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unilogo Universität Stuttgart
Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung - IWS

Forschung:

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Pilotuntersuchung Dampf-Luft-Injektion im Kluftgestein - Standort Biswurm
Projektleiter:Dr.-Ing. Hans-Peter Koschitzky, AD
Wissenschaftliche Mitarbeiter:Dipl.-Ing.(FH) Oliver Trötschler
Projektdauer:23.11.2008 - 31.12.2009
Finanzierung:Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH – UFZ
Stadt Villingen-Schwenningen, Stadtbauamt, Abt. Boden und Wasser
Projektleiter AG: Prof. Dr. Holger Weiß Martin Bittens (UFZ)
Bernd Lidola (Stadt VS)
Kommentar:Folgeprojekt: Stadt Villingen-Schwenningen Altlastensanierung Altablagerung ehem. städt. Verbrennungsplatz, Sanierung mit Dampf-Luft-Injektion: Wissenschaftliche Beratung und Begleitung der DLI Sanierung

Dieses Projekt gehört zum Forschungsschwerpunkt:
In-Situ Sanierungstechnologien

Publikationen: Link

Zusammenfassung:

Die praxiserprobte Technologie der thermischen In-situ-Sanierung mit Dampf-Luft-Injektion (DLI) wird derzeit - als Novum in Europa - in einem geklüfteten Sandsteinaquifer im Rahmen einer Pilotierung erprobt. Auf Veranlassung der Stadt Villingen-Schwenningen wurde nach Prüfung und Vorplanungen von VEGAS die Pilotanwendung als Feasibility-Studie mit einem Zeitrahmen von 6 Monaten konzipiert. Neben dem erstmaligen Nachweis der technischen Machbarkeit und der Effizienz der DLI im geklüfteten Festgestein, soll die thermische Reichweite der Dampf-Luft-Injektion in der gesättigten Zone sowie die zu erwartende Steigerung des Schadstoffaustrags und der zeitliche Verlauf der Erwärmung des Untergrunds bestimmt werden. Die Ergebnisse sollen in die Dimensionierung und Kostenschätzung einer thermischen In-situ-Sanierung des Schadensherds am Standort einfließen.

Die Pilotierung auf dem Gelände des ehemaligen städtischen Verbrennungsplatzes Biswurm der Stadt Villingen-Schwenningen umfasst einen Bereich unterhalb der ehemaligen Verbrennungsbecken (ca. 800 m² Fläche) in dem erhöhte Gehalte an CKW, BTEX und KW in der Bodenluft und dem Grundwasser vorliegen (Schadensherd). Sie wird im Rahmen des Forschungsprogramms SAFIRA II des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung GmbH – UFZ, Leipzig, in Kooperation mit der Stadt Villingen-Schwenningen durchgeführt und durch die LUBW und das Regierungspräsidium Freiburg fachlich unterstützt. Die Finanzierung tragen etwa zu je ein Drittel das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung Leipzig, das Land Baden-Württemberg und die Stadt Villingen-Schwenningen. Das UFZ setzt hierbei seine, von VEGAS für derartige Pilotsanierungen im Rahmen von übergreifenden F&E-Projekten konzipierten mobilen thermischen Sanierungsanlage in Modulbauweise ein (MOSAM).

Die Dampf-Luft-Injektion im Grundwasserbereich kombiniert die Verfahren Bodenluftabsaugung, Air-Sparging und Dampfinjektion. Verfahrensbedingt können die in den Klüften vorliegenden Schadstoffe gasförmig ausgetrieben (verdampft) werden. Durch konduktive Erwärmung des Festgesteins über die Kondensation des Dampfanteils während der Ausbreitung des Dampfs in den Klüften soll am Sandstein imprägnierter Schadstoff desorbiert und verdampft werden. Über einen hohen Luftanteil (ca. 10 Ma%) wird ein gasförmiger Schadstofftransport erzeugt, bzw. die Gefahr einer Flüssigphasenverfrachtung vermindert. Die ausgetragenen Kontaminanten (LHKW, BTEX und kurzkettige MKW) werden über die Bodenluftabsaugung in der ungesättigten Zone erfasst und abgesaugt.

Das bisherige Ausbreitungsverhalten der Dampffront in allen Bereichen ist durch eine ausgeprägte horizontale Ausrichtung gekennzeichnet. Eine deutlich messbare vertikale Ausbreitung des Dampfraums nach oben in Folge der Auftriebskräfte oder des Kluftsystems erfolgte nicht. Das nicht durchströmte Festgestein wird mittels Konduktion erwärmt.

Die Eignung des Kluftaquifers für eine thermische In-situ-Sanierung wurde bisher bestätigt.