Leipzig (agrar-PR) -
Sedimente aus dem Elsterbecken in Leipzig ökologisch behandelt UFZ-Wissenschaftler haben in Zusammenarbeit mit der BAUER Umwelt
GmbH ein naturnahes Verfahren zur Sedimentbehandlung entwickelt und im
Pilotmaßstab getestet. Damit gibt es künftig eine Alternative zur
Deponierung von Gewässersedimenten. Bei dem neuen Verfahren wird das
Sediment je nach Zustand einer Schlammkonditionierung, einem Bioleaching
der Schwermetalle sowie einer Revitalisierung des gereinigten Materials unterzogen.
Sedimente
werden in allen Flüssen mit dem Wasser von der Quelle in Richtung
Mündung transportiert und schließlich ins Meer gespült. Wo der Mensch
wassertechnische Bauwerke errichtete, wird dieser Sedimenttransport
häufig unterbrochen. Die
Sedimente lagern sich ab, beeinträchtigen die Funktion von Stauanlagen oder Einrichtungen zum Hochwasserschutz und
müssen schließlich entfernt werden. Ein konkretes Beispiel ist das Elsterbecken in Leipzig. Hier müssen regelmäßig
Sedimente
entnommen werden, um den Hochwasserschutz der Messestadt zu
gewährleisten. Jährlich werden so mehrere Tausend Kubikmeter Sediment
ausgebaggert, für die es bisher keine sinnvolle Verwendung gab.
Das Vorbild der Natur inspirierte die Forscher zu einer neuen
Methode: Auenböden demonstrieren, dass in der Natur im Laufe der Zeit
aus Flusssedimenten Erde wird. Ein am Helmholtz-Zentrum für
Umweltforschung GmbH - UFZ entwickeltes Verfahren zur Reinigung
schwermetallbelasteter
Sedimente mithilfe von Pflanzen und
Mikroorganismen nutzt im ersten
Verfahrensschritt diesen Effekt. Durch den Einsatz gezielt ausgewählter Pflanzen wird im Zusammenspiel mit
Mikroorganismen in nur einer Vegetationsperiode aus schlammig-pastösem
Sediment ein krümelig-erdiges Material.
Da sich der anthropogene Eintrag von Schadstoffen in die Weiße
Elster in den letzten 20 Jahren drastisch verringert hat, sind die
oberflächennahen
Sedimente wenig belastet und
können nach der Konditionierung mit Pflanzen verwertet werden. Die älteren, tiefer liegenden
Sedimente
sind im Elsterbecken größtenteils mit Schwermetallen kontaminiert, die
teils geogenen Ursprungs aus dem Erzgebirge, teils das Erbe früherer
Industriestandorte am Flussoberlauf sind. Das Gesamtverfahren zur
Reinigung der Gewässersedimente sieht sechs Teilschritte vor: Als
erstes wird das Sediment nach der Korngöße sortiert und dabei der
kontaminierte feinkörnige Anteil von unbelastetem Sand und Kies
getrennt. Anschließend wird das feinkörnige schlammig-pastöse Material
mit Hilfe von Pflanzen in eine krümelig-erdige Form überführt. Die
schwermetallhaltigen
Sedimente können im zweiten Verfahrensschritt mit
Hilfe von
Mikroorganismen von den Schwermetallen befreit werden. "Dieses so genannte
BIOLEACHING
kann prinzipiell auch im schlammigen Zustand durchgeführt werden",
erläutert Dr. Andreas Zehnsdorf vom UFZ. "Das ist aber im Vergleich zur
Behandlung von krümelig-erdigem Material viel teurer." Nachdem die
Schwermetalle von den
Mikroorganismen
in eine lösliche Form gebracht wurden, werden sie mit Wasser
ausgewaschen und im Waschwasser anschließend mit Kalkmilch ausgefällt.
Mit Kalk wird das erdige biologisch verarmte Material neutralisiert und
anschließend mit Kompost, der aus den inzwischen geernteten Pflanzen
gewonnen wurde, revitalisiert. Heraus kommt ein von Schwermetallen
befreites bodenartiges Substrat. "Schadstoffarmes vererdetes Material
könnte direkt als Bodensubstrat für Deponieabdeckungen oder im
Landschaftsbau eingesetzt werden", erläutert Dr. Uwe Schlenker von der
BAUER Umwelt GmbH die Einsatzmöglichkeiten. "Dadurch ist eine
Reduzierung der Entsorgungskosten möglich."
Die Sedimentkonditionierung mit Pflanzen, wird zurzeit gemeinsam vom
UFZ und der BAUER Umwelt GmbH im Bodenreinigszentrum Hirschfeld in die
Praxis überführt. Gefördert wird dieses Vorhaben aus Mitteln der EU
(EFRE) und des Freistaates Sachsen (SMWK) im Rahmen des Projektes
"Großversuch zur Vererdung von Sedimenten des Elsterbeckens Leipzig".
In einem Behandlungsbecken mit einer Fläche von 1.170 Quadratmetern
werden unter anderem unterschiedliche Methoden der Aussaat und
Bepflanzung getestet, um das Verfahren ökonomischer zu machen. Die
Kosten dafür wurden durch die Nutzung spezieller Aussaatvorrichtungen
auf etwa ein Zehntel verringert. Eine dieser Aussaatvorrichtungen wurde
vom UFZ als Gebrauchsmuster geschützt. Außerdem konnte geklärt werden,
wann die Pflanzen am günstigsten geerntet werden sollten. Die
Zusammenarbeit zwischen dem UFZ in Leipzig und der BAUER Umwelt GmbH in
Roßwein beschränkt sich allerdings nicht allein auf dieses Projekt.
Beide Partner können inzwischen auf eine 16-jährige erfolgreiche
Zusammenarbeit bei der Erprobung innovativer Forschungsergebnisse und
deren Überführung in die Praxis zurückblicken. Und auch für die Zukunft
sind weitere gemeinsame Vorhaben geplant.