Direct-Push-Grundwassersondierung
(In-Situ-Verfahren)
Nach der BBodSchV muss zur Untersuchung des Schutzgutes Grundwasser eine Sickerwasserprognose erfolgen. Die Schadstoffkonzentration sollte durch Probenahme gem. Anhang 2 Abs. 3.2 BBodSchV am Ort der Beurteilung ermittelt werden. Zahlreiche Erfahrungen haben aufgezeigt, dass das Verfahren zur Direct-Push Grundwassersondierung geeignet ist, tiefenspezifisch genau definierte Grundwasserproben zu entnehmen. Damit ist insbesondere für orientierende Untersuchungen die Voraussetzung geschaffen, Grundwasser aus dem o.g. Bereich zu entnehmen.
Die tiefenspezifische Grundwassersondierung mit dem Direct-Push Verfahren bietet zudem die Möglichkeit, bei Detailuntersuchungen gem. Anhang 1 Abs. 1.2 BBodSchV mit einfachem Aufwand eine vertikale und horizontale Abgrenzung des Schadens (Schadstoff-kartierung) vorzunehmen.
In-Situ Grundwassersondierungen ermöglichen eine zeitnahe und effiziente Kartierung einer Schadstofffahne. Die Kartierung erfolgt durch tiefenorientierte, direkte Grundwasserbeprobungen. Bei der tiefenorientierten Grundwasserbeprobung wird eine Grundwassersonde mit einem nachfolgenden Hohlbohrgestänge über rammende bzw. drückende Kraftübertragung mittels Kleinbohrgeräte in die gewünschte Probenahmetiefe getrieben.
Je nach Beschaffenheit des Untergrundes können Sondiertiefen von 30 m und mehr erreicht werden. Sondierungen über 10 m Teufe werden durch Bohranlagen abgeteuft. Bei heterogenen oder stark konsolidierten Untergründen kann mittels im Vorwege durchgeführter Schneckenbohrung die gewünschte Endteufe auch unter erschwerten geologischen Bedingungen erzielt werden. In Abhängigkeit von der Sondiertiefe stehen Hohlrohrgestänge und Sonden in unterschiedlicher Dimensionierung zur Verfügung (zwischen 22 und 43 mm Außen-Ø).
Hinsichtlich der Bohrgeräte ist die minimale Raumhöhe auf 3,0 m begrenzt. Bei geringeren Sondiertiefen (etwa 10 m) und bei Bedarf (z. B. niedrige Raumhöhen) können die Grundwassersondierungen auch händisch, z.B. mit dem Wacker-Bohrhammer, ausgeführt werden.
Als Sonden werden je nach Wasserdargebot und Schadenscharakteristik zwei unterschiedliche Systeme genutzt. Überwiegend werden Grundwassersonden mit "verlorener Spitze" verwendet. Hierbei ist das Filtersystem bis zur Endteufe in einer Schutzverrohrung eingelassen. Die Sonde wird in die gewünschte maximale Probenahmetiefe gebracht und am Ort der Probenahme die innenliegende Filterstrecke freigelegt. Eine Verunreinigung der Filterstrecke über zuvor durchteufte, kontaminierte Bereiche wird hierbei ausgeschlossen.
Das zweite Sondensystem besitzt einen Außenfilter. Die Probenahme kann mit diesem System auch von oben nach unten erfolgen. Dieses System eignet sich hauptsächlich für Grundwasserbeprobungen mit unspezifischem Verdacht.
Die Filterschlitzweiten bzw. Durchlässigkeiten der Filter sind in unterschiedlichen Größen bzw. Abstufungen und Materialarten (Edelstahl, PVC, Sintermaterialien) entsprechend den geologischen Gegebenheiten und Schadstoffeigenschaften wählbar.
Direct-Push-Grundwassersonde
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Die Probenahme erfolgt vom tiefsten Probe-nahmehorizont zu den höher gelegenen. Nach Ausfahren der Filterstrecke gelangt das Grundwasser in die Grundwassersonde. In das Hohlrohrgestänge wird ein teflonbeschichteter PE-Schlauch eingeführt. Die Grundwasserentnahme erfolgt im so genannten "low-flow" Verfahren. Dazu werden je nach Schadensfall zwei unterschiedliche Methoden angeboten:
Bei mittel- bis schwerflüchtigen Schadstoffen findet die Hydroliftpumpe Anwendung. Ein zyklisch sich öffnendes und schließendes Fußventil am Ende des Schlauches baut eine Wassersäule innerhalb des Schlauches auf und fördert das Wasser an die Oberfläche. Die Förderrate beträgt zwischen 1 und 10 l/min. Entgasungen von leichtflüchtigen Komponenten werden auf ein Minimum reduziert. Es können je nach Grundwasserdargebot beliebige Probemengen gefördert werden.
Leicht flüchtige Schadstoffe bei insbesondere geringen Schadstoffkonzentrationen oder speziellen Schadstoffeigenschaften werden mit einer pneumatisch/ mechanischen Bladder-Pump gefördert. Diese Methode beugt bei dem Ausgasen durch die Druck-entlastung (Blasenbildung) und damit einhergehenden laboranalytischen Minderbefunden vor, insbesondere in größeren Tiefen durch den hydrostatischen Druck (10 m Wassersäule = +1 bar) bedingt. Die Förderrate mit der "Bladder-Pump" beträgt 100 ml/min. Das Innenmaterial der Pumpe besteht aus Teflon.
Die Probenahme erfolgt nach Ermittlung der pysikochemischen Leitparameter (O2, Temperatur, Redox, pH, Leitfähigkeit) über eine Durchflusszelle. Anschließend kann die Grundwassersonde in weitere Horizonte gebracht werden, um weitere Proben aus definierten Tiefen zu entnehmen.
Grundwasserprobenahme (Direct-Push-Verfahren)
Des Weiteren ist es möglich, eine Schutzverrohrung einzubringen. So kann verhindert werden, dass kontaminiertes Wasser z. B. über einen durchbohrten Zwischenstauer in das nächstgelegene Grundwasser- stockwerk gelangt. Hierzu wird die Schutzverrohrung bis in den Zwischenstauer eingebracht und anschließend die Grundwassersondierung durch die Schutzverrohrung ausgeführt.
Der Grundwasserflurabstand kann durch das Hohlbohrgestänge hindurch mittels speziellem Kabellot eingemessen werden. Unter Zuhilfenahme von mehreren in Direct-Push-Sondierungen ermittelten Grundwasserständen ist mit diesem Verfahren eine Konstruktion von Grundwassergleichenplänen und somit die Ermittlung der Grundwasserfließrichtung mit hinreichender Genauigkeit möglich.
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