Die rasante Urbanisierung und Industrialisierung in den vergangenen Jahrzehnten hat zu einer Vielzahl von Umweltkontaminationen mit halogenierten organischen Verbindungen (HOCs) sowohl in China als auch Europa geführt. Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, neue Erkenntnisse und ein vertieftes Prozessverständnis für die Synthese von biobasierten nFe(0)/Pd/C-Kompositen und deren Reaktionen mit HOCs in der Grundwasserreinigung zu gewinnen. Dies beinhaltet die Identifizierung von Synthese-optionen für Partikel mit maßgeschneiderten und verbesserten Eigenschaften mithilfe der Hydrothermalen Karbonisierung (HTC). Ein tiefgreifendes mechanistisches Verständnis der beteiligten Prozesse, d.h. Sorption, Reaktion und Transport reaktiver Spezies so-wie Katalyse sowie deren Synergien dient einer zielgerichteten Optimierung der Partikel und der Erkundung ihrer Anwendungsgebiete. Die nFe(0)/Pd/C-Komposite sollen speziell für die in-situ Grundwasserreinigung geeignet sein und verbesserte Eigenschaften insbesondere für solche Anwendungsfälle besitzen, bei denen bekannte Konzepte der in-situ-Sanierung mit Nanopartikeln (Nanoremediation) nicht greifen. Die synergistische Kombination verschiedener Wirkprinzipien erlaubt Multikatalyse-Prozesse sowie die sequentielle Behandlung von verschiedenen Kontaminanten. Zunächst werden verschiedene Optionen für die Einbettung von Metallen in oder auf die Kohlepartikel untersucht, die erhaltenen Produkte detailliert durch physikalisch-chemische Methoden charakterisiert und auf ihre Reaktivität getestet. Danach werden Reaktionen in Batch-Ansätzen für die Aufklärung der zugrundeliegenden Mechanismen, wie das Zusammenspiel von Pd, Kohleoberfläche und Fe-Spezies, der beteiligten Reaktionswege und reaktiven Spezies, durchgeführt. Weiterhin werden Optionen für Multikatalyse und sequentielle Reduktions-/Oxidationsprozesse untersucht. Abschließend werden die entwickelten Materialien und Prozesse im Labor für die Behandlung von Wasser von kontaminierten Standorten in Deutschland und China erprobt. Dieses kooperative Forschungsvorhaben von chinesischen und deutschen Partnern wird zu einem signifikanten Fortschritt in der Sanierungsforschung für industriell kontaminierte Standorte, insbesondere auch in China, führen.
Die historische Nutzung des Industriegrundstücks entlang der Ostendstraße in Berlin-Oberschöneweide reicht bis an das Ende des 19. Jahrhunderts zurück. Um 1901 wurde hier ein Grundstein für die Neue Automobil Gesellschaft, in 1915 umfirmiert in Nationale Automobil Gesellschaft N.A.G, gesetzt. Als Tochtergesellschaft der AEG, die in Oberschöneweide weitere Produktionsstandorte besaß, wurden bis etwa 1934 auf dem Standort Ostendstraße Nutzfahrzeuge und PKW´s gebaut. Nach 1934 wurden durch AEG bzw. deren Tochterfirma Telefunken unter dem Namen Röhrenfabrik Oberspree (RFO), später AEG Röhrenwerk Oberspree spezielle Elektronenröhren und Fernsehtechnik produziert. Nach einer zwischenzeitlichen Nutzung des Werksstandortes durch die sowjetische Besatzung (1945: Laboratoriums-, Konstruktionsbüro und Versuchswerk Oberspree – LKVO, 1946: Oberspreewerk, 1951 Werk für Fernmeldewesen) wurde im Jahr 1951 die Produktion von Fernmeldetechnik aufgenommen. Im Jahr 1952 endete die sowjetische Betriebsführung und der Volkseigene Betrieb VEB Werk für Fernsehelektronik (WF) wurde gegründet. Seit 1960 konzentrierte sich die Produktion auf Sende- und Empfängerröhren, Halbleiterbauelemente und Bildröhren, ab 1984 auf Farbbildröhren, wozu ein neues Produktionsgebäude (heute Halle L) errichtet wurde. Nach der Übernahme des Grundstücks durch die Samsung SDI Germany GmbH wurde die Röhrenproduktion noch bis 2006 fortgeführt. Danach diente das Grundstück noch als Forschungs- und Servicezentrum für Plasmadisplays. Nach dem Verkauf des Grundstücks durch die Samsung SDI Germany GmbH in 2010 an einen neuen Investor ist die Ansiedlung von Mischgewerbe erfolgt. Aufgrund der Mobilität der LHKW-Verbindungen sowie des immer noch hohen Schadstoffpotentials im FCKW-Quellbereich ergibt sich eine Gefährdungssituation für das Grundwasser im Abstrom des Grundstücks sowie für das Wasserwerk Wuhlheide. Aufgrund fortgesetzt hoher Konzentrationen in den Förderbrunnen im Anstrom des Sanierungsbereiches Steffelbauerstraße wurden die Erkundungsmaßnahmen in 2008 auf die Flächen südlich der Ostendstraße (ehem. WF-Süd, Halle L, Farbbildröhrenproduktion) ausgeweitet. Im Ergebnis zu diesen Untersuchungen, die ein erhöhtes Schadstoffnachlieferungspotential anzeigten, wurde im Jahr 2010 mit 2 Förderbrunnen eine zusätzliche Abstromsicherung an der Ostendstraße eingerichtet. Mit der Feststellung von FCKW Phase auf der grundwasserstauenden Basis des oberen Grundwasserleiters inmitten eines lokalen Belastungsschwerpunktes der Halle L wurde mit den neuen Messstellen / Brunnen die Quellensanierung auch auf den Standort WF-Süd ausgeweitet. Durch Einsatz eines zusätzlichen Phasenabscheiders bei der Grundwassersanierung konnten im Zeitraum 2010 – 2013 insgesamt ca. 30 m³ entsprechend ca. 42,6 t FCKW als Produktphase aus dem Grundwasser entfernt werden. Ende 2013 wurden die Grundwasserförderungen in dem nördlichen Sanierungsbereich Steffelbauerstraße aufgrund deutlich zurückgegangener Schadstoffkonzentrationen abgeschlossen. Seitdem konzentrieren sich die Grundwasserförderungen auf den südlichen Sanierungsbereich an der Ostendstraße – Halle L. Zur Gewährleistung einer ausreichenden Abstromsicherung mussten in 2017 die Förderbrunnen an der Ostendstraße ersetzt werden. Zur Erhöhung der Betriebsstabilität und zur Reduktion der Anfälligkeit der Brunnen ggü. Ablagerungen wurde dieses Mal für den Brunnenausbau anstelle von Filterkies eine Glaskugelschüttung verwendet. Bislang wurden neben der oben erwähnten Produktphase zusätzlich ca. 6,1 t FCKW gelöst und aus dem Grundwasser entfernt. Die Gesamtkosten für die Sanierung des Grundwassers inklusive. der Schadstofffahne beliefen sich bis Ende 2018 auf insgesamt rund 3,8 Mio. €. Primäre Aufgabe ist in den nächsten Jahren die Fortführung der hydraulischen Sicherung / Sanierung des noch verbliebenen FCKW-Belastungsschwerpunktes im Bereich der Halle L – WF-Süd. Parallel hierzu wird zur Dokumentation des Sanierungsverlaufs sowie zur Bewertung der Wirksamkeit der Sicherung das Grundwassermonitoring auf und im Abstrom des Grundstückes fortgeführt. Da entsprechend den vorliegenden Erkundungen immer noch von einer FCKW-Kontamination mit Residualphase auszugehen ist, die sich durch den Betrieb von Schwerkraftbrunnen nicht heben lässt, steht perspektivisch eine lokale Quellensanierung durch Bodenaushub zur Diskussion. Nach dem Abschluss der Sanierungsmaßnahme auf dem Grundstück Steffelbauerstraße wurde die Fläche durch eine Wohnungsbaugesellschaft erworben. Auf der Fläche sind mittlerweile Wohnhäuser errichtet worden. Die Gebäude und Freiflächen auf dem Grundstück des ehem. WF-Süd Geländes sind derzeit an mittelständische Unternehmen vermietet. Aufgrund der attraktiven Lage kommt auf dem Standort neben der gewerblichen in Teilbereichen auch eine wohnwirtschaftliche Nutzung in Betracht.
Der innerhalb eines innerstädtischen Wohngebietes in Friedrichshain gelegene Standort der ehemaligen Gummiwerke Berlin wurde seit Beginn des 20. Jahrhunderts bis in die Gegenwart für die Gummiherstellung industriell genutzt, zuletzt zur Herstellung von Schwingungs- und Dichtungselementen für die Autoindustrie. Im Herbst 2011 wurde der Produktionsbetrieb eingestellt. Infolge des produktionsspezifischen Umgangs mit leichtflüchtigen chlorierten sowie aromatischen Kohlenwasserstoffen (LCKW bzw. BTEX) kam es in der Vergangenheit in zwei voneinander getrennten Arealen zu erheblichen Untergrundverunreinigungen. Die Umgebung der ehemaligen Taucherei und Entfettung war durch relevante LCKW-Verunreinigungen im Grundwasser und in der Bodenluft gekennzeichnet. Im Bereich eines ehemaligen unterirdischen Tanklagers wurden gravierende Verunreinigungen des Bodens und Grundwassers durch BTEX festgestellt. Im Grundwasser wurden BTEX-Gehalte von bis zu 19.000 µg/l ermittelt. Im LCKW-Schadensbereich lagen die Schadstoffkonzentrationen im Grundwasser um ein bis zwei Größenordnungen niedriger. Aufgrund der vorwiegend feinsandigen Ausbildung der Talsande – mit teilweise vorhandenen nicht horizontbeständigen Schlufflagen – und des relativ geringen hydraulischen Gefälles haben die beiden Grundwasserschäden keine große laterale Ausbreitung mit dem Abstrom erfahren. Im Bereich der ehemaligen Taucherei und der Entfettung wurde im Zeitraum von 1994 bis 1997 eine Bodenluftsanierung durchgeführt, in deren Verlauf insgesamt etwa 257 kg LCKW aus der Bodenluft entfernt wurden. Im Zusammenhang mit dem Rückbau des ehemaligen Tanklagers im Herbst 1994 wurden 8 unterirdische Tanks geborgen und entsorgt. Neben dem damit verbundenen lokalen Bodenaustausch waren keine weiteren Sanierungsmaßnahmen verbunden. Nach einer detaillierten Untersuchungsphase des Grundwassers erfolgte im Jahr 2002 die Planung einer hydraulischen Grundwassersanierung mit einer on-site-mikrobiologischen Reinigung. Die Reinigungsanlage wurde zwischen Oktober 2003 und Juni 2008 mit einer Förderrate von bis zu 10 m³/h betrieben. Die wesentlichen Anlagenbestandteile waren ein Airlift-Bio-Reaktor zur Anreicherung des kontaminierten Grundwassers mit Luft und Nährstoffen, ein Druckkiesbettfilter zur Abscheidung von Eisen und Mangan, ein Festbett-Bio-Reaktor und zwei Wasseraktivkohlefilter. Die Reinigung der Abluft aus dem Airlift-Bio-Reaktor erfolgte über Biofilter mit nachgeschaltetem Luftaktivkohlefilter. Das gereinigte Grundwasser wurde im Anstrom des Schadensbereiches über eine Rigole in den Untergrund reinfiltriert. Die Sanierung wurde 2008 eingestellt, da sich ein Hauptteil der Kontamination unterhalb der ehemaligen Gebäude befand, und dieser Bereich trotz Optimierung der Grundwasserreinigungsanlage hydraulisch nicht wirksam erfasst werden konnte. Nach Verlagerung des Produktionsstandortes in 2011 erfolgte bis 2013 der Rückbau der Gebäudesubstanz. Mitte 2013 wurden detaillierte Untersuchungen zur Schadstoffverteilung veranlasst. Nach umfangreichen Maßnahmen zur Tiefenenttrümmerung wurde im Zeitraum März 2015 bis Juni 2015 eine Bodensanierung durchgeführt. Dabei wurden die im gesättigten Bodenbereich vorhandenen Verunreinigungen mit dem Hexagonalrohraustauschverfahren (Wabe) saniert. Im Zuge der Sanierung wurden rund 7.700 t gefährliche Abfälle entsorgt. Durch ein nachgeschaltetes Grundwassermonitoring konnte nachgewiesen werden, das von den verbliebenen Restbelastungen im Boden keine Gefahr mehr für das Grundwasser ausgeht. Das Monitoring wurde Ende 2017 eingestellt und die Messstellen zurückgebaut. Ende 2015 wurde mit der Neubebauung des Grundstücks begonnen. Auf dem rund 26.000 qm großen Areal entstehen Wohnungen, Büro- und Einzelhandelsflächen, eine Kindertagesstätte sowie ein Stadtgarten. Die Kosten für die Erkundung und Sanierung des Standortes belaufen sich insgesamt auf ca. 3 Mio. €.
Am Altstandort des Kraftwerkes Borken sind nach Demontagearbeiten 22000 Liter PCB-haltiges Trafooel ausgelaufen, wobei akute Gefahr fuer das nur 40 Meter entfernt liegende Fliessgewaesser Schwalm bestand. Im Verlauf der Sanierungsarbeiten ist eine weitere Altlast durch Trafooel festgestellt worden . Boden und Grundwasser waren hochgradig kontaminiert, bis zu 2000 mg/l Oel in Phase. Durch rastermaessige Sondierungen wurde das Schadensausmass ermittelt. Als aktive hydraulische Sanierungsmassnahme wurden zwei Sanier- und Spuelbrunnen mit Drainagesystem errichtet. Die langfristige Grundwassersanierung erfolgt durch eigene Reinigungsanlage (chemisch/physikalisch). Das ausgehobene Bodenmaterial (ca. 1500 t) wird mikrobiell aufgearbeitet von der Firma Umweltschutz Nord. - Erstellung von Sanierungsplaenen, genehmigungsrechtliche Antraege. - Die Grundwassersanierung wurde durch eigens konstruierte oberflaechenabsaugende Edelstahlbehaelter, in denen sich Tauchpumpen befanden, welche bewirkten, dass in erster Linie das auf der Oberflaeche der Sanierungsbrunnen aufschwimmende Oel entfernt und zur Abscheide- und Sorptionsanlage gefoerdert wurde, durchgefuehrt.
In zwei vorlaufenden Verfahrensstufen konnte nachgewiesen werden, dass NT-haltige Grundwaesser mit Konzentrationen bis ueber 30000 Mikrogramm/l durch eine Kombination der Verfahrensstufen Biologie/Ozon bis auf kleiner 220 Mikrogramm/l (Biologie) und kleiner 15 Mikrogramm/l (Ozonisierung) gereinigt werden koennen. In 1993/94 wird durch einen Langzeitversuch in der 3. Stufe der Verfahrensentwicklung eine Anlage mit einer Durchsatzleistung von 1 Kubikmeter/h in der Kombination der Verfahrensstufen Biologie/UV-Wasserstoffperoxid betrieben. Aus dem Betrieb dieser Anlage sollen Kenndaten zur Entwicklung einer geplanten technischen Anlage mit einer Durchsatzleistung von 30 Kubikmeter/h abgeleitet werden.
Das Kapillare Einfangen von CO2-Gas und deren nachfolgende Auflösung sind zwei wichtige Speicherprozesse der CCS (Carbon Capture Storage)-Technologie, die im Rahmen des beantragtes Projektes untersucht werden sollen. Das zentrale Ziel ist ein Upscaling von porenskaligen Eigenschaften getrappter Gascluster mittels universellen Skalengesetzen, wie sie von der Perkolationstheorie vorhergesagt werden. Erstmals wird ein analytisches Näherungsverfahren zur Berechnung der effektiven Auflösungsrate angewendet und durch vergleichende Makroskala-Modellierungen (MIN3P und TOUGH2) getestet. Von grundlegendem Interesse ist die Frage, unter welchen Bedingungen, die im Projekt untersuchten porösen Medien zur gleichen Universalitätsklasse gehören, und welchen Einfluss, Porenstruktur, Mikrostruktur der Festkörperoberfläche und heterogene Benetzbarkeit auf den Trapping-Prozess haben. Methodisch wird mittels micro-Computertomographie und Bildanalyse sowohl die Porenstruktur, Porenraumtopologie und mittels Clusteranalyse die Geometrie und statische Verteilung getrappter Gascluster analysiert und quantifiziert. Die Dynamik des Trapping-Verhaltens wird mittels optischer Visualisierung in Glaskugel-Monolayer untersucht. Die Fluide werden so gewählt, dass sie Proxies für die CO2-Injektion in Tiefenaquifere darstellen. Die zu erwartenden Ergebnisse sind sowohl von grundlegendem Interesse als auch von großer praktischer Relevanz, da sie Prognose-Modellierungen zur CCS-Technologie und zur Grundwasserreinigung (Auflösung residualer NAPL (non aqueous phase liquid) bzw. von Mischgasphasen) verbessern.
Die Untersuchungen zielen darauf ab, Probleme und Moeglichkeiten der Erkundung und Sanierung von Schadstoffverunreinigungen aus alten Industriestandorten in einem sehr komplizierten Aquifersystem zu ergruenden und zusammenzustellen. Ausgangspunkt ist eine Zusammenarbeit mit verschiedenen Industrie- sowie kommunalen Versorgungsunternehmen (z.B. hinsichtlich ehemaliger Gaswerke) im nordbayerischen Ballungsraum. Bei dem betrachteten Aquifer handelt es sich um das System Quartaer/Sandsteinkeuper mit einem unregelmaessigen Wechsel von stauenden und durchlaessigen Partien, in dem lokale Grundwasser-Teilstockwerke entwickelt sind, die in unuebersichtlicher Weise miteinander in Verbindung stehen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 316 |
| Land | 45 |
| Zivilgesellschaft | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 308 |
| Text | 36 |
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