Sanierung wird luftdicht

Publiziert am 01/07/2021

Das Sanierungsunternehmen ARGE MZ Hüningen (bestehend aus Marti Infra AG, Züblin Umwelttechnik GmbH, Marti AG Basel und Strabag Umwelttechnik GmbH) führte vor Wiederaufnahme der Arbeiten eine Überprüfung des Sanierungsstandortes durch und untersuchte, welche Gründe zur Einstellung der Arbeiten geführt hatten. Diese ergab, dass in der ersten Sanierungsphase Erdreich ausserhalb der Zelte gelagert worden war, dass das Frachtschiff keinen Sicherheitsbehälter aufwies, dass die Bodenreinigungsanlage unter freiem Himmel betrieben wurde und dass die vorhandenen Zelte nicht ausreichend luftdicht waren. Das Problem mit den Zelten hatte zur Geruchsentwicklung und zum Baustopp im Jahr 2013 beigetragen. Hier muss aber darauf hingewiesen werden, dass die ursprüngliche Konzeption im Einklang mit dem Präfekturbeschluss von 2012 stand.

Um sicherzustellen, dass die Arbeiten ohne Staubentwicklung ausgeführt werden konnten, validierte man jeden Arbeitsschritt vor dessen Ausführung mithilfe einer Luftmessung. Es dauerte etwa ein Jahr, die überarbeiteten Sanierungsmassnahmen so zu validieren, dass sämtliche aus der ersten Phase gewonnenen Erkenntnisse berücksichtigt wurden.

Die wichtigste Eindämmungsmassnahme – die fünf über den kontaminierten Bereichen errichteten Zelte – galt es zu optimieren. Zu diesem Zweck wurden unter den bereits vorhandenen Zelten zusätzliche errichtet. Auch die weniger stark kontaminierten Sektoren überdachte man mit Zelten. In allen Zelten herrschte neu ein Unterdruck von 4 Pascal anstatt wie im ursprünglichen Konzept 1 Pascal.

So liess sich die Luftdichtigkeit sicherstellen. Die Luft wurde abgesaugt und einer erweiterten Abluftbehandlungsanlage zugeführt. Die Abluftabsaug-anlage bestand aus einem am gesamten Standort verlegten starren Absaugleitungsnetz mit einer maximalen Durchsatzleistung von 175 000 m3/h für alle Zelte. Schwerpunkte waren dabei die schwer kontaminierten Bereiche. Darüber hinaus wurde die Abluft mit einer Reihe von Kohlefiltern behandelt. Um Staubemissionen zu minimieren, betonierte man die Aussenflächen um die Zelte, die auch regelmässig gereinigt wurden. In den Zelten wurden zusätzlich Wassersprinkler eingesetzt.

Um zu gewährleisten, dass beim Transport der Abfälle die Staub- und Luftemissionen innerhalb der Zelte verblieben, wurden Luft- und Dekontamina-tionsschleusen installiert.

Die Erdbewegungsmaschinen verblieben innerhalb der Containment-Zelte und wurden in einem für Maschinen reservierten Bereich parkiert. Die Abluft aus der Abwasserreinigungsanlage wurde ebenfalls zu den Kohlefiltern geleitet und gereinigt. Dies stellte sicher, dass sämtliche Emissionen kontrolliert und gereinigt werden.

Ein strenges, kontinuierliches Luftüberwachungssystem mit Umgebungsluftmessungen auf und ausserhalb der Baustelle wurde eingeführt. Folgende Verbindungen galt es zu überwachen: HCH, Benzol, Toluol, Ethylbenzol, Xylole, Chlorbenzole (insbesondere TCBs), Dioxine und Furane. Die Messpunkte waren in ein bis zwei Metern Höhe angebracht. Das Basler Lufthygieneamt (LHA) führte darüber hinaus (auf Schweizer Seite) Luftmessungen durch und kontrollierte, ob lästige Gerüche auftraten. Die Ergebnisse wurden alle zwei Monate auf der Website des Amtes veröffentlicht.

Einige Messpunkte waren als Dauermessungen eingerichtet, andere selektiv für bestimmte Aktivitäten genutzt. Die Probenentnahme erfolgte mithilfe von Staubabscheidern. Diese tauschte man alle zwei Wochen aus und analysierte die Proben. Die Messungen führte ein unabhängiges Unternehmen durch, und die Ergebnisse wurden den Behörden monatlich gemeldet. Zu den Spitzenzeiten der Arbeiten wurden an sechs Stellen in der Umgebung des Standortes Staubabscheider angebracht. Den Staub aus diesen Abscheidern analysierte man kontinuierlich auf seine HCH-Gesamtkonzentration und seinen Gehalt an Chlorbenzolen.

Weitere Vorsichtsmassnahmen wurden auch in den Zelten getroffen: Da Benzol ein leichtflüchtiger Stoff ist, wurden auch direkt an den Baggern Luftabsauganlagen mit Kohlefiltern installiert. Diese saugten Benzol direkt an der Quelle ab, sobald das Erdreich bewegt wurde. In heissen Sommerphasen stieg die Temperatur in den Zelten manchmal bis auf 60 °C an, sodass HCH und andere Verbindungen verdampften und die Kohlefilter überlasteten. Um das Problem mit der Verdampfung in den Griff zu bekommen, kühlte man die Luft in den Zelten mit Grundwasser, damit das HCH und das TCB kondensieren und in flüssiger Form als Sondermüll entsorgt werden konnten. Die Abluftemissionen der Kohlefilter wurden mithilfe eines Gas-Chromatografen ständig überwacht. Zudem wurde ein Frühwarnsystem eingerichtet, um zu erkennen, wenn die Behandlung nicht mehr ausreichend wirksam war, beispielsweise bei gesättigten Kohlefiltern. So konnten rechtzeitig geeignete Gegenmassnahmen getroffen werden.

Die ausgewählte Sanierungstechnologie arbeitete nach dem Ex-situ-Verfahren. Dabei wird das kontaminierte Erdreich ausgebaggert und anschliessend zu zertifizierten Abfallbehandlungs- beziehungsweise Recyclinganlagen transportiert. Ein Teil des Erdreichs und des Schotters wurde vor Ort gereinigt und als Verfüllmaterial eingesetzt. Man siebte das betreffende Erdreich, das in einer luftdicht umschlossenen Schotterwaschanlage gereinigt wurde. Anschliessend analysierte man dieses Erdreich, um zu prüfen, ob sein Schadstoffgehalt unter dem Sanierungszielwert von 5 mg / kg lag. Das übrige zu behandelnde beziehungsweise zu recycelnde Material wurde entsprechend der jeweiligen HCH-Konzentration in die drei Kategorien hoch, mittel und niedrig eingeteilt.

– Erdreich mit einer Konzentration von unter 5 mg /kg wurde gelagert und später als Verfüllmaterial eingesetzt.

– Abfall mit einer niedrigen HCH-Konzentration zwischen 5 und 11 000 mg / kg wurde in einer thermischen Sanierungsanlage in den Niederlanden behandelt.

– Abfall mit einer mittleren HCH-Konzentration behandelte man mittels thermischer Desorption. Bei dieser Technologie wird die Volatilität von Schadstoffen durch Hitzeeinwirkung gesteigert, sodass diese vom Erdreich getrennt werden können. Die Schadstoffe werden danach in einer Abgasbehandlungsanlage gesammelt.

– Erdreich mit hohen HCH-Konzentrationen von über 80 Prozent HCH wurde in einer Abfallentsorgungseinrichtung erst bei einer Temperatur von über 850 °C und dann in einem zweiten Durchlauf bei 1000 °C verbrannt. Diese unterschiedlichen Temperaturen sind für die Verflüchtigung und Verbrennung organischer Verbindungen im Sondermüll optimiert.

Die Aushubarbeiten verliefen nach folgendem Schema:

1. Vorbereitung der Baustelle: Abräumung, Abriss, Abtragung des Mutterbodens und der Asphaltmischungen

2. Systematischer Aushub des Erdreichs mit Schadstoffkonzentrationen oberhalb des festgelegten Konzentrationsgrenzwerts, Erdarbeiten, Baugrubensicherung, um zu vermeiden, dass Grubenwände einstürzen

3. Vorbehandlung ausgewählter Materialien vor Ort (Sieben / Waschen) zur Volumenoptimierung des abzutransportierenden Materials

4. Externe Behandlung von Erdreich mit hoher HCH-Konzentration von über 5 mg / kg

5. Verfüllung mit beprobtem, freigegebenem, nicht kontaminiertem Material

Während der Aushubarbeiten wurden entsprechende Proben entnommen (eine Probe je 300 m3 Erdreich), um den Abfall zur erforderlichen Weiterbehandlung in die jeweiligen Fraktionen einzuteilen. Die Probenentnahmen aus den Erdhaufen respek-tive -chargen und dem zerkleinerten Beton führte man im Einklang mit den Vorschriften der deutschen Bund / Länder-Arbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) für die Abfallverwertung / -entsorgung durch, da es in Frankreich keine gleichwertige Richtlinie gab. Das Erdreich wurde bis zum Eintreffen der Probenergebnisse innerhalb der Zelte in Form von Erdhaufen gelagert. Solange der Sanierungszielwert von 5 mg HCH / kg überschritten wurde, grub man weiter, bis zur Erreichung des Zielwerts. Bei den Aushubarbeiten musste auf den begrenzten Platz in den Zelten geachtet werden, da kein Material ausserhalb des Containment-Bereichs gelagert werden durfte.

Material mit hoher HCH-Konzentration (über 80 Prozent) aus der HCH-Grube lagerte man in 100-Kilogramm-Fässern, die über Luftschleusen für den Weitertransport an eine Abfallentsorgungseinrichtung auf Lkw verladen wurden. Ein Teil dieses Abfalls nutzte ein Chemieunternehmen als Rohstoff für die Salzsäureproduktion. Material mit mittlerer HCH-Konzentration füllte man in spezielle, luftdicht versiegelte Container ab. Die Container wurden in den Zelten von oben beladen und deren Oberflächen zur Dekontamination abgewaschen. Die Container konnten dann mit allen Verkehrsmitteln transportiert werden. In diesem Fall erfolgte dies vom Standort in Frankreich zum Eisenbahnknotenpunkt Weil am Rhein in Deutschland. Von dort aus wurden sie per Bahn zu den Abfallentsorgungs- und Recyclinganlagen weitertransportiert.

Fast 90 Prozent des am geringsten kontaminierten Materials transportierte man auf dem Wasserweg zu einer Anlage in den Niederlanden. Bei der Ankunft beprobte man den Abfall, um dessen Eigenschaften zu ermitteln. Das Erdreich wurde auf eine hohe Temperatur erhitzt, bei der organische Schadstoffe wie Teer, Öl, Fett und Benzin verbrennen und vergasen. Das Gas wurde anschliessend zur Weiterbehandlung in eine Rauchgasreinigungsanlage geleitet. Das behandelte Material fand Verwendung als recyceltes Verfüllmaterial, beispielsweise im Strassenbau.

Den Transport des Materials in die Niederlande sicherte man mit zwei eigens zu diesem Zweck gebauten Frachtschiffen. Beladen wurden diese mithilfe eines Ladetrichters, an den ein Förderband angeschlossen war. Dieses war mit einer Luftansaugung mit Gegenstromanlage ausgestattet. Vor 2013 erfolgte die Beladung zwar auch in einem abgeschlossenen Bereich, jedoch nicht bei Unterdruck. Dies war eine der Verbesserungen, die der neue Dienstleister eingeführt hatte. Die Schiffe waren mit Sprinklern ausgestattet, um die Staubentwicklung zu minimieren. Sie wurden während der Beladung mit einer speziellen Schutzabdeckung versehen, die die Ansammlung von Emissionen verhinderte. Die Schiffe waren zur Reduzierung etwaiger Emissionen während des Transports ausserdem mit Kohlefiltern ausgestattet und zur Verhinderung von Kraftstoffleckagen als Doppelhüllenschiffe gebaut. Im Fluss war ein Verankerungssystem für Schiffe von 100 Metern Länge installiert. Um den Transport weiter zu optimieren, entwickelte ein Schifffahrtsdienstleister ein «Doppelschiffsystem» mit einer Gesamtlänge von 183 Metern. Dadurch konnte die Schiffstransportkapazität von 3200 Tonnen mit nur einem Schiff auf 5500 Tonnen mit zwei miteinander verbundenen Schiffen gesteigert werden.

Durch den Transport eines Grossteils des Materials per Schiff und Bahn verminderte sich der Energieverbrauch und die CO2-Bilanz des Projekts. Auch die Verkehrssicherheit auf der Strasse verbesserte sich dadurch. Der Transport von 2000 Tonnen kontaminiertem Erdreich per Frachtschiff entspricht zum Beispiel einem Transportaufwand von 100 Lkw. Dies reduzierte die transportbedingten Emissionen beispielsweise von Kohlendioxid (CO2), Partikeln, Stickoxiden (NOx), Schwefeloxiden (SOx) sowie die Lärmbelastung erheblich.

Ein Faktor, der das Projekt verzögerte, war der Wasserstand des Rheins. Zwischen Juli und Mitte Dezember 2018 konnten auf dem Rhein aufgrund des niedrigen Wasserpegels keine Frachtschiffe verkehren.