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Vergleich verschiedener Bauverfahren für die Sanierung von Altlasten

Vergleich verschiedener Bauverfahren für die Sanierung von Altlasten
Über dieses Buch
  • Art: Studienarbeit
  • Autor: Ralph Bosse
  • Abgabedatum: Juli 1996
  • Umfang: 224 Seiten
  • Dateigröße: 8,8 MB
  • Note: 1,3
  • Institution / Hochschule: Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig Deutschland
  • ISBN (eBook): 978-3-8324-0566-3
  • ISBN (Paperback) :
    978-3-8324-0566-3 P
  • ISBN (CD) :978-3-8324-0566-3 CD
  • Sprache: Deutsch
  • Prämierung:
  • Arbeit zitieren: Bosse, Ralph Juli 1996: Vergleich verschiedener Bauverfahren für die Sanierung von Altlasten, Hamburg: Diplomica Verlag
  • Schlagworte: Altlastenproblematik, Einkapselung und Dekontamination einer Altlast, Gefahrenabschätzung, Kostenvergleich, Sanierungstechnologien

Studienarbeit von Ralph Bosse

Einleitung:

In den letzen Jahren hat der Umweltschutz ein wachsendes Interesse in der Öffentlichkeit gefunden. Der Mensch hat sich als einen Teil der Natur erkannt, von und mit der er lebt und die er insofern zu schützen hat, um sein Leben, sein Wohl-befinden und seine Gesundheit zu erhalten.

Minimierung und Sortierung der Abfälle, Recycling und schließlich Endlagerung emissionsneutraler Deponate sind heutzutage selbstverständliche Forderungen an die Abfallbeseitigung. Dies führte zu einer Fülle von innovativen Ideen in der Entwicklung neuer Deponiesysteme und zu den ersten Anwendungen in der Baupraxis bei der Neuanlage von Ablagerungsräumen. Heutige Deponien stellen somit kontrollier- und reparierbare Systeme dar, die nach dem Stand der Technik dem Vorsorgeprinzip entsprechen.

In diesem Zusammenhang hat auch die Altlastenproblematik in der öffentlichen Diskussion ein erhebliches Maß an Gewicht gewonnen.

So gibt es in der Bundesrepublik Deutschland insgesamt ca. 240.000 sogenannte Verdachtsflächen, von denen sich allein 70.000 in den neuen Bundesländern befinden. Auf diesen wurden Ablagerungen häufig ohne die heute selbstverständlichen Elemente der Abdichtung wie Oberflächenabdichtung, Basisabdichtung und seitliche Abdichtung vorgenommen, so daß Schadstoffe unkontrolliert aus dem Deponiekörper in den Untergrund gelangen konnten.

Auf lange Sicht muß das Ziel für diese schadstoffbelasteten Erdreiche die Sanierung sein. Hierbei sind Aufgaben zu bewältigen, die mit zu den Herausforderungen der Zukunft gehören.

Grundsätzlich existieren zwei Möglichkeiten für die Lösung der Altlastenproblematik. Einerseits kann die Sicherung der Altlast erfolgen, wobei eine Ausbreitung der Verunreinigungen zum Beispiel durch Einkapselungsverfahren verhindert wird. Andererseits besteht die Möglichkeit der Altlastensanierung, das heißt der vollständigen Beseitigung der Kontaminationen durch eine Reinigung des Bodens.

In der Umweltpolitik ist die Altlastensanierung als primäres Ziel anzustreben, da eine Sicherung nicht zur Beseitigung des Problems beiträgt, sondern es lediglich in die Zukunft verlagert. Da die Lösung der Altlastenproblematik in den letzten Jahren zu einer der vordringlichsten Aufgaben der Umweltpolitik geworden ist, stellen die Verfahren zur Bodenreinigung ein weites Betätigungsfeld für die Bauindustrie dar, welches die ständige Entwicklung neuer Technologien erfordert. Aufgrund dieser Tatsache ist es von Interesse, die in der heutigen Praxis zum Einsatz kommenden Verfahren zur Bodenreinigung zu analysieren und gegenüberzustellen.

Gang der Untersuchung:

Im Rahmen dieser Arbeit soll zunächst auf die heutige Altlastenproblematik und deren rechtliche Aspekte eingegangen werden. Anschließend erfolgt die Darstel-lung einer Gefahrenabschätzung unter Berücksichtigung der Sanierungsproblematik von Altlasten.

Der Hauptteil dieses Entwurfes beinhaltet die Beschreibung der zur Zeit angewandten Verfahren zur Sicherung bzw. Sanierung kontaminierter Böden sowie die Erläuterung ihrer Wirkungsweisen. Dabei wird ebenfalls auf die Einsatzkriterien, wie den Ort der Anwendung, die eliminierbaren Schadstoffe, die behandelbaren Bodenarten sowie die Effektivität der einzelnen Vorgehensweisen eingegangen. Das Ergebnis dieser Untersuchung stellt eine Matrix dar, an die sich eine Entscheidungshilfe zur Verfahrenswahl für den Anwender in Form von Ablaufdiagrammen anschließt.

Abschließend erfolgt eine Kalkulation für zwei unterschiedliche Verfahren zur Be-handlung von Altlasten, wobei anhand einer Modelldeponie einerseits die Einkapselung, andererseits die Auskofferung der Altlast mit anschließender thermi-scher und biologischer Reinigung des Bodens kostenmäßig bewertet werden soll.

Inhaltsverzeichnis:

1. Einleitung
2. Grundlagen der Altlastenproblematik 12
2.1 Begriffsbestimmung 12
2.2 Ursachen für die Entstehung von Altlasten 14
2.3 Gliederung der Altlastenvorkommen 15
2.3.1 Allgemeines 15
2.3.2 Altablagerungen 15
2.3.3 Altstandorte 16
2.3.4 Großflächige Bodenverunreinigungen 16
2.3.5 Kampfmittel / Rüstungsaltlasten 16
3. Rechtliche Aspekte der Altlastensanierung 17
3.1 Allgemeines 17
3.2 Zivilrechtliche Aspekte 18
3.3 Aspekte des Öffentlichen Rechts 21
3.3.1 Aspekt der entsorgungspflichtigen Körperschaften 21
3.3.2 Aspekt des Eingreifens einer Ordnungsbehörde 21
3.3.3 Aspekte der Haftung bei öffentlich - rechtlichen Maßnahmen 22
3.4 Zusammenfassung der rechtlichen Aspekte 23
4. Gefahrenabschätzung und Sanierungsproblematik von Altlasten 25
4.1 Umweltgefahren durch Altlasten 25
4.2 Schadstoffe in Altlasten 26
4.3 Erkundung der Verdachtsflächen 28
4.3.1 Allgemeines 28
4.3.2 Fernerkundung 28
4.3.3 Geophysikalische Erkundungsmethoden 30
4.3.4 Erkundung durch Kernbohrungen 33
4.4 Untersuchungen der Verdachtsflächen 33
4.4.1 Allgemeines 33
4.4.2 Untersuchung der hydrogeologischen Verhältnisse 35
4.4.3 Untersuchung des Wassers 35
4.4.4 Untersuchung der Bodenluft 36
4.4.5 Untersuchung des Bodens 36
4.4.6 Untersuchung der Bioindikation 36
4.5 Bewertung des Gefährdungspotentials 37
4.5.1 Allgemeines 37
4.5.2 Grenzwertproblematik 37
4.5.3 Bewertungsverfahren 38
4.5.4 Aufgaben und Ziele der Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) 39
4.6 Technologien der Altlastsanierung 43
5. Einkapselung einer Altlast 45
5.1 Allgemeines 45
5.2 Vertikales Dichtungssystem 47
5.2.1 Allgemeines 47
5.2.2 Herstellung von Dichtwänden in Schlitzwandbauweise 50
5.2.2.1 Einmassendichtwände 53
5.2.2.2 Zweimassendichtwände 55
5.2.2.3 Kombinationsdichtungswände 56
5.2.2.4 Kammersysteme 59
5.3 Nachträgliche Basisabdichtung 61
5.3.1 Allgemeines 61
5.3.2 Grundbaulicher Lösungsansatz 61
5.3.2.1 Allgemeiner Injektionsvorgang 62
5.3.2.2 Injektionstechniken 65
5.3.2.3 Arbeits- und Emissionsschutz 66
5.3.2.4 Bewertung von Injektionsmaßnahmen 67
5.3.3 Bergmännischer Lösungsansatz 67
5.3.3.1 Langfrontbau 68
5.3.3.2 Tunnelbauartige Vorgehensweise 68
5.3.3.3 Auswahl- bzw. Bewertungskriterien 69
5.4 Oberflächenabdichtung 70
5.4.1 Allgemeines 70
5.4.2 Mineralische Oberflächenabdichtung 71
5.4.2.1 Aufbau 71
5.4.2.2 Oberflächenentwässerung 73
5.4.2.3 Qualitätsanforderungen, Wartung und Langzeitkontrolle 73
5.4.3 Kapillarsperrensystem 76
5.4.3.1 Aufbau 76
5.4.3.2 Wirkungsweise der Kapillarsperre 77
5.5 Materialien für eine Einkapselung von Altlasten 79
5.5.1 Allgemeines 79
5.5.2 Mineralische Baustoffe 80
5.5.2.1 Tongebundene Dichtmassen 82
5.5.2.2 Zementgebundene Dichtmassen 83
5.5.2.3 Dynagrout - Dichtbaustoff 83
5.5.2.4 Physikalische und chemische Beanspruchung der mineralischen Baustoffe 88
5.5.2.5 Anforderungen an mineralische Baustoffe 89
5.5.3 Synthetische Baustoffe 90
5.5.3.1 Chemische Zusammensetzung der KDB 91
5.5.3.2 Mechanisch - chemische Beanspruchung der Kunststoffdichtungsbahn 92
5.5.3.3 Anforderungskriterien an die Kunststoffdichtungsbahn 94
5.6 Zusätzliche Maßnahmen zur Einkapselung 95
6. Dekontamination einer Altlast 96
6.1 Umlagerung einer Altlast 96
6.1.1 Gefahren durch Bodenbewegung 98
6.1.2 Verfahrensschritte bei Umlagerungen 99
6.1.2.1 Lösen, Fördern und Laden 99
6.1.2.2 Transport 100
6.1.2.3 Abladen und Lagern 101
6.1.3 Maßnahmen zur Senkung des Gefährdungspotentials 103
6.2 Möglichkeiten zur Dekontamination des Deponiegutes 104
6.2.1 Bodenluftabsaugung 105
6.2.1.1 Allgemeines 105
6.2.1.2 Verfahrensbeschreibung 106
6.2.1.3 Leistungsmerkmale 109
6.2.2 Mikrobiologische Verfahren 112
6.2.2.1 Allgemeines 112
6.2.2.2 "In Situ" Verfahren 114
6.2.2.3 On - site Verfahren 119
6.2.2.4 Off - site Verfahren 125
6.2.3 Thermische Verfahren 128
6.2.3.1 Allgemeines 128
6.2.3.2 Verfahrensbeschreibung 129
6.2.3.3 Entgasung oder Pyrolyse 133
6.2.3.4 Vergasung 136
6.2.3.5 Verbrennung 136
6.2.3.6 Leistungsmerkmale 139
6.2.4 Extraktions- bzw. Bodenwaschverfahren 140
6.2.4.1 Allgemeines 140
6.2.4.2 Verfahrensbeschreibung 142
6.2.4.3 Leistungsmerkmale 149
7. Vergleich der Sicherungs- bzw. Sanierungstechnologien 151
7.1 Allgemeines 151
7.2 Ergebnismatrix 152
7.3 Vor- und Nachteile der Sicherungs- und Sanierungsverfahren 154
7.4 Kosten 156
7.5 Entscheidungshilfe zur Verfahrensvorauswahl 158
7.5.1 Ablaufdiagramm für die Sicherung einer Altlast "in situ" 159
7.5.2 Ablaufdiagramm für die Sanierung einer Altlast "in situ" 161
7.5.3 Ablaufdiagramm für die Sanierung einer Altlast "on site" 163
7.5.4 Ablaufdiagramm für die Sanierung einer Altlast "off site" 165
8. Kostenvergleich zweier Varianten des Verfahrensvergleiches 167
8.1 Allgemeines 167
8.2 Auskofferung und Dekontamination der Altlast 168
8.2.1 Leistungsberechnung der eingesetzten Baumaschinen 169
8.2.2 Berechnung des Kalkulationmittellohnes 177
8.2.3 Baugeräte - Kostenblatt 181
8.2.4 Ermittlung der Gemeinkosten der Baustelle 185
8.2.5 Einzelkosten der Teilleistungen und Ermittlung der Einheitspreise 186
8.2.6 Ermittlung der Angebotssumme 188
8.3 Vollständige Einkapselung der Altlast 189
8.3.1 Leistungsberechnung der eingesetzten Baumaschinen 190
8.3.2 Berechnung des Kalkulationmittellohnes 195
8.3.3 Baugeräte - Kostenblatt 199
8.3.4 Ermittlung der Gemeinkosten der Baustelle 201
8.3.5 Einzelkosten der Teilleistungen und Ermittlung der Einheitspreise 203
8.3.6 Ermittlung der Angebotssumme 205
8.4 Bewertung des Verfahrenvergleiches 206
9. Zusammenfassung 208
10. Literaturverzeichnis 211

Arbeit zitieren:
Bosse, Ralph Juli 1996: Vergleich verschiedener Bauverfahren für die Sanierung von Altlasten, Hamburg: Diplomica Verlag

Schlagworte:
Altlastenproblematik, Einkapselung und Dekontamination einer Altlast, Gefahrenabschätzung, Kostenvergleich, Sanierungstechnologien

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