FABEKO: On-Site Sanierungvon PFAS – aus dem Labor ins Feld

PFAS (Per- und Polyfluorierte Alkylverbindungen) stellen aktuell Behörden, Sanierungspflichtige und Sanierungsdienstleister gleichermaßen vor eine große Herausforderung. Der sehr geringe Forschungsstand der mehr als 10.000 Einzelsubstanzen umfassenden Stoffgruppe führt zu einer sehr stark beschränkten Auswahlmöglichkeit adäquater Sanierungsverfahren. Daher kommt es auf belasteten Standorten noch meist zu einer Auskofferung und Deponierung des Bodenmaterials.

Um der damit einhergehenden Verschwendung von Bodenmaterial entgegenzuwirken, beteiligt sich die M&P Ingenieurgesellschaft seit 2021 am BMBF KMU-Innovativ-Forschungsvorhaben „FABEKO“. Hierbei handelt es sich um ein on-site-Verfahren, also ein Verfahren, welches vor Ort und ohne weitere Transportwege durchgeführt werden kann. Dadurch kann CO₂ eingespart werden und der Boden kann nach erfolgter Sanierung vor Ort wieder eingebaut werden, wodurch Bodenmaterial als endliches Gut geschont werden kann.

Im Verfahren wird das Bodenmaterial aufgehaldet und mit einem entsprechenden Wasseraufgabesystem versehen. Anschließend wird die Halde in definierten Zyklen zunächst mit Wasser vorgespült, in welches anschließend ein Biopolymer bestehend aus Aminosäuren, Fettsäuren und Lipiden zugegeben wird. Dieses umweltverträgliche Biopolymer fördert die Desorption (das Loslösen) der ansonsten sehr stark im Boden gebundenen langkettigen PFAS. Diese werden dann mit dem Wasser-Biopolymer-Gemisch aus dem Bodenmaterial ausgespült, wo sie gemeinsam mit den in Wasser sehr mobilen kurzkettigen PFAS gemeinsam aufgefangen werden.

Von dort aus wird das Gemisch in eine mobile Sanierungsanlage in direkter Nähe zur Halde geleitet, wo zunächst eine Flotation durchgeführt wird. Anschließend läuft das Wasser mit der verbleibenden PFAS-Konzentration in eine Kette aus Elektroadsorptionsmodulen, wo die verbleibenden PFAS mit sehr hoher Effizienz aus dem Wasser entfernt werden. Diese Module bestehen aus Aktivkohlevliesen, welche durch Anlegen einer elektrischen Ladung eine besonders hohe Sorptionsleistung erzielen und durch Umkehr dieser Ladung leicht wieder regeneriert werden können. Das Ergebnis ist ein stark konzentriertes PFAS-Eluat mit kleinem Volumen und ein effizient gereinigtes Wasser, welches durch eine Kreislaufführung erneut an den Anfang des Sanierungsprozesses geleitet werden kann.

Nachdem im Labor verschiedene Tests, Modellierungen und Kleinversuche stattgefunden haben, wurde das Forschungsvorhaben im Sommer 2023 in einem ersten Feldversuch in Rastatt umgesetzt. Die Abreinigungsleistung der dort stark PFAS-belasteten Böden lag im Durchschnitt bei 82%. Ein zweiter Feldversuch, welcher sich momentan noch in Durchführung befindet, soll daran anknüpfend die Erkenntnisse und Verbesserungsmöglichkeiten aus dem ersten Versuch aufgreifen und umsetzen. Dadurch kommt es voraussichtlich zu einer weiteren Verbesserung der Reinigungsleistung.

Am 28.11.2023 wurden erste Ergebnisse des Projekts auf dem Symposium „Strategien zur Boden- und Grundwassersanierung“ mit einem Vortrag sowie zwei zusätzlichen Postern vorgestellt. Eine Auswertung des zweiten Feldversuches ist für Anfang 2024 vorgesehen und soll letztendlich in einem Abschlussbericht veröffentlicht werden.