Beschreibung
P 149 – Erarbeitung eines Konstruktionskonzeptes zur unterirdischen Herstellung von Basisabdichtungen für Mülldeponien unter Einsatz von Stahl als Trag- und Dichtungselement
In der Bundesrepublik Deutschland existieren nach jüngsten Erhebungen rd. 105.000 Verdachtsflächen für Altlasten, von denen nach Schätzung des Umweltbundesamtes 10 bis 20% sanierungsbedürftig sind.
Durch unsachgemäße Ablagerung oder bau- und betriebstechnisch falsche Konzeptionen gehen von vielen Mülldeponien erhebliche Umwelteinflüsse aus, die in Form von kontaminierten Sickerwässern über das Grundwasser die Versorgungsnetze von Siedlungsgebieten gefährden können. Die Oberflächenabdichtung von Altdeponien sowie die seitliche Umschließung dieser Deponien läßt sich mit der heute vorhandenen Technik zufriedenstellend lösen. Eine Abschirmung der Altlasten gegenüber dem Untergrund wirft demgegenüber erheblich größere Probleme auf. Bisher entwickelte Verfahren eignen sich nur für die Anwendung bei der Neuanlage von Deponien. Für die Sanierung bestehender Altlasten existiert bisher noch kein erprobtes System.
Die Studiengesellschaft Stahlanwendung e.V. hat diese Problematik aufgegriffen um aufzuzeigen, inwieweit die Anwendung von Stahl bei Altlastsanierungen möglich ist. In zwei getrennten Studien, durchgeführt von der Kocks Consult GmbH, Koblenz, und Ingenieursozietät Technologie Consult, Bochum, werden Möglichkeiten aufgezeigt, Basisabdichtungen von Deponien unter Einsatz von Stahl als Trag- und Dichtungselement nachträglich auszuführen.
Die Ausarbeitung der Kocks Consult GmbH befaßt sich mit den folgenden Themen:
– generelle Aufgabenstellungen bei der Müllentsorgung,
– Anwendung von Stahl bei Sanierungen von Altlasten,
– Konzept zur nachträglichen Basisabdichtung,
– Empfehlungen über notwendige, zukünftige Untersuchungen,
– Auflistung von weiteren Einsatzbereichen von Stahl in Projekten der Umwelttechnik.
In der Studie der lngenieursozität Technologie Consult wurden die folgenden Punkte behandelt:
– Altlasten und kontaminierte Standorte,
– mögliche Sanierungstechniken und ihre Anwendungsgrenzen,
– Einkapselung bei Altdeponien,
– geologisch-hydrogeologische Randbedingungen,
– Inhaltsstoffe von Altlasten,
– Auswahl des mineralischen Abdichtungsmaterials (Verfüllstoff) als Grundlage für die Entwicklung eines Einbauverfahrens und dessen Erprobung,
– Konzeption einer Basisabdichtung,
– Rohrvortrieb im nicht begehbaren Nennweitenbereich einschließlich aller Neben-bedingungen und Anforderungen,
– Herstellung eines Stahlverbundschirmes,
– Wahl eines geeigneten Querschnittes für eine Basisabdichtung aus Stahl,
– bauverfahrenstechnische Maßnahmen zum Erreichen einer hohen Lagegenauigkeit beim Vortrieb,
– Zusammenfassung und Beurteilung der Querschnittsformen für eine Basisabdich tung aus Stahl,
– erdstatische Berechnungen im Bereich einer Mülldeponie,
– statische Berechnung einer Basisabdichtung aus Stahl,
– wirtschaftliche Untersuchungen zur Realisierbarkeit einer nachträglich herzustellenden Basisabdichtung von Mülldeponien unter Einsatz von Stahl als Trag- und Dichtungselement.
Auszüge der Studie sind in diesem Bericht zusammengefaßt. Auf Wunsch können die vollständigen Unterlagen bei der Studiengesellschaft Stahlanwendung e.V. angefordert werden.
Die vorliegenden Studien zeigen, welche Probleme beim Umgang mit Altlasten auftreten können. Es wird im einzelnen dargestellt, welche Sanierungsmöglichkeiten für Altlasten zur Zeit existieren, und wo ihre Grenzen liegen.
Die Ergebnisse der Arbeiten wurden Fachleuten aus Industrie, Wissenschaft und Behörden vorgestellt und mit diesen eingehend diskutiert. Dabei kristallisierten sich Problemstellungen heraus, die im Rahmen der Studien nicht behandelt werden konnten, oder deren abschließende Diskussion den Rahmen der Studien gesprengt hätte.
Im Sinne einer Vertiefung des Forschungsthemas stellen sich die folgenden Fragen:
– Wie kann man die noch offen gebliebenen technischen Probleme bei der Ausführung einer nachträglich einzubringenden Basisabdichtung aus Stahlelementen lösen? Hier sind als Themenkreise besonders zu nennen:
1. Der Korrosionsschutz des eingebauten Stahls
2. die Dichtigkeit der eingebrachten Basisabdichtung sowie
3. die Lebensdauererwartung der geplanten Basisabdichtung unter Berücksichtgung der vorgenannten Punkte.
– Wie sind die vorgeschlagenen Basisabdichtungen unter Verwendung von Stahl als Trag- und Dichtungselement wirtschaftlich zu beurteilen? Hierzu ist besonders ein Preisvergleich der vorgeschlagenen Lösungen mit anderen konkurrierenden Alternativen vorzunehmen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die vorgeschlagenen Lösungswege nur bei einer begrenzten Anzahl von einzukapselnden Deponien anwendbar sein werden.
– Wie ist die Einhaltung der sich immer wieder ändernden gesetzlichen Vorschriften sicherzustellen (z.B. die TA-Abfall hat sich seit Abschluß der Studie geändert).
Die o.g. Punkte zeigen, daß grundsätzlich eine weiterführende Forschung auf dem Gebiet der Einsatzmöglichkeiten von Stahl im Bereich der Sanierung, Einkapselung bzw. Sicherung von Deponien, auch für nachträgliche Basisabdichtungen, zu begrüßen wäre. Hierbei sollten die unwiderlegbaren Vorteile des Werkstoffs Stahl besonders berücksichtigt werden. Hierzu zählen vor allem:
– die Elastizität einer Stahlgliederkette im Erdbebenfall,
– die Möglichkeit der Überbrückung von Bodenstörungen im Bereich einer Basisabdichtung durch Stahlkonstruktionen,
– die Möglichkeit der Reparatur einer Deponiebasisabdichtung im Schutze eines Stahlschirmes mit bergmännischen Verfahren
– Die sich dann für den jeweiligen Einzelfall ergebenden Forschungsarbeiten werden für den Stahl werkstoff- und technologieoptimierte Anwendungen im Bereich der Deponietechnik erschließen.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V. Düsseldorf, im September 1993
Veröffentlichung:
1993
Autoren:
Prof. Dr.-Ing. B. Maidl, Prof. Dr.-Ing. D. Stein
