Das Werkgelände „Schwarze Pumpe" ist ein Altstandort der Kohleveredlung auf dem Territorium von Sachsen und Brandenburg. Das Gelände mit einer Größe von 4,5 km2 weist eine großräumige Kontamination mit residualen LNAPL und phenolischen Verbindungen auf, die Gegenstand von Sanierungsmaßnahmen sind. Zur Überwachung dieser Sanierungsmaßnahmen wird unter anderem das Gassammelsystem (GASSYS) eingesetzt. Das geschah auch bei dem Feldversuch zur „In-situ Alkoholwäsche" eines mit LNAPL (light non aqueous phase liquid (nichtwässrige Flüssigphase)) kontaminierten Bodens, der dort im Rahmen eines Forschungsvorhabens [1] erfolgreich durchgeführt wurde. Bei diesem Feldversuch wurde auf einer Eintragsfläche von 240 m2 unverdünntes 1-Propanol in eine Teufe von 8 m infiltriert. Mit der dadurch bewirkten Stoßwaschung konnten ca. 6 t residual an der Bodenmatrix haftende LNAPL mobilisiert und auf dem Grundwasser aufschwimmend mittels eines Phasenabschöpfsystems als sogenannte Floatings abgefördert werden [5]. Zur Aufgabe des Feldversuches gehörte u.a. die Untersuchung der Transportvorgänge des eingetragenen 1-Propanol in der gesättigten (Grundwasser) und ungesättigten Bodenzone (0 - 13,5 m u GOK). Hierfür wurden neben zahlreichen Grundwassermessstellen und einer Messstelle am Haltungsbrunnen im Umfeld der 1-Propanol-Eintragung auch fünf GASSYS-Einheiten mit jeweils zwei Kammern in der Bodenluft (8 -10,5 und 10,5 - 13,5 m u GOK) und zwei Kammern im Grundwasser (13,5 - 16,5 und 25,5 - 30,5 m u GOK) eingesetzt.
Aufbau und Funktionsweise
Das Gassammelsystem (GASSYS) ist ein passiver Gassammler für den Einsatz im gesättigten und ungesättigten Untergrund. Er besteht aus Membrankammern, die als Sammler fungieren und mit separaten, oberirdisch zugänglichen Probennahmeleitungen verbunden sind. Als Probennahmeleitung wird eine Edelstahl-Kapillare mit einem Innendurchmesser von 1 mm verwendet (vgl. Bild 1). Die Kammerwand weist drei Lagen auf (vgl. Bild 2 a). Über das Innenstützrohr aus Hart-PVC, dass mit etwa 1200 kleinen Löchern pro Meter perforiert wurde, ist die eigentliche Membranschicht gezogen. Diese besteht aus EVA (Ethylen - Vinylacetat - Copolymerisat) und ist zwar für Gase, nicht aber für Wasser durchlässig |2|.
Die Beprobung erfolgt mittels gasdichter Spritze. Sie erfordert etwa fünf Minuten je Kammer und bedarf keiner weiteren Vorbereitungen, wie z. B. das jeweilige Einbringen einer Vorrichtung in den Untergrund. Gewonnen werden mit GASSYS „kleine Probenmengen" im Sinne der VDl-Richtlinie 3865 (Blatt 2 4.4.4, Seite 29, Jan. 1998), die in Vials eingespritzt werden. Für die Grundwasseruntersuchung ist es von Bedeutung, durch den Einsatz sogenannter Multi-Level-Messstellen vertikal differenzierte Informationen zu gewinnen, die Aussagen über die teufenbezogene Verteilung der Beschaffenheit des Untergrundes erlauben. Im Falle GASSYS werden hierfür Einheiten installiert, die jeweils aus bis zu vier, einen Strang bildenden Kammern bestehen (vgl. Bild l mit dem Schema einer zwei-Kammrigen GASSYS-Einheit). Da jede dieser in unterschiedlicher Teufe befindlichen Kammern über eine separate Probennahmeleitung verfügt, ist eine entsprechende Probennahme aus definierten Tiefen jederzeit möglich (vgl. Bild 2 a).