Galvanikschlamm, Farbreste, Lösungsmittel - acht Jahre lang wurde bei Mühlacker Sondermüll entsorgt. Die Deponie in dem Städtchen zwischen Stuttgart und Karlsruhe ist zwar seit drei Jahrzehnten geschlossen, doch die Folgen sind geblieben: chlorierte Kohlenwasserstoffe, kurz CKW, und andere Lösungsmittel verunreinigen den Untergrund bis in 15 Meter Tiefe. Norbert Klaas vom Institut für Wasserbau der Universität Stuttgart:
"Was wir hier nicht wollen, ist die Variante des Ausgrabens des ganzen Bodens einschließlich der Schadstoffe. Das funktioniert bei den CKW ohnehin sehr schlecht, und wir sind dabei, Methoden zu entwickeln, um an Ort und Stelle, ohne den Boden bewegen zu müssen, die Schadstoffe rauszubekommen."
Vom Aufwand abgesehen, hat es aus ökologischen Gründen keinen Sinn, belastetes Erdreich auf einer anderen Deponie abzulagern. Ziel der Stuttgarter Forscher ist es vielmehr, die Schadstoffe aus dem Boden zu entfernen und sie dann abzubauen. In einem Versuchsfeld in Mühlacker pressen sie deshalb durch einen Brunnen heißen Dampf in den Untergrund. Dadurch verdunsten die unerwünschten Substanzen. Sie werden vom Dampf mitgerissen, genau wie aromatische Öle beim Inhalieren, und das Gemisch wird an die Oberfläche gepumpt. An vielen Altlastenstandorten wird dagegen einfach die Luft über dem Boden abgesaugt, um wenigstens die Geruchsbelästigung in Grenzen zu halten. Aber, so Klaas:
"Wenn Sie in drei Wochen unter Einsatz von thermischer Energie eine Abreinigung erreichen, ist das in der Regel sehr viel kostengünstiger, auch unter ökologischen Gesichtspunkten günstiger, als über 30 oder 50 Jahre eine Bodenluft-Absaugung zu betreiben."
An der Oberfläche trennen die Stuttgarter Ingenieure den Schadstoff ab und können den Dampf erneut in den Boden pumpen. In der Pilotstudie in Mühlacker haben sie auf diese Weise einige 1000 Kilogramm chlorierte Kohlenwasserstoffe aus dem Erdreich geholt und fachgerecht entsorgt. Doch nicht immer reicht die Wärme von Dampf aus, um Schadstoffe zu verdunsten. Zum Beispiel bei Teerrückständen im Boden, wie in Kehl am Rhein, wo eine ehemalige Asphaltfabrik und ein Gaswerk Altlasten hinterlassen haben. Dort gehen die Stuttgarter Experten so ähnlich vor, wie es jede Hausfrau mit zähem Fett macht: Sie verwenden Spülmittel, in der Fachsprache Tenside. Dr. Jürgen Braun, ebenfalls von der Universität Stuttgart:
"Bei Tensiden wird der Schadstoff nicht verdampft, der bleibt als flüssige Phase im Untergrund. Was wir machen, ist, die so genannte Grenzflächenspannung zwischen Wasser und Schadstoff abzubauen, damit der Schadstoff nicht mehr fest sitzt im Untergrund, sondern wie Wasser aus dem Untergrund gepumpt werden kann."
Das Verfahren funktioniert selbst dann, wenn die Teerklumpen das Grundwasser verschmutzen. Und die spülmittelartigen Hilfsstoffe, die so genannten Agenzien, werden dabei nicht einmal verbraucht. Norbert Klaas:
"Man hat einen Brunnen im Grundwasser und pumpt dort die Mischung aus dem Agens, mit dem man die Stoffe in Lösung bringt, dem Wasser und dem Schadstoff ab. Normalerweise wird dann an der Oberfläche eine Aufreinigungsanlage installiert, wo man die Agenzien, die man eingesetzt hat, seien das Tenside, Alkohole oder andere Stoffe, wiedergewonnen werden. Die sind normalerweise relativ teuer, und um ein wirtschaftliches Verfahren zu bekommen, müssen die recycelt werden."
Innerhalb von drei Wochen konnten die Experten in einem kleinen Testfeld in Kehl etwa die Hälfte des Teers aus dem Boden und dem Grundwasser entfernen. Der natürliche Abbau hätte mehr als ein Jahrhundert lang gedauert. Noch vor wenigen Jahren wurden diese innovativen Sanierungsverfahren erst im Labor untersucht. Nun sind die ersten Pilotprojekte erfolgreich abgeschlossen. Es ist also zu erwarten, dass heißer Dampf und Spülmittel schon bald zum Alltag in der Altlastensanierung gehören.
"Was wir hier nicht wollen, ist die Variante des Ausgrabens des ganzen Bodens einschließlich der Schadstoffe. Das funktioniert bei den CKW ohnehin sehr schlecht, und wir sind dabei, Methoden zu entwickeln, um an Ort und Stelle, ohne den Boden bewegen zu müssen, die Schadstoffe rauszubekommen."
Vom Aufwand abgesehen, hat es aus ökologischen Gründen keinen Sinn, belastetes Erdreich auf einer anderen Deponie abzulagern. Ziel der Stuttgarter Forscher ist es vielmehr, die Schadstoffe aus dem Boden zu entfernen und sie dann abzubauen. In einem Versuchsfeld in Mühlacker pressen sie deshalb durch einen Brunnen heißen Dampf in den Untergrund. Dadurch verdunsten die unerwünschten Substanzen. Sie werden vom Dampf mitgerissen, genau wie aromatische Öle beim Inhalieren, und das Gemisch wird an die Oberfläche gepumpt. An vielen Altlastenstandorten wird dagegen einfach die Luft über dem Boden abgesaugt, um wenigstens die Geruchsbelästigung in Grenzen zu halten. Aber, so Klaas:
"Wenn Sie in drei Wochen unter Einsatz von thermischer Energie eine Abreinigung erreichen, ist das in der Regel sehr viel kostengünstiger, auch unter ökologischen Gesichtspunkten günstiger, als über 30 oder 50 Jahre eine Bodenluft-Absaugung zu betreiben."
An der Oberfläche trennen die Stuttgarter Ingenieure den Schadstoff ab und können den Dampf erneut in den Boden pumpen. In der Pilotstudie in Mühlacker haben sie auf diese Weise einige 1000 Kilogramm chlorierte Kohlenwasserstoffe aus dem Erdreich geholt und fachgerecht entsorgt. Doch nicht immer reicht die Wärme von Dampf aus, um Schadstoffe zu verdunsten. Zum Beispiel bei Teerrückständen im Boden, wie in Kehl am Rhein, wo eine ehemalige Asphaltfabrik und ein Gaswerk Altlasten hinterlassen haben. Dort gehen die Stuttgarter Experten so ähnlich vor, wie es jede Hausfrau mit zähem Fett macht: Sie verwenden Spülmittel, in der Fachsprache Tenside. Dr. Jürgen Braun, ebenfalls von der Universität Stuttgart:
"Bei Tensiden wird der Schadstoff nicht verdampft, der bleibt als flüssige Phase im Untergrund. Was wir machen, ist, die so genannte Grenzflächenspannung zwischen Wasser und Schadstoff abzubauen, damit der Schadstoff nicht mehr fest sitzt im Untergrund, sondern wie Wasser aus dem Untergrund gepumpt werden kann."
Das Verfahren funktioniert selbst dann, wenn die Teerklumpen das Grundwasser verschmutzen. Und die spülmittelartigen Hilfsstoffe, die so genannten Agenzien, werden dabei nicht einmal verbraucht. Norbert Klaas:
"Man hat einen Brunnen im Grundwasser und pumpt dort die Mischung aus dem Agens, mit dem man die Stoffe in Lösung bringt, dem Wasser und dem Schadstoff ab. Normalerweise wird dann an der Oberfläche eine Aufreinigungsanlage installiert, wo man die Agenzien, die man eingesetzt hat, seien das Tenside, Alkohole oder andere Stoffe, wiedergewonnen werden. Die sind normalerweise relativ teuer, und um ein wirtschaftliches Verfahren zu bekommen, müssen die recycelt werden."
Innerhalb von drei Wochen konnten die Experten in einem kleinen Testfeld in Kehl etwa die Hälfte des Teers aus dem Boden und dem Grundwasser entfernen. Der natürliche Abbau hätte mehr als ein Jahrhundert lang gedauert. Noch vor wenigen Jahren wurden diese innovativen Sanierungsverfahren erst im Labor untersucht. Nun sind die ersten Pilotprojekte erfolgreich abgeschlossen. Es ist also zu erwarten, dass heißer Dampf und Spülmittel schon bald zum Alltag in der Altlastensanierung gehören.