LHKW-Sanierung mit dem THERIS-Verfahren in dicht gelagerten, bindigen Kiesen bei laufendem Produktionsbetrieb

Standortsituation

Auf diesem Industriegrundstück werden seit 1958 Druck- und Spritzgussteile aus Magnesium, Aluminium und Kunststoff hergestellt. Ab dem Jahr 1964 wurden in verschiedenen Produktionsbereichen auf dem Werksareal Entfettungsanlagen betrieben. Einige der Entfettungsanlagen wurden über mehrere Jahre, meist nach dem damaligen "Stand der Technik" in offener Bauweise betrieben. Zur Oberflächenbehandlung der Metallteile kamen dabei unterschiedliche Lösemittel bzw. leichtflüchtige halogenierte Kohlenwasserstoffe (LHKW) zum Einsatz. Vor allem wurden Tetrachlorethen (PER), Trichlorethen (TRI) und 1,1,1-Trichlorethan zur Entfettung verwendet. Durch Handhabungsverluste und seinerzeit zeitgemäße, aber nach heutigen Standards unzureichenden Schutzvorkehrungen bei Lagerung und Gebrauch, kam es zu Verunreinigungen des Untergrundes.

Thermische In-situ-Altlastensanierung mit dem THERIS-Verfahren

Die LHKW-Quelle befand sich neben und unter einem genutzten Produktionsgebäude. Ab 1993 wurde bis zum Jahr 2002 eine konventionelle, „kalte“ Bodenluftabsaugung (BLA) betrieben. Dabei konnten 207 kg LHKW aus dem Boden zurückgefördert werden (mittlere Jahresfracht: < 25 kg/a). Die konventionelle BLA wurde wegen mangelnder Wirtschaftlichkeit im Jahr 2002 außer Betrieb genommen, da die LHKW-Mobilisierung über Diffusion im bindigen Boden zu gering war. Die bekannte LHKW-Quelle war jedoch noch nicht vollständig beseitigt.

Im Jahr 2012 erfolgte daher eine thermische in-situ Sanierung (TISS) in der ungesättigten Bodenzone und im Grundwasser mit dem THERIS-Verfahren. Hierbei wird der bindige Boden mit elektrisch betriebenen Heizelementen über Wärmeleitung (Konduktion) erwärmt. Vorhandene LHKW, sowohl als DNAPL-Phase als auch gelöst im Porenwasser, wurden so schnell verdampft und mit einer Bodenluftabsaugung unmittelbar abgesaugt. Als Abschaltkriterium für die Heiztechnik wurde eine LHKW-Konzentration in den Bodenluftbrunnen von 50 mg/m³ festgelegt.

In dem Sanierungsbereich war ein ungehinderter Gabelstaplerverkehr sicherzustellen. Daher wurden Leitungen für die Bodenluftabsaugung und Stromkabel für den Betrieb der Heizelemente teilweise unter der Hallendecke bzw. unter dem Hallenboden verlegt.

In Folge der thermischen Sanierungsmaßnahme sanken die Grundwasserkonzentrationen auf unter 2 µg/l. Nach Rückbau der Sanierungseinrichtungen wurde der vor dem Gebäude befindliche Bereich vom AG als Lagerfläche überbaut. 

Aufgrund des großen Abstands zwischen Heizelementen (Oberkante der Heizelemente bei 3 m u. GOK) und Gebäudefundamenten bestand keine Gefahr eines Einflusses auf die Tragfähigkeit.

Besondere Herausforderungen:

• enge Abstimmung und marginale Beeinflussung der Produktionsprozesse im Werk,
• Sicherstellung eines ungehinderten Produktionsbetriebs inkl. Gabelstaplerverkehr,
• saisonal stark schwankende Grundwasserspiegel durch Schmelzwasser

Sanierungsergebnis und Bewertung

Im Zeitraum von November 2012 bis Juni 2013 wurden insgesamt ca. 33 Kilogramm LHKW thermisch in-situ mobilisiert und über die Bodenluftabsaugung unmittelbar ausgetragen. Die mittlere Jahresfracht konnte dadurch auf > 55 kg/a verdoppelt werden. Nach Abschluss der Sanierung war die LHKW-Quelle beseitigt.

Nach dem erfolgreichen Abschluss der LHKW-Quellensanierung waren keine LHKW-Emissionen aus dem sanierten Bereich ins Grundwasser mehr nachweisbar. Die seit 1996 in Betrieb befindliche Grundwassersanierungsanlage konnte 2017 außer Betrieb genommen werden.

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