LHKW-Quelle im Boden und Grundwasser thermisch in-situ beseitigt

Standortbedingungen

Auf dem Werksgelände einer ehemaligen Textilreinigung bestand eine Belastung mit chlorierten Kohlenwasserstoffen (CKW) im Grundwasser. Im Rahmen der Sanierungsuntersuchung wurden zwei etwa gleich große Schadensherde identifiziert. Diese waren lateral durch eine natürliche hydraulische Barriere getrennt. Die im Grundwasser gemessenen Konzentrationen des chlorierten Lösungsmittels Perchlorethen (PER) und dessen Abbauprodukte wurden als sanierungsbedürftig bzw. überwachungsbedürftig eingestuft.

Da das Areal künftig für die Errichtung eines Wohnkomplexes mit mehreren Eigentumswohnungen vorgesehen ist, war das Sanierungsziel die Entfernung beider Schadensherde in der ungesättigten Zone und im Grundwasser bis 11 m u.GOK. Zudem wurde angestrebt, den ½ K-Wert für PER (20 µg/l) im Abstrom der umliegenden Monitorpegel nachhaltig zu unterschreiten.

Die Geologie und Hydrogeologie wechseln am Standort kleinräumig. Die ungesättigte Zone ist durch braune Lehmschichten mit hoher lokaler Heterogenität geprägt, die teilweise von kiesig-sandigen Schichten durchbrochen werden. Der Grundwasserstand liegt bei etwa 6 m u.GOK, mit gespannten Grundwasserverhältnissen in einigen Bereichen. In der gesättigten Zone dominieren graue Lehmschichten, die große Variabilität in Mächtigkeit und Durchlässigkeit der wasserführenden sandig-kiesigen Schichten aufweisen.

Sanierung mit dem thermischen in-situ Verfahren (TISS)

Der sanierungsbedürftige Bereich mit den höchsten Schadstoffbelastungen befand sich zwischen 5 und 10 m u.GOK, lokal bis 11 m u.GOK. Neben Perchlorethen (PER) waren auch die Abbauprodukte Trichlorethen (TRI) und Vinylchlorid (VC) als sanierungsauslösende Schadstoffe relevant.

Zur thermischen in-situ Sanierung (TISS) wurden in die Prozessflächen feste Wärmequellen mit zeitweise unterstützter Luftinjektion (thermal sparging) eingebracht. Zusätzlich wurde in der CKW-Quelle des Aquifers in Prozessfläche 1 ein Dampf-Luftgemisch injiziert.

Die Temperaturentwicklung in Boden und Grundwasser wurde durch Temperatursensoren überwacht. Durch die gezielte Energiezufuhr verdampften die Schadstoffe und migrierten in die ungesättigte Bodenzone. Die dort angereicherte schadstoffhaltige Bodenluft wurde über Extraktionspegel abgeführt und mittels Aktivkohlefiltern gereinigt.

Zur Erweiterung der ungesättigten Bodenzone innerhalb der Schadensquelle wurden Mehrphasenextraktionspegel (MPE-Pegel) installiert. Diese ermöglichten eine kontrollierte Absenkung des Grundwasserspiegels. Zusätzlich wurden zur hydraulischen Sicherung zwei Brunnen betrieben, um Grundwasser abzupumpen und in einer Wasserreinigungsanlage (WRA) on-site aufzubereiten. Das gereinigte Grundwasser wurde nach einer Neutralisation zur pH-Werteinstellung der Regenwasserkanalisation zugeführt.

Sanierungsergebnis und Bewertung

Die sanierungsrelevanten Prozesse wurden kontinuierlich und automatisiert aufgezeichnet sowie fernüberwacht. Durch ein qualitätsgesichertes Sanierungsmanagement konnte eine individuelle Optimierung des Betriebes erfolgen, um effiziente und nachhaltige Ergebnisse zu erzielen.

Während der Sanierung wurden insgesamt 105 kg Schadstoffe aus Boden und Grundwasser entfernt.

In den Prozessflächen wurden folgende Temperaturen erreicht:

🔹 Prozessfläche 1:

• 6 m u.GOK: 97°C, 90°C, 90°C
• 7 m u.GOK: 62°C, 53°C

🔹 Prozessfläche 2:

• 6 m u.GOK: 78°C oder 86°C
• 7 m u.GOK: 70°C

Diese hohen Temperaturen ermöglichten eine effektive Verdampfung und Entfernung der CKW-Schadstoffe aus dem Boden und Grundwasser. Die angestrebten Sanierungsziele konnten erfolgreich erreicht werden.

Unsere thermischen in-situ Sanierungsverfahren TUBA und THERIS wurden 2024 mit einem Nachhaltigkeitspreis ausgezeichnet.