Die Sanierung von Altlasten geht häufig mit immensem Energie- und Materialeinsatz, dem Verbrauch fossiler Energieträger sowie der Freisetzung von Substanzen mit vielfältigen Umweltwirkungen einher. Ressourcenverknappung und Umweltschädigungen und somit die Gefahr, zukünftige Generationen in ihrer Handlungsfähigkeit einzuschränken, sind präsenter als je zuvor. Dies hat insgesamt dazu geführt, auch die Nachhaltigkeit von Altlastensanierungen zunehmend in Frage zu stellen. Die vorliegende Arbeit sucht daher nach einem Weg, die Nachhaltigkeit von Altlastensanierungsmaßnahmen auf einer Industriefläche zu bewerten. Das real durchgeführte Verfahren „thermisch unterstützte Bodenluftabsaugung“ (TUBA) sowie die theoretisch betrachteten Verfahren „kalte Bodenluftabsaugung“ (kBla) und die „Auskofferung mit thermischer
Bodenbehandlung und Rückverfüllung“ (AtBR) sind dabei Objekte der Untersuchung. Zur Ermittlung von sekundären Umweltwirkungen werden Ökobilanzen der Verfahren erstellt und Modellierungen mithilfe der Software Umberto NXT LCA vorgenommen, wobei Sachbilanzdatensätze der Datenbank ecoinvent verwendet werden. Die Auswertung der Wirkungsabschätzung erfolgt nach der Methode CML 2001, wobei Auswirkungen innerhalb der Wirkkategorien abiotischer Ressourcenverbrauch, Versauerung, Eutrophierung, Klimawandel, Humantoxizität sowie Ökotoxizität betrachtet werden. Die Ergebnisse der Ökobilanz zeigen hierbei, dass die kBla bei einer Laufzeit von 300 Tagen das ökologisch verträglichste Verfahren vor der TUBA und der AtBR ist. Da die Effizienz der kBla jedoch
aufgrund von Limitierungen mit der Laufzeit abnimmt, sind häufig Laufzeitverlängerungen bei einer kBla notwendig. Weitergehende Untersuchungen diesbezüglich haben gezeigt, dass ein Überschreiten der Laufzeit von 300 Tagen dazu führt, dass die Umweltwirkungen der kBla stärker ausgeprägt sind als die der TUBA. Ökobilanzen erweisen sich in den Untersuchungen weiterhin als geeignetes Hilfsmittel, Schwachstellen der Verfahren anzuzeigen, um mögliche Optimierungsansätze ableiten zu können. [...]
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Inhaltsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- 1. Einleitung und Aufgabenstellung
- 2. Theoretische Grundlagen
- 2.1 Sanierungsverfahren für Boden und Grundwasser
- 2.1.1 Auskoffern und Entsorgen
- 2.1.2 In-situ-Verfahren: kalte Bodenluftabsaugung
- 2.1.3 In-situ-Verfahren: thermisch unterstützte Bodenluftabsaugung
- 2.2 Nachhaltigkeit im Bereich der Altlastensanierung
- 2.2.1 Nachhaltigkeit und nachhaltige Entwicklung
- 2.2.2 Operationalisierung von Nachhaltigkeit
- 2.2.3 Nachhaltigkeitsbewertung von Altlastensanierungen
- 2.3 Ökobilanzierung
- 2.3.1 Festlegung von Ziel und Untersuchungsrahmen
- 2.3.2 Sachbilanz
- 2.3.3 Wirkungsbilanz (nach CML 2001)
- 2.3.4 Auswertung und Interpretation
- 2.3.5 Computerunterstützte Ökobilanzierung mittels Umberto
- 2.4 Multikriterienanalyse
- 2.4.1 SURF-UK
- 2.4.2 Vergleichende Analyse
- 2.1 Sanierungsverfahren für Boden und Grundwasser
- 3. Untersuchungsgegenstand
- 3.1 Beschreibung der zugrunde gelegten Sanierungsfläche
- 3.2 Standortspezifische Bedingungen im IPH
- 3.2.1 Bodenluftbehandlung
- 3.2.2 Energieversorgung
- 3.3 Sanierungsszenarien und Annahmen
- 3.3.1 Szenario I: thermisch unterstützte Bodenluftabsaugung (TUBA)
- 3.3.2 Szenario II: kalte Bodenluftabsaugung (kBla)
- 3.3.3 Szenario III: Auskofferung mit thermischer Behandlung und Rückverfüllung (AtBr)
- 4. Ökobilanzierung
- 4.1 Festlegung des Ziels und des Untersuchungsrahmens
- 4.2 Ermittlung der Sachbilanzdaten: Szenario I (TUBA) und II (kBla)
- 4.2.1 Bodenluftbehandlung
- 4.2.2 Betriebsenergie
- 4.2.3 Materialbedarf und Kraftstoffverbrauch zum Brunnenbau
- 4.2.4 Transporte
- 4.3 Ermittlung der Sachbilanzdaten: Szenario III (AtBR)
- 4.3.1 Auskofferung
- 4.3.2 Transport
- 4.3.3 Dekontaminierung
- 4.4 Modellierung mit Umberto
- 4.4.1 TUBA
- 4.4.2 kBla
- 4.4.3 AtBR
- 4.5 Ergebnisse der einzelnen Wirkkategorien
- 4.5.1 Erschöpfung abiotischer Ressourcen
- 4.5.2 Klimawandel
- 4.5.3 Versauerung
- 4.5.4 Eutrophierung
- 4.5.5 Ökotoxizität
- 4.5.6 Humantoxizität
- 4.6 Sensitivitätsanalyse
- 4.7 Zusammenfassende Darstellung und Gegenüberstellung der Sanierungsvarianten
- 4.8 Diskussion
- 4.8.1 Fehlerbetrachtung
- 5. Nachhaltigkeitsbewertung
- 5.1 Festlegung von Ziel und Untersuchungsrahmen
- 5.2 Ausstattung der Multikriterienanalyse
- 5.2.1 Indikatorensatz von SURF-UK
- 5.2.2 Ausschluss von Indikatoren
- Fazit
- Literaturverzeichnis
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Masterarbeit befasst sich mit der Bewertung der Nachhaltigkeit von Altlastensanierungsmaßnahmen auf einer Industriefläche. Ziel ist es, eine Methode zur Bewertung der Nachhaltigkeit von Sanierungsverfahren zu entwickeln und anzuwenden, um die „nachhaltigere" Variante zu identifizieren.
- Ökobilanzierung verschiedener Sanierungsverfahren (thermisch unterstützte Bodenluftabsaugung, kalte Bodenluftabsaugung, Auskofferung mit thermischer Behandlung und Rückverfüllung)
- Entwicklung einer Multikriterienanalyse zur Bewertung der Nachhaltigkeit
- Anwendung des SURF-UK-Indikatorensatzes zur Ermittlung der „nachhaltigeren" Variante
- Bewertung der ökologischen, ökonomischen und gesellschaftlichen Kriterien der Sanierungsverfahren
- Identifizierung von Schwachstellen und Optimierungspotenzialen der Verfahren
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Einleitung, die die Relevanz des Themas Nachhaltigkeit im Bereich der Altlastensanierung beleuchtet und die Zielsetzung der Arbeit erläutert. Anschließend werden die theoretischen Grundlagen der Altlastensanierung, der Nachhaltigkeit und der Ökobilanzierung vorgestellt. Dabei werden verschiedene Sanierungsverfahren, die Konzepte der Nachhaltigkeit und die Methodik der Ökobilanzierung detailliert beschrieben.
Im dritten Kapitel wird der Untersuchungsgegenstand, eine Industriefläche mit Altlasten, vorgestellt. Die standortspezifischen Bedingungen und die drei betrachteten Sanierungsszenarien werden detailliert beschrieben.
Das vierte Kapitel widmet sich der Ökobilanzierung der drei Sanierungsszenarien. Die Sachbilanzdaten werden ermittelt und mithilfe der Software Umberto NXT LCA modelliert. Die Ergebnisse der Ökobilanzierung werden in den einzelnen Wirkkategorien (abiotischer Ressourcenverbrauch, Klimawandel, Versauerung, Eutrophierung, Ökotoxizität, Humantoxizität) dargestellt und diskutiert.
Im fünften Kapitel wird die Nachhaltigkeitsbewertung der Sanierungsverfahren im Rahmen einer Multikriterienanalyse durchgeführt. Der SURF-UK-Indikatorensatz wird angewendet, um die „nachhaltigere" Variante zu identifizieren. Die Ergebnisse der Ökobilanzierung und die Kostenabschätzungen werden in die Multikriterienanalyse integriert.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen die Altlastensanierung, die Nachhaltigkeit, die Ökobilanzierung, die Multikriterienanalyse, die Sanierungsverfahren (thermisch unterstützte Bodenluftabsaugung, kalte Bodenluftabsaugung, Auskofferung mit thermischer Behandlung und Rückverfüllung), der SURF-UK-Indikatorensatz und die Bewertung von ökologischen, ökonomischen und gesellschaftlichen Kriterien.
- Quote paper
- Jan Müller (Author), 2014, Untersuchungen zur Bewertung der Nachhaltigkeit einer Altlastsanierung auf einem Industriestandort mittels Ökobilanzierung und Multikriterienanalyse, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/283055
