist eine ökologische und wirtschaftliche Herausforderung für Flächeneigentümer von Altlaststandorten. Da viele der über 4.700 PFC-Einzelverbindungen leicht wasserlöslich sind, werden die Stoffe mit den Jahren aus den Böden ausgewaschen und verteilen sich mithilfe des Grundwassers. Grundstückseigentümer, die Bauprojekte auf kontaminierten Standorten realisieren wollen, stehen vor der Fragestellung, wie sie mit dem ausgehobenen Boden umgehen können.
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Der Umgang mit Böden, die mit Per- und Polyfluorierten Chemikalien (PFC) versetzt sind, ist eine ökologische und wirtschaftliche Herausforderung für Flächeneigentümer von Altlaststandorten. Da viele der über 4.700 PFC-Einzelverbindungen leicht wasserlöslich sind, werden die Stoffe mit den Jahren aus den Böden ausgewaschen und verteilen sich mithilfe des Grundwassers. Grundstückseigentümer, die Bauprojekte auf kontaminierten Standorten realisieren wollen, stehen vor der Fragestellung, wie sie mit dem ausgehobenen Boden umgehen können.
Großmaßstäbliche in-situ-Verfestigung – eine neue Möglichkeit in der
Sanierungspraxis (ein Fallbeispiel)
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Das Sanierungsprojekt an der Altlast W30, Frachtenbahnhof Praterstern, Bereich Ölgasanstalt in Wien stellte ein Projekt in einem massiven Spannungsfeld dar. Die Sanierungsnotwendigkeit – die Eigentümerinteressen – die Nachnutzung schienen gegensätzliche, nicht vereinbare Interessen zu verfolgen. Der gefundene Lösungsansatz stellte eine Sanierungskombination aus unterschiedlichen Methoden dar, wobei das Kernverfahren – die in-situ Verfestigung - eine neu zur Anwendung kommende Sanierungstechnik war, die bisher nur für kleinräumige Sanierungsbereiche herangezogen wurde. Die Verfestigung im Untergrund wurde bisher z.B. bei Kontaminationen unter Gebäuden in sehr kleinräumigen Bereichen angewendet. Im Zuge der Sanierung der W30 wurde ein ca. 8.500 m³ mächtiger, zusammenhängender Zementmonolith errichtet, der die Schadstoffe langfristig und ohne Nachsorge im Untergrund bindet.
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Das Sanierungsprojekt an der Altlast W30, Frachtenbahnhof Praterstern, Bereich Ölgasanstalt in Wien stellte ein Projekt in einem massiven Spannungsfeld dar. Die Sanierungsnotwendigkeit – die Eigentümerinteressen – die Nachnutzung schienen gegensätzliche, nicht vereinbare Interessen zu verfolgen. Der gefundene Lösungsansatz stellte eine Sanierungskombination aus unterschiedlichen Methoden dar, wobei das Kernverfahren – die in-situ Verfestigung - eine neu zur Anwendung kommende Sanierungstechnik war, die bisher nur für kleinräumige Sanierungsbereiche herangezogen wurde. Die Verfestigung im Untergrund wurde bisher z.B. bei Kontaminationen unter Gebäuden in sehr kleinräumigen Bereichen angewendet. Im Zuge der Sanierung der W30 wurde ein ca. 8.500 m³ mächtiger, zusammenhängender Zementmonolith errichtet, der die Schadstoffe langfristig und ohne Nachsorge im Untergrund bindet.
UnterstĂĽtzung der mikrobiellen reduktiven Dechlorierung von
Perchlorethen mit nullwertigem Eisen (ZVI) – Labor- und Feldversuche
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Chlorierte Ethene sind an zahlreichen Altlasten in Österreich zu finden. Oft handelt es sich um sehr kleinräumige Kontaminationen im verbauten Gebiet, was die Sanierung mit In-Situ-Methoden sinnvoll macht. Im Projekt STIMBAK wurde die Stimulation der anaeroben mikrobiellen Dechlorierung durch Dehalococcoides mit Hilfe von Eisensuspensionen untersucht. Hierzu wurden zunächst fünf Standorte chemisch-physikalisch und mit molekularbiologischen Methoden charakterisiert. Am für die Durchführung eines Feldversuches geeignetsten Standort wurden Monitoringpegel errichtet und das im Zuge der Errichtung gewonnen Aquifermaterial für Mikrokosmosversuche im Labor verwendet.
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Chlorierte Ethene sind an zahlreichen Altlasten in Österreich zu finden. Oft handelt es sich um sehr kleinräumige Kontaminationen im verbauten Gebiet, was die Sanierung mit In-Situ-Methoden sinnvoll macht. Im Projekt STIMBAK wurde die Stimulation der anaeroben mikrobiellen Dechlorierung durch Dehalococcoides mit Hilfe von Eisensuspensionen untersucht. Hierzu wurden zunächst fünf Standorte chemisch-physikalisch und mit molekularbiologischen Methoden charakterisiert. Am für die Durchführung eines Feldversuches geeignetsten Standort wurden Monitoringpegel errichtet und das im Zuge der Errichtung gewonnen Aquifermaterial für Mikrokosmosversuche im Labor verwendet.
In-Situ Sanierung im Festgestein und alpin geprägtem Environment –
Techniken und Möglichkeiten
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Im Zuge der Altlastensanierung bleiben mittlerweile immer mehr „schwierig“ zu bearbeitende Standorte mit Herausforderungen im Hinblick auf ihre Lage (überbaut, schwer zugänglich), ihr Schadstoffspektrum und ihr geologisches bzw. hydrogeologisches Setting übrig. Speziell im DACH Raum sind dabei die natürlichen Einschränkungen im Bereich der in-Situ Sanierung von Altalsten aufgrund der geologischen Gegebenheiten eine große Herausforderung und führen oft zur Wahl von nicht optimaler und teils veralteter Sanierungsmethoden wie dig & dump oder Sicherungen mittels pump & treat. Es ist jedoch ein Fakt, dass sich die Flächeninanspruchnahme insbesondre im Alpenraum nicht auf „Deponieflächen“ konzentrieren sollte und eine reine Sicherung oftmals keine abschließende und zielführende Variante ist. Vor allem unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit und der Aufgabe des Energie- bzw. Ressourcensparens sind diese althergebrachten Herangehensweisen mittlerweile überholt. Im Bereich der in-Situ Technologie hingegen wurden weiter Fortschritte gemacht und es wurden (Einbring-)Technologien entwickelt bzw. optimiert, um die verschiedenen in-Situ Verfahren (biologisch, chemisch, physikalisch) auch im Bereich schwieriger geologsicher bzw. hydrogeologsicher Bereiche nachhaltig und effizient umsetzen zu können. Diese Technologien werden nachstehend erläutert.
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Im Zuge der Altlastensanierung bleiben mittlerweile immer mehr „schwierig“ zu bearbeitende Standorte mit Herausforderungen im Hinblick auf ihre Lage (überbaut, schwer zugänglich), ihr Schadstoffspektrum und ihr geologisches bzw. hydrogeologisches Setting übrig. Speziell im DACH Raum sind dabei die natürlichen Einschränkungen im Bereich der in-Situ Sanierung von Altalsten aufgrund der geologischen Gegebenheiten eine große Herausforderung und führen oft zur Wahl von nicht optimaler und teils veralteter Sanierungsmethoden wie dig & dump oder Sicherungen mittels pump & treat. Es ist jedoch ein Fakt, dass sich die Flächeninanspruchnahme insbesondre im Alpenraum nicht auf „Deponieflächen“ konzentrieren sollte und eine reine Sicherung oftmals keine abschließende und zielführende Variante ist. Vor allem unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit und der Aufgabe des Energie- bzw. Ressourcensparens sind diese althergebrachten Herangehensweisen mittlerweile überholt. Im Bereich der in-Situ Technologie hingegen wurden weiter Fortschritte gemacht und es wurden (Einbring-)Technologien entwickelt bzw. optimiert, um die verschiedenen in-Situ Verfahren (biologisch, chemisch, physikalisch) auch im Bereich schwieriger geologsicher bzw. hydrogeologsicher Bereiche nachhaltig und effizient umsetzen zu können. Diese Technologien werden nachstehend erläutert.
