In-situ-Sorptionsbarrieren zur Immobilisierung von PFAS

Langzeitverhalten und nachhaltiges Management

Im Umgang mit PFAS-Kontaminationen stellt die schnelle und weiträumige Ausbreitung von Kontaminationsfahnen im Grundwasser eine der größten Herausforderungen dar. Das derzeit einzige in-situ Sanierungsverfahren, um die Ausbreitung von PFAS im Grundwasser zu stoppen, ist die Installation von sogenannten in-situ Sorptionsbarrieren aus kolloidaler Aktivkohle (CAC). Aufgrund der einfachen und schnellen Installation sowie der effektiven Reinigungswirkung der eingebrachten CAC für ein breites PFAS-Spektrum, ist die Nachfrage nach Installationen von in-situ Barrieren in den letzten Jahren stetig gestiegen. Völlig ungeklärt ist bisher jedoch der langfristige Umgang mit den beladenen Barrieren.

Im Rahmen der Forschungsarbeiten sollen die Grundlagen für einen innovativen Lösungsansatz zum nachhaltigen Umgang mit in-situ Sorptionsbarrieren entwickelt werden. Dabei stehen zum einen Fragestellungen zur Langzeitstabilität der Barrieren unter Aquifer-Bedingungen und zum anderen Langzeitwirksamkeit im Mittelpunkt. Die wichtige zentrale Frage ist der Umgang mit Schadstoff- beladenen Barrieren. Die Grundidee besteht darin, die aufkonzentrierten Schadstofffracht durch eine Kombination aus gezielter Mobilisierung der CAC-gebundenen PFAS und hydraulischen Maßnahmen (kontrolliertes Abpumpen des Eluats an die Oberfläche) zurückzugewinnen. Anschließend können die Schadstoffe dann durch externe Behandlung in technischen Anlagen zerstört werden. 

Der verfolgte Ansatz verbindet somit die Vorteile des einfachen und flexiblen Einsatzes von in-situ Sorptionsbarrieren mit einer effizienten Behandlung des hochkonzentrierten Eluats und soll so eine sichere und dauerhafte Eliminierung der Schadstoffe in einem technisch und ökonomisch sinnvollen Rahmen ermöglichen. Der Schwerpunkt der Arbeiten liegt auf dem Verständnis und der gezielten Kontrolle der physikalisch-chemischen Prozesse gerichtet, die für die Immobilisierung und die Mobilisierung von PFAS und CAC im Grundwasserleiter entscheidend sind. Die Forschungsergebnisse werden eine fundierte Vorhersage über die langfristige Wirksamkeit und den nachhaltigen Umgang mit in-situ-Sorptionsbarrieren zur Immobilisierung von PFAS ermöglichen.

Ansprechpartner:

Dr. Ariette Schierz; Jannes Beihsner

Finanzierung:

DBU - Stipendiaten Programm der Deutschen Bundesstiftung Umwelt