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Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung

Profil - Versuchseinrichtung zur Grundwasser- und Altlastensanierung (VEGAS)

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VEGAS in Kürze

  • Die bundesweit einzigartige Versuchseinrichtung für Grundwasser- und Altlastensanierung, VEGAS, ist eine Einrichtung der Universität Stuttgart.
  • Übergeordnetes Forschungsthema von VEGAS ist die Sanierung von Kontaminationen in Boden und Grundwasser.
  • VEGAS wurde mit Finanzmitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) und des Umweltministeriums Baden-Württemberg (UM) erbaut.
  • VEGAS zeichnet sich durch eine interdisziplinäre Zusammenarbeit von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren auf nationaler Ebene und in einem weit gefächerten internationalen Netzwerk aus.
  • Die Forschungsprojekte in VEGAS umfassen Grundlagenforschung, die Entwicklung von Prototypen und Sanierungsverfahren. Dazu werden Versuche von der Laborskala bis zum technologischen Maßstab in Großbehältern durchgeführt.
  • Das durch VEGAS gewonnene Wissen und die Technologien werden durch Pilotanwendungen, Schulungen und Konferenzen in die Praxis transferiert.
  • VEGAS steht öffentlichen und privaten Interessenten aus dem In- und Ausland zur Durchführung von Forschungs- und Entwicklungsprojekten zur Verfügung.
  • Die jeweiligen Nutzer tragen die Kosten der einzelnen Forschungsprojekte, die sie in VEGAS durchführen.

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VEGAS Forschung

Grundlegend zur Entwicklung von Sanierungstechnologien ist ein gutes Verständnis der zugrunde liegenden Prozesse, physikalischen Parameter und den daraus abgeleiteten konstitutiven Beziehungen.

Kapillardruck-Sättigungsbeziehungen werden mit neuen, kontinuierlichen Messmethoden bestimmt.

Ternäre und quaternäre Phasendiagramme bilden die Grundlage zum Verständnis von Mehrphasen– / Mehrkomponentenströmungen.

Abhängigkeiten von Dichte, Viskosität, Dampfdruck und Grenzflächenspannung von der Temperatur sind maßgeblich für die Entwicklung thermischer Sanierungsverfahren.

Zur genauen und kostengünstigen Eingrenzung von Schadensherden werden innovative messtechnische Systeme entwickelt.

Basierend auf den konstitutiven Beziehungen werden am Institut für Wasserbau- und Umweltsystemmodellierung numerische Modelle zum besseren Verständnis der Mehrphasen- / Mehrkomponentenströmungen entwickelt.

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VEGAS Entwicklung

Die Erprobung neuer Technologien beginnt im kleinen, ein- und zweidimensionalen Maßstab.

In Säulenversuchen werden unter genau kontrollierten Bedingungen die maßgeblichen Prozesse zur Entwicklung neuer Technologien untersucht.

Nach erfolgreichen eindimensionalen Versuchen wird die Technologie in größeren, zweidimensionalen Versuchsständen weiterentwickelt.

Gleichzeitig wird die Komplexität des Bodenaufbaus (homogen - heterogen) erhöht und das Schadstoffspektrum erweitert.

Mit Unterstützung numerischer Simulation werden die Laborversuche konzipiert und anschließend die Ergebnisse interpretiert. Die gewonnenen Daten dienen wiederum der Weiterentwicklung und Validierung der numerischen Modelle.

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VEGAS Anwendung

Großskalige, dreidimensionale Versuche bilden den konsequenten Abschluss von technischen Entwicklungen und die Brücke zur praktischen Feldanwendung.

In den VEGAS-Großbehältern (bis 800m³) ist die Entwicklung von In-Situ-Sanierungstechnologien unter naturnahen Verhältnissen für alle altlastenrelevanten Schadstoffe möglich, ohne die Umwelt zu gefährden. Im Gegensatz zu kleinskaligen Laborversuchen können hierbei die Technologien in Form von Prototypen unter praxisnahen Bedingungen getestet und erprobt werden. Gegenüber Feldversuchen haben diese großskaligen Versuche erhebliche Vorteile. Diese umfassen unter anderem die vollständige Kontrolle der Randbedingungen, der Struktur des Bodens, Art, Umfang und Verteilung der Schadstoffe. Ein enges Messnetz erlaubt eine hohe Datenauflösung, ein versuchsbegleitendes Monitoring und damit eine "Steuerung" der Sanierung und ein gute Massenbilanz.

Zur Begleitung der Experimente und zur Übertragung der Ergebnisse auf Feldanwendungen (upscaling) werden am Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung in enger Kooperation mit VEGAS numerische Methoden für die Simulation und Vorhersage von Sanierungs- und Sicherungsmaßnahmen eingesetzt und weiterentwickelt.

Wichtiger, abschließender Baustein bei der Entwicklung ist der Einsatz der Technologien im Feld im Rahmen von Pilot- oder Demonstrationsvorhaben.

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VEGAS Technologietransfer

Großversuche zur Sanierung von LNAPL- und DNAPL-Schadensfällen (Quellen- und Fahnensanierung) in der gesättigten (g) und/oder ungesättigten Bodenzone (u):

  • Hydraulische Sanierung unter Einsatz von "Co-Solvents", z.B. Alkoholen (g/u) oder Mikroemulsion (g)
  • Dampf und Dampf-Luft Injektion (g/u)
  • THERIS, Feste Wärmequellen (g/u)
  • DHR, Dichtwand-Heber-Reaktor (g)
  • ENA, Enhanced Natural Attenuation z.B. H2O2 Zugabe (g)

Pilotprojekte zur LNAPL- und DNAPL-Sanierung nach erfolgreich durchgeführten Großversuchen in VEGAS:

  • Hydraulische Sanierung unter Einsatz von Tensiden (g)
  • Dampf-Luft Injektion (g/u)
  • ENA, Enhanced Natural Attenuation z.B. H2O2 Zugabe (g)

Wissenschaftliche Begleitung von Feldanwendungen:

  • DHR, Dichtwand-Heber-Reaktor (g)
  • Dampf-Luft Injektion (g/u)
  • THERIS, Feste Wärmequellen (g/u)

VEGAS ist kontinuierlich auf der Suche nach Standorten für die Anwendung von innovativen Technologien!

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VEGAS Monitoring

Zur Erfassung und Bewertung der Umweltsituation werden bei VEGAS etablierte Messmethoden angewandt, an die speziellen Anforderungen des Altlastenbereichs angepasst und neue Messsysteme entwickelt.

Im Vordergrund stehen die Vor-Ort-Messungen, die ein schnelles Screening und eine dynamische Erkundung der Gesamtfläche ermöglichen.

Eine aussagekräftige Erkundung ist die Grundlage für alle Sanierungsmaßnahmen. Sie beinhaltet:

  • Hydraulische / hydrogeologische Charakterisierung des Untergrundes durch Tracermessungen und Messung der Zuströmung in Grundwassermessstellen
  • Repräsentative Probennahme aus den Kompartimenten Boden, Grundwasser und Bodengas mit technisch ausgereiften Probennahmesystemen
  • Schnelle und kostengünstige Erfassung der Schadstoffverteilung (Lage der Quelle, Ausbreitung der Fahne) sowie Identifizierung von Schadstoffen im Untergrund durch Einsatz von Vor-Ort-Messtechniken.

Die bei VEGAS entwickelten Vor-Ort-Mess- und Monitoringsysteme werden in der Praxis in Zusammenarbeit mit Ingenieurbüros im Routineeinsatz zur Qualitätskontrolle während sowie zur Langzeitüberwachung nach einer Sanierung eingesetzt.

Ziel dabei ist es, die geforderten Aussagen kostengünstig und mit geringem Aufwand zu treffen. Dabei bieten wir individuelle Lösungen für spezielle Fragestellungen.

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VEGAS Flächenmanagement

Die Reduzierung der hohen Flächeninanspruchnahme ist eine der wichtigsten Herausforderungen im Umweltschutz. Hierzu ist ein Flächenmanagement mit einer konsequenten Wiedernutzung bereits genutzter Flächen erforderlich. VEGAS arbeitet bereits seit mehreren Jahren in diesem Forschungsfeld.

Auf nationaler und internationaler Ebene wurde in interdisziplinärer Zusammenarbeit mit Praktikern ein Erfahrungsaustausch initiiert und darauf aufbauend neue Konzepte entwickelt. Diese sollen das Flächenmanagement und die Umsetzung von Flächenrecyclingvorhaben verbessern.

Erfolgreiche Beispiele sind der "Start-Up-Plan Brachfläche" der in einer frühen Phase einer Flächenrevitalisierung die Vermarktung und das Projektmanagement fördern soll.

Spezielle Datenbanken verbessern den Wissenstransfer zum Flächenmanagement in die Praxis. Hierzu wurden u. a. die Vorgehensweisen von Kommunen beim Flächenrecycling systematisch untersucht und deren Erfahrungen zusammengestellt. Handlungshilfen zum Flächemanagement wurden recherchiert, ausgewertet und in die Datenbanken integriert.

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VEGAS Wissenstransfer

VEGAS organisiert seit Jahren vielfältige Weiterbildungsveranstaltungen und betreibt dadurch einen aktiven Wissenstransfer in die Praxis. Hierzu gehören die jährlich stattfindenden Lehrgänge zur Probennahme von Grundwasser und Boden.

Der Versuchseinrichtung angegliedert ist die Geschäftsstelle des Fortbildungsverbundes Boden und Altlasten Baden-Württemberg. Hier werden in Zusammenarbeit mit Ingenieurbüros und Umweltverwaltung jährlich rund zehn Veranstaltungen zu Themen des vorsorgenden und nachsorgenden Bodenschutzes, des Flächenrecyclings, der Umweltgesetzgebung etc. angeboten.

Über die ebenfalls bei VEGAS angesiedelte Geschäftsstelle des altlastenforum Baden-Württemberg e. V. bestehen enge Kontakt zu Ingenieurbüros, Behörden und Kommunen. Darüber hinaus führt VEGAS zu aktuellen Forschungsthemen Symposien durch. Neue wissenschaftliche Erkenntnisse und Themen werden vorgestellt und in einem größeren Kreis von Fachleuten diskutiert.

Durch die enge Einbindung in die Lehre der Universität Stuttgart und insbesondere auch in die international orientierten Studiengänge wird ein weltweiter Wissens- und Technologietransfer gewährleistet.

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VEGAS Organisation

VEGAS-Leitung
Die laufende Geschäftsführung wird von der VEGAS-Leitung wahrgenommen. Die VEGAS-Leitung wird von der Universität Stuttgart im Einvernehmen mit dem VEGAS-Beirat bestellt.

VEGAS-Beirat
Der Beirat regelt die Kriterien und Prioritäten für die Nutzung von VEGAS, er berät und unterstützt das in VEGAS durchgeführte Forschungsprogramm und spricht Empfehlungen dafür aus. Der Beirat hat dafür Sorge zu tragen, dass die Einrichtung gemäß des VEGAS-Statuts allen Interessenten aus der Bundesrepublik zur Durchführung von Experimenten zur Verfügung steht, wobei der Universität Stuttgart und Projekten aus Baden-Württemberg jedoch ein angemessener Nutzungsanteil zugestanden werden muss.

VEGAS-Organisationsausschuss
Der Organisationsausschuss ist für die Durchführung der Beschlüsse des Beirates zuständig und sorgt dafür, dass die Bestimmungen des Universitätsgesetzes und andere Rechtsvorschriften beachtet werden. Er kann nur aus wichtigen Gründen von den Empfehlungen des Beirats abweichen.

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VEGAS-Beirat

Dem VEGAS-Beirat gehören derzeit (Stand September 2015) an:

  • N.N., (Bundesministerium für Bildung und Forschung, BMBF)
  • Dr. Bettina Buhlmann, Kanzlerin (Vertreter der Universität Stuttgart)
  • Prof. Dipl.-Ing. Harald Burmeier, (Universität Lüneburg)
  • Dr. Wolfgang Lutz (Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg. MWK)
  • Dipl.-Ing. Rolf Gerhardt (Deutsche Bahn AG, Sanierungsmanagement, RB Süd-West, Karlsruhe)
  • Chem.Dir. Dr. Rolf Hahn (Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg, LUBW, Referat 44)
  • Dr. Lutz Haamann (Evonik Industries AG, Hanau)
  • Prof. Dr.-Ing. Dr.rer.nat. András Bárdossy, (Ordinarius Lehrstuhl für Hydrologie und Geohydrologie)
  • Jürgen Braun, PhD (Universität Stuttgart, IWS-VEGAS)
  • Dr.-Ing. Hans-Peter Koschitzky (Universität Stuttgart, IWS-VEGAS)

ständiger Gast:

  • Prof. Dr.h.c. Dr.-Ing. E.h. Helmut Kobus, PhD, (Emeritus,Universtität Stuttgart, IWS)

für den Projektträger des UM Baden-Württemberg:

  • Dr.-Ing. Stefan Wigger (Programm Lebensgrundlage Umwelt und ihre Sicherung (BWPLUS)

für den Projektträger des BMBF:

  • N.N. (Projektträger des BMBF: Wassertechnologie und Entsorgung, FZK Karlsruhe)

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VEGAS-Stammpersonal

Wissenschaftlicher Leiter: Der Wissenschaftliche Leiter ist primär zuständig für die Koordination und die wissenschaftliche Betreuung und Beratung der VEGAS-Forschngsvorhaben, die nationalen und internationalen Kooperationen mit anderen Forschungsinstitutionen und der Industrie und die Organisation und Durchführung wissenschaftlicher Veranstaltungen.

Technischer Leiter: Der Technische Leiter ist für die VEGAS-Versuchseinrichtungen einschließlich der Werkstätten verantwortlich. Dies umfaßt auch die Überwachung der Rechtsvorschriften und gesetzlichen Auflagen und die Einweisung aller Nutzer der Versuchseinrichtung in den Betrieb von VEGAS. Er berät die Nutzer in technischen Fragen und koordiniert die Arbeiten der Werkstätten.

Leiter Analytiklabor: Der VEGAS-Chemiker leitet das analytische Labor und ist für die Unterhaltung, Geräte und Materialbeschaffung und den Betrieb des Analytischen Labors verantwortlich. Er leitet die CTA an, berät die Nutzer in chemischen Fragen und weist Fremdpersonal in die Nutzung des Analytischen Labors ein.

Betriebsingenieur: Der Betriebsingenieur ist für die Überwachung des allgemeinen Betriebs der Versuchseinrichtung, Betreuung und Anleitung des Auf-, Ab- und Umbaus von Versuchsständen zuständig. Er ist verantwortlich für die Abwasseraufbereitungsanlage und die Einhaltung der damit verbundenen Auflagen. Er kann nach Absprache mit dem Technischen Leiter von VEGAS Arbeiten für auswärtige Forschungsnehmer gegen Kostenerstattung durchführen.

Sekretariat: Die VEGAS-Sekretätin ist die zentrale Anlaufstelle für VEGAS. Sie ist verantwortlich für die organisatorische und buchhalterische Abwicklung bei VEGAS, die Pflege der internationalen Kontakte und für den gesamten Schriftverkehr der VEGAS-Leitung.

Chemisch-technischer Assistent: Der Chemisch-technische Assistent steht für die Durchführung von Analysen zur Verfügung. In angemessenem Umfang können hierbei nach Absprache mit dem Chemiker auch Standardanalysen für auswärtige Forschungsnehmer gegen Kostenerstattung durchgeführt werden. Der Umfang und die zeitliche Abwicklung sind vorher abzusprechen.

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VEGAS-Statut

§ 1 Zuordnung, Aufgabe

  1. VEGAS ist eine Einrichtung der Universität Stuttgart, die dem Institut für Wasserbau (neu: Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung) angegliedert ist. VEGAS dient der wissenschaftlich-technischen Forschung zur Grundwasser- und Altlastensanierung sowie der Entwicklung und Erprobung neuer Verfahren auf diesem Gebiet.
  2. Organe von VEGAS sind der Beirat, der Organisationsausschuss und die VEGAS-Leitung.
  3. An der Errichtung dieser Forschungseinrichtung sind u.a. der Bundesminister für Forschung und Technologie (BMFT) und das Ministerium für Umwelt Baden-Württemberg (UM) beteiligt, deren Auflagen zu beachten sind.
  4. Dieses Statut wurde im Einvernehmen mit den in Abs. 3 genannten Institutionen vom Verwaltungsrat der Universität Stuttgart beschlossen.

§ 2 Beirat

  1. Dem Beirat gehören an
    1. Je ein Vertreter
      • der Universität Stuttgart (Kanzler)
      • des Ministeriums für Umwelt Baden-Württemberg (UM)
      • des Bundesministers für Forschung und Technologie (BMFT)
      • der VEGAS-Leitung
      Das UM und der BMFT können sich durch ihre zuständigen Projektträger vertreten lassen.
    2. Einvernehmlich mit den in Ziff. 1.) genannten Vertretern des weiteren bis zu 5 namhafte unabhängige Persönlichkeiten aus Wissenschaft, Forschung und Industrie. Die Berufung erfolgt auf jeweils fünf Jahre. Der Beirat bestimmt aus seiner Mitte einen Vorsitzenden für eine Zeit von drei Jahren.
  2. Der Beirat tagt mindestens einmal pro Jahr. Die Einladung von zusätzlichen Gästen zu diesen Sitzungen ist möglich.
  3. Der Beirat regelt die Kriterien und Prioritäten für die Nutzung von VEGAS; er berät und unterstützt das Forschungsprogramm und spricht Empfehlungen dafür aus. Der Beirat hat dafür Sorge zu tragen, dass die Einrichtung VEGAS allen Interessenten aus der Bundesrepublik zur Durchführung von Experimenten zur Verfügung steht, wobei der Universität Stuttgart und Projekten aus Baden-Württemberg jedoch ein angemessener Nutzungsanteil zugestanden werden muss.

§ 3 Organisationsausschuss, VEGAS-Leitung

  1. Dem Organisationsausschuss gehören der Kanzler der Universität Stuttgart, ein Vertreter des Ministeriums für Umwelt Baden-Württemberg sowie ein Vertreter der VEGAS-Leitung an.
  2. Der Organisationsausschuss ist für die Durchführung der Beschlüsse des Beirates zuständig und sorgt dafür, dass die Bestimmungen des Universitätsgesetzes und andere Rechtsvorschriften beachtet werden. Er kann nur aus wichtigen Gründen von den Empfehlungen des Beirats abweichen.
  3. Die laufende Geschäftsführung wird von der VEGAS-Leitung wahrgenommen. Der Leiter der Versuchseinrichtung VEGAS wird von der Universität Stuttgart bestellt, wobei diese das Einvernehmen mit dem Beirat herstellen soll.

§ 4 Nutzungsmodalitäten

  1. Die beteiligten Forschungsinstitute betreiben ihre Projekte grundsätzlich mit eigenem Personal bzw. unter Bereitstellung von entsprechenden Personalmitteln. Aus dem jeweiligen Forschungsvorhaben sind auch die laufenden projektspezifischen Betriebskosten (einschließlich Entsorgungskosten für kontaminiertes Material, Versicherungskosten o.ä.) zu tragen.
  2. Bei Forschungs- und Entwicklungsprojekten von Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft sind zusätzlich anteilige Kosten für die Überlassung der Versuchseinrichtung anzusetzen.
  3. Sämtliche projektspezifischen Einnahmen und Ausgaben für VEGAS werden bei einer eigenen Buchungsabschnittsnummer beim Institut für Wasserbau Wasserbau (neu: Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung) verbucht. Einnahmen nach Abs. (2) werden für Erhaltungsmaßnahmen von VEGAS eingesetzt.
  4. Das Nähere ist in einer Entgeltordnung zu regeln, die der Organisationsausschuss im Benehmen mit dem Beirat und mit Zustimmung des Verwaltungsrats der Universität Stuttgart zu erlassen hat.

§ 5 In Kraft treten

  • Dieses Statut tritt mit Abschluss des Kooperationsvertrags in Kraft.

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