Das Projekt "METLEN (P1.1) - Methyltertiärbutylether - Leuna als Referenzstandort zur Implementierung des ENA-Ansatzes - Teilprojekt 2: Anaerober und chemisch induzierter MTBE-Abbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Fachrichtung Forstwissenschaften, Institut für Forstnutzung und Forsttechnik, Professur für Forstnutzung durchgeführt. Es wurde gezeigt, dass der Bioabbau von MTBE vor allem unter aeroben Bedingungen verläuft. Unter anaeroben Bedingungen wurde Benzen mikrobiell abgebaut, während ein Abbau von MTBE im Versuchszeitraum nicht nachgewiesen wurde. Da vielfach auch ein aerober Abbau von MTBE durch anwesende Monoaromaten gehemmt sein kann ist der anaerobe Abbau der BTEX als wichtiger erster Schritt im Hinblick auf den späteren Bioabbau von MTBE zu sehen. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass der aerobe MTBE-Bioabbau über TBA als Zwischenprodukt verläuft, welches seinerseits sehr schnell weiter abgebaut wird. Die Versuche zum chemisch induzierten Abbau von MTBE ergaben, dass diese Reaktion normalerweise nur im stark sauren Bereich (ca. pH 1) abläuft. Versuche mit katalytisch aktiven Materialien ergaben z.T. eine deutliche Steigerung der Abbauraten, auch bei pH-Werten von ca. 4,5. Versuche zur Wasserlöslichkeit von MTBE ergaben, dass sich MTBE bei Grundwassertemperaturen (10 Grad C) besser in Wasser löst als bei Raumtemperatur. Dies steht im Einklang mit dem Henry-Koeffizienten von MTBE, der mit niedrigeren Temperaturen sinkt, d.h. bei Grundwassertemperaturen ist die Ausgasung von MTBE viel geringer als bei Raumtemperatur. Alle bisher durchgeführten Experimente zeigten, dass das Verhalten von MTBE in der Umwelt stark temperaturabhängig ist, so dass dies bei den künftigen Versuchen berücksichtigt werden muss, besonders im Hinblick auf die Übertragbarkeit der Laborergebnisse auf Feldbedingungen.
Das Projekt "Themenverbund 1: Verbund 'Methyltertiärbutylether - Leuna als Referenzstandort zur Implementierung des ENA-Ansatzes (METLEN)'. Teilprojekt 1: Mikrobiologischer Abbau und Modellierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Themenbereich Wasserressourcen und Umwelt, Department Hydrogeologie durchgeführt. Am Standort LEUNA wird ein Referenztestfeld zur Untersuchung beschleunigter natürlicher Schadstoff-Rückhalte- und Abbauvorgänge (Enhanced Natural Attenuation (ENA)) für den Benzininhaltsstoff MTBE eingerichtet. Der Standort Leuna wurde aufgrund seines guten Erkundungsgrades und der starken Kontamination an Mineralölkohlenwasserstoffen einschließlich MTBE ausgewählt. Im Vordergrund des Verbundprojektes stehen die Fragen der praktischen Implementierung des 'ENA'-Konzepts, für welches Empfehlungen erarbeitet werden sollen. Im Projekt wird untersucht, inwieweit natürliche Abbauprozesse die Selbstreinigung von Grundwasserleitern bei schwer abbaubaren Substanzen unterstützen können und welche effektiven Eingriffe notwendig sind, um einen hinreichenden Schutz des Grundwassers zu gewährleisten. Durch die gezielte Zudosierung von z.B. Elektronenakzeptoren, Nährlösungen, Katalysatoren, aber auch Mikroorganismen in neu zu konzipierende Konditionierungseinheiten geht es darum, die natürlich ablaufenden Prozesse im Grundwasserleiter zu unterstützen und zu beschleunigen. Bei den Konditionierungseinheiten handelt es sich um eine Pilotanlage, die im wesentlichen eine hydraulisch passive Fassung des kontaminierten Grundwassers, einen mikrobiologischen Abbau der Schadstoffe durch die Zugabe bzw. Behandlung mittels reaktiver Substanzen und eine anschließende unterstromige Infiltration des konditionierten Wassers erlaubt. Dabei wird der unterstromige Grundwasserleiter als Reaktionsraum genutzt. Im beantragten Projekt wird MTBE als schwer abbaubare Modellsubstanz genutzt, jedoch sind die Ansätze zur Problemlösung auch auf andere Substanzen und somit andere Schadensfälle, wo der ENA-Ansatz möglich ist, anwendbar. Da in Deutschland kaum umweltrelevante Daten zum möglichen Ausmaß an MTBE-Kontaminationen existieren, werden im Projekt auch MTBE-Verunreinigungen untersucht und es werden geeignete Modelle entwickelt, die Auskünfte zum MTBE-Transport in und zwischen den einzelnen Umweltkompartimenten geben. Die mikrobiologischen Teilprojekte sind in zwei Projektphasen konzipiert. In der einführenden Laborphase werden mikrobiologische Tests durchgeführt, um die grundlegenden Abbaubedingungen zu simulieren. In der darauffolgenden Pilotphase werden die Ergebnisse auf das Feld übertragen und in den Konditionierungseinheiten getestet und optimiert. Diese Phase wird von weiteren Laboruntersuchungen begleitet. Ein Teilprojekt beschäftigt sich mit Laboruntersuchungen zum chemischen Abbau von MTBE. Biogeochemische und hydraulische Untersuchungen am Standort werden in den weiteren Teilprojekten des Verbundes durchgeführt und durch prozessbezogene Detailmodellierungen unterstützt. Alle Teilprojekte werden einen Beitrag bei der Erstellung des Leitfadens leisten.
Das Projekt "Anwendung von Passivsammlern in Überwachungsprogrammen gemäß WRRL und MSRL - Identifizierung von Kontaminationsschwerpunkten, Referenzstandorten und neuen Schadstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Gewässerkunde durchgeführt. Die WRRL fordert u.a. die Beurteilung des chemischen und ökologischen Zustands von Wasserkörpern auf der Basis der Analyse von Schadstoffen in mehreren (z.B. 12 oder 4) Einzelproben pro Jahr. Eine solche Probenahmefrequenz ist für Küsten- und Territorialgewässer aus Kostengründen praktisch nicht realisierbar. Darüber hinaus bestehen Zweifel, ob durch Einzelprobenahmen tatsächlich der durchschnittliche Zustand eines Gewässers adäquat abgebildet werden kann. Als zeitlich integrierende, innovative und preiswerte Langzeit-Alternative bietet es sich an, Passiv-Sammler einzusetzen. Gegenwärtig wird von II2.5 das Forschungsvorhaben 'Prüfung und Validierung der Einsatzmöglichkeiten neuartiger Passiv-Sammler zur Überwachung prioritärer organischer Schadstoffe unter der WRRL, der MSRL und im Rahmen von HELCOM und OSPAR' (FKZ 3709 22 225) durchgeführt, welches sich hauptsächlich mit methodischen Aspekten des Einsatzes von Passivsammlern befasst und im Juni 2012 ausläuft. Seitens des Bundes besteht insbesondere vor dem Hintergrund der Umsetzung der Meeresstratgie-Rahmenrichtlinie ein hohes Interesse, zuverlässige und vor allem kostengünstige Systeme zur Überwachung von gefährlichen Stoffen im Meer zu etablieren. Es ist deshalb dringend notwendig, aufbauend auf dem o.g. Forschungsvorhaben die praktischen Einsatzmöglichkeiten von Passivsammlern bei der Aufstellung von Überwachungsprogrammen unter folgenden Gesichtspunkten beispielhaft zu prüfen: Identifizierung von Problem- und Referenzstandorten; Auswahl geeigneter Probenahmestellen ; Identifizierung neuer relevanter Schadstoffe; In situ-Bestimmung hydrophober prioritärer Schadstoffe und Vergleich mit Ergebnissen des Biomonitorings mit Muscheln. Die Ergebnisse des Vorhabens leisten einen wichtigen Beitrag zur Umsetzung der Monitoringanforderungen nach WRRL und MSRL.
Das Projekt "Entwicklung eines Referenzstandortes und Verbundprojektkoordinierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Das Projekt ist Teil des Verbundvorhabens 'High-Tech Methoden zur Untergrundsondierung'. In der Bundesrepublik Deutschland werden jährlich ca. 100 ha Land für Siedlung und Verkehr verbraucht, die Hälfte dieser Fläche wird dabei versiegelt. In den letzten 50 Jahren hat sich die Siedlungs- und Verkehrsfläche in den alten Bundesländern nahezu verdoppelt. Während einerseits neue Gewerbe- und Wohngebiete auf der grünen Wiese entstehen, wächst der Anteil an Brachflächen. Ein Lösungskonzept zur Verminderung des Flächenverbrauchs ist die konsequente Umsetzung eines Flächenrecyclings, also der Wiedernutzung von industriellen, gewerblichen oder militärischen Brachflächen, vor allem im urbanen Bereich. Dies sind in aller Regel altlastverdächtige Flächen. Um eine zügige und belastbare Erkundung dieser Flächen zu gewährleisten, können Analyseverfahren, die vor Ort eingesetzt werden, wichtige Vorteile bringen. Aus diesem Grund hat die DBU das Verbundvorhaben 'High-Tech Methoden zur Untergrundsondierung' gefördert. Ziel des Verbundes war es, konventionelle, handgehaltene bis mittelschwere Sondiersysteme mit kostengünstigen und modernen Sensoren auszurüsten. Damit sollen bereits bei den Erkundungsarbeiten analytische Signale erzeugt und ausgewertet werden können. Das Verbundvorhaben wurde in 14 eigenständige Vorhaben untergliedert, die organisatorisch klar voneinander abgegrenzt waren und eigene Vorhabensziele beinhalten: AZ 19219, 19220, 19221, 19225, 19229, 19230, 19232, 19233, 19234, 19235, 19281, 21918. Gegenstand des Einzelvorhabens 'Entwicklung eines Referenzstandortes und Verbundprojektkoordinierung' ist die übergeordnete Koordinierungsfunktion im Rahmen des Forschungsverbundes 'High-Tech - Methoden der Vor-Ort-Analytik' (AZ 19218-19225; AZ 19230; AZ 19232-19235; AZ 19281) und die Bereitstellung eines Referenzstandortes zur Prüfung der Funktionalität von in Sondiertechniken integrierten Messtechniken. Die geplante Strukturierung und der Aufbau eines Messfeldes in einem Großraumcontainer der VEGAS-Versuchseinrichtung gestattet eine zeit- und kostengünstige Erprobung und Optimierung der im Verbund zusammengefassten Sensorentwicklungen unter realitätsnahen Bedingungen. Dabei kann durch einfache Veränderung von Einbauten sowohl die Bodenstruktur, der Schichtaufbau, die Schadstoffzusammensetzung, der Konzentrationsbereich als auch die Verteilung derselben gezielt und definiert verändert werden. Dieser neuartige Ansatz gestattet unabhängig von äußeren Bedingungen, Zugangsberechtigungen auf Altlaststandorten und der oft unsicheren Datenlagen die ganzjährige Nutzung des Messfeldes. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden Die Bearbeitung erfolgte in drei Etappen: usw.
Das Projekt "Themenverbund 1: Verbund 'Methyltertiärbutylether - Leuna als Referenzstandort zur Implementierung des ENA-Ansatzes (METLEN)'. Teilprojekt 4: Untersuchung umweltrelevanter Einflüsse von MTBE" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Institut für Geowissenschaften, Zentrum für Angewandte Geowissenschaften durchgeführt. Am Standort LEUNA soll ein Referenztestfeld zur Untersuchung beschleunigter natürlicher Schadstoff-Rückhalte- und Abbauvorgänge (Enhanced Natural Attenuation) für die refraktäre Substanz MTBE eingerichtet werden. Im Vordergrund stehen die Fragen der praktischen Implementierung des 'Enhanced-Natural-Attenuation'-Konzepts, für welches Empfehlungen erarbeitet werden sollen. Im Projekt wird untersucht, inwieweit natürliche Abbauprozesse die Selbstreinigung von Grundwasserleitern bei refraktären Substanzen unterstützen können und welche effektiven Eingriffe notwendig sind, um einen hinreichenden Schutz des Grundwassers zu gewährleisten. Durch die gezielte Zudosierung von Stoffen geht es darum, die natürlich ablaufenden Prozesse im Grundwasserleiter zu unterstützen und zu beschleunigen. Dabei wird der Grundwasserleiter als Reaktionsraum genutzt. Im beantragten Projekt wird MTBE gewissermaßen als refraktäre Modellsubstanz genutzt, jedoch sind die Ansätze zur Problemlösung auch auf andere refraktäre Substanzen und somit andere Schadensfälle, wo der Enhanced-Natural-Attenuation-Ansatz möglich ist, anwendbar.