Das Projekt "NAPASAN - Einsatz von Nano-Partikeln zur Sanierung von Grundwasserschadensfällen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECHEMA Forschungsinstitut Stiftung bürgerlichen Rechts durchgeführt. Einführung: Bereits seit einigen Jahren werden bei der Sanierung von Grundwasserschadensfällen so genannte permeable reaktive Barrieren (PRB, auch 'Reaktionswände' genannt), erfolgreich zur Sicherung von Kontaminationsfahnen eingesetzt. Das hier mit Abstand am häufigsten eingesetzte reaktive Material ist Eisengranulat. Metallisches Eisen ist ein wirksames Reduktionsmittel für ein breites Spektrum an organischen oder anorganischen Kontaminationen. Chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie etwa die früher häufig eingesetzten Lösungsmittel Tetrachlormethan, Trichlorethylen oder Perchlorethylen gehören dabei zu den häufigsten und problematischsten Kontaminanten.
Neben dieser Blockade von Ausbreitungen von Kontaminationsfahnen ist in den letzten Jahren immer mehr das Ziel in den Vordergrund gerückt, die sogenannten Schadensherde (Bereiche im Boden mit höchster Konzentration an Schadstoffen)
direkt mit geeigneten Reduktionsmitteln wie Eisen zu behandeln, um so zu einem wesentlich beschleunigten Abbau der gesamten Schadstoff - Altlast zu kommen, was erhebliche wirtschaftliche Vorteile mit sich bringen würde.
Um das hierzu benötigte reaktive Eisen in ausreichenden Mengen (in feiner Verteilung) in diese Schadstoffherde im Erdreich zu bringen, bieten sich wässrige Dispersionen mit Eisen-Nanopartikeln an. Diese Dispersionen sollen einfach über Bohrlöcher möglichst in den Bereich des jeweiligen Schadstoffherdes gepumpt werden, sich dort über den gesamten, stark kontaminierten Bereich verteilen und dann den gewünschten Schadstoff-Abbau bewerkstelligen.
Verschiedene Versuche und Projekte mit diesem Ansatz wurden inzwischen bereits in verschiedenen Ländern durchgeführt. Das größte hier auftretende Problem (neben Kostenfaktoren, technischen Herausforderungen wie der Lokalisierung von Schadstoffherden oder dem Monitoring des Schadstoffabbaues etc. ) besteht bislang darin, dass die derzeit verfügbaren Eisen-Nanopartikel - Dispersionen bei Kontakt mit dem Grundwasser (bzw. Erdreich) sehr schnell zur Agglomeration (Ausfällung zusammengelagerter Eisenpartikel zu unlöslichen Produkten) neigen. Dies führt dazu, dass sie sich (ausgehend von der Eintrittsstelle am Bohrloch) oft nur wenige Zentimeter innerhalb der Schadstoffherde ausbreiten können und somit bei größeren Schadstoffherden kein ausreichender Erfolg beim Schadstoffabbau erzielt werden kann.