Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Untersuchung von Mischungen aus Ton mit industriellen Reststoffen auf Eignung als Alternativmaterial zur Mineralischen Dichtung f\u00fcr eine Oberfl\u00e4chenabdichtung nach TA Siedlungsabfall. Festgestellt werden sollen die geeignetsten industriellen Reststoffe, deren Einbauparameter sowie die Wirkungsweise der daraus hergestellten Oberfl\u00e4chenabdichtung. Ziel des Vorhabens ist die Findung genehmigungsf\u00e4higer Materialkombinationen zur Nutzung als alternatives Dichtmaterial, die damit verbundene Reduzierung von Abf\u00e4llen zur Beseitigung (nach Kreislaufwirtschaftsgesetz) und die Einsparung an Deponieraum sowie die Schonung nat\u00fcrlicher Tonressourcen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Rahmen der Umgestaltung der Hausm\u00fclldeponie Untitz (Gera) wurden im Bereich der Peripherie je f\u00fcnf Versuchs- und Pr\u00fcffelder mit einer Gesamtfl\u00e4che von ca. 14.000m\u00b2 zur Untersuchung von zur TASI alternativen Deponieoberfl\u00e4chenabdichtungssytemen angelegt. Die dabei eingesetzten Mischungen aus Ton und industriellen Reststoffen wurden im Institut f\u00fcr Bau- und Grobkeramik Weimar GmbH auf die in der TASI festgelegten labortechnischen Einbauparameter untersucht und aufgrund der erzielten Ergebnisse zum Einbau freigegeben. Die baulichen Ma\u00dfnahmen wurden im Mai 1996 abgeschlossen. Die dabei ermittelten technischen Parameter zum Einbau der Materialien wurden in einer Dokumentation f\u00fcr eine sp\u00e4tere Nutzung festgehalten.
\nZur Realisierung der \u00dcberwachung der Probefelder wurde ein Untersuchungsprogramm erarbeitet, welches die regelm\u00e4\u00dfige Erfassung der Niederschlags- und Sickerwassermengen, die Durchf\u00fchrung von Nivellements zur Setzungskontrolle sowie das Anlagen von Sch\u00fcrfen zur \u00dcberpr\u00fcfung des Langzeit-verhaltens der Abdichtungsmaterialien vorsieht.
\nBei Vorliegen ausreichender Messreihen (bezogen auf gleiche Zeitverl\u00e4ufe) werden die Ergebnisse auf Plausibilit\u00e4t und auf die Umsetzbarkeit in die gro\u00dftechnische Praxis \u00fcberpr\u00fcft und sowohl f\u00fcr den Antragsteller als zuk\u00fcnftigen Nutzer der Ergebnisse als auch f\u00fcr weitere potentielle Nutzer dokumentiert.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Zur Messung des Wasserabflusses unterhalb der mineralischen Dichtschicht wurden Lysimeterfelder der Gr\u00f6\u00dfe 10x10m beim Aufbau der Probefelder eingebaut. Es erfolgte eine st\u00e4ndige Messung der Niederschlagsmengen, der Verdunstung und der von den verschieden belegten Feldern gemessene Sickerwasserabfluss. Aus allen Kurven kann ein jahreszeitlicher Gang abgelesen werden. Der Sickerwasserabfluss in den unterschiedlich belegten und verdichteten Probefeldern ist jedoch differenziert zu betrachten. Weiterhin ist zu beobachten, dass nach intensiven Niederschl\u00e4gen ein Anstieg der Sickerwassermenge mit einer Verz\u00f6gerung von 2 Monaten auftritt. Diese Beobachtung gilt f\u00fcr alle Felder. Jedoch ist die gemessene Sickerwassermenge der einzelnen Felder sehr unterschiedlich.
\nZur Untersuchung des Schichtgef\u00fcges auf Durchwurzelung und Risse, sowie zur Ermittlung von bodenphysikalischen Parametern wie der Dichte, Wassergehalt, Trockendichte, Verdichtungsgrad, Wasserdurchl\u00e4ssigkeit, Feinstkornanteil, Flie\u00dfgrenze, Ausrollgrenze, Plastizit\u00e4ts- und Konsistenzzahl wurden Sch\u00fcrfe angelegt.
\nDie Rekultivierungsschicht auf den einzelnen Feldern weist eine kr\u00fcmlige und homogene Struktur auf. Das Gras durchwurzelte die Rekultivierungsschichten nicht. Die Drainmatten lie\u00dfen weder Falten noch Risse erkennen. Am Wirrgelege waren keine Deformationen und Durchn\u00e4ssungen festzustellen.
\nBei einem Schurf erfolgte eine Aufgrabung bis zur KDB im Lysimeterfeld. Die visuelle Begutachtung der unter der mineralischen Dichtung auf der KDB verlegten 2. Drainmatte war wesentlicher Bestandteil der Untersuchungen. Die Drainmatte zeigte unter der Auflast von 1,65m Erdreich mit 0,7m Caaschwitzer Ton deutliche Verformungserscheinungen. Das Wirrgelege ist von einer urspr\u00fcnglichen Dicke von 10mm auf weniger als die H\u00e4lfte (3 bis 4mm) zusammengedr\u00fcckt worden. Dieser Wert entspricht in etwa der Materialst\u00e4rke des gelegten Drahtgeflechtes. Zur Untersuchung des sicheren Wasserabflusses werden beim Anlegen der Sch\u00fcrfe im Jahre 1999 entsprechende Versuche durchgef\u00fchrt.
\nZusammenfassend kann auch hier festgestellt werden, dass das Aufbringen einer mineralischen Dichtung vor Beendigung der Setzungen nicht empfehlenswert ist. Die mineralische Dichtung ist ausschlie\u00dflich zur Endabdeckung geeignet.
\nEin Vergleich der Sickerwasserkurven mit der Niederschlagskurve (Summe aller in einem Monat gefallenen Niederschl\u00e4ge) zeigt eine Verz\u00f6gerung des Wasserabflusses um etwa 8 Wochen. Diese Verz\u00f6gerung ist mit kf-Werten zwischen 1 x 10-10 bis 5 x 10 -12 erkl\u00e4rbar. Es ist jedoch nur dann ein verst\u00e4rkter Sickerwasserabfluss zu messen, wenn die Verdunstungsrate geringer als die gefallene Niederschlagsmenge im Beobachtungszeitraum ist. Das erkl\u00e4rt, warum in den Monaten 06\/97 bis 11\/97 kein Sickerwasserabfluss messbar war. Die gemessenen Verdunstungen waren teilweise erheblich gr\u00f6\u00dfer als die Niederschlagsmenge. In der Oberbodenschicht wurde nur bis zu einer Tiefe von etwa 10 cm Kompost eingemischt. Eine Erh\u00f6hung dieser Schicht auf 30 cm wird als g\u00fcnstig angesehen. Ein h\u00f6her organischer Anteil im Boden verhindert die Verdunstung und verringert die Versickerung bzw. verz\u00f6gert die Wasserabgabe.
\nUnter den zahlreichen Faktoren, die die Feldkapazit\u00e4t eines Bodens beeinflussen, nimmt die organische Masse eine Schl\u00fcsselstellung ein, d.h. das Wasserspeicherverm\u00f6gen steigt mit der Zunahme an organischer Masse, d.h. anfallende Wassermengen werden l\u00e4nger und in gr\u00f6\u00dferer Menge festgehalten. Weiterhin verringern sich die Sickerwassermengen im Vergleich zu Naturb\u00f6den. Durch den Aufbau mit Flachwurzlern k\u00f6nnte dieser Trend noch verst\u00e4rkt werden.
\nIm Rahmen der weiterf\u00fchrenden Untersuchungen werden in unterschiedlichen Tiefen Bodenproben zur Bestimmung des Gl\u00fchverlustes entnommen. Damit kann eine Bestimmung und nachfolgend die Optimierung des organischen Anteils im Boden vorgenommen werden.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Auf Basis der ermittelten bodenmechanischen Kennwerte in den Beprobungspunkten der Felder A bis E ist einzusch\u00e4tzen, dass die aufgebauten Dichtschichten der Probefelder den Anforderungen als Oberfl\u00e4chenabdichtung gem\u00e4\u00df der TA-Siedlungsabfall und dem Th\u00fcringer Deponiemerkblatt entsprechen.
\nEin durch Kompost oder eventuell durch Kl\u00e4rschlamm modifizierter Naturboden und eine andere Vegetation mit gr\u00f6\u00dferer Verdunstungsrate stellen eine m\u00f6gliche L\u00f6sung f\u00fcr die Zukunft dar, die ohne TA-Siedlungsabfall-Konformit\u00e4t, die Funktionsf\u00e4higkeit einer Oberfl\u00e4chenabdichtung mittels mineralischer Dichtung zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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