Eine Auswahl unserer Referenzen

Geothermische Wärmespeicher - umweltverträgliche Grundwassernutzung

Um den fossilen Energieverbrauch zu reduzieren, sind unterirdische thermische Energiespeicher (UTES), auch Geothermische Wärmespeicher (GTS) genannt, ein Baustein in der Transformation der Wärmeversorgung und Kühlung. Die Speisung solcher Speicher soll über erneuerbare Energieträger und anderweitige Abwärme erfolgen. Das Grundwasser wird dabei thermisch beeinflusst.

Grundwassersanierung in vier Monaten

Lösemittel im Grundwasser. Eine Nachlieferung von CKW erfolgt aus der bindigen Deckschicht. Ton und Lehm halten hier den Schadstoff nicht dauerhaft zurück. Durch eine schnelle Beseitigung der CKW-Quelle und eine Dampfinjektion in den Akquifer wurde das Grundwasser in wenigen Monaten sauber.

Messsystem zur Windprognose für projektierte Windparks

Verlässliche Winddaten sind das Fundament jeder erfolgreichen Windparkplanung. Konventionelle Messmethoden wie LiDAR oder Anemometer stoßen in bewaldetem, komplexem Gelände oder bei schwierigen Wetterbedingungen an ihre Grenzen – hohe Kosten, technische Limitationen, aufwendige Infrastruktur.

Im Rahmen eines F&E-Vorhabens haben wir ein Messsystem zur Erfassung von Luftdruckschwankungen am Boden entwickelt, umfassend getestet und erfolgreich mit Betriebsdaten von realen Windparks kalibriert. Die Ergebnisse zeigen eine hohe Übereinstimmung mit klassischen Messmethoden – bei deutlich geringerer Infrastruktur.

Vor-Ort-Bewertung der Belastungen bei Bodenluftabsaugung und Immissionspumpversuchen

Seit 1990 ist am Standort das Vorliegen eines Schadensfalls von LHKW in der ungesättigten Bodenzone sowie im Grundwasser bekannt. Mit einer Bodenluftabsaugung und einer Grundwassersanierung wurden über 24 Jahre mehrere Tonnne LHKW aus der ungesättigten Zone und dem Grundwasser entfernt. Trotzdem ist die LHKW-Belastung weiterhin nicht zufriedenstellend reduziert.

Mit kombinierten Bodenluftabsaugversuchen und Immissionspumpversuchen im Grundwasser konnten wir die Quellbereiche lateral und vertikal eingrenzen. Die Erstbewertung erfolgte in unserem mobilen Umweltlabor mit Gaschromatographen und automatisierten Probenahmesystemen unmittelbar vor Ort während der Versuche. Jetzt geht es an die weitere Sanierungsplanung ...

Phytoscreening zur Erkundung von Schadstoffen im Grundwasser und schädlichen Bodenveränderungen

Aus der historischen Nutzung an einem Standort war bekannt, dass in früheren Jahrzehnten schadstoffbelastete Abwässer in offene Grabensystemen abgeleitet wurden. 

Zur Vorbereitung von Bohrarbeiten nutzen wir Phytoscreening, um anhand von Baumkernproben im Wasser gelöste Schadstoffe zu detektieren. Da die Bäume Bodenwasser bzw. oberflächennahes Grundwasser aufnehmen können flüchtigen Schadstoffe in den Baumproben nachgewiesen, wenn vorhanden. Baumproben wurden teils aus Bäumen auch in schlecht bis sehr schlecht zugänglichen Waldbereichen entnommen. Unter anderem wurden die Proben auf Schadstoffe wie Benzol, Chlorbenzol, cis-1,2-Dichlorethen oder 1,4-Dioxan untersucht.

Anhand der Ergebnisse war ein Nachweis von oberflächennahen Eintragsbereichen und eine Ausweisung von Hauptbelastungsbereichen möglich.

Sanierungsaudit einer Sanierungs- und Sicherungsstragegie für ein Raffineriegelände

Der Betrieb einer Raffinerie führte seit den 1960er Jahren zu typischen Verunreinigungen des Untergrunds durch MKW, BTEX sowie in geringerem Umfang durch PAK und Schwermetalle. Die Kontamination betrifft dabei den Boden und das Grundwasser. Zur Gefahrenabwehr wird seit mehreren Jahrzehnten eine Grundwasserabstromsicherung betrieben. Mehrere Zudem wurden mehrere Schadensherde meist mit einem Bodenaustausch beseitigt. 

Zur Erfassung der nach 2026 noch vorhandenen Kontaminationen (Ende der Altlastenfreistellung) wurde eine Sanierungs- und Sicherungsstrategie erarbeitet. Hierzu wurden alle vorhandenen Altlasten dokumentiert und die bereits durchgeführten sowie laufenden Sanierungsmaßnahmen bis einschließlich Ende 2026 berücksichtigt. 

Durch die durchgeführte Untersuchung konnten alle noch vorliegenden Altlasten auf einer Fläche von 220 ha zusammenfassend kartiert werden. Die Schutzgutbetrachtung und Gefährdungsabschätzung ermöglichten eine gezielte Planung der weiteren Maßnahmen.

1. Platz bei den Brownfield24 Awards: TUBA-Grundwassersanierung ehem. Großtanklager Hamburg-Waltershof erfolgreich

Auf dem ehemaligen Großtanklager am Petroleumhafen in Hamburg erstreckte sich auf 10.000 m² eine erhebliche Boden- und Grundwasserbelastung durch Benzin-Kohlenwasserstoffe, BTEX, PAK und weitere Schadstoffe. Lokal schwamm Schadstoffphase auf dem tidebeeinflussten Grundwasser auf.

Die Sanierung des Schadens erfolgte mit unserem TUBA-Verfahren (Dampf-Luft-Injektion). In 17 Monaten wurden über 280 Tonnen Benzin-Kohlenwasserstoffe aus dem Untergrund ausgetragen. Das Projekt ist damit die größe thermische in-situ Sanierung in Europa. Mit Kosten von rund 30 €/t Boden war die Sanierung günstig, mit einem Energieverbrauch unter 40 kWh/kg Schadststoff sehr energiesparend (In der Literatur ist für Pump & Treat ein Median von 850 kWh/kg Schadstoff zu finden).

Besondere Herausforderungen: Betriebsoptimierung und Explosionsschutz bei sehr hohen Schadstofffrachten

Besondere Ehrung: Für das Projekt wurden wir bei den Brownfield24 Awards 2022 mit dem 1. Platz ausgezeichnet.

Ölphasenmobilisierung neben einer Bahnstrecke

Unmittelbar neben einer Bahnstrecke befinden sich im Boden stillgelegte Öltanks aus den 1920er Jahren. Im Umfeld dieser Tanks besteht noch eine Grundwasserbelastung durch PAK und MKW, untergeordnet durch BTEX (Wasserspiegel grob bei 3 m unter Gelände).

In einem Pilotversuch wurden verschiedene Prozesse und Effekte beim Heiz- und Förderbetrieb evaluiert. Der Austrag überstieg den der vorangegangenen Jahre um ein Vielfaches. Die Erkenntnisse werden zur Planung einer Gesamtsanierungsstrategie am Standort herangezogen.

Besondere Herausforderungen: Bahnverkehr und Explosionsschutz

Ölphase mobilisieren

Lehm und Ton speichern das ausgelaufene Öl (Mitteldestillat) im Kapillarsaum. Eine Ölphasenabschöpfung dauert Jahre und Jahrzehnte, da der Boden das zähflüssige Öl nur langsam abgibt. Eine massive Grundwasserverschmutzung ist die Folge.

Mit unserer Heiztechnik lässt sich die Sanierung jedoch erheblich beschleunigen. Der Ölaustrag wird in wenigen Wochen um ein Vielfaches gesteigert und die Sanierung in wenigen Monaten abgeschlossen.

Besondere Herausforderungen: Ölförderung aus bindigem Kapillarsaum, Explosionsschutz.

Thermisch unterstützte Ölphasenmobilisierung zur Grundwassersanierung

Am Standort wurde früher eine Walzerei betrieben. Durch die industrielle Nutzung und einen Ölunfall während des Betriebs gelangte Walzöl unter die Bodenplatte. Hierdurch kam es zu einer erheblichen Belastung des Untergrundes mit Walzöl. Mobile, aufschwimmende Ölphase wurde in den vergangenen Jahrzehnten abgeschöpft. In Summe wurden in zwei Jahrzehnten mehrere hunderte Liter Öl zurück gefördert. Der Öl-Austrag war in den letzten Jahren rückläufig. 

Für die thermische Ölphasenmobilisierung (TISS-EOR) mit dem THERIS-Verfahren wurden mehrere Heizelemente in Boden und Grundwasser eingebaut. Innerhalb von nur 6,5 Monaten wurden 833 Liter Ölphase (ca. 700 kg) sowie 165 kg Kohlenwasserstoffe über die Porenluftabsaugung entfernt. Dies entspricht mehr als 40 % des gesamten Austrags der über 20-jährigen Sanierungslaufzeit – und das in einem Bruchteil der Zeit.

LHKW-Quelle im Grundwasser beseitigt

Altlasten, versteckt im Garten. Das Grundstück war Mitte des 20. Jhd. Teil einer Fabrik für chemische Erzeugnisse (Reinigungsmittel), heute stehen dort Einfamilienhäuser. Die LHKW im Grundwasser werden seit Jahren mit einer hydraulischen Abstromsicherung aufwendig erfasst und das Wasser aufwendig gereinigt (1-2 kg pro Jahr).

Wir haben den LHKW-Schadensherd im Garten mittels THERIS in wenigen Monaten entfernt und so einen dauerhaften Sanierungsbetrieb der Grundwassersicherung (Abstromsicherung) vermieden.

Besondere Herausforderung: Wohnbebauung unmittelbar neben der Sanierungsanlage

Thermische in-situ Sanierung als Notfallmaßnahme nach Schadstoffeintrag

Durch die Leckage einer Lösemittelleitung in einer aktiven Produktionsanlage gelangten 11 Tonnen Dichlormethan in den Untergrund. Aufgrund des engen Zeitrahmens wurde daher die thermische in-situ Sanierung als Sanierungsvariante eruiert. Durch die Standortbedingungen (geringe verfügbare Fläche, eingeschränkte verfügbare Wassermenge), war die Dampfinjektion auf max. 1.000 kg Dampf pro Stunde limitiert. Durch die thermische in-situ Sanierung konnte bereits nach 16 Wochen Betrieb eine Reduktion von 90% der DCM-Konzentrationen im Grundwasser nachgewiesen werden. Entnommene Proben nach der Beendigung der Sanierung bestätigten eine DCM-Reduktion von >95%.

Besondere Ehrung: Das Projekt wurde mit dem Brownfield Briefing Award 2015 in der Kategorie „Best In-situ Treatment“ ausgezeichnet.

LCKW-Sanierung bei hohem Grundwasserstand

Bei einer chemischen Reinigung wurden Boden- und Grundwasserbelastungen durch leichtflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe (LCKW), maßgeblich Trichlorethen (TCE), untergeordnet Tetrachlorethen (PCE) und cis-1,2-Dichlorethen (DCE) bis in etwa 6 m Tiefe festgestellt. Der zu sanierende LHKW-Schadensherd (25 m²) lag im Hof der chemischen Reinigung. Die chemische Reinigung wurde während der Sanierung weiter betrieben. Die Platzverhältnisse für die Grundwassersanierung waren daher und durch die angrenzenden Gebäude und Flurstücksgrenzen beengt.

Aufgrund der Nähe zu einem Oberflächengewässer lag der Grundwasserspiegel bereits in 1,5 m bis 2 m Tiefe. Dennoch konnte der Schadensherd mit dem THERIS-Verfahren erfolgreich in wenigen Wochen entfernt werden. Eine Nachlieferung von LCKW in die Grundwasserfahne erfolgt jetzt nicht mehr. Die Schadstoffkonzentrationen in der Fahne haben sich bereits unmittelbar nach der Sanierung deutlich verringert.

Altlastenfreistellung nach CKW-Sanierung

Über 25 Jahre Brache nach der Aufgabe der Lederwarenfabrik. Das Gebäude ist ein schützenswertes Denkmal. Der Aushub ist vom angrenzenden Gebäude behindert.

Mit einer in-situ Sanierung wurde der CKW-Herd im Innenhof zuverlässig in zwei Monaten entfernt. Die Altlastenfreistellung erfolgte zeitnah und der Weg für den neuen Investor war geebnet.

Besondere Herausforderung: Beengte Platzverhältnisse bei der Sanierung zwischen Gebäuden, unterirdischen Tankanlagen und erdverlegten Leitungen

CKW-Sanierung unter Gebäude

Vor der Sanierung bereichsweise Raumluftbelastung durch Lösemittel. Wohnnutzung in allen Gebäuden um den Schadensherd herum.

Wir sanieren im Bestand bei Erhalt von Wohnraum. Schnell und sicher wurde die CKW-Quelle auch unter dem Gebäude beseitigt. In vier Monaten war der Sanierungsbetrieb abgeschlossen.

Besondere Herausforderung: Schnelle Sanierung unter und neben mehreren Gebäuden bei Erhalt der Wohnnutzung

Lösung: Kombination von THERIS-Verfahren (feste Wärmequellen) und TUBA-Verfahren (Dampf-Luft-Injektion)

Thermische Sanierung neben Wohn- und Geschäftshaus

Durch den Betrieb einer chemischen Reinigung waren Lösemittel in den Untergrund gelangt. Durch das zuständige Landratsamt wurde eine Sanierung des Schadens gefordert.

Mittels einer Kombination aus festen Wärmequellen und Dampf-Luft-Injektion, konnte der Schaden innerhalb von ca. 4 Monaten entfernt werden. Eine besondere Herausforderung waren hierbei die beengten Platzverhältnisse und der Anwohnerschutz.

Etwa zwei Jahre nach der Sanierung wurde der Standort aus der Überwachungspflicht entlassen. Der Standort gilt als saniert und wurde aus dem Altlastenkataster entlassen.

Grundwassersanierung erfolgreich abgeschlossen

Leichtflüchtige, halogenierte Lösemittel, vornehmlich Tetrachlorethen (PCE) gelangten bei einer ehem. chemischen Reinigung in Boden und Grundwasser. Unter den Terrassenablagerungen befindet sich Festgestein des Keuper (Sandsteinlagen und entfestigten Schluff- und Tonsteine). Diese Abfolge bildet einen komplexen Poren- / Kluftgrundwasserleiter mit einem Grundwasser-Flurabstand von etwa 8 m. Die LHKW-Quellen lagen zwischen 6,5 und 13,5 m u.GOK mit Grundwasserbelastungen von bis zu 20.000 µg/l PCE.

Die Schadensherde wurden mit einer Kombination von TUBA- und THERIS-Verfahren innerhalb von 6 Monaten entfernt (450 kg PCE ausgetragen).

Besondere Ehrung: Für die nach unserer Grundwassersanierung umgesetzte Projektentwicklung wurde Hamburg Team bei den Brownfield24 Awards 2022 mit dem 1. Platz in der Kategorie "Bestes Wohn- und Quartiersprojekt" ausgezeichnet. Wir gratulieren und freuen uns, dass wir mit unserer Sanierung einen nachhaltigen Beitrag zu diesem erfolgreichen Flächenrecycling leisten konnten.

Dampfinjektion in Klüfte

Am ehemaligen Verbrennungsplatz Biswurm in Villingen-Schwenningen wurden Lösemittel (chlorierte Kohlenwasserstoffe, CKW), Altöl, Lack und diverse Industrieabfälle gesammelt und verbrannt. Mit unserer Dampfinjektion in die Klüfte wurden rund 5 Tonnen Schadstoff aus dem Kluftgestein und dem Grundwasser entfernt.

Bodensanierung und Rohbau zeitgleich

Termindruck. In fünf Monaten muss der Rohbau für die neue Halle fertig sein. Aber unter dem Altgebäude befindet sich ein CKW-Schaden bis in 8m Tiefe.

Kein Problem. Ohne Bodenaushub wurde der Schadensherd thermisch saniert. Der Rohbau für die neue Halle wurde zeitlich parallel dazu termingerecht erstellt.

Auf dem ehem. Sanierungsfeld steht heute eine 120 Tonnen schwere Spritzgussanlage.

Besondere Herausforderungen: Schnittstellenmanagement zw. Sanierungsbetrieb, Tiefbau (Fundamentieung) und Hochbau

Thermische In-Situ-Sanierung zur Verbesserung einer Mehrphasen-Extraktion (MPE)

An einem ehemaligen Produktionsstandort zur Herstellung elektronischer Steuergeräte und Sensoren gelangten Lösemittel produktionsbedingt in Boden und Grundwasser. TCE (Trichlorethen) als Hauptschadstoff lag als Schwerphase vor (DNAPL). Zur Förderung der TCE-Phase wurde im Jahr 2013 eine Anlage zur Mehr-Phasen-Extraktion (MPE) in Betrieb genommen. Innerhalb von 3 Jahren wurden mit der MPE rund 8.500 kg TCE entfernt. Erwartungsgemäß ging der Austrag an mobilisierbaren TCE im Verlauf der MPE-Sanierung zurück. Die Wirtschaftlichkeit der konventionellen MPE-Sanierung wurde kritisch hinterfragt. Im Jahr 2016 wurde aufgrund dieses rückläufigen TCE-Austrags entschieden, die Wirtschaftlichkeit der bestehende MPE-Sanierung durch die Ergänzung mit einer thermischen in-situ Sanierung (TISS) zu steigern. Innerhalb von 10 Monaten wurden so zusätzlich 1.520 kg TCE mit dem THERIS-Verfahren entfernt.

Besondere Ehrung: Das Projekt wurde mit dem Brownfield Briefing Award 2017 in der Kategorie „Best In-situ Treatment“ ausgezeichnet.

Zwei Grundwasserleiter, ein Stauer dazwischen

Zwei Grundwasserstockwerke (Sand, Sandstein) und der dazwischen liegende Stauer (Ton) waren erheblich mit flüssigen Schadstoffen belastet. In vier Monaten war die Sanierung der Quelle ohne Aushub bis in 18 m Tiefe abgeschlossen.

Besondere Herausforderung: Zeitgleiche thermische Sanierung von zwei getrennten Aquiferen und dem trennenden Aquitard

Lösung: Kombination von TUBA-Verfahren (Dampf-Luft-Injektion) und THERIS-Verfahren (feste Wärmequellen)

Besondere Ehrung: Das Projekt wurde bei den britischen Brownfield Briefing Awards 2011 mit einem "highly commended" in der Kategorie "Best In-situ Treatment" ausgezeichnet.

Flächeninanspruchnahme reduzieren und den Verbrauch der Ressource Fläche mindern. Beim REFINA-Forschungsprogramm Kleine und mittlere Unternehmen entwickeln kleine und mittlere Flächen (KMUKMF) stand ein schnelles Flächenrecycling von innerstädtischen Grundstücken bis 5 ha im Fokus. Gerade in den Innenentwicklung von Städten und Gemeinden bieten diese Flächen ein erhebliches Potenzial. Ziel des Vorhabens war die Entwicklung von Strategien und Methoden, um in der Stadtplanung diese Potenziale zu erfassen und zu nutzen. Die Ansprache von Grundstückseigentümern und Investoren ist hierbei ein wichtiger Baustein.

Den Verbrauch der Ressource Fläche mindern um die Flächeninanspruchnahme zu reduzieren. Beim REFINA-Forschungsprogramm KOSAR sollten Investoren für problematische Brachflächen interesiert werden. Problematische Brachflächen sind hierbei u.a. durch schädliche Bodenverunreinigungen und Grundwasserbelastungen z.B. aus einer gewerblichen oder industriellen Vornutzung gekennzeichnet. Der verbesserte Zugang erfolgt in einem besonderen Pool von Brachflächen für Investoren. Zum Flächenrecycling werden Brachen nach der kostenoptimierten Sanierung als Reserveflächen zusammengefasst (KOSAR).

Im Auftrag des Bundesamtes für Bauwesen und Raumordnung führten das Kompetenzzentrum für interdisziplinäres Flächenrecycling (CiF e. V.), die Saxonia GmbH Freiberg in Kooperation mit reconsite eine Konferenz zum Thema Flächenrecycling in Stadtumbauregionen durch. Wir zeichneten dabei insbesondere für die wissenschaftliche Begleitung der Tagung verantwortlich.