{"id":23539,"date":"2025-04-10T10:32:16","date_gmt":"2025-04-10T08:32:16","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/projektdatenbank\/21918-01\/"},"modified":"2025-04-10T10:32:17","modified_gmt":"2025-04-10T08:32:17","slug":"21918-01","status":"publish","type":"projektdatenbank","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/projektdatenbank\/21918-01\/","title":{"rendered":"High-Tech Methoden zur Untergrundsondierung: Praxisrelevante Begleitung und Anwendungsbewertung sondenintegrierter Sensorik unter ingenieurtechnischen Gesichtspunkten"},"content":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n<p>Das Projekt ist Teil des Verbundvorhabens High-Tech Methoden zur Untergrundsondierung.<br \/>\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 Unter-grundsondierung 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 Verbundvorha-ben 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.<br \/>\nDas Einzelvorhaben Praxisrelevante Begleitung und Anwendungsbewertung sondenintegrierter Sensorik unter ingenieurtechnischen Gesichtspunkten ist wesentlicher Bestandteil des laufenden DBU-Verbundprojektes High-Tech Methoden zur Untergrund-Sondierung und dient der Erprobung, Anpassung und Validierung von Vor-Ort einsetzbaren, sensorintegrierten Sondiertechniken. Ziel des Vorhabens ist die Herleitung eines ingenieurtechnischen Anforderungskonzeptes f\u00fcr die praxisrelevante Nutzung der verschiedenen Sensorsysteme, die in den einzelnen Teilvorhaben entwickelt worden sind. Weiterhin soll die Eignung verschiedener Altstandorte als k\u00fcnftige Referenzobjekte gepr\u00fcft und untersucht werden, um diese als Testfl\u00e4chen zur Erprobung und Verifizierung der Sensortechnik nutzen zu k\u00f6nnen. Hierzu soll gleichfalls eine begleitende Laboranalytik an ausgew\u00e4hlten Probenmustern zur Ergebnisvalidierung durchgef\u00fchrt werden.<\/p>\n<p>Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Festlegung der Auswahlkriterien und die Suche nach Referenzstandorten werden zeitgleich erfolgen, um die urspr\u00fcnglich auf drei Etappen verteilten Aufgaben in Phase III des Projektes vollst\u00e4ndig zu l\u00f6sen. Die Vielschichtigkeit der Problemstellungen erfordert eine arbeitsteilige Mitwirkung des Projektkoordinators. Ausgehend von einem vereinfachten Anforderungsprofil, welches zun\u00e4chst nur die Schadstoffklasse, punktuelle Verteilung, Profiltiefen unterhalb von 10 m und den uneingeschr\u00e4nkten Standortzutritt be-inhaltet, werden die Standort-Recherchen auf einer Nord- und einer S\u00fcdschiene verfolgt. Entsprechend der geographischen Lage und Verteilung der Projektpartner werden der Fa. Optimare (LIF-Technik) zusammem mit dem Laser-Labor G\u00f6ttingen und dem GEOZentrum Potsdam sowie der TU-Hamburg-Harburg (GC-Technik) im Norden Test-Standorte zur Sonden-Erprobung zur Verf\u00fcgung gestellt. Im S\u00fcden werden Standorte f\u00fcr die Gassensorik (VEGAS\/Stuttgart, FZK\/Karlsruhe) sowie f\u00fcr die Wassersensorik (IPM\/Freiburg) auf ihre Eignung untersucht. Bislang wird von mindestens jeweils zwei Standorten im Nord- und im S\u00fcdbereich ausgegangen, auf denen zus\u00e4tzlich noch Sondierungen und Analytik zur Bewertung durchzuf\u00fchren sind. Die Standortauswahl erfolgt in enger Abstimmung mit den Umweltbeh\u00f6rden, Landesumweltanstalten und Umwelt\u00e4mtern. Parallel dazu werden Qualit\u00e4tssicherungsma\u00dfnahmen entwickelt und die Aufstellung von Standardarbeitsanleitungen f\u00fcr den Routinebetrieb festgelegt.<\/p>\n<p>Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n<p>Von den urspr\u00fcnglich etwa 20 ausgew\u00e4hlten Standorten verblieben schlie\u00dflich nur noch 10 Standorte, die aufgrund der Auswahlkriterien (z. B. Untergrundaufbau, Schadstoffart, Schadstoffzusammensetzung, Lage und Verteilung der Kontamination, Flurabstand, Messstellendichte), \u00fcberhaupt noch in Frage kamen. Weitere Eignungspr\u00fcfungen sowie die Kl\u00e4rung der genehmigungsrechtlichen Vorgaben und Einholung von Freistellungsbescheinigungen f\u00fchrten in Abstimmung mit den Bundes- und L\u00e4nderbeh\u00f6rden dazu, dass sich insgesamt nur noch drei Standorte f\u00fcr die Vorerkundungsma\u00dfnahmen als zweckm\u00e4\u00dfig erwie-sen haben. In S\u00fcddeutschland standen damit ein Standort (St\u00fcrmlinger Sandgrube) und in Norddeutschland zwei kontaminierte Standorte (Schleswig-Holstein: Gaswerk Rendsburg sowie Hamburg: W\u00e4scherei Jarrestra\u00dfe) als Teststandorte zur \u00dcberpr\u00fcfung der Praxistauglichkeit und Optimierung der Sensorsysteme zur Verf\u00fcgung. Die Feldversuche in S\u00fcddeutschland zeigten, dass die Sensorik selbst bei stark bauschutthaltiger Auff\u00fcllung bis zu einer Tiefe von 7 m erfolgreich einzusetzen war. Weiterhin ist erkennbar, dass die Stabilit\u00e4t der Sensorik von allen Sensorikanbietern im Zuge der 3. und 4. Feldtests weiter optimiert worden ist. Dies gilt eingeschr\u00e4nkt auch f\u00fcr die  Daten\u00fcbertragung und f\u00fcr das Einlass-System, welches noch weiter an die verschiedenen Bodengegebenheiten anzupassen ist. Dies gilt auch f\u00fcr die EFAS-Sonde, deren Hochdruck-Pumpe anf\u00e4llig gegen\u00fcber tonhaltigen getr\u00fcbten Porenw\u00e4ssern oder schwebstoffbelasteten Aquiferen ist. Auch die Wasserdichtigkeit der Trapezgewinde zwischen den einzelnen Gest\u00e4ngeelementen ist noch zu erh\u00f6hen. Hier erscheinen Gewindever\u00e4nderungen und der Einsatz spezieller Dichtungsmaterialien aus der Wehrtechnik zweckm\u00e4\u00dfig. Im Zuge einer kostenneutralen Verl\u00e4ngerung des Projektes bis Juni 2005 werden neben den Gest\u00e4nge-Ver\u00e4nderungen von der Fa. Neumann in Abstimmung mit der TU-Hamburg-Harburg auch ein spezifiziertes Einlass-System bereit ge-stellt, welches die bislang noch bestehenden Probleme der Frittenverstopfung an den Gaseinl\u00e4ssen l\u00f6-sen soll. Insbesondere bei schluffhaltigen Substraten, wie diese auf dem Standort in Hamburg im Untergrund auftreten, kam es beim Abteufen der Sonde immer wieder zu Verschmierungen am Sondenschaft und damit zu Schadstoffverschleppungen. Weitere Versuche zur Anpassung des Einlass-Systems an die verschiedenen Substrate werden daher zun\u00e4chst in Bodens\u00e4ulen mit unterschiedlichen Schadstoffprofilen erprobt, bevor weitere, kostenintensive Messeins\u00e4tze auf Teststandorten erfolgen. Die Feldversuche auf dem ehemaligen Gaswerksstandort in Rendsburg zeigten, dass die Laser-induzierte-Fluoreszenztechnik in der Lage ist, PAK-Gehalte ab 50 mg\/kg (nach Laboranalytik) auch in der ges\u00e4ttigten Zone zu erfassen. Gute Aufl\u00f6sungen erbrachten auch die MOX- und Fluorometer-Sonde, die in den Grundwasser-Messstellen entsprechende Schichtungen lokalisieren konnten. Mit der SAGAS- und KAMINA-Sonde lie\u00dfen sich ebenfalls interpretierbare Signalverl\u00e4ufe f\u00fcr die VOC im Boden nachweisen. Die VOC-Erfassung mit dem Gaschromatographen der TU-Hamburg-Harburg verlief auch in niedrigen Konzentra-tionsbereichen unproblematisch. Hier sind jedoch noch Einfl\u00fcsse von Lagerungsdichte und Porenraum der Substrate auf die Signalbildung und Signalform zu kl\u00e4ren, um je nach Gasdurchl\u00e4ssigkeit und Gasmessvolumen Konzentrationsangaben zur Bodenluftbelastung angeben bzw. errechnen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n<p>Symposium Vor-Ort-Analytik am 30.-31.2004 in Stuttgart Aufbau eines Testfeldes zur Erprobung von Vor-Ort-Methoden<br \/>\nDBU-Tagung Umweltvorsorge am 26.\/27.4.2005 in Osnabr\u00fcck in Form von 2 Postern<br \/>\nAltlastenspektrum (ITVA), April 2005, Heft 2: Ein Ringversuch f\u00fcr Rammkernsondierungen<\/p>\n<p>Fazit<\/p>\n<p>Das Teilvorhaben beweist, dass eine Reihe von Standorten, die urspr\u00fcnglich als geeignet eingestuft waren, durch juristische Vorgaben bzw. technische Einschr\u00e4nkungen nicht genutzt werden konnten. Auch wird deutlich, dass Sensorsysteme, die jahrelang bereits im Labor erprobt sind, nur durch praxisnahe Feldversuche zu einer Anwendungsreife gebracht werden k\u00f6nnen. Zweckm\u00e4\u00dfig ist dabei, derartige Feldtests m\u00f6glichst \u00fcber mehrere Einzeletappen (mindestens 4 Treffen auf verschiedenen Teststandorten pro Forschungsjahr) durchzuf\u00fchren. Nur so ist eine kontinuierlich ablaufende Ger\u00e4te-Optimierung bei den einzelnen Sensorik-Anbietern sicherzustellen. Ein wesentlicher Schritt wird jetzt sein, die feldtauglichen Experimentiersonden nunmehr in eine industrienormgerechte Ger\u00e4tetechnik zu \u00fcberf\u00fchren. Hierf\u00fcr sind jetzt Industriepartner zu finden, die bereit sind, derartige Ger\u00e4teentwicklungen zu \u00fcbernehmen. Hierf\u00fcr bedarf es jedoch auch eines Abnehmermarktes, der sich nur entwickeln wird, wenn eine entsprechende beh\u00f6rdliche Akzeptanz dieser neuen Messtechniken gegeben ist. Diese Akzeptanz auf Beh\u00f6rden und Verbraucherseite l\u00e4sst sich ebenfalls nur durch praxisnahe Versuche an realen Proben sowie Messungen auf kontaminierten Fl\u00e4chen und Paralleleins\u00e4tzen auf Teststandorten erreichen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Das Projekt ist Teil des Verbundvorhabens High-Tech Methoden zur Untergrundsondierung. In 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. 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