Günter Braun


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Altlastenerkundung mit Geo-Elektrischer Tiefensektion       




... zur Altlastenproblematik im Osnabrücker Raum

Im Osnabrücker Raum wurden in der Vergangenheit schon immer Steine und Erden als Baustoffe genutzt, insbesondere der Kalkstein als Werkstein für den Hausbau. Neue Techniken des Bauens haben dazu geführt, daß die Kalk-Steinbrüche im Unteren Muschelkalk - so die geologische Bezeichnung - stillgelegt wurden. Ein großer Teil dieser ehemaligen Steinbrüche wurde im Laufe der Zeit mit Hausmüll verfüllt.

Früher hat man sich wenig Gedanken darum gemacht, ob das in den Müllkörper eindringende Niederschlagswasser zu einer Auswaschung von Schadstoffen führen würde und somit das Grundwasser belastet werden könnte. Heute schreiben entsprechende Vorschriften (z. B. die Technische Anweisung Siedlungsabfall, TASi ) genau vor, wie eine Basis- bzw. Oberflächenabdichtung einer Deponie beschaffen sein muß, um eine Grundwassergefährdung in der Zukunft auszuschließen.

Die in dieser Region oberflächennah verbreiteten Festgesteine sind sogenannte Kluftgrundwasserleiter. Das Grundwasser fließt nicht durch ein Porensystem (wie z.B. durch das eines Sandes, der eine bessere Filterung bewirkt), sondern es fließt durch ein System miteinander verbundener Klüfte. Schadstoffe können sich über solche Küfte vergleichsweise schnell ausbreiten.

Die in einem Kluftwasserleiter verfilterten Trinkwasserbrunnen sind in einem Schadensfall deshalb besonders gefährdet.

Da Bohrungen im Festgestein relativ teuer sind, gibt es nur wenige - oder oftmals gar keine (!) - Grundwasserbeobachtungspegel in den Kluftgrundwasserleitern. Zudem stellen Bohrungen auch nur Punktmessungen dar. Es ist jeweils fraglich, ob mit einer solchen Bohrung auch das wasserführende Kluftsystem erbohrt worden ist.

Bei Erkundungsbohrungen im Deponiebereich besteht darüber hinaus die Gefahr, daß durch die Bohrung selbst erst eine Wasserwegsamkeit zwischen dem Müllkörper und dem Kluftwasserleiter hergestellt wird.

Deshalb sucht man nach Verfahren der Untergrunderkundung, die

  • zerstörungsfrei sind und
  • eine mehrdimensionale Kartierung bzw. Strukturerkennung ermöglichen.

    Das Ingenieur-Büro Braun entwickelt bzw. setzt solche neuen Verfahren ein. Es sind dies GPR (ground penetrating radar bzw. Bodenradar) und GTS (GeoElektrische Tiefensektion). Im folgenden soll der erfolgreiche Einsatz der GTS bei einer Altlastenerkundung in Osnabrück dargestellt werden.

     

Altlast Im Hohne

Im Rahmen seiner von Prof. Dr. K. Mueller (FH Osnabrück) vergebenen Arbeit hat Dipl. Ing. (FH) Mücke einen mit Hausmüll verfüllten Steinbruch untersucht.

Diese Altlast befindet sich Im Hohne, ca. 100 m östlich des Kulturdenkmals Karlsteine.

Mücke fand diesen Steinbruch bereits in einer topografischen Karte von 1897 verzeichnet.

In der entsprechenden Karte von 1970 hatte der Steinbruch vermutlich seine größte Ausdehnung.

 

In den 70er Jahren wurde der Steinbruch verfüllt, wobei sich - wie Mücke feststellte - auch die städtische Müllabfuhr an der Verfüllung beteiligte.

Der mit Hausmüll verfüllte Steinbruch wurde später mit einer geringmächtigen Bodenschicht abgedeckt.

 

In der Geologischen Karte von 1978 (Blatt 3614 Wallenhorst) ist die Altlast Im Hohne bereits nicht mehr verzeichnet.

 

Heute wird die Fläche mit Ausnahme des Altlastenbereichs als Weide genutzt.

 

 

Prof. Mueller hat angeregt, diese Altlast bzgl. ihrer Mächtigkeit und ihres Volumens geophysikalisch zu erkunden. Die GeoElektrischen Tiefensektionen GTS wurden im Jahre 1996 durchgeführt.

 

Geo-Elektrische Tiefensektion

Bei dem Verfahren wird ein schwacher, wechselnder und unschädlicher Gleichstrom über ein Mehrelektrodensystem von der Bodenoberfläche aus in den Untergrund eingespeist. Hierdurch wird ein Spannungsfeld verursacht, das von den Widerstandsverhältnissen des Untergrundes abhängig ist.

Dieses Spannungsfeld wird von Potentialelektroden wiederum an der Oberfläche abgetastet.

Das Verfahren vereinigt ein (altes) Prinzip der geophysikalischen Erkundung des Untergrundes mit den Vorzügen moderner Computersimulation, vergleichbar mit der hochentwickelten Röntgentomographie der Medizin.

Die folgende Abbildung stellt eine GeoElektrische Tiefensektion in Ost-West-Richtung durch die Altlast Im Hohne dar.

 

Schadstoffe im Müll setzen den elektrischen Widerstand - gemessen in Ωm - drastisch herab. Dadurch wird in der obigen Abbildung der Müllkörper durch seinen nieder-ohmigen Bereich von ca. 30 Ωm deutlich hervorgehoben gegenüber dem umgebenden hoch-ohmigen Kalkstein mit mehr als 400 Ωm.

Deutlich erkennbar ist auch ein grün-gelb gekennzeichneter Übergangsbereich von 150 - 300 Ωm, der auf eine Ausbreitung von Schadstoffen hinweist.

Eine bevorzugte Ausbreitungsrichtung ist jedoch nicht erkennbar.

Die Basis des Müllkörpers liegt bei ca. 12 m unter Flur. Dies deckt sich mit Aussagen von Zeitzeugen, die Mücke befragen konnte. Der Grundwasserflurabstand beträgt in diesem Bereich etwa 30 m, so daß eine Beeinträchtigung des Grundwassers aus dieser Tiefensektion derzeit noch nicht abgeleitet werden kann.