Projekt 11149/01

Neuartige Rekultivierungsböden aus gereinigten Altlasten, Abfällen und biogenen Zusatzstoffen

Projektträger

Rekultivierung und Recycling Borna (RRB) GmbH
Deutzener Str. 73
04552 Borna
Telefon: 03433/205107

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

In den Ballungsgebieten der ostdeutschen Grundstoffindustrie befinden sich großräumige Altlastflächen, Asche- und Rückstandsdeponien, Industriebrachen, Halden und Tagebauflächen für deren Sanierung der übliche Auftrag von 1 m Kulturboden regional nicht möglich ist. Ziel des Projektes ist die Herstellung von Rekultivierungsböden aus gereinigten Altlasten, Abfällen und biogenen Zusatzstoffen, die in ihren physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften weitgehend die Parameter von Kulturböden erfüllen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenThermisch bzw. mikrobakteriell gereinigte Böden wurden entsprechend ihres vorgesehenen Verwendungszwecks auf Plateauflächen bzw. Hanglagen mit nativ-organischen verwertbaren Reststoffen intensiv durchmischt. Nach etwa 3-wöchiger Zwischenlagerung verbunden mit mehrmaligen maschinellen Umsetzen erfolgte, nach vorheriger Beprobung und Bodenuntersuchung gemäß den landesrechtlichen Vorschriften, der bodenschonende Auftrag auf dem Versuchsfeld mit 1 m Mächtigkeit. Vegetationsabhängig wurden auf den Prüfgliedern des Feldversuches rekultivierungsspezifische Anpflanzungen und Ansaaten durchgeführt. Im 3-jährigen Feldversuch wird die Näherung physikalischer, chemischer und biologischer Eigenschaften der neuartigen Rekultivierungsböden an die vergleichswerten Bodenfruchtbarkeitskennziffern der Rekultivierung im Braunkohlebergbau für den Bereich Ackerkrume 30 cm und den Unterboden untersucht. Als Vergleichsparzelle wurde ein zusätzliches Prüfglied Kulturboden der Bodengruppe 3 unbehandelt in den Feldversuch aufgenommen. Für den Nachweis ausreichender pflanzenverfügbarer Nährstoff- und Humusgehalte sowie die Entwicklung der Mikro- und Mesofauna sollen die 3-jährigen Untersuchungen sichere Erkenntnisse bringen. Die Herausbildung der physikalischen Bodenfruchtbarkeitskennziffern insbesondere eines stabilen Bodengefüges kann nach 3 Jahren prognostiziert werden, bedarf jedoch weitere Untersuchungen, die von der RRB GmbH Borna weitergeführt werden.


Ergebnisse und Diskussion

Die dreijährigen Ergebnisse aus den Ansaat- und Pflanzenversuchen entsprechen insgesamt den Erwartungen. Aufgrund der relativ hohen pH-Werte aller Prüfglieder zeigten säureliebende Pflanzen, wie z.B. verschiedene Lupinearten, keine befriedigenden Ergebnisse. Sehr gute Ergebnisse wiesen hingegen alle angebauten Gräser und auch Sommerölsaaten auf. Ein Anbau von Feldpflanzen zur Nahrungsgüter und Futtergewinnung scheidet aus, da sowohl biologische als auch thermisch gereinigte Böden die Anforderungen der Länderarbeitsgemeinschaft Abfall an die Zuordnungswerte für Kulturboden(ZO) nicht erfüllen, zum anderen im Hintergrund von Flächenstillegung bester Ackerböden eine landwirtschaftliche Nachnutzung von Kulturersatzböden nicht zu rechtfertigen wäre. Eine spezifische von Tod Fruchtfolge zum Abbau nachwachsender Rohstoffe wäre theoretisch denkbar, erscheint jedoch gemessen an den Herstellungs- und Aufbringungskosten ökonomisch nicht vertretbar und war aus diesen Gründen kein Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen.
Unter Vermeidung von Bodenverdichtungen beim Bodenauftrag wiesen anspruchslose Flurgehölze (Hundsrose, Schlehe, Weiß- und Rotdorn sowie Ginster) die besten Anwüchse auf. Besonders muss auf einen schonenden Bodenauftrag zur Vermeidung von Bodenverdichtungen geachtet werden.
Zur Verbesserung des Anwuchses hat sich auf dem biologischen gereinigten Boden eine Zugabe von bis zu 20 Masse % Kompost als einmalige Pflanzlochdüngung bewährt.
Im Ergebnis der chemischen Bodenuntersuchung wird eine ausreichende Grundversorgung der Feldversuchsflächen mit den Makronährstoffen Stickstoff, Phosphor und Kalium nachgewiesen. Ab dem zweiten Anbaujahr bedürfen biologisch gereinigte und Kulturböden beim Feldanbau einer jährlichen N- Düngung von 120kg/ha. Mit organischen Düngestoffen versetzte thermisch gereinigte Böden benötigen mittelfristig keine Düngung. Bei der Zugabe von Komposten aus biogenen nativen Reststoffen ist zur Vermeidung zu hoher Makronährstoffanteile, insbesondere Stickstoffe, eine Limitierung der Kompostbeigaben auf 15 bis 20 Masse % zu beachten. Problemlos zeigte sich die Einstellung einer vegetationsfreundlichen Bodenreaktion im überwiegend alkalischen Bereich. Calcium und Magnesium waren auf allen Bodenprüfgliedern von Versuchsbeginn an ausreichend vorhanden. Die Einsparung von Makronährstoffen (N, P, K,) und Kalk stellen einen wesentlichen Faktor für die ökonomische Beurteilung neuartiger Rekulti-vierungsböden dar.
Physikalische Bodenuntersuchungen weisen eine weitgehende Normalität im Vergleich zu bekannten Versuchsergebnissen auf gewachsene Böden aus, wobei die hohe Flügelscherfestigkeit zu einer hohen Erosionsfestigkeit der biologischen und thermisch gereinigten Böden führte, die auf die Verwendung von Hangabdeckung hinweist.
Zur Verminderung der Bodendichte können bis zu 10Masse % feingeschreddertes, schadstofffreies Naturholz, speziell bei Hangabdeckung, verwendet werden. Physikalische Kennwerte, wie z.B. die Bodendichte, der Sättigungsgrad und die Wasserdurchlässigkeit zählen zu den stabilen, schwer veränderbaren Bodenfruchtbarkeitskennziffern, deren Veränderungen in 3 Jahren nicht signifikant bestimmt werden können.
Faunistische Untersuchungen erbrachten den Nachweis für eine relativ hohe biologische Belebtheit insbesondere des thermisch gereinigte Bodens als eine wesentliche Voraussetzung der Bodenentwicklung. Von Interesse sind die Artenspezifität und ihre Häufigkeit sowohl aus den Bodenproben als such durch die Fangergebnisse. Die Untersuchungen sind aufgrund ihrer Einmaligkeit nicht signifikant. Es bedarf zu einer wissenschaftlichen Aussage weitergehende Untersuchungen. Mit den durchgeführten Feld- und Pflanzenversuchen konnte eine deutliche Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit auf allen Prüfgliedern festgestellt werden, ohne dass die erreichten Ergebnisse insbesondere der physikalischen und biologischen Bodenuntersuchungen Anspruch auf Signifikanz erheben können. Das ergibt sich aus den unterschiedlichen klimatischen Einflußfaktoren auf den Grad und die Art des Bodenlebens.
Aus ökonomischer Sicht ist eine wesentliche Erkenntnis die, dass aufgrund der bestehenden Preislage für Abfallstoffe und der Verfahrenkosten für die Herstellung der neuartigen Rekultivierungsböden der geldwerte Vorteil bei der Entgegennahme verwertbarer biologischer Abfälle die Verfahrenkosten finanziell nicht deckt. Um den Kostenaufwand zu minimieren und gleichzeitig alle standörtlichen Bedingungen zu erfüllen, werden standortspezifische Einzelfallregelungen zur Diskussion gestellt. Diese Regelungen sollen sowohl die geltenden Bodenrechtsvorschriften als auch die relevanten chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften des Bodens sowohl vom Bodenauftrag als auch von der vorhandenen Auftragsfläche her beinhalten. Das setz sowohl umfassende Kenntnisse der zu sanierenden Standorte, aus der Sicht der Eigentümer bzw. Bewirtschafter als auch spezifisch bodenkundliches Wissen bei den Hersteller der Rekultivierungsböden voraus. Gestützt auf rechtsverbindliche Laborateste der Ersatzkulturböden sowie aller Ausgangsstoffe (z.B. Tagesatteste der thermisch gereinigten Böden) und unter Einbeziehung der zuständigen Fachbehörden sind standortspezifische Einzelfallentscheidungen zu treffen, die auch eine differenzierte Preisfeststellung enthalten.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Das Versuchskonzept und erste Ergebnisse wurden zunähst mit den Bodenherstellern Umweltschutz Nord GmbH (bis 1997 BROERIUS) und der Espenhainer Bodensanierung ESBO besprochen und erste Diskussionen zur Verwendung neuartiger Rekultivierungsböden mit speziellen Behörden ( STUFA Leipzig, Bergamt Borna auf Veranlassung der LMBV/Länderberich Sachsen/Thüringen durchgeführt. In Vorlesungen, u.a. an der Fachhochschule Merseburg und der FAA Borna wurden den Studenten und Lehrgangsteilnehmer theoretisch und praktische Kenntnisse zum Projekt vermittelt.


Fazit

Zusammenfassend kann aus den dreijährigen Versuch geschlußfolgert werden, dass es grundsätzlich möglich ist, biologisch und thermisch dekontaminierte Böden nach entsprechender Behandlung als neuartige Rekultivierungsböden auf Industriebrachen der ehemaligen Grundstoffindustrie zum Einsatz zu bringen. Die im Versuch erreichten Ergebnisse der Ansaaten und Gehölzpflanzungen, der chemischen, physikalischen und biologischen belegen naturwissenschaftlich die Wertschätzung einer starken Annähe-rung der Bodeneigenschaften im Vergleich zu Kulturböden. Die ökonomische Einschätzung des Projektes ist auf die Grenzen des Südraumes Leipzig beschränkt.