Nachrüsten einer Deponie mit Dichtungskontrollsystem
Die Nachsorge von stillgelegten und rekultivierten Deponien stellt Landkreise sowie Betreiber vor eine sowohl anspruchs- als auch verantwortungsvolle Aufgabe. Über Jahrzehnte hinweg müssen Deponie und Gelände überwacht und kontrolliert werden, um Emissionen auszuschließen – so auch im niedersächsischen Landkreis Friesland: Die Arbeiten zur endgültigen Stilllegung der Deponie Varel-Hohenberge begannen 2013 und beinhalteten eine aufwendige Sicherung und Rekultivierung. Dabei wurde als zusätzliche Maßnahme ein Dichtungskontrollsystem eingebaut. Das Messsystem „geologger“ der Progeo Monitoring GmbH kontrolliert die Oberflächenabdichtung während des Nachsorgezeitraums und ermöglicht dadurch eine schnelle Erkennung, Ortung und Beseitigung von Leckagen in der Oberflächenabdichtung. Nun wird auch die Südböschung der Deponie mit dem Kontrollsystem nachgerüstet.
Im Norden von Deutschland liegt der niedersächsische Landkreis Friesland. Das beliebte Ferien- und Naherholungsgebiet am Jadebusen zeichnet sich durch seine landschaftliche Vielfalt mit Meer, Wäldern, Wiesen und Mooren aus. Östlich der Stadt Varel – und umgeben von landwirtschaftlichen Nutzflächen – befindet sich das Gelände der ehemaligen Deponie Varel-Hohenberge. Bis Ende 2004 wurden hier Abfälle aus dem südlichen Teil des Landkreises gelagert. Dazu gehören die Stadt Varel sowie die Gemeinden Bockhorn und Zetel. Die Deponie umfasst heute zwei Deponiekörper. Es handelt sich hierbei um eine Altanlage von 1974 mit einer Erweiterung von 1980 sowie eine Neuanlage von 1992. Sie diente der Entsorgung von Hausmüll sowie hausmüllähnlichen Gewerbeabfällen, Spuckstoffen aus der Kartonfabrik, Sperrmüll und sonstigen zugelassenen Abfällen. Nach der vollständigen Verfüllung der Deponie folgte die Setzung des Mülls. Dieser Vorgang dauerte bis ins Jahr 2012. Danach wurde die Deponie fachgerecht abgedichtet und rekultiviert. Diese Arbeiten sind umfassend und notwendig, um schädliche Umwelteinwirkungen durch Deponiegase oder verschmutztes Niederschlagswasser zu verhindern. Über einen Zeitraum von rund 30 Jahren muss die Deponie zudem regelmäßig kontrolliert und überwacht werden. Um das Risiko von Emissionen weiter zu entschärfen und die langfristige Überwachung zu erleichtern, beschloss der Landkreis Friesland bei der Altanlage den nachträglichen Einbau eines flächendeckenden Dichtungskontrollsystems von Progeo.
Deponieüberwachung mit geologger
Das Unternehmen aus Großbeeren bei Berlin bietet intelligente Lösungen zur Dichtigkeitsprüfung und Leckageortung. Zu den vielfältigen Einsatzbereichen des Systems gehört der Umweltschutz. So wird das Kontrollsystem „geologger“ seit langer Zeit erfolgreich bei Mülldeponien eingesetzt. Die Technologie eignet sich für diesen Einsatzbereich besonders, da sie eine zuverlässige und dauerhafte Überwachung der Oberflächenabdichtung und die Ortung von Leckagen ermöglicht. Bei der Nachsorge der Deponie Varel-Hohenberge kommt das System „geologger MPLE Carbon FS“ zum Einsatz. Auftragnehmer und bauausführendes Unternehmen ist die Matthäi Bauunternehmen GmbH & Co. KG mit Hauptsitz im niedersächsischen Verden. Zunächst wurde im Juni 2014 die 51.500 Quadratmeter umfassende Nordböschung des älteren, nördlich gelegenen Deponiekörpers mit dem Monitoring-System ausgestattet. Nun folgte in einem weiteren Schritt die 2014 aus planerischer Sicht vorerst vom Auftrag herausgenommene Südböschung. Der Einbau des Dichtungskontrollsystems umfasst die Hauptfläche mit 26.900 Quadratmetern und die Deponieauffahrt mit 2.600 Quadratmetern.
Sicherung, Kultivierung und Nachsorge
Im Zuge der Sicherungs- und Rekultivierungsmaßnahmen wurde die Oberfläche der Deponie angeglichen und mit einer Abdichtung versehen. Diese setzt sich aus Tragschicht, Kunststoffdichtungsbahn, geotextiler Dränmatte, Sandschutz- und Vegetationsschicht zusammen. Der anwuchsfähige Boden stellt einen dauerhaften und niedrigen Bewuchs sicher, da tiefergehende Wurzelbildung zu einer Beschädigung der Kunststoffdichtungsbahn beziehungsweise Drainage führen kann. Bei der Zersetzung von biologischen Abfällen ohne Sauerstoffzufuhr fallen Deponiegase an. Diese werden mit Hilfe von Brunnen abgesaugt und zukünftig einem Blockheizkraftwerk zur Energiegewinnung zugeführt.
geologger MPLE Carbon FS
Ohne selbst verändert zu werden, wurde die bestehende Abdichtung der Deponie durch „geologger MPLE Carbon FS“ zu einer kontrollierbaren Oberflächenabdichtung nachgerüstet. Das eingebaute System gewährleistet eine Langzeit-Überwachung der Kunststoffabdichtung. Im Regelfall werden dazu eine Vielzahl rasterförmig verlegter Messstellen unterhalb der Kunststoffdichtung und eine geringere Anzahl von Signalelektroden oberhalb der Abdichtung eingesetzt. Die Messstellen bestehen aus MPLE-Kabel (Multi-Punkt-Linear-Elektroden), die in einem Abstand von fünf oder acht Metern einen sogenannten Messabgriff aufweisen – eine Stelle, über die der dauerhafte Erdkontakt hergestellt wird. Die Außenseite der Messabgriffe besteht aus Carbonfasergeflecht. Dabei handelt es sich um ein Material, das besonders gut leitfähig ist. Neben diesen Komponenten wird ein Bezugserder benötigt, der außerhalb der Abdichtungsfläche angeordnet ist. Da bei der Deponie Varel-Hohenberge die Dichtung bereits vor Jahren eingebaut wurde, war es nur möglich, die Komponenten des Dichtungskontrollsystems oberhalb der bestehenden Kunststoffdichtung einzubauen. „Das physikalische Prinzip funktioniert in beiden Fällen. Die Kunststoffabdichtung ist ein elektrischer Nichtleiter. Fließt ein Prüfstrom von den Signalelektroden durch die Dichtung gegen die Erde, kommt es in Folge einer Leckage zu einer geänderten Spannungsverteilung in den Schichten – eine Art lokaler „Kurzschluss““, erklärt Dr.-Ing. Bernd Kallies, Leiter Anwendungstechnik bei Progeo. Anhand der Veränderungen ermittelt das System, ob Schadstellen in der Abdichtung vorliegen und ortet diese. Leckagen, über die Niederschlagswasser in den Deponiekörper gelangt, können auf diese Weise schnell erkannt und gezielt repariert werden.
Fachgerechte Verlegung und Installation
Alle Komponenten des Systems geologger werden vorkonfektioniert auf die Baustelle geliefert. Bis zu 40 Messabgriffe sowie sieben Signalelektroden sind auf einem Kabel installiert. Dieses wird dann auf vorher eingemessenen Kabeltrassen abgerollt. Beim kompletten Neubau einer Abdichtung erfolgt die Verlegung auf der jeweiligen Schichtebene. Bei einer nachträglichen Installation wie auf der Deponie Varel-Hohenberge müssen zunächst – mit Hilfe eines Kleinbaggers – schmale Gräben ausgehoben werden. Darin werden anschließend die Mess- und Signalkabel verlegt. Die Verlegetiefe beträgt etwa 20 Zentimeter über der Kunststoffdichtungsbahn. Im Bodenaufbau befindet sich dort der Übergang zwischen Sandschutz- und Vegetationsschicht. Beim Ausschachten ist dieser Übergang einfach zu treffen und verhinderte die Vermischung beider Schichten. Auch gewährleistete der Abstand Schutz vor einer Beschädigung der Abdichtung im Zuge der Bodenarbeiten. Nach der Verlegung werden sämtliche Kabel aus der Abdichtungsfläche bis zu Schaltschränken – auch Feldverteiler genannt – geführt und dort auf ein Steckersystem aufgeklemmt. In Varel-Hohenberge entschied man sich für eine stichtagsbezogene Messung. Hierbei wird ein mobiles Messsystem an die Steckkontakte im Feldverteiler angeschlossen und eine automatische Messung durchgeführt.
„Mit einer dauerhaften und zuverlässigen Messtechnologie unterstützt das flächendeckende Monitoring-System von Progeo den Instandhaltungsprozess der Deponie – über Jahrzehnte hinweg. Dies minimiert die Emissionsrisiken im Nachsorgezeitraum“, erklärt Progeo-Geschäftsführer Andreas Rödel. Der Aufwand für den nachträglichen Einbau des Dichtungskontrollsystems ist angesichts der anfallenden Bodenarbeiten relativ hoch, jedoch als Alternative zum Bau einer komplett neuen Abdichtung eine wirtschaftliche Lösung.
Die PROGEO Monitoring GmbH mit Sitz in Großbeeren bei Berlin ist der führende Anbieter von Monitoringsystemen für Bauwerksabdichtungen. Die Systeme smartex und geologger erkennen online in Echtzeit Beschädigungen und gewährleisten dadurch eine präzise Instandhaltung sowie einen zuverlässigen Feuchteschutz. Weltweit kommen die Technologien seit mehr als 20 Jahren bei Projekten in den Bereichen Hoch- und Tiefbau sowie im Umweltschutz zum Einsatz. Für ihre kontinuierliche Forschungs- und Entwicklungsarbeit erhielt PROGEO 2014 die begehrte Auszeichnung „Top-Innovator des Mittelstands“.
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