Thermische In-situ Sanierung (TISS)

Energie sparen und Kosten senken durch gezieltes Heizen

Nach einer kurzen Aufheizphase (1) erfolgt der massive Schadstoffaustrag bei hohen Temperaturen im Boden bzw. Grundwasser (2). Bei Temperaturen bis zu 100°C werden leichtflüchtige und mittelflüchtige Schadstoffe verdampft (z.B. aromatische und chlorierte Kohlenwasserstoffe, also Lösemittel, CKW, BTEX) und über eine Bodenluftabsaugung aus dem Boden entfernt. Ebenso lassen sich Mineralöl, PAK-Phase und Teeröl hydraulisch wirtschaftlich fördern, wenn deren Fließeigenschaften durch eine hinreichende Erwärmung verbessert wurden. Bei Temperaturen deutlich über 100°C werden langkettige Schadstoffe, beispielsweise Pestizide, in kürzere Molekülketten und teilweise nicht schädliche Stoffe umgewandelt. Flüchtige Schadstoffe werden abgesaugt und die Luft gereinigt. In einigen Fällen erfolgt eine Nachreinigung unter Ausnutzung der Restwärme ohne aktiven Heizbetrieb (3) (engl. Treatment Train).

Unsere thermische in-situ Sanierung (TISS) ist energiesparend im Vergleich zu einer konventionellen Absaugung der Bodenluft, da eine TISS in wenigen Monaten abgeschlossen ist.

Die Möglichkeiten einer zuverlässigen thermischen in-situ Sanierung sind vielfältig. Wir beraten Sie gerne.

Bei thermischen in-situ Sanierungen wird ein Großteil der Verfahrens- und Anlagentechnik auf verschiedenen Standorten eingesetzt. Projektspezifische Abfallmengen sind daher gering. Sie beschränken sich meist auf geringe Massen bei Bauhilfskonstruktionen, Bohrgut beim Brunnenbau oder dem Verschnitt beim Leitungsbau. Deshalb werden bei TISS große Deponievolumen wie bei einem Bodenaustausch nicht benötigt

Thermische in-situ Sanierungen führen wir sowohl in der unbebauten Fläche, als auch neben und zwischen Gebäuden durch. Bei Projekten unter Industriehallen und Wohnhäusern werden die Gebäude während der Sanierung meist weiter gewerblich oder privatwirtschaftlich genutzt. Aufgrund der hohen Zuverlässigkeit unserer thermischen Sanierungsverfahren werden diese auch beim Flächenrecycling und anderen Projekten mit engem Zeitrahmen eingesetzt.

Unsere Anlagen zur thermischen in-situ Sanierungen können vollständig mit regenerativen Energiequellen betrieben werden. Gerade beim Vertragsabschluss für eine Stromversorgung ist dieses einfach umsetzbar. Beim Einsatz mobiler Dampfanlagen mit Dampfleistungen > 100 kg/h ist jedoch derzeit noch die Dampferzeugung mit Öl- oder Gasbrennern wirtschaftlicher.

Die eingesetzte Energiemenge bei unseren TISS bilanzieren wir. Sie hängt maßgeblich vom zu sanierenden Volumen der Schadstoffquelle ab. 

Beim Bodenaustausch wird der Energieaufwand von den Massentransportkilometern dominiert. Massentransportkilometer ist das Produkt aus Bodenmassen und Transportkilometern. Da die ausgehobene Schadensquelle wieder verfüllt werden muss, verdoppelt sich entsprechend die zu transportierende Bodenmasse. 

Es ergibt sich als Faustformel: Mit der bei einer TISS eingesetzten Energie zur Schadstoffquellensanierung lassen sich die Bodenmassen grob 10 bis 25 km weit transportieren. 

Viele Bodentransporte benötigen jedoch 50 km und mehr. Entsprechend höher sind dann bei einem Bodenaustausch die CO₂-Emissionen. Unsere TISS entlasten somit den Straßenverkehr. Zudem wird knapper Deponieraum für belasteten Boden geschont.

Zum Austausch von 1 m² Boden, Feuchtdichte 2 t/m³, Tiefe 12,5 m sind zwei Sattelzüge erforderlich (je 25 t Boden, Aushub + Wiederverfüllen). Wenn der gleiche LKW Wiederverfüllboden mitbringt und kontaminierten Aushub abfährt, ergibt sich eine “Mindesttransportanzahl Bodenaustausch”. Als Faustregel zur überschlägigen Ermittlung der mindestens erfforderlichen Trannsporte bei einem Bodenaustausch lässt sich also abschätzen:

Mindesttransportanzahl Bodenaustausch 
= Fläche der Schadensherdsanierung [m²]
x  Aushubtiefe [m] 
x  Feuchdichte Boden [t/m³]  
/ Ladekapazität des Tranports [t]

Für Sattelzüge (40-Tonner) mit 25 t Ladekapaziität und einer überschlägigen Feuchtdichte des Bodesn von 2 t/m³ vereinfacht sich die die Formel zu:

Mindesttransportanzahl Bodenaustausch 
= Fläche der Schadensherdsanierung [m²]  
x  Aushubtiefe [m]  
/ 12,5 [m³] 

Diese Transporte entfallen bei einer TISS. Aus der Energiemenge einer TISS [MJ] ergibt sich anhand der Bodenmassen [t] eine maximale Transportentfernung [km] (Energieäquivalenz Bodenaustausch zu TISS).

Im Mittel sind bei einer Grundwassersanierung zur Beseitigung von einem Kilogramm Schadstoff die Förderung von 1 Millionen Litern Grundwasser erforderlich. Mit unserer TISS lässt sich das auf grob 5 Promille reduzieren, bei unserer thermisch unterstützen Ölphasenförderung sogar um noch mehr. Denn es gilt:

• verfahrensunabhängig dominieren die Standortrandbedingungen die absolute Grundwasserfördermenge, also den Verbrauch an Grundwasser (Wasserverbrauch),
• standortübergreifend ist der Wasserverbrauch unserer TISS zur Schadensherdbeseitigung geringer als bei konventionellen Grundwassersanierungen.

Der Energieeinsatz bei einer hydraulischen Grundwassersanierung ist in der Literatur bekannt. Den für unsere TISS haben wir exemplarisch für Standorte zwischen 25 und 10.000 m² nachgerechnet.
Es ergibt sich:

• verfahrensunabhängig dominieren die Standortrandbedingungen den absoluten Energieverbrauch,
• standortübergreifend ist der Energieeinsatz unserer TISS zur Schadensherdbeseitigung geringer als bei einer Grundwassersicherung.

Ebenso zeigen die standortübergreifenden Auswertungen die Wirtschaftlichkeit unserer TISS im Vergleich mit hydraulischen Grundwassersanierungen. Daher ist eine Verfahrensumstellung auch nach mehreren Jahren Bodenluftabsaugung oder hydraulischer Grundwassersanierung oft sinnvoll.

Wir beraten Sie gerne bei der Planung und Umsetzung nachhaltiger und effizienter Sanierungen an Ihrem Standort.