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DFG-Senatskomission für Zukunftsaufgaben der GeowissenschaftenDFG-Senatskomission für Zukunftsaufgaben der Geowissenschaften
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3.4 – Sanierung von Altlasten aus Industrie und Bergbau

Altlasten sind frühere Ablagerungen, die unter anderem Flächen verbrauchen und Boden und Gewässer schädigen. Altlasten können sich zum Beispiel auf alten Industrie- und Gewerbegrundstücken oder in Deponien befinden. Auch frühere Bergbaubetriebe und Halden zählen zu den Altlasten.

Die meisten Länder mit einer industriellen Geschichte haben die Problematik von Industriealtlasten erkannt und Grundlagen für staatliche und private Maßnahmen geschaffen, um Altlasten zu finden und zu sanieren. Die Maßnahmen zielen darauf, Industrie­alt­lasten und altlastverdächtige Flächen zu erfassen, sie zu untersuchen, gegebenenfalls zu sanieren und Vorsorgemaßnahmen zu treffen. Dank moderner Untersuchungs- und Partizipationsmethoden ist es meist möglich, einen Konsens über den Umgang mit dem Gefährdungspotenzial der Altlasten für die Umwelt und die Gesellschaften zu erreichen und einvernehmlich zu entscheiden, ob eine Sanierung notwendig ist bzw. Folgemaßnahmen ergriffen werden müssen. Oft ist eine Sanierung jedoch schwer zu finanzieren, insbesondere wenn der Verursacher nicht ermittelt werden kann oder zahlungsunfähig ist.

Industriealtlasten unterscheiden sich von Bergbaualtlasten dadurch, dass es sich dabei meistens um hochkontaminierte Industrieflächen mit eingrenzbaren Quellen handelt. Häufig müssen die verunreinigten Böden und Industriestrukturen abgetragen und auf eine Sondermülldeponie gebracht werden, um solch einen Standort zu sanieren. Anlagen, in denen mineralische Rohstoffe aufbereitet werden, insbesondere die metallurgischen Betriebe wie Hütten, Rös­ter oder Kokereien, weisen die Charakteristika einer Industriealtlast auf.

Industriealtlasten

Bei Bergbaualtlasten hingegen handelt es sich oft um großflächige Ablagerungen meist relativ gering kontaminierter mineralischer Materialien oder um großvolumige Ablagerungen schwermetallhaltiger Minerale, besonders Sulfide. Aufgrund ihres Schwermetallgehalts, der giftigen Stoffe, die zur Aufbereitung verwendet werden, und ihres Potenzials, Säuren zu bilden, stellen sie eine Wassergefährdung dar. Weitere Umweltrisiken können entstehen, wenn Aufbereitungsabgänge sehr feinkörnig vorliegen und nicht sachgemäß gelagert werden. Dann kann es zu Staubemissionen, verstärkter Erosion oder Gasemissionen kommen.

Bergbaualtlasten

Eine Grundwassergefährdung geht auch von alten, offen gelassenen Gruben aus. Häufig liegen diese unterhalb des Grundwasserspiegels oder im Bereich des Sickerwassers. Durch Oxidation und Lösevorgänge kann das Wasser Schwermetalle aus dem Altbergbau freisetzen.

Alte Gruben und Halden sind zudem teilweise geomechanisch nicht stabil und können auch dadurch ein Sicherheitsrisiko darstellen. Durch Senkungsvorgänge oder Rutschungen kann sich Material umlagern. In der Regel geschieht dies langsam. Bei einem Erdbeben oder bei Starkregen kann es aber auch zu plötzlichen Rutschungen mit katastrophalen Folgen kommen. So kamen 1966 beim Gruben­unglück von Aberfan in Südwales 144 Menschen ums Leben, weil eine alte Bergehalde ins Rutschen geriet. Ähnliche Probleme können Ablagerungen der extrem feinkörnigen Steinkohlenflug­aschen verursachen, wie zum Beispiel der Abgang von vier Millionen Kubikmetern Schlamm Ende 2008 in Tennessee (USA) gezeigt hat.

Gruben und Halden

Aberfan in Südwales nach dem Abrutschen einer alten Berghalde im Jahr 1966

Aberfan in Südwales nach dem Abrutschen einer alten Berghalde im Jahr 1966 (Quelle:http://www.alangeorge.
co. uk/aberfandisaster.htm)

Wissenschaftliche Herausforderungen

Die zukünftigen Herausforderungen der Geowissenschaften im Bereich der Industrie- und Bergbaualtlasten, insbesondere bei den wenig kontaminierten Abraumhalden und Bergeteichen, liegen in folgenden Themenfeldern:

  • Entwicklung von kostengünstigen Sanierungsverfahren und -techniken. Besonderer Wert sollte auf die Gewinnung von Beiprodukten und auf die Folgenutzung der Oberfläche gelegt werden.
  • Entwicklung eines Systems, mit dem sich Bergbaualtlasten ganzheitlich erfassen lassen und in dem ihr wirtschaftliches Potenzial charakterisiert und das Risiko bewertet werden kann, insbesondere in Entwicklungsländern. Dort muss zusätzlich eine entsprechende Gesetz­gebung entwickelt werden.
  • Entwicklung partizipativer Verfahren, um die Bevölkerung in Maßnahmen einzubinden

Aus der Verknüpfung dieser Themenfelder ergeben sich folgendeForschungsansätze für die Geowissenschaften:

  • Wie lassen sich verwertbare Produkte aus Altlasten gewinnen, und wie lässt sich gleichzeitig das neu zu deponierende Volumen reduzieren?
  • Wie lässt sich das Kontaminationspotenzial durch Abtrennung und Behandlung stark kontaminierender Komponenten verringern?
  • Wie lassen sich Abgänge aus Altlasten erzeugen, die gefahrlos erneut abgelagert werden können?
  • Wie stark lassen sich die Kosten der Sanierung durch den Gewinn verwertbarer Reststoffe decken?
  • Welche kostengünstigen und dauerhaften Sicherungsverfahren sind besonders für Entwicklungsländer geeignet?
3D-Modell des spezifischen elektrischen Widerstands

3D-Modell des spezifischen elektrischen Widerstands einer Schlackenhalde: Man erkennt einen in sich geschlossenen niederohmigen Haldenkörper (blau), der von einer hoch­ohmigen (rot bis gelb) Schicht unterschiedlicher Mächtigkeit überdeckt ist. Die hochohmige Deckschicht wird als geophysikalische Signatur des Einflussbereichs von Krusten durch Austrocknung des unterlagernden Bereichs interpretiert. Damit dient ein solches Modell auch zur Kartierung der Verteilung von Krustenstrukturen auf der Halde (Quelle: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), Hannover)

Ein kostengünstiges Sanierungsverfahren besteht darin, die natürliche Abdichtung von Bergbauhalden und Schlammteichen zu begünstigen. Oft bilden sich natürliche Krusten auf Altlasten. Geowissenschaftler erforschen, wie sich die Bildung solcher Krusten fördern lässt. Außerdem modellieren und bewerten sie deren Schutzwirkung. Wenn man die Modelle verfeinert, verallgemeinert und an unterschiedliche Klimabedingungen anpasst, könnte diese „low-cost“-Methode in Entwicklungsländern praktisch umgesetzt werden.

Sanierungsverfahren

zuletzt geändert am 2014-08-26 11:05:02 durch Jana Stone | Impressum