Seit vielen Jahren laufen weltweit Bemühungen, den im Grundwasserleiter natürlich stattfindenden Abbau der Schadstoffe soweit zu stimulieren, dass dieser Prozess als Sanierungsmaßnahme genutzt werden kann. Seit einigen Jahren ist hierbei ein Stand der Forschung bzw. Stand der Technik erreicht, der es ermöglicht, die Vorgänge so zu steuern, dass diese Prozesse im Sinne einer Sanierung großtechnisch angewendet werden können.

Die Machbarkeit solcher innovativen in-situ Sanierungen ist in vielen Pilotstudien und großmaßstäblichen Sanierungsprojekten unter Beweis gestellt worden. Abhängig von den jeweiligen Standortbedingungen ist eine In-Situ Biodegradation von CKW- und Mineralölschäden in den meisten Fällen von Grundwasserkontaminationen sehr kosteneffektiv durchführbar.

Entgegen der technischen Behandlung des Grundwassers werden auf der Basis einer möglichst umfassenden Datenlage gezielt Hilfsstoffe in den kontaminierten Bereich des Aquifers eingebracht, welche die geochemischen Bedingungen im Grundwasser so einstellen, dass für die vorhandenen autochtonen Mikroorganismen ideale Rahmenbedingungen für einen wirkungsvollen Schadstoffabbau vorhanden sind. Kontaminationen durch BTEX, Mineralölkohlenwasserstoffe und chlorierte Kohlenwasserstoffe (LHKW) lassen sich hierdurch in kurzer Zeit sanieren, wobei eine Schadstoffreduzierung von 99% nicht außergewöhnlich ist. Da der Schadstoffabbau unmittelbar im Grundwasser bzw. in der gesättigten Bodenzone stattfindet, werden auch die an Bodenpartikeln haftenden Schadstoffe entfernt.

Die Einbringung der erforderlichen Hilfsstoffe erfolgt entweder durch wenige Injektionen in den zu sanierenden Grundwasserraum, wobei spezielle Verfahren zum Einsatz kommen oder durch fortwährende Infiltration über entsprechende Liefersysteme.

Insbesondere in den USA, aber auch in Japan und Europa sind mittlerweile mehrere Tausend solcher in-situ Sanierungen sehr erfolgreich durchgeführt wurden.

GEO-LOG_Publikation_Orlando_2003_Proceeding_Paper____559.pdf (Kurzfassung eines Vortrags, gehalten auf der internationalen Konferenz: "In Situ and On-Site Bioremediation - The Seventh International Symposium", 2. - 5. Juni 2003, Orlando, Florida)

geo-log verfügt über umfangreiches know-how und Erfahrungen zur Umsetzung der für eine In-Situ Sanierung erforderlichen Maßnahmen und bietet Komplettlösungen aus einer Hand zu klar kalkulierbaren Kosten an.

Über Partnerunternehmen in vielen europäischen Staaten und den USA erfolgt ein ständiger know-how und Technologietransfer. Unser Kompetenz-Team bemüht sich kontinuierlich darum, aktuelles Wissen über den Stand der Forschung zusammenzutragen und aktuelle Sanierungprojekte und -berichte zu sichten und auszuwerten.

Unser Leistungsrahmen umfaßt:

• Durchführung von Machbarkeitsstudien
• Konzeption und Umsetzung einer zielgerichteten Untersuchungsstrategie
• Zusammenarbeit mit den Behörden im Zuge des Genehmigungsverfahrens
• Konzeption und Detailplanung der erforderlichen Maßnahmen
• Einbringung der Hilfsstoffe durch spezielle Injektionsverfahren
• Installation und Beschickung von Liefersystemen
• Konzeption und Durchführung eines zielgerichteten Überwachungsprogramms

Nach einer Sichtung der vorhandenen Unterlagen (bereits durchgeführte Untersuchungen, allgemeine Unterlagen) bzw. nach Durchführung erster überschlägiger Untersuchungen erarbeitet geo-log eine Machbarkeitsstudie, die die generelle Eignung des Standortes für eine Sanierung durch In-Situ Biodegradation nachweist.

Bereits im Rahmen der detaillierten Untersuchung des Standortes wird eine zielgerichtete Konzeption erarbeitet. Der Einsatz spezieller Untersuchungsverfahren, die eigens auf eine spätere In-Situ Sanierung zugeschnitten sind, ermöglicht eine kosteneffektive und schnelle Vorgehensweise bei gleichzeitiger Erhebung einer maximalen Datenmenge.

Zur Biodegradation von BTEX, Mineralölkohlenwasserstoffen und CKW werden u.a. kommerzielle Produkte eingesetzt, die nach der Einbringung in den geschädigten Grundwasserleiter langsam und anhaltend genau dosierte Mengen Sauerstoff bzw. Wasserstoff freisetzen und dadurch schadstoffabbauenden Mikroorganismen stimulieren.

Regenesis und auch Environmental H₂0 unterstützten seit vielen Jahren die Forschung zur technischen Umsetzung mikrobiologischer In-Situ Verfahren und haben durch die Entwicklung geeigneter Produkte entscheidend zur zuverlässigen technischen und wirtschaftlichen Umsetzung dieses Sanierungsverfahrens beigetragen. Zur ständigen Weiterentwicklung der Technologie und bezüglich der Dimensionierung der einzelnen Maßnahmen erfolgt eine enge Zusammenarbeit mit beiden Firmen, welche wiederum Forschungsarbeiten an einschlägigen Universitäten unterstützen. Die fortwährende Schulung des von geo-log eingesetzten Personals und die Weiterentwicklung der erforderlichen Injektionstechniken erfolgt in enger Zusammenarbeit mit führenden Unternehmen in Europa und den USA.

Als Alternative zu diesen technologischen Produkten können sehr kostengünstige handelsübliche Elektronendonatoren wie z.B. Lactat und Melasse eingesetzt werden. Hierfür ist jeweils die Entwicklung eines geeigneten Liefersystems und die fortwährende Beschickung des Aquifers erforderlich. Die Injektion von Melasse zählt bei geo-log inzwischen zu einem gut erprobten Standardverfahren bei der In-Situ Bioremediation.

Eine weitere interessante Alternative stellt mikroemulgiertes Speiseöl dar, welches erst seit kurzer Zeit kommerziell auf dem Markt verfügbar ist und in Pilotprojekten sehr gute Erfolge erzielt hat. Mikroemulsionen von Speiseöl vereinigen die Eigenschaft der schnellen Verteilbarkeit im Aquifer mit der gleichzeitigen Bereitstellung einer langanhaltenden Wasserstoffquelle bei gleichzeitig niedrigen Kosten für das Substrat miteinander.

Die Sanierung von Grundwasserschäden mit chlorierten Kohlenwasserstoffen (LHKW) durch mikrobielle anaerobe reduktive Dechlorierung der Schadstoffe stellt häufig eine interessante und kostengünstige Methode zu den bisher verwendeten klassischen Verfahren (in erster Linie hydraulische Sanierungen) dar. In vielen weltweit durchgeführten Projekten konnte die erfolgreiche Anwendung dieser Sanierungsstrategie nachgewiesen werden.

Der Prozess der reduktiven Dechlorierung ist einer der Hauptmechanismen des mikrobiologischen Abbaus von LHKW. Bei den als Lösungsmittel eingesetzten LHKW handelt es sich um Kohlenwasserstoffe, bei denen die Wasserstoffatome durch Chloratome ersetzt bzw. substituiert sind. Der chlorierte Status der Kohlenwasserstoffe bedingt die Toxizität der Stoffe und deren Gefährdung für das Grundwasser. Zur Gefahrenabwehr im Sinne einer mikrobiologischen Sanierung ist es daher erforderlich, die Chloratome von den Kohlenwasserstoffmolekülen zu entfernen (Dehalogenierung).

Die reduktive Dechlorierung stellt einen Prozess dar, bei dem anaerobe Mikroorganismen Chloratome durch Wasserstoffatome ersetzen. Hierbei werden die Schadstoffe unter anaeroben Bedingungen in Gegenwart von natürlichen organischen Substanzen sowie bei einer Zugabe von Elektronendonatoren dehalogeniert.

Der mikrobielle Abbau verläuft in zwei Stufen: Tetrachlorethen (PCE) und Trichlorethen (TCE) werden während der ersten Stufe schnell in cis-Dichlorethen (DCE) umgesetzt. Das cis-Dichlorethen wird in der zweiten Stufe über das Zwischenprodukt Vinylchlorid (VC) zu Ethen / Ethan transformiert. Während der erste Schritt nach bisherigem Verständnis nur anaerob möglich ist und auch bei Anwesenheit konkurrierender Elektronenakzeptoren (in erster Linie Nitrat, Sulfat und Eisen) schnell vollzogen wird, kann die Umsetzung der Tochterprodukte DCE und VC, die grundsätzlich aerob sehr schnell und effektiv abgebaut werden, unter anaeroben Bedingungen verzögert ablaufen.

Sind jedoch auch höherchlorierte CKW anwesend und stellt die anaerobe reduktive Dechlorierung die Sanierungsmethode der Wahl dar, ist es erforderlich, die Schadstoffe ohne Wechsel der geochemischen Milieubedingungen vollständig abzubauen. Laufenden Sanierungsprojekte, Pilotversuche sowie umfangreiche Forschungsaktivitäten in den USA zeigen, dass der Erfolg eines vollständigen Schadstoffabbaus in erster Linie vom Vorhandensein eines geeigneten Mikroorganismenkonsortiums abhängt, in dem der Gattung Dehalococcoides ethenogenes eine Schlüsselrolle zukommt. Zur Erzielung eines geeigneten Milieus für dieses Konsortium ist die Schaffung strikt anaerober Milieubedingungen und  eine angemessene Kohlenstoff- und Wasserstoffkonzentration im Grundwasser ein entscheidender Faktor. Hierzu ist eine ausreichende und richtig bemessene Versorgung des Aquifers mit Elektronendonatoren notwendig. Weiterhin muss die Verteilung der Hilfsstoffe auch unter Berücksichtigung komplexer hydrogeologischer Rahmenbedingungen so gewährleistet werden, dass die zu behandelnden Schadstoffe erreicht werden.