SPIRIT - Strategien für die PFAS in-situ-Reinigung mittels innovativer Technologien

Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) gelten aufgrund ihrer hohen Persistenz, Toxizität und komplexen Umweltchemie als eine der größten Herausforderungen im Boden- und Grundwasserschutz. Ein besonders prominentes Beispiel hierfür ist die großflächige PFAS-Kontamination im Rheintal zwischen Rastatt und Baden-Baden.

Das Ziel dieses Projekts ist es, unterschiedliche in-situ Sanierungstechnologien für PFAS-belastete Böden systematisch zu untersuchen und weiterzuentwickeln, um deren zukünftige Anwendung auf kontaminierten Flächen zu ermöglichen. In drei Teilprojekten werden hierfür verschiedene technologische Ansätze betrachtet:

In diesem Teilprojekt wird die thermische Desorption und Transformation als in-situ-Sanierungsmethode für PFAS-kontaminierte Böden unter variierenden Randbedingungen untersucht (z. B. Additive, Temperaturen, Heizdauer). Ein Schwerpunkt liegt auf der Identifizierung von PFAS-Umwandlungsprozessen sowie auf der Anwendung von Massenbilanzansätzen während der thermischen Behandlung.

Die geplanten Untersuchungen bauen auf den Ergebnissen des BMBF-Projekts PFClean auf und dienen dazu, zusätzliche Erfahrungen für eine mögliche Feldanwendung zu gewinnen. Hierzu zählen insbesondere die Ableitung relevanter Auslegungsparameter wie erforderliche Heizzeiten, Zieltemperaturen sowie die Dimensionierung von Heizelementen und Bodenluftabsaugungssystemen.

Ziel dieses Teilprojekts ist es, die Umwandlung von PFAS-Vorläuferverbindungen in mobilere Endprodukte gezielt zu fördern und zu beschleunigen. Dabei handelt es sich häufig um kurzkettige PFAS-Verbindungen, die am Ende der Transformationskette stehen.

Anhand von Laborversuchen sollen die zugrunde liegenden Mobilisierungs- und Transformationsprozesse besser verstanden werden und im Hinblick auf eine mögliche Feldanwendung optimiert werden. Im Fokus steht die Identifizierung von Parametern, die günstige Bedingungen für biologische Verfügbarkeit und Umwandlung schaffen, beispielsweise Temperatur, chemische Zusatzstoffe oder Tenside.

In diesem Teilprojekt wird ein technischer Ansatz zur Erfassung PFAS-haltiger Wässer im Übergangsbereich zwischen ungesättigter und gesättigter Bodenzone untersucht. Ziel ist es, PFAS-Massen zu erfassen, die sich insbesondere an Luft-Wasser-Grenzflächen oberhalb des Kapillarsaums anreichern können.

Die zentrale Hypothese lautet, dass durch zeitlich begrenzte Änderungen des Wasserstands, etwa infolge natürlicher Grundwasserschwankungen, PFAS aus der ungesättigten Zone mobilisiert und über geeignete Erfassungselemente abgeführt werden können.

Claus Haslauer

Erin Huggett

Anna Burkhardt

VEGAS

01.010.2025 bis 31.07.2027

Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg / Regierungspräsidium Karlsruhe

Projektpartner: DVGW - Technologiezentrum Wasser (TZW), Karlsruhe