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Schluss mit der Ewigkeitsmaßnahme: Thermische In-situ-Sanierung eines LHKW-Standorts

Manche Sanierungen enden nie – sie laufen einfach weiter, Jahr für Jahr, ohne das eigentliche Problem zu lösen. Genau das drohte einem aktiv genutzten Bildungsstandort: Eine seit 2006 betriebene Pump-and-Treat-Anlage hielt die LHKW-Belastung zwar unter Kontrolle, beseitigte sie aber nicht. Mit auslaufenden Fördermitteln und stagnierenden Schadstoffwerten war ein Umdenken nötig – hin zu einer Methode, die wirklich an die Quelle geht.

Auftraggeber
Bildungszentrum
Fläche
Ca. 100 m²
Leistungszeitraum
Sommer 2025 bis fortlaufend
Gefördertes, gereinigtes Volumen
180 m³
Auftragsvolumen
500.000 €
Schadstoffe
Leichtflüchtige halogenierte Kohlenwasserstoffe (LHKW), in der gesättigten und ungesättigten Bodenzone, Restphase
Fragen zum Projekt
Ihre Ansprechperson
Daniel Ruech, M.Sc.

Zentrale Leistungen

  • Koordination & Vorgabe Bohrleitungen zum Einbau der fixen Wärmequellen
  • Lieferung und Einbau der Elemente
  • Errichtung der zentralen Steueranlage Thermik inkl. Feldsensorik
  • Erstellung & Installation der angeschlossenen Bodenluftabsauganlage
  • Wartung & Betrieb
  • Koordination Effizienzanpassung

Kundennutzen

  • Effiziente In-situ-Sanierung von einem gealterten LHKW-Schaden
  • Eindämmung der Kontamination an der Quelle
  • Nachhaltigkeitsaspekte durch Fokus auf aktive Stimulation physikalischer Prozesse berücksichtigt
  • Sanierung kann während des laufenden Betriebs stattfinden
  • Außerbetriebnahme der Pump-and-Treat-Anlage durch kostengünstigere Sicherungsmaßnahme

Ausgangslage: 20 Jahre Pump-and-Treat – und der Schaden bleibt

Auf einem aktiv genutzten Bildungsstandort bestand seit vielen Jahren eine erhebliche Belastung des Untergrundes durch leichtflüchtige halogenierte Kohlenwasserstoffe (LHKW). Ursache waren Lösemitteleinträge aus der früheren Nutzung als Textilreinigung.

Bereits seit 2006 wurde das belastete Grundwasser mittels Pump-and-Treat-Verfahren kontinuierlich gereinigt. Trotz des langfristigen Betriebs stagnierte jedoch die Schadstoffkonzentration des Grundwassers. Die Maßnahme entwickelte sich zunehmend zu einer kostenintensiven „Ewigkeitsmaßnahme“ – zusätzlich verschärft durch auslaufende Fördermittel und steigende betriebliche Anforderungen.

Eine zentrale Herausforderung lag in der komplexen geologischen Situation:
Der Untergrund zeigte starke Inhomogenitäten, während gleichzeitig nur begrenzte Kenntnisse über die tatsächliche Schadstoffverteilung vorlagen. Hinzu kamen anspruchsvolle Rahmenbedingungen wie die Installation und der Betrieb der Sanierungstechnik auf einem laufenden Bildungsstandort sowie logistische Einschränkungen während der Bauausführung.

Ergänzende Bodenuntersuchungen aus dem Jahr 2018 bestätigten schließlich, dass erhebliche Schadstoffmengen im Lößlehm gebunden waren und dauerhaft als Schadstoffquelle für das Grundwasser wirkten.

Der unsichtbare Vorrat: Wie der Lößlehm als Schadstoffreservoir wirkte

Die Untersuchungen zeigten einen klar abgegrenzten Schadensherd auf einer Fläche von rund 100 m² im Untergrund. Die kontaminierte Bodenzone befand sich in einer Tiefe von etwa 4 bis 6 Metern unter Geländeoberkante und wies eine Mächtigkeit von durchschnittlich 1,8 Metern auf.

Im Fokus standen insbesondere die chlorierten Lösungsmittel:

  • Tetrachlorethen (PCE)
  • Trichlorethen (TCE)

Die ermittelte Schadstoffmasse betrug:

  • ca. 111 kg LHKW im Lößlehm
  • ca. 2,3 kg im Granodioritzersatz

Nacherkundung im Projektverlauf: Aktuell auf mehr als 400 kg (Austrag) angewachsen.

Das belastete Bodenvolumen umfasste:

  • ca. 180 m³ im Lößlehm
  • ca. 900 m³ im Granodioritzersatz

Die Ergebnisse machten deutlich, dass der Lößlehm als langfristiges Schadstoffreservoir fungierte und die bisherige Grundwassersanierung allein keine ausreichende Dekontamination erreichen konnte.

Die Lösung: Thermische In-situ-Sanierung zur nachhaltigen Schadstoffentfernung

Um die Schadstoffquelle gezielt und dauerhaft zu beseitigen, wird eine thermische In-situ-Sanierung umgesetzt. Ziel der Maßnahme ist die nahezu vollständige Entfernung des Schadstoffpotenzials direkt im Schadherd, um die Belastung des Grundwassers nachhaltig zu reduzieren.

Das technische Konzept basiert auf elektrisch betriebenen Heizlanzen, die in zwei separaten Sanierungsachsen installiert wurden. Durch die kontrollierte Erwärmung des Untergrundes werden die gebundenen Schadstoffe mobilisiert und gezielt in die Gasphase überführt.

Anschließend erfolgt die vollständige Erfassung der Schadstoffe über Bodenluftpegel unter konstantem Unterdruck im gesamten Sanierungsfeld. Die belastete Bodenluft wird abgesaugt, gefiltert und gereinigt.

Dieses Verfahren ermöglicht eine besonders effektive Dekontamination von LHKW-belasteten Standorten, da Schadstoffe direkt aus bindigen Bodenschichten entfernt werden können – dort, wo konventionelle Pump-and-Treat-Systeme häufig an ihre Grenzen stoßen.

Klare Ziele, behördlich bestätigt

Das zentrale Sanierungsziel besteht in der weitgehenden Entfernung der Schadstofffracht aus der Schadensquelle und der damit einhergehenden Minimierung der Grundwasserbelastung.

Wichtige Vorgaben und Zielwerte:

  • Kontrollwert Bodenluft: 80 mg/m³ ΣLHKW
  • Nachhaltige Reduzierung des Schadstoffpotenzials im Untergrund

Schritt für Schritt: So läuft die thermische Sanierung ab

Vor Beginn der eigentlichen Sanierung wurden umfangreiche Vorbereitungen umgesetzt:

  • Anlagenplanung
  • Baustelleneinrichtung
  • Beweissicherung
  • Schutz- und Sicherheitsmaßnahmen
  • Herstellung einer ausreichend dimensionierten Stromversorgung
  • Ergänzung bestehender Drainagesysteme

Die technische Umsetzung umfasste:

  • Installation elektrischer Heizlanzen in Bohrungen mit 200 mm Durchmesser
  • Erwärmung des Bodens auf Zieltemperaturen von bis zu 121 °C
  • Mobilisierung der LHKW durch thermische Behandlung
  • Permanente Bodenluftabsaugung zur Schadstofferfassung
  • Filterung und Reinigung der belasteten Bodenluft
  • Grundwasserabsenkung zur Vermeidung eines Schadstoffaustrags

Nach Abschluss der Gesamtsanierung werden sämtliche Sanierungselemente auf 1 m unter Geländeoberkante rückgebaut und die Heizlanzen vollständig gezogen.

Präzision im Untergrund: Die Technik hinter den Heizlanzen

Die eingesetzten Heizlanzen wurden speziell auf die geologischen und schadstoffspezifischen Anforderungen des Standortes ausgelegt.

Technische Merkmale:

  • Heizzonen mit 4 m bzw. 6 m Länge
  • Edelstahlhüllrohr
  • Isolierende Keramikkörper
  • Elektrischer Betrieb
  • Heizleistung von ca. 8,3 kW bzw. 12 kW je Element

Die Dimensionierung erfolgte auf Basis:

  • der Ausbreitung des Schadensherd,
  • der Bodenschichtmächtigkeit,
  • sowie eines Sicherheitsfaktors von 2.

Dadurch wird eine gleichmäßige und kontrollierte Erwärmung des kontaminierten Untergrundes sichergestellt.

Ergebnis: Deutlich höhere Effizienz als jahrzehntelange Pump-and-Treat-Sanierung

Bereits während der laufenden Sanierung zeigt sich der Erfolg der thermischen In-situ-Technologie deutlich:
Die tatsächlichen Schadstoffausträge übertrafen die ursprünglich prognostizierten Werte aus der Ausschreibung signifikant. Gleichzeitig arbeitet die Maßnahme wesentlich effizienter als die über Jahrzehnte betriebene Grundwassersanierung mittels Pump-and-Treat-Technik.

Die thermische Sanierung ermöglicht damit nicht nur eine massive Beschleunigung der Schadstoffentfernung, sondern reduziert langfristig auch den Aufwand für Betrieb, Monitoring und Nachsorge.

Das Projekt zeigt eindrucksvoll, wie moderne thermische Sanierungsverfahren selbst komplexe LHKW-Schadensfälle nachhaltig lösen können insbesondere dort, wo konventionelle Verfahren an technische und wirtschaftliche Grenzen stoßen – und wo es den Mut braucht, einen anderen Weg zu gehen.