Forschungsprojekt "SediClean"

Gut Sediclean-teaser 358x201 (Bild: Corina Lied, TH Köln)

Jährlich werden in Deutschland für die Gewässerunterhaltung mehr als 50 Mio. t Sediment umgelagert. Vielen Fließgewässern wird Ersatzmaterial zugegeben, um das bestehende Sedimentdefizit auszugleichen. Unter ökologischen und wirtschaftlichen Aspekten ist es zielführender, dieses Defizit gewässerintern auszugleichen, statt aufwendig gewonnenes Schüttgut den Gewässern künstlich zuzuführen.

SediClean: Entwicklung eines neuartigen Reinigungsverfahrens für hoch belastetes Sediment in Gewässern

Laufzeit: 2024 - 2027

Schadstoffabtrennung

Impressionen von der Probenaufbereitung (Bild: Corina Lied. TH Köln)

Durch anthropogene Einflüsse sind Sedimente oft stark schadstoffbelastet. Daher wird im Forschungsprojekt SediClean das Ziel verfolgt, belastetes Sediment so weit aufzureinigen, dass es wieder im Gewässer umgelagert werden kann und die chemische Belastung aktiv aus der Umwelt entfernt wird.

Dies kann mittels eines neu zu entwickelnden automatisierbaren, kontinuierlich arbeitenden Reinigungsverfahren realisiert werden. Der Hauptschwerpunkt des Forschungsvorhabens gilt der Ermittlung der Einsatzbreite, der Bestimmung der optimalen Betriebsparameter und Adsorptionsmittel, sowie der Übertragung der Technik vom Labor- und Technikumsmaßstab auf eine Pilotanlage zur Anwendung in der Praxis.

Auswahl Stauräume & Sedimentproben/-analysen:

Die Auswahl repräsentativer Gewässerbereiche und Stauräume erfolgt vorzugsweise in Nordrhein-Westfalen, mit dem Ziel, Sedimente mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und ökotoxikologischen Verschmutzungsgraden sowie geeigneten Beprobungsbereichen zu identifizieren. In der engeren Wahl stehen dabei bisher der Duisburger Hafen, der Rhein, Stauräume in der Eifel und im Bergischen Land sowie Stauanlagen der Ruhr.

An den o.g. Probeentnahmestellen werden Sedimentproben für die Durchführung von Sedimentanalysen entnommen und chemisch-physikalischen Untersuchungen zur Bewertung der relevanten Belastungen unterzogen. Im Vordergrund steht die Bestimmung von organischen Kontaminanten und Schwermetallen, wobei für eine Gesamtbewertung weitere chemisch-physikalische Eigenschaften wie Trockenmasse, organischer Kohlenstoffgehalt, Korngrößenverteilung und pH-Wert ermittelt werden.

Geotechnische Charakterisierung der Sedimente

Das Labor für Geotechnik und Tunnelbau ist dabei mit der Bestimmung der geotechnischen Eigenschaften der belasteten Sedimente betraut.

Die zu bestimmenden Eigenschaften beinhalten folgende Parameter beinhalten unter anderem:

Laborverfahren zur Bestimmung der Korngrößenverteilung (Bild: Laborverfahren zur Bestimmung der Korngrößenverteilung)

Wassergehalt nach DIN 12880
Trockenrückstand nach DIN 12880
Wassergehalt nach DIN EN ISO 17892-1
Glühverlust nach DIN 18128
Feuchtdichte nach DIN EN ISO 17892-2
Korngrößenverteilung nach DIN EN ISO 17892-4

Überführung der Ergebnisse in die Praxis

Ausgehend auf den gewonnenen Erkenntnissen werden im Anschluss die möglichen Einsatzbereiche in ökotoxikologischer, technischer, rechtlicher und wirtschaftlicher Hinsicht untersucht. Hiermit soll die Grundlage gelegt werden, die Projektergebnisse zielgerichtet und zeitnah in eine breite Anwendung zu bringen und dabei für Anwender – insbesondere Gewässerunterhaltungsverantwortliche die ökologischen Vorteile unter Berücksichtigung einer wirtschaftlichen Umsetzung darzustellen. Die Analyse der Einsatzbereiche und Märkte liefert die Basis für eine passgenaue Ansprache, die direkt sowie über Veröffentlichungen, Verbände und Behörden erfolgen kann.