Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Das Projekt ist Teil des Verbundvorhabens High-Tech Methoden zur Untergrundsondierung.
\nIn der Bundesrepublik Deutschland werden j\u00e4hrlich ca. 100 ha Land f\u00fcr Siedlung und Verkehr verbraucht, die H\u00e4lfte dieser Fl\u00e4che wird dabei versiegelt. In den letzten 50 Jahren hat sich die Siedlungs- und Verkehrsfl\u00e4che in den alten Bundesl\u00e4ndern nahezu verdoppelt. W\u00e4hrend einerseits neue Gewerbe- und Wohngebiete auf der gr\u00fcnen Wiese entstehen, w\u00e4chst der Anteil an Brachfl\u00e4chen. Ein L\u00f6sungskonzept zur Verminderung des Fl\u00e4chenverbrauchs ist die konsequente Umsetzung eines Fl\u00e4chenrecyclings, also der Wiedernutzung von industriellen, gewerblichen oder milit\u00e4rischen Brachfl\u00e4chen, vor allem im urbanen Bereich. Dies sind in aller Regel altlastverd\u00e4chtige Fl\u00e4chen. Um eine z\u00fcgige und belastbare Erkundung dieser Fl\u00e4chen zu gew\u00e4hrleisten, k\u00f6nnen Analyseverfahren, die vor Ort eingesetzt werden, wichtige Vorteile bringen. Aus diesem Grund hat die DBU das Verbundvorhaben High-Tech Methoden zur Untergrundsondierung gef\u00f6rdert. Ziel des Verbundes war es, konventionelle, handgehaltene bis mittelschwere Sondiersysteme mit kosteng\u00fcnstigen und modernen Sensoren auszur\u00fcsten. Damit sollen bereits bei den Erkundungsarbeiten analytische Signale erzeugt und ausgewertet werden k\u00f6nnen. Das Verbundvorhaben wurde in 14 eigenst\u00e4ndige Vorhaben untergliedert, die organisatorisch klar voneinander abgegrenzt waren und eigene Vorhabensziele beinhalten: AZ 19219, 19220, 19221, 19225, 19229, 19230, 19232, 19233, 19234, 19235, 19281, 21918.
\nIm Einzelvorhaben Entwicklung von Messsystemen zur sensorgest\u00fctzten in situ-Sondierung von Indust-riebrachen sollen bestehende Sensorsysteme in handgehaltene konventionelle Sondierger\u00e4te so eingebracht werden, dass w\u00e4hrend der Erkundungsarbeiten bei der Schadstoffdetektion auf Altstandorten analytische Signale unmittelbar erzeugt, registriert und ausgewertet werden. Dabei kommen unterschiedliche Sensorsysteme f\u00fcr unterschiedliche Schadstoffphasen zum Einsatz: f\u00fcr gel\u00f6ste Schadstoffe im Grund-wasser, f\u00fcr Schadstoffe in Phase (NAPL) und f\u00fcr fl\u00fcchtige Schadstoffe in der Bodenluft. Durch die Nut-zung von Standardsensoren sollen preisg\u00fcnstige und einfach zu handhabende Messsysteme aufgebaut werden. Durch die Verf\u00fcgbarkeit der Daten im Feld kann eine rasche Reaktion auf die Erkundungsergebnisse, z. B. mit einer Messrasteroptimierung, erfolgen. Die Sensoren sollen je nach Aufgabenstellung stoffgruppenspezifische Summensignale liefern, anhand derer eine Absch\u00e4tzung der im Boden vorlie-genden Schadstoffgruppen sowie deren Konzentrationsbereiche durchgef\u00fchrt werden kann. F\u00fcr das Vorhandensein von Schadstoffphase (NAPL) ist ein Ja\/Nein-Signal zur Detektion ausreichend. Ziel ist die gesicherte Beurteilung von Altstandorten hinsichtlich ihres Schadstoffinventars und der kontaminierten Bereiche nach den Grenzwerten der orientierenden Erkundung.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIn der ersten Etappe des Projektes sollen die schon bestehenden Sensorsysteme auf die prinzipielle Eig-nung zur Schadstoffdetektion bei Altstandorten \u00fcberpr\u00fcft werden. Daf\u00fcr wird der Referenzstandort die geeigneten Randbedingungen zur Verf\u00fcgung stellen und der Projektkoordinator die Anforderungen an Sensoren und Sensorsysteme formulieren. In der zweiten Etappe sollen die Sensoren an die Sondiertechnik angepasst werden und die Sondentechnik geeignet modifiziert werden, dass feldf\u00e4hige Ger\u00e4te aufgebaut werden. Diese sollen an zwei Modellstandorten getestet werden. In der dritten Etappe sollen die Vor-Ort-Erkundungsger\u00e4te so weiterentwickelt werden, dass feldf\u00e4hige Prototypen mit entsprechenden Standardarbeitsvorschriften entwickelt werden und von Ingenieurb\u00fcros ohne Spezialisten angewendet werden k\u00f6nnen. Diese sollen an Referenzstandorten f\u00fcr die Praxis getestet werden.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Im Rahmen dieses Forschungsprojektes sind drei in-situ Messger\u00e4te f\u00fcr gel\u00f6ste, gasf\u00f6rmige und Schad-stoffe in Fl\u00fcssigphase entwickelt und als Prototypen realisiert worden. Basierend auf vorhandener Messtechnik sind ein Fluorometer zur Messung von gel\u00f6sten PAK im Grundwasser, ein Bodenluft-Messger\u00e4t und ein Schadstoffphasen-Detektor so weiterentwickelt worden, dass sie innerhalb einer Rammsonde betrieben werden k\u00f6nnen. Dabei werden die Messger\u00e4te von einem Li-Ion-Akku mit Energie versorgt und drahtlos \u00fcber eine Bluetooth- und eine Infrarot-Verbindung ferngesteuert. Dadurch wird die Handhabung der Ger\u00e4te stark vereinfacht und eine Daten\u00fcbertragung auch an entfernte Orte ist m\u00f6glich.
\nDie miniaturisierten Messger\u00e4te werden von Mikrocontrollern gesteuert, die das gesamte System, bestehend aus Probenahme, Datenerfassung und -\u00fcbertragung, steuern und mit einem entfernten Steuerrechner kommunizieren.
\nDie Probleme, die durch die Miniaturisierung der komplexen Systeme und durch die mechanische Beanspruchung beim Rammen entstehen, konnten durch teilweise v\u00f6llig neue Hardwarel\u00f6sungen sowie ent-sprechende Lagerung und Federungen erfolgreich gel\u00f6st werden.
\nDie entstandenen Messsysteme sind mit Schadstoffproben kalibriert und anschlie\u00dfend sowohl in der VEGAS-Versuchshalle an k\u00fcnstlichen Kontaminationen als auch in Feldversuchen an realen Kontaminationen beim Rammen mehrfach praktischen Pr\u00fcfungen in Bezug auf Robustheit und Handhabung unterzogen worden.
\nDie entwickelten Vor-Ort-Messger\u00e4te liefern derzeit nur halbquantitative Einzelstoffmessungen. Zus\u00e4tzlich k\u00f6nnen im Untergrund besonders auf Altlasten weitere, bei der Kalibrierung bisher nicht ber\u00fccksichtigte Stoffe vorkommen, die das Messsignal beeinflussen. Daher m\u00fcssen momentan nach wie vor zus\u00e4tzlich Proben f\u00fcr die Laboranalytik als Referenzmessung zur Quantifizierung der Schadstoffkonzentration gewonnen werden. Weitere Untersuchungen sind n\u00f6tig, um die Messtechnik f\u00fcr das gesamte m\u00f6gliche Stoffspektrum zu validieren. Verbesserungsm\u00f6glichkeiten liegen ebenfalls in der Rettungsm\u00f6glichkeit der Messtechnik im seltenen Fall eines Gest\u00e4ngebruchs. Durch die vor Ort verf\u00fcgbaren Messergebnisse wird eine interaktive Probenahme m\u00f6glich. Hierf\u00fcr sind in Zukunft geeignete Strategien zur sinnvollen und ergebnisgesteuerten Wahl der Sondierpunkte zu entwickeln.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
3.-6.6.2002:\tVorstellung der bei VEGAS entwickelten Messtechniken bei der Woche der Umwelt in Berlin.
\n12.-16.5.2003:\tSpecial Session bei der Conference on Contaminated Soil (CONSOIL) in Gent. Drei Vortr\u00e4ge in Bezug auf die im Verbundprojekt entwickelten Messtechniken.
\n13.-15.5.2003:\tMesse Sensor 2003 in N\u00fcrnberg. Vorstellung des fluorometrischen Messverfahrens mit einem Posterbeitrag.
\n29.10.2003:\tSENSPOL Technical Meeting in Koblenz. Demonstration der schnellen Vor-Ort-Messung mit dem PAK-Fluorometer.
\n30.-31.3.2004:\tSymposium Vor-Ort-Analytik bei VEGAS. u.a. Kurzbeitr\u00e4ge aller Projektpartner.
\n19.-24.5.2004:\tKonferenz und Messe f\u00fcr Chemietechnik ACHEMA in Frankfurt. Vorstellung der Messprinzipien und der bei VEGAS entwickelten und miniaturisierten Prototypen in Vortr\u00e4gen.
\n26.\/27.4.2005\tVeranstaltung Umweltvorsorge, neue Regeln, Pr\u00fcfwerte und Strategien im ZUK, Os-nabr\u00fcck<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Mit den entstandenen Systemen sind Vor-Ort-Messger\u00e4te entstanden, die Messsignale direkt auf dem Standort erzeugen. Hiermit werden eine flexible Vorgehensweise bei der Festlegung der Messpunkte und damit eine ergebnisgesteuerte Sondierung erm\u00f6glicht. Durch die Messung direkt im Boden oder Grundwasserleiter werden Fehler durch Probenahme, -transport und -lagerung bei der Erkundung nahezu v\u00f6llig ausgeschaltet. Zus\u00e4tzlich k\u00f6nnen weitere Informationen, wie Tiefenprofile der Schadstoffverteilung, erfasst werden.
\nDas Projekt hat mit den entwickelten Ger\u00e4ten zu einer deutlichen Verbesserung der Situation bei der Erkundung von kontaminierten Standorten gef\u00fchrt. Es leistet damit einen wichtigen Beitrag zur m\u00f6glichen Wiedernutzung von Brachfl\u00e4chen oder Gefahrenabsch\u00e4tzung bei Chemieunf\u00e4llen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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