Date post: | 22-Mar-2016 |
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Möglichkeiten und Grenzen
von Boden- und
Grundwassersanierungs-
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
maßnahmen
Geringfügig geändert/ergänzt nach der Diskussion vom 20.03.2012
Schadensszenarien Fracking Eintritts-wahr-schein-lichkeit
Untersu-chungs-aufwand *
1 Eintrag in den Boden x gering
2Eintrag über den Boden in einen
oberflächennahen Porengrundwasserleiterx mittel
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
oberflächennahen Porengrundwasserleiter
3Eintrag aus einer Bohrung in einen
oberflächennahen Porengrundwasserleiter(x) mittel
* Untersuchungsaufwand = Größe des Untersuchungsraums, Zeit, Kosten
� Entnahme gestörter Bodenproben
� Entnahme ungestörter Bodenproben
Erkundung Boden
Vollständige Erkundung durchführen !
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
� Entnahme ungestörter Bodenproben
� Entnahme von Head-Space-Proben
� Entnahme von Bodenluftproben
� MIP-Sondierungen
� ….
� Bau konventioneller Grundwassermessstellen
� Bau von Grundwassermessstellen mit
Erkundung Grundwasser
Vollständige Erkundung durchführen !
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
� Bau von Grundwassermessstellen mit tiefenorientierten Probenahmemöglichkeiten
� Direct Push-Untersuchungen
� MIP-Sondierungen
� ….
Horizontierter, in
Grundwasser-
fließrichtung
abtauchender
Grundwasser-
schaden,
Länge: ca. 1 km
Direct Push-
Untersuchung
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
Grundwasserschaden LCKW
Schadstoffe LCKW bis 2,7 mg/l
Masse in der Quelle
Masse in der Fahne
ca. 200 kg
ca. 200 kg gelöst , ca. 200 kg am Korngerüst
Wasserleiter � Gesamtmasse ≤ 1 t
Umgang mit der Quelle Bisher keiner (Rechtsstreit)
Fahnengeometrie Länge ca. 1.000 m
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
Fahnengeometrie Länge
Tiefe
ca. 1.000 m
ca. 25 m
Geologie Einfach, nur 1. Grundwasserleiter betroffen
Bemerkungen
Schutzziel Keine weitere Ausbreitung des Schadens;
Anwohner (Beschränkungsmaßnahmen)
Fazit: Kleine Ursache, große Wirkung !
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
Erkundung eines LCKW-Schadens durch MIP-Sondierungen
Aufwand für die Erkundung von Grundwasserschäden in Porengrundwasserleitern
Untersuchungsziele:
• Eingrenzung des Schadens
• Systemverständnis
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
MIP-Sondierungen: ca. 30 Untersuchungspunkte
Direct Push: ca. 30 Untersuchungspunkte, ca. 3-5
Untersuchungstiefen
� Insgesamt: ca. 90-150 Untersuchungspunkte - dreidimensional
Ein Teil der Untersuchungspunkte muss für eine permanente
Probenahme eingerichtet werden (Grundwassermessstellen)
Konventionelle Grundwassermessstellen: ca. 30 Untersuchungs-
Aufwand für die Erkundung von Grundwasserschäden in Kluftgrundwasserleitern
Untersuchungsziele:
• Eingrenzung des Schadens
• Systemverständnis
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
Konventionelle Grundwassermessstellen: ca. 30 Untersuchungs-
punkte
Temporäre Filter, ggf. Zwischenpumpversuche, ca. 3-5
Untersuchungstiefen
� Insgesamt: ca. 90-150 Untersuchungspunkte - dreidimensional
Ein Teil der Untersuchungspunkte muss für eine permanente
Probenahme eingerichtet werden (Grundwassermessstellen)
Rondenbarg, AAB
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
ca. 4fach überhöht
Grundwasserfließrichtung
BWS GmbHBoden Wasser Water Soil
Gotenstr. Hamburg
Rondenbarg (AAB)
Schadstoffe BTEX (bis 22 mg/l Benzol), LCKW, PAK
Masse in der Quelle
Masse in der Fahne
ca. 200 t
1 – 10 t (bisher nicht genauer abgeschätzt)
Umgang mit der Quelle Keine Sanierungsmaßnahme, durch ein
Gewerbegebiet überbaut
Fahnengeometrie Länge ca. 250 m
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
Tiefe ca. 100 m (!)
Geologie sehr komplex, 3 (4) Grundwasserleiter betroffen
Bemerkungen Schadstofftransport in die Tiefe als DNAPL sowie DAPL, Sulfatkonz. im Grundwasser bis 1.000 mg/l,
Grundwassertemperatur 19 °C
Schutzziel Keine weitere Ausbreitung des Schadens in
Richtung der Trinkwassergewinnungsanlagen
� Dekontamination
� In-situ
�Ex-situ
Sanierungsverfahren - Übersicht
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
�Ex-situ
� Sicherung
� Bodenaustausch
� Bodenwäsche
� Bodenluftabsaugung
� Bautechnische Sicherung
� Immobilisierung
Sanierungsverfahren (Auswahl)
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
� Immobilisierung
� Hydraulische Sanierung/Sicherung
� Treatment-Train (aufeinander folgendeunterschiedliche Sanierungsverfahren)
umfassende Zusammenstellung siehe REVVIN
REVVIN Technologie-Finder (Auszug)
SanierungstechnologieBehandlungstechnologie
Bauverfahren
Oberboden Boden (>30 cm Tiefe) Grundwasser Bodenluft
unge-sättigt
gesättigt
auf eigenem Grundstück
S-Quelle
auf
Grundstück
S-Quelle in
Nachbar-
schaft
S-Quelle
auf
Grundstück
S-Quelle in
Nachbar-
schaft
Behandlungstechnologie Rückgewinnung
von Produkt-Phase
· Skimmer LNAPL NR - - + + - -· Pumpen DNAPL NR - - + + - -
chemisch-
· Reaktive Wände NR - - + + - -· Funnel & Gate NR - - + + - -· Oxidation (Permanganat, H2O2) + + + + + - -· Elektrokinese + + - - - - -
+ + + + + - -
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Revin
Dekontamination in
situ-Behandlungstechnologie
chemisch-physikalische Behandlungs-verfahren
· Reduktion (Nanoeisen, Grünsalz) + + + + + - -· Thermisch unterstützte biolog. In-situ-
San.+ + + - - - -
· Tensidverfahren + + + + - - -· Alkoholspülung + + + + - - -· In-situ-Bodenspülung + + + - - - -· In-situ-Hochdruck-Bodenwäsche - + + - - - -
biologische Behandlungs-verfahren
· Enhanced Biodegradation - + + + + + +· Phytoremediation + o o - - - -
+ = Sanierungsverfahren geeignet, Matrizes 2, 3 und ggf. 4 anwenden!
o = bedingt möglich
- = Sanierungsverfahren nicht geeignet
NR = nicht relevant, nicht zutreffend
Legende:
Haupt et al. (2008)
Thermische Boden- und Grundwassersanierung
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
Dez. 2007
Mikrobiologische LCKW-Sanierung durch Injektion von Melasse
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
Mikrobiologische LCKW-Sanierung durch Injektion von Melasse
Dez. 2009
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
Schroers et. al.
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
Schroers et. al.
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
Schroers et. al.
Bewertung von Schäden durch Frack-Flüssigkeit
� Für die Untersuchung/Sanierung können grundsätzlich
Techniken/Verfahren wie in der Altlastenbearbeitung
angewandt werden.
� Im Gegensatz zu Altlasten könnten oberflächennah
entstandene Schäden unmittelbar nach deren Entstehung
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
entstandene Schäden unmittelbar nach deren Entstehung
in Bearbeitung genommen werden. Dadurch wäre nur mit
punktuellen/kleinräumigen Schadensbildern zu rechnen.
� Bei umgehender sachgerechter Bearbeitung würden die
Schäden eine erheblich geringere Umweltrelevanz
besitzen als durch Altlasten verursachte Schäden.
� Es gibt viele erprobte konventionelle und innovative Verfahren.
� Für kein Verfahren gibt es eine Garantie, dass es auch an jedem Standort funktioniert���� Einzelfallprüfung.
� Untersuchung und Sanierung erfolgen zeitnah
Sanierung von Schäden
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
� Untersuchung und Sanierung erfolgen zeitnah aufeinander, deshalb von Beginn auch Experten für die Durchführung der Sanierung beteiligen.
� Die Sanierungsentscheidung ist ggf. komplex, weil sie im Idealfall eine Synthese aller vorliegenden Erkenntnisse erfordert.
� ggf. Treatment-Train (Abfolge von verschiedenen Sanierungsmaßnahmen).
� Merkblätter Stoffeigenschaften erstellen.
Hinweise
� Vorab überprüfen, ob/welche Labors auf diese Stoffe mit den erforderlichen Nachweisgrenzen untersuchen
könnten.
� Dichte von Frack-Flüssigkeiten und Formationswässern bestimmen – könnten wässrige Schwer-/Leichtphasen
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
bestimmen – könnten wässrige Schwer-/Leichtphasen
(DAPL/ LAPL?) die Ausbreitung von Frack-Flüssigkeit
beeinflussen?
� Vor Schadenseintritt Kontakt mit Fachleuten aufnehmen (Untersuchung und Sanierung) –
„Schubladenplanung“.
� Frackflüssigkeit idealen Tracer zugeben?
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit!
Fachgespräch Monitoring in der Fracking-Technologie 20.03.2012 Münster Dr. Hans Wirth
Aufmerksamkeit!