- Durchführung der mehrjährigen Pilotphase
- Mitwirkung an der Erstellung eines In-situ-Sanierungskonzeptes
- Leitungsbau unter Flur in einem Waldgebiet
- Aufbau und Einrichtung der Gasinjektionslanzen
- Aufbau und Betrieb der Gasinjektionsanlage in der Wasserschutzzone
- Vollständige technische Dokumentation
- BOT-Modell: Build, Operate, Trade
80 Jahre Geduld oder eine Bioxwand: Wie Berlin eine wichtige Trinkwasserquelle zurückgewann
Durch den jahrzehntelangen Betrieb der Abwasser-Verrieselung im Berliner Umland gelangten große Mengen an Stickstoff- und Kohlenstoffverbindungen auf Ackerböden und schließlich in das Grundwasser. In der Krummendammer Heide östlich der Stadt erreichte das belastete Grundwasser schließlich die Förderbrunnen, aus denen im Wasserwerk Friedrichshagen seit Jahrzehnten Trinkwasser gewonnen wird. Statt dieses Wasser zu nutzen, musste es nun kontinuierlich abgepumpt und aufgrund seiner Schadstoffbefunde im Klärwerk Münchehofe aufwendig gereinigt werden. Um die hohen Kosten des Abpumpens und der Wasseraufbereitung zu vermeiden, wurde nach einer effizienteren und wirtschaftlicheren Methode gesucht, mit der sich das belastete Grundwasser direkt im Untergrund reinigen lässt. Das anspruchsvolle Ziel war es, die Wasserqualität im Untergrund so stark zu verbessern, dass das Grundwasser wieder für die Trinkwasseraufbereitung im Wasserwerk Friedrichshagen genutzt werden kann.
Die Antwort auf diese Herausforderung: eine biologische Reinigung direkt im Untergrund – mit der Bioxwand.
Auftraggeber
Berliner Wasserbetriebe
Fläche
Ca. 36.000 m²
Leistungszeitraum
seit 06/2010
Grundwasserzustrom
ca. 5.700 m3/ Tag
Auftragsvolumen
1.350.000 €
Methode
Schadstoffe
Stickstoff- und Kohlenstoffverbindungen
Fragen zum Projekt
Zentrale Leistungen
Kundennutzen
- Keine aufwändige Reinigungstechnik für das Grundwasser notwendig
- Sichere Grundwasserabreinigung
- Geringer Energieverbrauch (überwiegend 24Volt-Betrieb)
- Keine Entsorgungskosten
- Deutliche Kostenersparnis gegenüber konventionellen Verfahren
Ausgangslage: Grundwasser auf dem falschen Weg
Über Jahrzehnte haben der Rieselfeldbetrieb und die Klärschlammentwässerung im Osten Berlins große Mengen Ammoniumstickstoff in den Boden eingetragen. Die abwasserbürtigen Inhaltsstoffe gelangten ins Grundwasser der Krummendammer Heide und strömten direkt auf das Wasserwerk Friedrichshagen zu.
Seit den 1990er-Jahren war dieses Grundwasser für die Trinkwassergewinnung unbrauchbar. Es musste kontinuierlich abgepumpt und im Klärwerk Münchehofe aufwendig gereinigt werden – ein teures, energieintensives Verfahren ohne nachhaltige Perspektive. Die jährlichen Kosten: rund 700.000 €.
Experten prognostizierten, dass es 80 bis 100 Jahre dauern würde, bis keine Schadstoffe mehr aus dem Boden nachgeliefert werden und dadurch auf natürlichem Wege verschwinden. Eine Ewigkeitsmaßnahme – oder eine bessere Idee.
Die Lösung: Die Bioxwand
Die Berliner Wasserbetriebe entwickelten gemeinsam mit Sensatec eine innovative Technik für den Aufbau einer biologischen Oxidationszone im Untergrund – die Bioxwand. Das Prinzip: Statt verschmutztes Wasser abzupumpen und extern zu behandeln, findet die Reinigung direkt dort statt, wo die Belastung entsteht – im Untergrund selbst.
Das Funktionsprinzip im Überblick:
- Senkrechte Bohrungen werden alle 15 m bis zu 40–50 m tief in den Boden gesetzt
- Durch die eingebauten Lanzen wird technischer Sauerstoff und Luft in mehreren Begasungsebenen in den sauerstofffreien Untergrund eingebracht
- Spezialisierte Mikroorganismen wandeln den schädlichen Ammoniumstickstoff schrittweise zunächst zu Nitrat und schließlich zu harmlosen molekularem Stickstoff um – einem natürlichen Bestandteil der Luft
- Das gereinigte Grundwasser fließt direkt auf die Trinkwasser-Entnahmebrunnen des Wasserwerks Friedrichshagen zu
Die vollständige technische Umsetzung dieses Vorhabens wurde Sensatec übertragen.
Von der Pilotanlage zur Großanlage
Bevor die Bioxwand in voller Größe gebaut wurde, bewies sie sich in einer mehrjährigen Pilotphase:
- 2007: Start einer 100-m-Pilotanlage
- Pilotphase: Reinigung von 270.000 m³ Grundwasser – ohne unerwünschte Nebenwirkungen
- 2010: Erweiterung auf 200 m Länge
- 2012: Ausbau zur Großanlage mit 800 m Länge und 46 tiefen Lanzen
Die Großanlage behandelt täglich rund 5.700 m³ Grundwasser – zuverlässig, kontinuierlich und vollautomatisch.
Ein Problem von 80 Jahren – gelöst in einem Bruchteil der Zeit
Die Bioxwand verkürzt den prognostizierten natürlichen Reinigungszeitraum von 80 bis 100 Jahren dramatisch.
Und das zu einem Bruchteil der bisherigen Kosten:
| Verfahren | Konventionelle Methode | Bioxwand |
|---|---|---|
| Jährliche Betriebskosten | Ca. 700.000 € | Ca. 350.000 € |
| Reinigungsort | Externes Klärwerk | Direkt im Untergrund |
| Energieeinsatz | Hoch | Gering (periodischer Betrieb) |
| Entsorgungskosten | Ja | Keine |
Die Investition in Entwicklung und Bau betrug rund 3,4 Mio. € – ein Betrag, der sich angesichts der langfristigen Kostenersparnis und der Wiedergewinnung ganzer Grundwasserflächen schnell amortisiert.
Wirkung für die Trinkwasserversorgung
Die Bioxwand ermöglicht erstmals, das zuvor unbrauchbare Grundwasser direkt im Untergrund so weit vorzubehandeln, dass es wieder in die reguläre Trinkwasseraufbereitung des Wasserwerks Friedrichshagen einfließen kann. Die Berliner Wasserbetriebe sichern damit das Grundwasserdargebot langfristig für die Trinkwasserversorgung von Millionen Menschen.
Fazit: Eine Technologie, die Schule macht
Der Erfolg in Friedrichshagen war der Beginn von etwas Größerem. Die Umsetzung war so überzeugend, dass Sensatec die Exklusivlizenz für die Vermarktung der Bioxwand-Technologie übertragen wurde. Seither sind in fast allen Bundesländern Deutschlands ähnliche Projekte entstanden.
Die Bioxwand steht heute als Beweis dafür, dass scheinbar festgefahrene Umweltprobleme mit gezielter biologischer Umwelttechnik lösbar sind – nachhaltig, kosteneffizient und mit messbarer Wirkung für Mensch und Natur.
