Möglichkeiten und Grenzen von Boden- und Grundwassersanierungsmaßnahmen
Geringfügig geändert/ergänzt nach der Diskussion vom 20.03.2012 Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie
20.03.2012
Münster
Dr. Hans Wirth
Schadensszenarien Fracking
Eintrittswahrscheinlichkeit
Untersuchungsaufwand *
1
Eintrag in den Boden
x
gering
2
Eintrag über den Boden in einen oberflächennahen Porengrundwasserleiter
x
mittel
3
Eintrag aus einer Bohrung in einen oberflächennahen Porengrundwasserleiter
(x)
mittel
* Untersuchungsaufwand = Größe des Untersuchungsraums, Zeit, Kosten
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie
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Dr. Hans Wirth
Erkundung Boden Vollständige Erkundung durchführen !
Entnahme gestörter Bodenproben Entnahme ungestörter Bodenproben Entnahme von Head-Space-Proben Entnahme von Bodenluftproben MIP-Sondierungen ….
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Dr. Hans Wirth
Erkundung Grundwasser Vollständige Erkundung durchführen ! Bau konventioneller Grundwassermessstellen Bau von Grundwassermessstellen mit tiefenorientierten Probenahmemöglichkeiten Direct Push-Untersuchungen MIP-Sondierungen ….
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Horizontierter, in Grundwasserfließrichtung abtauchender Grundwasserschaden, Länge: ca. 1 km Direct PushUntersuchung
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Dr. Hans Wirth
Grundwasserschaden LCKW Schadstoffe
LCKW bis 2,7 mg/l
Masse in der Quelle Masse in der Fahne
ca. 200 kg ca. 200 kg gelöst , ca. 200 kg am Korngerüst Wasserleiter Gesamtmasse ≤ 1 t
Umgang mit der Quelle
Bisher keiner (Rechtsstreit)
Fahnengeometrie Länge Tiefe
ca. 1.000 m ca. 25 m
Geologie
Einfach, nur 1. Grundwasserleiter betroffen
Bemerkungen
Schutzziel
Keine weitere Ausbreitung des Schadens; Anwohner (Beschränkungsmaßnahmen) Fazit: Kleine Ursache, große Wirkung !
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Erkundung eines LCKW-Schadens durch MIP-Sondierungen Fachgespr채ch Monitoring in der Fracking-Technologie
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Dr. Hans Wirth
Aufwand für die Erkundung von Grundwasserschäden in Porengrundwasserleitern Untersuchungsziele: • Eingrenzung des Schadens • Systemverständnis MIP-Sondierungen: ca. 30 Untersuchungspunkte Direct Push: ca. 30 Untersuchungspunkte, ca. 3-5 Untersuchungstiefen Insgesamt: ca. 90-150 Untersuchungspunkte - dreidimensional Ein Teil der Untersuchungspunkte muss für eine permanente Probenahme eingerichtet werden (Grundwassermessstellen) Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie
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Dr. Hans Wirth
Aufwand für die Erkundung von Grundwasserschäden in Kluftgrundwasserleitern Untersuchungsziele: • Eingrenzung des Schadens • Systemverständnis Konventionelle Grundwassermessstellen: ca. 30 Untersuchungspunkte Temporäre Filter, ggf. Zwischenpumpversuche, ca. 3-5 Untersuchungstiefen Insgesamt: ca. 90-150 Untersuchungspunkte - dreidimensional Ein Teil der Untersuchungspunkte muss für eine permanente Probenahme eingerichtet werden (Grundwassermessstellen) Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie
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Rondenbarg, AAB
ca. 4fach überhöht
BWS GmbH Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie
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Grundwasserfließrichtung
Boden Wasser Water Soil Gotenstr. Hamburg Dr. Hans Wirth
Rondenbarg (AAB) Schadstoffe
BTEX (bis 22 mg/l Benzol), LCKW, PAK
Masse in der Quelle Masse in der Fahne
ca. 200 t 1 – 10 t (bisher nicht genauer abgeschätzt)
Umgang mit der Quelle
Keine Sanierungsmaßnahme, durch ein Gewerbegebiet überbaut
Fahnengeometrie Länge Tiefe
ca. 250 m ca. 100 m (!)
Geologie
sehr komplex, 3 (4) Grundwasserleiter betroffen
Bemerkungen
Schadstofftransport in die Tiefe als DNAPL sowie DAPL, Sulfatkonz. im Grundwasser bis 1.000 mg/l, Grundwassertemperatur 19 °C
Schutzziel
Keine weitere Ausbreitung des Schadens in Richtung der Trinkwassergewinnungsanlagen
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Sanierungsverfahren - Übersicht Dekontamination
In-situ Ex-situ Sicherung
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Sanierungsverfahren (Auswahl) Bodenaustausch Bodenw채sche Bodenluftabsaugung Bautechnische Sicherung Immobilisierung Hydraulische Sanierung/Sicherung Treatment-Train (aufeinander folgende unterschiedliche Sanierungsverfahren) umfassende Zusammenstellung siehe REVVIN
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REVVIN Technologie-Finder (Auszug) Oberboden Boden (>30 cm Tiefe) ungesättigt
Sanierungstechnologie Behandlungstechnologie Bauverfahren
Dekontamination in situ-Behandlungstechnologie Behandlungstechnologie
+ + +
+ +
+ + + + + +
+ + + + + +
-
-
+
+
+
-
-
-
-
+ + + +
+ + + + + o
+ + + + + o
+ + + -
+ -
+ -
+ -
NR
· Reaktive Wände
NR
· Funnel & Gate
NR
NR
· Elektrokinese · Reduktion (Nanoeisen, Grünsalz) · Thermisch unterstützte biolog. In-situSan. · Tensidverfahren
Revin
· Alkoholspülung · In-situ-Bodenspülung · In-situ-Hochdruck-Bodenwäsche biologische Behandlungsverfahren
· Enhanced Biodegradation · Phytoremediation
Legende:
Haupt et al. (2008)
S-Quelle S-Quelle in S-Quelle S-Quelle in auf Nachbarauf NachbarGrundstück schaft Grundstück schaft
+ + +
Rückgewinnung · Skimmer LNAPL von Produkt-Phase · Pumpen DNAPL
chemischphysikalische Behandlungsverfahren
Bodenluft
gesättigt
auf eigenem Grundstück
· Oxidation (Permanganat, H2O2)
Grundwasser
+ = Sanierungsverfahren geeignet, Matrizes 2, 3 und ggf. 4 anwenden! o = bedingt möglich - = Sanierungsverfahren nicht geeignet NR = nicht relevant, nicht zutreffend
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Dr. Hans Wirth
Thermische Boden- und Grundwassersanierung
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Fachgespr채ch Monitoring in der Fracking-Technologie
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Fachgespr채ch Monitoring in der Fracking-Technologie
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Dez. 2007 Mikrobiologische LCKW-Sanierung durch Injektion von Melasse Fachgespr채ch Monitoring in der Fracking-Technologie
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Dez. 2009 Mikrobiologische LCKW-Sanierung durch Injektion von Melasse Fachgespr채ch Monitoring in der Fracking-Technologie
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Schroers et. al. Fachgespr채ch Monitoring in der Fracking-Technologie
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Schroers et. al. Fachgespr채ch Monitoring in der Fracking-Technologie
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Schroers et. al. Fachgespr채ch Monitoring in der Fracking-Technologie
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Dr. Hans Wirth
Bewertung von Schäden durch Frack-Flüssigkeit
Für die Untersuchung/Sanierung können grundsätzlich Techniken/Verfahren wie in der Altlastenbearbeitung angewandt werden.
Im Gegensatz zu Altlasten könnten oberflächennah entstandene Schäden unmittelbar nach deren Entstehung in Bearbeitung genommen werden. Dadurch wäre nur mit punktuellen/kleinräumigen Schadensbildern zu rechnen.
Bei umgehender sachgerechter Bearbeitung würden die Schäden eine erheblich geringere Umweltrelevanz besitzen als durch Altlasten verursachte Schäden.
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Dr. Hans Wirth
Sanierung von Schäden Es gibt viele erprobte konventionelle und innovative Verfahren. Für kein Verfahren gibt es eine Garantie, dass es auch an jedem Standort funktioniert Einzelfallprüfung. Untersuchung und Sanierung erfolgen zeitnah aufeinander, deshalb von Beginn auch Experten für die Durchführung der Sanierung beteiligen. Die Sanierungsentscheidung ist ggf. komplex, weil sie im Idealfall eine Synthese aller vorliegenden Erkenntnisse erfordert. ggf. Treatment-Train (Abfolge von verschiedenen Sanierungsmaßnahmen). Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie
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Dr. Hans Wirth
Hinweise Merkblätter Stoffeigenschaften erstellen. Vorab überprüfen, ob/welche Labors auf diese Stoffe mit den erforderlichen Nachweisgrenzen untersuchen könnten.
Dichte von Frack-Flüssigkeiten und Formationswässern bestimmen – könnten wässrige Schwer-/Leichtphasen (DAPL/ LAPL?) die Ausbreitung von Frack-Flüssigkeit beeinflussen? Frackflüssigkeit idealen Tracer zugeben?
Vor Schadenseintritt Kontakt mit Fachleuten aufnehmen (Untersuchung und Sanierung) – „Schubladenplanung“. Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie
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Dr. Hans Wirth
Vielen Dank f체r Ihre Aufmerksamkeit!
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