Methan absaugen und Wertstoffe bergen: Deponien nachhaltig sanieren
Außen hui, innen pfui: Rekultivierten Mülldeponien sieht man ihre Vergangenheit meist nicht mehr an, es grünt auf der ehemaligen Lagerfläche. Aber rund 4.000 ehemalige Mülldeponien in Deutschland sind nur unzureichend gegen den Austritt von Methangas oder kontaminiertem Sickerwasser gesichert. Bochumer Forscher haben nun Verfahren entwickelt, wie Deponien nachhaltig saniert werden können.
Deponie und Müllhalde: Noch Jahrzehnte nach der Schließung einer Deponie befindet sich unter der Erde noch rund 20 Prozent reaktionsfähiges Material.
Foto: dpa/Peter Endig
„Bei der Schließung von Altdeponien ist man bis zum Jahr 1994 davon ausgegangen, dass das organische Material zuvor bereits vollständig abgebaut wurde. Mithilfe von Probebohrungen an einer Altdeponie in Bochum konnten wir nachweisen, dass diese Annahmen nicht richtig waren und nach mehr als 35 Jahren noch fast 20 % reaktionsfähiges Material vorhanden ist“, erklärt Geotechniker Prof. Dr. Frank Otto, der das Forschungsprojekt an der Technischen Fachhochschule (TFH) Georg Agricola leitet.
Wenn sich organisches Material in Mikroorganismen verwertet, entsteht Methan. Dieses ist etwa 30 Mal schädlicher für die Umwelt als CO2. Das Sterben Bäume und Pflanzen auf den meist begrünten Altdeponien sind Folge dieser unerwünschten Methanentwicklung. Und man kann es auch riechen: Unangenehme Fäulnisgerüche weisen auf Methan hin.
Energetische Verwertung des Methans
Mit dem neuen Verfahren zur Deponiesanierung sollen nun die Methanausgasungen unter Kontrolle gebracht werden. Gemeinsam mit den Chemikern Jürgen Kanitz und Michael Finken vom Umweltamt der Stadt Bochum hat Professor Otto gezielt Bohrungen vorgenommen, um den Deponien Sauerstoff zuzuführen, damit das noch vorhandene organische Material kontrolliert in Methan verwandelt werden kann. Dieses wird dann abgesaugt und kann weiter verwertet werden. Beispielsweise energetisch in einem Blockheizkraftwerk.
Demonstrierten das Sanierungsverfahren im Modell: Prof. Dr. Frank Otto, Daniel Synnatzschke, Prof. Dr. Joze Kortnik (Universität Ljubljana) und Jürgen Kanitz (v.r.).
Quelle: TFH
Eine sogenannte „Inertisierung“ der Deponie ist dann erreicht, wenn das organische Material vollständig umgesetzt wurde und kein Methan mehr entsteht. Erst dann kann die Deponie zur Gewinnung von metallischen und anderen Wertstoffen geöffnet werden. Dieses sogenannte Urban Mining stellt in Zeiten knapper und teurer Rohstoffe eine lohnende Perspektive dar: So verbergen sich auf deutschen Deponien schätzungsweise 26 Millionen Tonnen Eisenschrott, 850.000 Tonnen Kupferschrott und etwa 500.000 Tonnen Aluminiumschrott. Ist eine Wertstoffentnahme nicht wirtschaftlich, können vollständig inertisierte Deponien in Grünflächen umgewandelt oder sogar gefahrlos bebaut werden.
Gasbrunnen mit Konstruktionsfehler
Auch auf noch aktiven Deponien gibt es ungewollten Austritt von Deponiegas. Defekte an den vorhandenen Gasabsaugungsbrunnen sind oftmals der Grund. „Diese Gasbrunnen haben einen Konstruktionsfehler. Ihre Absaugöffnungen befinden sich zum Teil zu nah an der Deponieoberfläche, wo sich nach einiger Zeit gar kein Methan mehr bildet. Die Brunnen saugen deshalb vor allem die Umgebungsluft an und nicht das tiefer in der Deponie entstehende Deponiegas“, erklärt Otto den unerwünschten Vorgang.
Messung an einem Gasbrunnen auf der Deponie in Celje.
Quelle: TFH
Otto und seine Kollegen haben eine Alternative zum Neubau von Gasbrunnen entwickelt: Speziell schnell aushärtender Polyurethanschaum soll soll die oberen Absaugöffnungen abdichten. „Damit können wir die Brunnen vor Ort wieder in Betrieb setzen. Das ist wesentlich effizienter und kostengünstiger, als neue Gasbrunnen zu bohren“, so Professor Otto.
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