Auswahl und Einsatz von eisenhaltigen Füllmaterialien für Permeable Reaktive Barrieren (PRB) zur in situ Grundwassersanierung am Beispiel eines Chromatschadenfalles

Permeable Reaktive Barrieren (PRB) werden seit einigen Jahren zur in situ Sanierung von belasteten Grundwässern eingesetzt. Das Verfahren stellt eine interessante Variante zu verschiedenen anderen Sanierungs- oder Sicherungsverfahren bei der Altlastenbearbeitung dar. Für eine umfassende Akzeptanz von PRB in Europa bedarf es allerdings einerseits noch weiterführender wissenschaftlicher Untersuchungen bezüglich Füllmaterialien und zu behandelnder Schadstoffe sowie andererseits vor allem Ausführungsprojekten im Feldmassstab.

Im Grundwasserabstrom eines Holzimprägnierwerkes in Willisau (Kt. Luzern) wurden bereits vor einigen Jahren Chromat-Belastungen in Konzentrationen festgestellt, die nach der Schweizerischen Altlastenverordnung einen Sanierungsbedarf fordern. Im Rahmen der Förderung von Umwelttechnologien durch das BUWAL sollte untersucht werden, ob eine Sanierung des Grundwassers mit einer PRB möglich ist.

Im versuchstechnischen Teil der Arbeit wurde die Eignung verschiedenster Materialien sowohl aus geotechnischer als auch aus chemisch/mineralogischer Sicht untersucht. Anhand der Interpretation der Versuchsresultate konnte der Autor die notwendigen Vorgaben für die Realisierung einer PRB im Feldmassstab liefern.

Die praktische Umsetzung der Arbeit erfolgte schliesslich auf dem Areal des Imprägnierwerkes in Willisau. Die Wand wurde hierbei als Bohrpfahlreihe mit 23 m langen Einzelpfählen aus Grauguss-Eisenspänen und Kiessplitt als Füllmaterial im Mischungsverhältnis 1 : 3  ausgeführt. Das Konzept dieser Anordnung besteht darin, dass die Freisetzung und die dispersive Ausbreitung von Eisen(II)-Ionen im Abstrom der Pfähle gezielt zur Reduktion von Chrom (VI) zu Chrom (III) eingesetzt werden. Dieses Konzept wurde als Patent angemeldet.

Zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der PRB wurde ein umfangreiches Monitoringsystem installiert, mit dessen Hilfe Grundwasser- und Feststoffproben entnommen werden können. Dieses Monitoringsystem stellt die Grundlage für zukünftige weitergehende Untersuchungen dar.