{"id":2089,"date":"2024-07-22T15:57:16","date_gmt":"2024-07-22T13:57:16","guid":{"rendered":"https:\/\/www.beco-bermueller.de\/?p=2089"},"modified":"2024-10-08T15:56:17","modified_gmt":"2024-10-08T13:56:17","slug":"abdichtung-und-rekultivierung-der-ehemaligen-schlammdeponie-in-herne-im-zuge-des-deponieabschlusses","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.beco-bermueller.de\/de\/abdichtung-und-rekultivierung-der-ehemaligen-schlammdeponie-in-herne-im-zuge-des-deponieabschlusses\/","title":{"rendered":"Abdichtung und Rekultivierung der ehemaligen Schlammdeponie in Herne im Zuge des Deponieabschlusses"},"content":{"rendered":"

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Erstellung einer innovativen Oberfl\u00e4chenabdichtung bestehend aus Bentomat CL 1,5 und Drainagematte FabriNet ZB-E B200Z<\/span><\/p>\n

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Der Schalker Verein war ein integriertes H\u00fcttenwerk in Gelsenkirchen. Das Werk wurde 1872 im Stadtteil Gelsenkirchen Bulmke gegr\u00fcndet und hatte seinen Verwaltungssitz im Stadtteil Schalke, was wiederum seinen Namen erkl\u00e4rt. Der erste Hochofen wurde 1884 in Betrieb genommen. Auf dem Werksgel\u00e4nde in Gelsenkirchen fanden sich sp\u00e4ter sechs Hoch\u00f6fen, in denen Roheisen produziert wurde. Zur Bl\u00fctezeit des H\u00fcttenwerkes arbeiteten hier 6.000 Menschen. 2004 erfolgte die \u00dcberf\u00fchrung in die Stilllegungsphase. Die bei der Nassreinigung des Hochofengases anfallenden Schl\u00e4mme wurden mittels Druckrohrleitung transportiert und in die Erdbecken eingesp\u00fclt. Die Deponierung der Hochofengasschl\u00e4mme erfolgte f\u00fcr das Werk Schalker Verein in einer Schlammdeponie im benachbarten Herne. Die Randd\u00e4mme der Schlammdeponie wurden zuvor aus Schlackenmaterialien sowie Bau- und Gie\u00dfereischutt aufgesch\u00fcttet. Die einzelnen Becken wurden nacheinander beschickt. Nach Verdunstung des \u00fcbersch\u00fcssigen Wassers und der Abtrocknung der Becken folgten weitere Bef\u00fcllungen. <\/span><\/p>\n

Die Verfahrensweise der Schlammablagerung erfolgte nach den damaligen allgemein anerkannten Regeln der Technik. Die Materialablagerung wurde Anfang der 80er Jahre eingestellt. Entsprechend \u00fcberschl\u00e4gigen Sch\u00e4tzungen beinhaltet die Deponie mehr als 500.000 m\u00b3 Schlamm. Charakteristisch f\u00fcr die abgelagerten Schl\u00e4mme sind hohe Konzentrationen an Cyaniden sowie Schwermetallen. Um einen weiteren Schadstoffaustrag zu verhindern, wird derzeit die Abdichtung und Rekultivierung der Deponie durchgef\u00fchrt. <\/span><\/p>\n

Um im Zuge des Deponieabschlusses eine dauerhaft standsichere Gestaltung zu erreichen, wurden Materialien entsprechend der geltenden Deponieverordnung (DepV) zur Gel\u00e4ndemodellierung unterhalb der Oberfl\u00e4chenabdichtung eingebaut. Es folgen das Aufbringen einer bis zu 3 m m\u00e4chtigen Rekultivierungsschicht und eine Begr\u00fcnung mit einer Einpassung in das regionale Landschaftsbild. S\u00e4mtliche Materialien k\u00f6nnen direkt von der naheliegenden Autobahnausfahrt der BAB 42 Gelsenkirchen – Bismarck \u00fcber eine aufgelassene Eisenbahnstrecke angeliefert werden. Ein Transport von Materialien \u00fcber \u00f6ffentliche Wohnstra\u00dfen konnte somit vermieden werden.<\/span><\/p>\n

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Lage<\/h3>\n

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Die ca. 14 ha gro\u00dfe Schlammdeponie liegt in Herne im Stadtteil Herne-Wanne. Die Grenze im Osten und S\u00fcdosten bildet die Bergehalde Pluto. Im S\u00fcden liegt das ehemalige Steinkohlenbergwerk \u201ePluto\u201c mit den Sch\u00e4chten 2, 3 und 7. Im Norden grenzen eine Brachfl\u00e4che und nachfolgend die Autobahn BAB 42 an das Gel\u00e4nde. N\u00f6rdlich der Autobahn befindet sich das ehemalige Steinkohlenbergwerk \u201eUnser Fritz\u201c mit den Sch\u00e4chten 1 und 4. Westlich der Schlammdeponie flie\u00dft der H\u00fcller Bach. Die n\u00e4chstgelegene Wohnbebauung befindet sich in einer Entfernung rd. 350 m.<\/span><\/p>\n

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Geologie<\/h3>\n

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Der tiefe Untergrund besteht aus den Schichten des Emscher Mergels. Mit zunehmender Tiefe gehen die Schichten der Oberkreide in harten Mergelstein \u00fcber. Die Schichtgrenze zwischen Quart\u00e4r und Oberkreide ist als ca. 0,5 m m\u00e4chtige Verwitterungsschicht ausgebildet. Dar\u00fcber folgt das Quart\u00e4r mit einer Gesamtm\u00e4chtigkeit von ca. 8 m. Das Projektgebiet ist dem Verbreitungsgebiet der quart\u00e4ren Flussablagerungen der Emscher sowie des H\u00fcller Baches zuzuordnen. Es treten Wechsellagerungen von Fein- bis Mittelsandlagen mit Schluff-\/Tonpaketen auf. Die Sandlagen weisen unterschiedliche Gehalte an Grobsand und Kies auf. Teilweise treten in den Schichtpaketen organische Beimengungen (Torfreste) auf. Bis zur Gel\u00e4ndeoberfl\u00e4che folgen die Ablagerungen von verschiedenen Aufsch\u00fcttungen, die sich aus Bergematerial, Bauschutt, Schluffen, Sanden und Kiesen zusammensetzen. Die M\u00e4chtigkeit der abgelagerten Ansch\u00fcttungsmassen im Projektgebiet erreicht bis zu 15 m.<\/span><\/p>\n

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Hydrogeologie<\/h3>\n

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Im Quart\u00e4r lassen sich zwei, zumindest lokal ausgebildete, Grundwasserhorizonte unterscheiden. Die Porengrundwasserleiter werden durch Grundwassergeringleiter (Schluff-\/Tonpaket) voneinander getrennt. Die Schichten der Oberkreide stellen einen Kluftgrundwasserleiter dar. Als hydraulische Trennung des Kluftgrundwasserleiters (Oberkreide) von den quart\u00e4ren W\u00e4ssern wirkt die kretazische Verwitterungsschicht. Lokale, hydraulische Fenster k\u00f6nnen jedoch nicht ausgeschlossen werden. Das Grundwasser flie\u00dft in allen Grundwasserleitern von S\u00fcdwesten nach Nordosten.<\/span><\/p>\n

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Die M\u00e4chtigkeit und die Zusammensetzung der Schlammablagerungen variiert in den einzelnen Becken. Der Schlamm stellt sich im Allgemeinen als toniger, fein- bis mittelsandiger Schluff dar. Die M\u00e4chtigkeit schwankt zwischen 4 m und 15 m. In der Ansch\u00fcttung sind neben den Schlammablagerungen auch wechselnde Anteile an Asche und Bauschutt mit M\u00e4chtigkeiten bis zu 10 m enthalten. Eine Gasbildung aus noch vorhandenen organischen Bestandteilen ist aufgrund der Genese der Schl\u00e4mme nicht vorhanden.<\/p>\n

Die Deponie f\u00fcr Hochofengasschl\u00e4mme ist als eine Monodeponie zu betrachten. Es wurden nur eisenproduktionstypische Massenabf\u00e4lle aus der Hochofengasreinigung abgelagert, die nach Art, Schadstoffgehalt und Reaktionsverhalten \u00e4hnlich sind. Daher erfolgte auf Basis chemischer Analysen eine Einstufung, insbesondere hinsichtlich der Festlegung der Art der Oberfl\u00e4chenabdichtung, in die Deponieklasse I nach DepV.<\/p>\n

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Die Oberfl\u00e4che der ehemaligen Schlammdeponie war nahezu eben. Unter Ber\u00fccksichtigung der Materialeigenschaften der abgelagerten Schl\u00e4mme und um eine qualifizierte Oberfl\u00e4chenabdichtung aufbringen zu k\u00f6nnen, waren bautechnische Ma\u00dfnahmen erforderlich. Diese beziehen sich auf die in den folgenden Kapiteln dargestellten Punkte.<\/span><\/p>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ text_text_color=“#2B2B2A“ text_font_size=“17px“ header_font=“Simplon Medium||||||||“ header_3_font=“Simplon Medium||||||||“ header_3_font_size=“21px“ header_3_letter_spacing=“0.3px“ custom_margin=“||15px||false|false“ custom_padding=“||||false|false“ header_3_line_height_tablet=““ header_3_line_height_phone=“1.2em“ header_3_line_height_last_edited=“on|phone“ global_colors_info=“{}“]<\/p>\n

Vorbereitung des Urgel\u00e4ndes f\u00fcr einen nachfolgenden Materialeinbau<\/h3>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ text_text_color=“#2B2B2A“ text_font_size=“17px“ text_letter_spacing=“0.3px“ custom_padding=“||0px|||“ global_colors_info=“{}“]<\/p>\n

Die in den abgelagerten Schl\u00e4mmen enthaltenen Schadstoffe (im Wesentlichen Schwermetalle und Cyanide) k\u00f6nnen in Abh\u00e4ngigkeit der umgebenden Milieubedingungen mobilisiert werden. Neben einem Schadstofftransfer in den Untergrund der Deponie sind auch Wechselwirkungen mit zus\u00e4tzlich aufgebrachten Materialien und deren Auswirkungen auf das Umfeld, hier insbesondere das Schutzgut Grundwasser, zu betrachten. Daher musste es das Ziel der weiteren Bauma\u00dfnahmen sein, den Ist-Zustand im Deponiek\u00f6rper in m\u00f6glichst geringem Ma\u00dfe zu st\u00f6ren bzw. zu ver\u00e4ndern. Zur Vermeidung eines direkten Materialkontaktes und zur Unterbindung von direkten Schadstoffmobilisierungsvorg\u00e4ngen (z.B. durch \u00c4nderungen des pH-Wertes) zwischen den Hochofengasschl\u00e4mmen und dem Profilierungsmaterial wurde daher auf die bestehende Urgel\u00e4ndeoberkante eine ca. 0,50 m m\u00e4chtige Schicht aus geogenem, bindigen Boden eingebaut. Durch diese wurde der Direktkontakt zwischen dem neu abgelagerten Material und den Schl\u00e4mme auf ein Mindestma\u00df reduziert.<\/span><\/p>\n

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Durchf\u00fchrung einer Gel\u00e4ndemodellierung mit extern angeliefertem Material<\/h3>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ text_text_color=“#2B2B2A“ text_font_size=“17px“ text_letter_spacing=“0.3px“ custom_padding=“||0px|||“ global_colors_info=“{}“]<\/p>\n

Im Rahmen des Deponieabschlusses war eine Gel\u00e4ndemodellierung mit dem Ziel durchzuf\u00fchren, auf diese die Oberfl\u00e4chenabdichtung aufzubauen. Die zu erstellenden Neigungsbetr\u00e4ge der neu anzulegenden B\u00f6schungen richteten sich im Wesentlichen nach den entw\u00e4sserungstechnischen Anforderungen der Deponietechnik. Die Mindestneigung f\u00fcr die Entw\u00e4sserungseinrichtungen betr\u00e4gt > 5% im Bauendzustand. Zur Ermittlung der herzustellenden Neigungsbetr\u00e4ge wurden Setzungsberechnungen durchgef\u00fchrt. Im Ergebnis dieser Berechnungen wurde ermittelt, dass die B\u00f6schungen mit Flankenneigungen von ca. 10% oder mehr zu erstellen waren. Die chemischen Qualit\u00e4ten des Einbaumaterials richteten sich anfangs nach der damals geltenden Deponieverwertungsverordnung, sp\u00e4ter nach der Deponieverordnung. Die grunds\u00e4tzlichen bautechnischen Anforderungen an die F\u00fcllmaterialien betrugen im statisch durchgef\u00fchrten Lastplattendruckversuch im EV2 > 45 MN\/m2 bei einem Verh\u00e4ltniswert EV2 \/ EV1 < 3. Als F\u00fcllmaterialien wurden im Wesentlichen M\u00fcllverbrennungsaschen, RC-Material, weitere sandige und bindige Ersatzbaustoffe sowie B\u00f6den verwendet.<\/span><\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ global_colors_info=“{}“][et_pb_column type=“4_4″ _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ global_colors_info=“{}“][et_pb_text _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ text_text_color=“#2B2B2A“ text_font_size=“17px“ header_font=“Simplon Medium||||||||“ header_3_font=“Simplon Medium||||||||“ header_3_font_size=“21px“ header_3_letter_spacing=“0.3px“ header_3_line_height=“1.2em“ custom_margin=“||15px||false|false“ custom_padding=“||||false|false“ global_colors_info=“{}“]<\/p>\n

Aufbringen einer qualifizierten Oberfl\u00e4chenabdichtung mit anschlie\u00dfender Rekultivierung der Gesamtfl\u00e4che<\/h3>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ text_text_color=“#2B2B2A“ text_font_size=“17px“ text_letter_spacing=“0.3px“ custom_padding=“||0px|||“ global_colors_info=“{}“]<\/p>\n

Oberhalb der Profilierung mit Ersatzbaustoffen wurde das eigentliche Oberfl\u00e4chenabdichtungssystem einschlie\u00dflich Drainagebahn und Rekultivierungsschicht aufgelegt. Die Neigungsverh\u00e4ltnisse der Oberfl\u00e4chenabdichtung sind identisch mit denen der Gel\u00e4ndeprofilierung. Die geplanten Gel\u00e4ndeverh\u00e4ltnisse k\u00f6nnen der Abbildung 2 entnommen werden.<\/span><\/p>\n

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\u00dcberwachung der Arbeiten<\/h3>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ text_text_color=“#2B2B2A“ text_font_size=“17px“ text_letter_spacing=“0.3px“ custom_padding=“||0px|||“ global_colors_info=“{}“]<\/p>\n

S\u00e4mtliche Arbeiten werden \u00fcber einen zuvor beh\u00f6rdlich genehmigten Qualit\u00e4tssicherungsplan durch den Fremd\u00fcberwacher \u00fcberwacht. Im Zuge der Abstimmungsgespr\u00e4che bez\u00fcglich des Oberfl\u00e4chenabdichtungssystems mit den Beh\u00f6rdenvertretern wurde die Forderung nach einem redundant ausgelegten System gestellt. Hierbei wurde beh\u00f6rdlicherseits die Vorstellung entwickelt, auf eine einlagige Bentonitmatte noch zus\u00e4tzlich eine verschwei\u00dfte Kunststoffdichtungsbahn (KDB) aufzulegen. Somit m\u00fcssten unterschiedliche Versagensmechanismen auftreten, die eine Durchl\u00e4ssigkeit dieses Systems bewerkstelligen. Dieser Forderung nach Art der Ausbildung der Oberfl\u00e4chenabdichtung wurde seitens des Grundst\u00fcckseigent\u00fcmers nicht gefolgt. Vielmehr wurde ein innovatives Produkt entwickelt, vorgeschlagen und zur Genehmigung eingereicht, welches beide Systeme (Bentonitmatte und Kunststoffdichtungsbahn) in einem einzigen Produkt und in einem einzigen Verlegungsgang b\u00fcndelt. Hierbei handelt es sich um das Produkt Bentomat CL 1,5 der Fa. Berm\u00fcller aus N\u00fcrnberg, welches im Folgenden dargestellt und beschrieben werden soll. Dieses Produkt wurde beh\u00f6rdlicherseits genehmigt und auf der H\u00e4lfte der Fl\u00e4che eingebaut. Infolge von bauablaufspezifischen Optimierungen wurde seit Mitte des Jahres 2012 eine Modifikation des Systemaufbaus vorgenommen. Anstelle der nur sehr aufwendig herzustellenden mineralischen Dr\u00e4nschicht oberhalb der Dr\u00e4nmatte wird seitdem eine Dr\u00e4nmatte mit BAM- Zulassung (FabriNet ZB-E B200Z) verwendet und auf die mineralische Dr\u00e4nschicht verzichtet.<\/span><\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row custom_padding_last_edited=“on|phone“ _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ custom_padding_tablet=““ custom_padding_phone=“||0px||false|false“ global_colors_info=“{}“][et_pb_column type=“4_4″ _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ global_colors_info=“{}“][et_pb_divider color=“#00a286″ divider_weight=“2px“ _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ custom_margin=“||||false|false“ global_colors_info=“{}“][\/et_pb_divider][\/et_pb_column][\/et_pb_row][\/et_pb_section][et_pb_section fb_built=“1″ _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ custom_padding=“0px||0px||false|false“ global_colors_info=“{}“][et_pb_row _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ custom_padding=“||0px||false|false“ global_colors_info=“{}“][et_pb_column type=“4_4″ _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ global_colors_info=“{}“][et_pb_heading title=“Das Oberfl\u00e4chenabdichtungssystem“ _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ title_level=“h2″ title_font=“Simplon Light||||||||“ title_text_color=“#00a286″ title_font_size=“40px“ title_letter_spacing=“0.3px“ title_font_size_tablet=“40px“ title_font_size_phone=“30px“ title_font_size_last_edited=“on|phone“ title_line_height_tablet=“1.2em“ title_line_height_phone=“1.5em“ title_line_height_last_edited=“on|phone“ global_colors_info=“{}“][\/et_pb_heading][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ global_colors_info=“{}“][et_pb_column type=“4_4″ _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ global_colors_info=“{}“][et_pb_text _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ text_text_color=“#2B2B2A“ text_font_size=“17px“ text_letter_spacing=“0.3px“ custom_padding=“||0px|||“ global_colors_info=“{}“]<\/p>\n

Innovatives Abdichtungselement: Bentomat CL 1,5<\/p>\n

Bentomat CL 1,5 ist ein Kombinationsprodukt aus einer dreischichtigen geosynthetischen Tondichtungsbahn, bestehend aus Vliesstoff, Bentonitgranulat und Geogewebe) und einer glatten 1,5 mm starken PEHD Kunststoffdichtungsbahn (Abbildung 3). Die Tondichtungsbahn wird durch vollfl\u00e4chige Vernadelung zu einem homogenen Produkt verbunden. Die PEHD- Dichtungsbahn wird mit einem Spezialkleber in einem separaten Arbeitsgang auf die Tondichtungsbahn aufkaschiert. Die Bentonitmatte verf\u00fcgt \u00fcber eine hohe, nat\u00fcrliche Dichtwirkung. Eine positive Eigenschaft des Bentonitgranulats ist die M\u00f6glichkeit, kleinere Besch\u00e4digungen der Matte selbstst\u00e4ndig wieder abzudichten. Die 1,5 mm starke Kunststoffdichtungsbahn bildet in diesem System eine zus\u00e4tzliche Schutzlage, welche die grunds\u00e4tzliche Austrocknungs- und Durchwurzelungssicherheit gew\u00e4hrleistet. Somit vereint dieses Abdichtungssystem die Vorteile der Ton- und Kunststoffdichtungsbahn in einem einzigen Produkt mit einem einzigen Verlegungsgang. Durch die Anordnung sowohl einer Bentonitmatte als auch einer Kunststoffdichtungsbahn konnte der Forderung nach einem redundanten System nachgekommen werden.<\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row column_structure=“1_2,1_2″ _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ global_colors_info=“{}“][et_pb_column type=“1_2″ _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ global_colors_info=“{}“][et_pb_image src=“https:\/\/www.beco-bermueller.de\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/Abdichtung-Deponie.webp“ alt=“Abdichtung Deponie“ title_text=“Abdichtung Deponie“ _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ custom_margin=“||5px||false|false“ global_colors_info=“{}“][\/et_pb_image][et_pb_text _builder_version=“4.24.3″ _module_preset=“default“ text_text_color=“#2B2B2A“ text_font_size=“15px“ text_letter_spacing=“0.3px“ global_colors_info=“{}“]<\/p>\n

BENTOMAT CL 1,5 mit Dr\u00e4nagegitter fertig verlegt<\/span><\/p>\n

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Bentomat CL 1,5 bietet auch w\u00e4hrend der Einbauphase technische und wirtschaftliche Vorteile. Da bei Bentomat Tondichtungsbahnen ausschlie\u00dflich nat\u00fcrlicher Natriumbentonit in Granulatform verwendet wird, entsteht kein unerw\u00fcnschter Pulverstaub. An Schnittkanten und in den Randbereichen der Matte treten ebenfalls keine Materialverluste auf. Hinzu kommt, dass durch die werksseitig aufgebrachte Kunststoffdichtungsbahn bei der Verlegung ein zus\u00e4tzlicher Arbeitsgang entf\u00e4llt. Windsicherung, Ausrichtung und Verschiebung der Kunststoffdichtungsbahn werden so \u00fcberfl\u00fcssig.<\/p>\n

Die zus\u00e4tzliche 1,5 mm starke Kunststoffdichtungsbahn bietet dabei mehrere Vorteile:<\/p>\n