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Untersuchungen ueber erforderliche Schutzmassnahmen bei der Verwendung von MV-Asche als Dammbaustoff (Teil 2)

Das Projekt "Untersuchungen ueber erforderliche Schutzmassnahmen bei der Verwendung von MV-Asche als Dammbaustoff (Teil 2)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Institut für Straßenwesen und Eisenbahnbau durchgeführt. In der Bundesrepublik Deutschland fallen bei der Verbrennung von Hausmuell und hausmuellaehnlichen Gewerbeabfaellen derzeit rund 2,4 Mio. t Hausmuellverbrennungs-Asche (HMV-Asche) an. Die Verwertungsrate lag 1995 bundesweit bei knapp 60 Prozent. Da im Erdbau in der Regel erhebliche Mengen an Material Verwendung finden, besteht grosses Interesse, HMV-Asche als Dammbaustoff einzusetzen. Eine Umweltbelastung kann in erster Linie durch Sickerwaesser entstehen, die zu Belastungen von Boden oder Grundwasser fuehren koennen. Im Rahmen eines Forschungsvorhabens, das vom Ministerium fuer Wirtschaft und Mittelstand, Technologie und Verkehr (vormals Ministerium fuer Stadtentwicklung und Verkehr) des Landes Nordrhein-Westfalen gefoerdert wurde, sind zwischen 1988 und 1990 Untersuchungen ueber erforderliche Schutzmassnahmen bei der Verwendung von HMV-Asche als Dammbaustoff (Teil 1) durchgefuehrt worden, wobei anhand von Feldversuchen dessen Auslaugungsverhalten naeher betrachtet wurde. Das Ziel dieses Forschungsvorhabens lag in der Abschaetzung der mobilisierbaren Schadstoffanteile in Abhaengigkeit von entsprechenden Schutzmassnahmen - mittels Variation der Abdeckungsart und der Bauweise - bei der Verwendung von HMV-Asche als Dammbaustoff. Nach Abschluss der Untersuchungen sowie ergaenzender Untersuchungen zeigte sich, dass die Mobilisierung verschiedener Schadstoffe aus dem Dammkern (HMV-Asche) noch nicht abgeschlossen waren. Vor allem konnte hier nur eine geringe Auslaugbarkeit von Schwermetallen festgestellt werden. Das Ziel des hier durchgefuehrten Teil 2 der Untersuchungen sollte in erster Linie in der Ueberpruefung der Umweltvertraeglichkeit von HMV-Asche bezueglich der Schwermetallauslaugung ueber einen Untersuchungszeitraum von 5 Jahren liegen. Darueber hinaus sollte durch die Reduzierung der Abdeckung und somit hoeheren Sickerwasserzufluss in einem Versuchsabschnitt ein Zeitraffereffekt simuliert werden. Die Untersuchungsergebnisse haben gezeigt, dass die Konzentrationen der Sickerwaesser der drei Versuchsabschnitte vor allem bei den leichtloeslichen Salzen Chlorid und Sulfat tendenziell abnehmen. Der pH-Wert hingegen variierte ueber den gesamten Zeitraum von rund 8 Jahren nur unwesentlich, so dass eine hoehere Schwermetallmobilisierung nicht festgestellt werden konnte. Die Schwermetallkonzentrationen - mit Ausnahme der Zinkkonzentrationen - lagen auf einem sehr niedrigen Niveau.

Untersuchungen ueber erforderliche Schutzmassnahmen bei der Verwendung von MV-Asche als Dammbaustoff

Das Projekt "Untersuchungen ueber erforderliche Schutzmassnahmen bei der Verwendung von MV-Asche als Dammbaustoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Institut für Straßenwesen und Eisenbahnbau durchgeführt. In einem 1988 begonnenen Forschungsprojekt sollten einerseits verschiedene Laborverfahren auf ihre Praxisrelevanz ueberprueft werden. Andererseits sollte das Auslaugeverhalten verschiedener Baustoffe ermittelt werden. Dazu wurden in einer Strassenversuchsstrecke verfestigte Steinkohlenflugasche, verfestigte Waschberge, Hausmuellverbrennungsasche und ein aus einem Industrieabbruch stammender, belasteter Recycling-Baustoff als Tragschichtmaterial eingesetzt. Zur Ermittlung der Grundbelastung wurde als Referenzmaterial ein Kalkstein eingebaut. Die durch das Versuchsmaterial fliessenden Sickerwaesser wurden erfasst und hinsichtlich verschiedener Parameter analysiert. Parallel wurden Laborversuche durchgefuehrt. Zum Einsatz kam der Schuettelversuch nach DEV-S4 und ein Perkolationsverfahren. Fuer das Forschungsprojekt war eine Laufzeit von zwei Jahren vorgesehen. Es stellte sich jedoch heraus, dass innerhalb dieses Zeitraumes die Auslaugungen verschiedener Schadstoffe noch nicht abgeschlossen waren. Daher wurde nach knapp vierjaehriger Pause fuer zwei weitere Jahre mit den Analysen in einem reduzierten Umfang fortgefahren. Dabei konnte festgestellt werden, dass aus der Kenntnis des Feststoffgehaltes eines Baustoffes ein Rueckschluss auf die Auslaugung von Schadstoffen nicht moeglich ist. Sinnvoll ist eine Beurteilung eines Baustoffes nur anhand der langfristig auslaugbaren Schadstofffrachten unter Beruecksichtigung der Einsatzrandbedingungen. So haben die in einem Anwendungsfall vorhandenen Wasserverhaeltnisse im Strassenkoerper und im Boden einen massgebenden Einfluss auf die Groessenordnung des konvektiven Stoffaustrages.

Einsatz industrieller Nebenprodukte im Strassenbau - Teilvorhaben 2: Einsatz von MV-Asche im Strassenbau, Bauklasse III, in verschiedenen Schichten - Ueberpruefung der physikalischen Eigenschaften im Langzeitverhalten

Das Projekt "Einsatz industrieller Nebenprodukte im Strassenbau - Teilvorhaben 2: Einsatz von MV-Asche im Strassenbau, Bauklasse III, in verschiedenen Schichten - Ueberpruefung der physikalischen Eigenschaften im Langzeitverhalten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Müllverbrennungsanlage Stapelfeld durchgeführt. 1. Zielsetzung: MV-Aschen werden heute im Strassen- und Wegebau in den Bauklassen IV und V eingesetzt. Das Forschungsvorhaben sollte zeigen, dass die MV-Aschen auch die erforderlichen technischen Eigenschaften aufweisen, um nach RStO 86 in der Bauklasse III eingesetzt zu werden, obwohl die MV-Aschen von Naturgesteinen abweichende materialtechnische Eigenschaften aufweisen. 2. Arbeitsprogramm: Das Arbeitsprogramm umfasst die Anwendung von MV-Asche in 14 Versuchsfeldern in Frostschutzschichten unterschiedlicher Schichtdicke und mit Zusatz von Sand und Schmelzkammergranulat, in bituminoeser Tragschicht, in Bodenverfestigung mit Zement, in hydraulisch gebundener Tragschicht unter Betonverbundpflaster. Es umfasst die notwendigen Ueberpruefungen der Tragfaehigkeit und der Ebenflaechigkeit einschliesslich u.a. Frostbestaendigkeit, Kornfestigkeit und Raumbestaendigkeit. 3. Stand des Vorhabens/wesentliche Erkenntnisse: Das Vorhaben wurde im Januar 1994 abgeschlossen. Nach dem Bau der Versuchsstrasse im Krs. Herzogtum Lauenburg, Gemeinde Wiershop, Schleswig-Holstein, wurden ueber 4 Jahre die bauphysikalischen Kennwerte des Strassenoberbaus sowie die Ebenflaechigkeit untersucht. Schlussfolgerungen: 1) Eine Tragschicht aus ungebundener MV-Asche 0/32 in 20 cm Dicke ist einer Schottertragschicht 0/45 aus Naturgestein in gleicher Dicke und einer Kiestragschicht aus einem GW-Material gleichwertig. 2) MV-Asche 0/32 laesst sich zu einer hydraulisch gebundenen Schicht verfestigen, die die Anforderungen an eine Bodenverfestigung mit Zement bzw. an eine hydraulisch gebundene Tragschicht erfuellt. 3) Die Koernung 16/32 der MV-Asche ist als Zuschlagstoff fuer Asphalttragschichten geeignet, wobei ein erhoehter Bitumenanspruch zu beachten ist (Mehrbedarf: je 5 Gew.-Prozent MV-Koernung 16/32 = 0,5 Gew.-Prozent Bitumen). 4) Die MV-Asche 0/32 in gebundener und ungebundener Form ist auch fuer Strassen der Bauklasse III in der Asphaltbauweise geeignet. 5) Ungebundene MV-Asche 0/32 in 20 cm Dicke ist als Tragschicht unter Betonsteinpflaster fuer Strassen der Bauklasse III wegen moeglicher Spurrinnenbildung weniger geeignet.

Teilprojekt I: Untersuchungen zur Verwertung von MV-Aschen in Tragschichten im qualifizierten Straßenbau

Das Projekt "Teilprojekt I: Untersuchungen zur Verwertung von MV-Aschen in Tragschichten im qualifizierten Straßenbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Straßen- und Eisenbahnwesen durchgeführt. Zur Einschaetzung des Alterungsverhaltens von MV-Aschen werden erstmalig mineralogische und bautechnische Untersuchungen an bis zu 23 Jahren abgelagerten MV Aschen aus kommunalen Muellverbrennungsanlagen durchgefuehrt. Die zu erwartenden Ergebnisse erlauben Aussagen ueber die Stabilitaet von bautechnisch relevanten Mineralen und sind Grundlage fuer eine Optimierung der Lagerungsbedingungen. Um MV-Aschen in groesstmoeglichen Mengen in Tragschichten einzusetzen, werden an Gemischen aus MV-Aschen und natuerlichen Baustoffen (Sand, Kies) vergleichende bautechnische Untersuchungen durchgefuehrt.

Emissionsarmer Einsatz von Bauschutt, Strassenaufbruch und Rost- und Kesselasche aus der Muellverbrennung

Das Projekt "Emissionsarmer Einsatz von Bauschutt, Strassenaufbruch und Rost- und Kesselasche aus der Muellverbrennung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Münster, Fachbereich Bauingenieurwesen, Labor für Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Grundvoraussetzung einer umweltpolitisch sinnvollen Verwertung von Bauschutt, Strassenaufbruch und Muellverbrennungsaschen ist die Minimierung moeglicher Umweltbelastungen bei deren Einsatz. Auf der Basis von Untersuchungen mit Hilfe von Aufschluss- und Elutionsanalysen und der Bewertung von Sickerwasseremissionen werden Vorschlaege zur Emissionsminderung vor und bei der Verwertung erarbeitet. Einen Schwerpunkt bildet dabei die weitergehende Aufbereitung und Schadstoffentfrachtung von Muellverbrennungsasche. Die erarbeiteten Methoden zur Schadstoffminderung werden in zahlreichen labor- und halbtechnischen Versuchsreihen ueberprueft und gemeinsam mit den vorgeschlagenen Regeln zum emissionsarmen Einsatz in Form eines Leitfadens als Planungshilfe zusammengestellt.

Einsatz industrieller Nebenprodukte im Strassenbau - Teilvorhaben 1: Untersuchung zum Wasserhaushalt und Stofftransport in Mv-Aschen von Strassenlysimetern

Das Projekt "Einsatz industrieller Nebenprodukte im Strassenbau - Teilvorhaben 1: Untersuchung zum Wasserhaushalt und Stofftransport in Mv-Aschen von Strassenlysimetern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Fachbereich Erdsystemwissenschaften, Institut für Bodenkunde durchgeführt. An einer Versuchsstrasse, in der Mv-Asche bei verschiedenen Bauweisen verwendet wird, sollen Wasser- und Stoffbewegung an Teilstuecken untersucht werden. Sickerwasser wird aus Lysimeter-Teilbereichen und aus Unterdruckkerzen gewonnen. Der Wasserhaushalt kann ueber Neutronensonden und mit Hilfe eines TDR-Feuchtemessgeraetes verfolgt werden. Die Waesser werden auf Schwermetalle, pH-Wert, Salzgehalt und einige organische Summenparameter untersucht und mit Laborauslaugungen verglichen. Die Ergebnisse sollen praxisrelevante Erkenntnisse ueber das Loesungsverhalten von Mv-Aschen bei unterschiedlichen Einbauarten in Strassen liefern und die Verwendung dieses Materials auf gesicherte Untersuchungen abstuetzen. Die Kenntnis des Wasserhaushaltes erlaubt eine Abschaetzung des Langzeitverhaltens.