Nanotechnologie: Grundwassersanierung mit Nano-Eisen

Nicht weit von Bonn, in Bornheim-Roisdorf, begann für den Rhein-Sieg-Kreis und den Altlastensanierungsverband Nordrhein-Westfalen im Jahr 2007 ein Stuttgarter Fachunternehmen, chemischen Umweltbelastungen mit Nanotechnologie zu Leibe zu rücken.

technische Anlage mit Rohrleitungen
So sieht es aus, wenn die Nano-Eisen-SuspensionEisen-Suspension
Eine Suspension ist ein heterogenes (nicht mischbares) Stoffgemisch aus einer Flüssigkeit und einem darin fein verteilten Feststoff. Dieser wird in der Flüssigkeit verteilt bzw. aufgeschlämmt. Eine Suspension ist also eine disperse feste Phase. Lässt man eine Suspension stehen, so sinkt (im Gegensatz zu einer Lösung) der Feststoff bei nicht zu kleiner Partikelgröße als Demiment langsam auf den Boden (Sedimentation).
zur Grundwassersanierung in den Boden gepumpt wird.

In bis zu 22 Meter Tiefe unter dem Gelände eines längst geschlossenen Wäschereibetriebes hatte die Kreis-Umweltbehörde bei einer routinemäßigen Gefährdungsabschätzung erhebliche Belastungen mit dem Reinigungsmittel „Per“ (Tetrachlorethen) aus den Siebzigerjahren entdeckt. Diese gesundheitsschädliche Chemikalie hatte sich in den vergangenen Jahrzehnten mit dem Grundwasser bereits über 6 km ausgebreitet, zum Glück nicht in Richtung des örtlichen Wasserwerks.

1993 war deshalb damit begonnen worden, das Gelände durch Abpumpen des Grundwassers und durch Bodenluftabsaugung zu sanieren. In 14 Jahren konnten so fünf Tonnen der chemischen Bodenbelastung entfernt werden und die weitere Ausbreitung des Schadstoffs wurde gestoppt. Allerdings wäre man mit den herkömmlichen Verfahren noch 50 bis 100 Jahre bis zur vollständigen Sanierung beschäftigt.

Nano-Eisenpartikel reinigen das Grundwasser

Deshalb fiel die Entscheidung für ein neues, besseres Verfahren auf Basis von Nano-Eisen. Dabei wurden 3.000 kg wassergelöster Nanoteilchen über Bohrlöcher 16 bis 20 Meter tief in den belasteten Boden gepumpt. Die 70 nm kleinen Partikel aus einem Eisenkern mit Eisenoxidhülle sind für die Umwelttechnik bestens geeignet.

Sie zersetzen das „Per“ in unbedenkliche Stoffe und verrichten diese chemische Arbeit tausendmal wirksamer als sonst verwendete Eisenspäne. Gleichzeitig bleiben sie im Erdreich an Ort und Stelle und verwandeln sich mit der Zeit in mineralische Eisensedimente, die auch natürlich im Untergrund vorkommen.

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