Nachrüsten einer Deponie mit Dichtungskontrollsystem

Die Nachsorge von stillgelegten Deponien ist eine anspruchs- und verantwortungsvolle Aufgabe. Das Gelände muss über Jahrzehnte überwacht und kontrolliert werden, um Emissionen auszuschließen. Bei der Sicherung und Rekultivierung der Deponie Varel-Hohenberge wurde als zusätzliche Maßnahme ein Dichtungskontrollsystem eingebaut. Das System der Progeo Monitoring GmbH, Großbeeren, kontrolliert die Oberflächenabdichtung und ermöglicht dadurch eine schnelle Erkennung, Ortung und Beseitigung von Leckagen.


Im Jahr 2014 wurde das Dichtungskontrollsystem auf einer Fläche von 51 500 m2 eingebaut.

Im Jahr 2014 wurde das Dichtungskontrollsystem auf einer Fläche von 51 500 m2 eingebaut.

Im Norden von Deutschland liegt der niedersächsische Landkreis Friesland. Östlich der Stadt Varel, umgeben von landwirtschaftlichen Nutzflächen, befindet sich das Gelände der ehemaligen Deponie Varel-Hohenberge. Bis Ende des Jahres 2004 wurden dort Abfälle aus dem südlichen Teil des Landkreises gelagert. Dazu gehören die Stadt Varel sowie die Gemeinden Bockhorn und Zetel. Die Halde 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 einer 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 das Gelände 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 bei der Altanlage den nachträglichen Einbau eines flächendeckenden Dichtungskontrollsystems von Progeo.

Deponieüberwachung mit „geologger“

Das Unternehmen aus Großbeeren bei Berlin bietet Lösungen zur Dichtigkeitsprüfung und Leckageortung. Zu den Einsatzbereichen des Systems gehört auch der Umweltschutz. So wird das Kontrollsystem geologger bereits erfolgreich bei Mülldeponien eingesetzt. Die Technologie eignet sich für diesen Einsatzbereich, da sie eine 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 in Verden. Zunächst wurde im Juni 2014 die 51 500 m2 umfassende Nordböschung des älteren, nördlich gelegenen Deponiekörpers mit dem Monitoring-System ausgestattet. Nun folgte in einem weiteren Schritt die damals aus planerischer Sicht vorerst vom Auftrag herausgenommene Südböschung. Der Einbau des Dichtungskontrollsystems umfasst die Hauptfläche mit 26 900 m2 und die Deponieauffahrt mit 2 600 m2.

Sicherung, Kultivierung und Nachsorge

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Auf Kabeln vorkonfektioniert werden die Messabgriffe und Signalelektroden auf die Baustelle geliefert und in den Kabeltrassen ausgerollt.

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.
Ohne selbst verändert zu werden, wurde die bestehende Abdichtung der Deponie durch das geologger-System zu einer kontrollierbaren Oberflächenabdichtung nachgerüstet. Dies ermöglicht eine Langzeitüberwachung. Im Regelfall werden dazu eine Vielzahl rasterförmig verlegter Messstellen unterhalb und eine geringere Anzahl von Signalelektroden oberhalb der Abdichtung eingesetzt. Die Messstellen bestehen aus Multi-Punkt-Linear-Elektroden (MPLE)-Kabeln, die in einem Abstand von fünf oder acht Metern einen Messabgriff aufweisen – eine Stelle, über die der dauerhafte Erdkontakt hergestellt wird. Deren Außenseite besteht aus Carbonfasergeflecht. Dabei handelt es sich um ein besonders gut leitfähiges Material. Neben diesen Komponenten wird ein Bezugserder benötigt, der außerhalb der Abdichtungsfläche angeordnet ist. Da bei der Deponie Varel-Hohenberge die Dichtung bereits vor mehreren Jahren eingebaut wurde, war es nur möglich, die Komponenten des Kontrollsystems 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“, sagt 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 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 Tiefe beträgt etwa 20 cm 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, den Feldverteilern, geführt und dort auf ein Steckersystem aufgeklemmt. In Varel-Hohenberge fiel die Entscheidung zu Gunsten einer stichtagsbezogenen Messung. Dabei 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 den Instandhaltungsprozess der Deponie. Dies minimiert die Emissionsrisiken im Nachsorgezeitraum“, so 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.