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Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten - Albert

1. Abbildung 2 Die vom Landesamt f r Geologie und Bergbau Rheinland Pfalz vorgegebenen K rnungsb nder f r Versickerungs und Wasserspeicherhorizont Der Anteil an organischer Substanz sollte 10 Gew nicht bersteigen und vor allem im Speicherhorizont wesentlich darunter liegen um eine Bodenversauerung zu ver meiden Eisensulfidhaltige und gipshaltige B den sind ungeeignet Ober und Unterboden m ssen getrennt gewonnen gelagert und eingebaut werden 96 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten e Bei der Bodengewinnung ist der Feuchtezustand bzw die Konsistenz des Materials zu beachten Nur B den mit einer geeigneten Mindestfestigkeit k nnen schadlos umge lagert werden Je trockener der Boden desto stabiler ist sein Bodengef ge G nstige Zeitpunkte f r die Erdarbeiten sind daher vor allem die Sommer und Herbstmonate Anhaltspunkte f r die Umlagerungseignung des Materials gibt Tabelle 1 Tabelle 2 Umlagerungseignung Mindestfestigkeit von B den in Abh ngigkeit vom Feuch
2. x O mm to fs3sb or o EA KSSS SSS SS H lt u REN RIRRRSRRRRRKSTA I x fa X emm h m mtHHjmtttt HR KRRSRRRRNNNKNNSA DI 0 we m DV TB KKR SEREEEEEEERER alol 0O SSSI R929222 SA sIr 2 c LLII PRIS SON con N KORP RPS PRRRRRR RR RR RS 0 EEE EEE OO OS ILL 0 ARRITI 200000 KIKKI aol 23 D p RES VANEK tN A SETTEREEEEEEEL Y 8 IOONI N NNN N ONN SIS CONOAS RA RISCIA N dp D RER EISES RN Arga NT AAAY SSSI SISSA SSSL ISISI SSIS SEN D paa 5 SSSL SSSI SS RIAIR AAAAAAAASS SSSA SSSA a Q c N EEE EEE ZT SSS AOA AOOO OOA RRRRPRRR RR RR c a KIKEREEEEEEERETEEEEEEEEEHNHHKRKRKKKKKKKETTETEEEEEN RSIS NOA Z lF7 z z Q D ISOSSA ASSA GTA AN OOOO NS NEE EEE el ll gt SSSI NNOO AROSA NSISTA S 2 9 C co EESIN ANININ NNNNA NANNA 4 O ORRRRRKRRSA PRRRRRRRRRRRKRISA je ni 07 EEE EL LLORET TE PAN EEE SSS Ozge gt J SSSRLSR SSS AAAA NUN RSS 000000 SSIS SSSA 0 3 E fad 923382030820 ANNETTE ERDE KERN re el O S D KRISENS SEN Se N AAN A AAA X X RSS 0000 REEL JA OSAN u cz Io gt ONINI NN NNNNA NNN NNSA 0000808020 008050 130500 SC E EEANN SNS NN NS NNNSN ANOA OA KIT FAKE SSSL A KORSA T GE PR RR PPP PRV PPP RV POPPLES QR PPP PSV RN e e pogentes atnes oe atoto nOA AANA AN AON NACAs R222 VIRKA Z c gt SKRIK KKRHNKRKNNKNAKRKRNSKA ISSIS BOR RRRILKIA VIS gt EE 5 PRIO KRRNRNRNNNYJE
3. s 30 der Winkel der inneren Reibung db 25 der Winkel der vorlastabh ngigen Koh sion s 6 F r den Zustand des Substrates im Zustand loser Sch ttung als Rekultivierungsschicht stellt sich die Frage nach der in situ verf gbaren Scherfestigkeit unter nat rlichen Bedingungen In einem gro mal st blichen Rahmenscherger t ist versucht worden die locker gesch tteten Verh ltnisse im Labor nachzustellen 1 unterer unverschieblicher Rahmen 4 Antriebseinheit 2 oberer verschieblicher Rahmen 9 Steuerungs und Datenerfassungseinheit 3 Stahlplattengewichte Auflast Bild 5 Ansicht der Versuchsanlage f r gro ma st bliche Rahmenscherversuche E i 3 Bild 6 Blick in den Scherkasten des Rahmenscherger tes mit dem zus tzlich eingelegten Gitterrahmen zur fl chigen Schubkrafteinleitung in die obere Probenh lfte Probe noch nicht fertig eingebaut 28 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Ohne Verdichtung wurde das Material in das gro e Rahmenscherger t eingebaut vgl Bild 5 und Bild 6 Insgesamt wurden drei betreffende Probenk rper untersucht vgl Tabelle 1 Tabelle 1 Versuchsbedingungen der gro ma st blichen Rahmenscherversuche Feuchte w Auflast o Versuchsk rper Versuchstyp kom Mehrstufenversuch 1 er e en nr durch Bew sserung Erwartungsgem wird der Scherwiderstand des mit Makroporen durchsetzten Materials erst ber gr ere Scherwege gew
4. In der Regel wird die Vegetationsform Wald als optimal f r eine maximale Evapotrans piration angesehen und bis sich dieser Wald ber alle Stufen von der ersten Begr nung ber den Vorwald bis hin zum Hochwald ausgebildet hat vergehen viele Jahrzehnte Gasoxidationsschicht Mit dem Versagen der Dichtungselemente l sst nicht nur die Wirkung als Wassersperre nach es tritt auch Gas durch die lecken Dichtungen nach Au en Gerade in Bereichen wo Wasser in organischen Abfall eindringt wird die durch Trockenheit gestoppte Gasproduktion wieder angeregt Da nicht mehr mit sehr gro en Gasmengen gerechnet wird die Abbaupro zesse sind im Laufe der Jahrzehnte gr tenteils abgeschlossen worden muss diese kleine Gasmenge in der Rekultivierungsschicht als Gasoxidationsschicht behandelt wer den k nnen Nach heutigem Kenntnisstand k nnen Gasmengen lt 4 h x m in Boden schichten oxidiert werden 8 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten 3 3 Die Rekultivierungsschicht im System mit Kapillarsperren Kapillarsperren sind ein ausgezeichneter Ersatz f r bindige mineralische Dichtungen Ihre Vorteile liegen u a in der Austrocknungssicherheit und in der Standfestigkeit bei steilen B schungen Die Nachteile sind systembedingt e wegen des nicht bindigen Materials sind sie gasdurchl ssig e bei zu hoher hydraulischer Belastung kommt es zu Wasserdurchbr chen Im Zeichen der allgemeinen Sparwut kommen Plan
5. ber m ige Verkrautung verbessern Die Pflanzung von wurzelnackten Pflanzen ist nur w hrend der Vegetationsruhezeit von Ballen und Containerpflanzen das ganze Jahr ber m glich Wegen der h heren Bodenfeuchte am Ende des Winters wird auf weitgehend vegetations freien B den am Besten immer zu Beginn der Vegetationszeit gepflanzt F r eine ganze Reihe von Geh lzarten kommt auch eine Ansaat in Frage Bew hrt haben sich auf humuslosen Fl chen vor allem die Mulchsaat und die Anspritzsaat Nass Saat Hyd rosaat Bei beiden Verfahren streut oder spritzt man eine Mischung aus Saatgut D nger und Bodenverbesserungsstoffen auf die zu begr nende Fl che Bei der Mulchsaat wird auf das Gemisch eine etwa 10 cm dicke Schicht aus langhalmigem Stroh aufgebracht und mit speziellen pflanzenvertr glichen Klebern z B einer Bitumenemulsion fixiert Bei der Anspritzsaat werden alle Komponenten zusammen mit einem Kleber Wasser und geh ck seltem Stroh zu einem Brei anger hrt und mit einer Dickstoffpumpe verspr ht ZEH 1993 Beide Verfahren haben unter Kostengesichtspunkten dort Vorteile wo mit einem Arbeitsgang mehrere Anforderungen an eine Begr nung erf llt werden m ssen Das sind ein sofort wirk samer Schutz gegen Oberfl chenerosion Rillenerosion der durch das beigemischte bzw ausgebreitete und verklebte Stroh erreicht wird Die Sicherung einer ausreichenden Pflanzenern hrung geschieht durch Beigabe von D nger und eine rasche Kei mun
6. deutlich ausgepr gt beispielsweise im Juni und Juli 2003 oder M rz bis Juli 2004 Im Gegensatz dazu schl gt die Kurve au er im Januar 2004 meist nur kurzzeitig in den negativen Bereich aus wenn die Abfl sse aus Lysi meterfeld K die des U Feldes bersteigen Die starke sommerliche Austrocknung der Rekultivierungsschicht f hrte 2003 zum vollst n digen Aussetzen der Absickerung in der Zeit vom 25 August bis zum 3 Oktober im U Feld beziehungsweise 30 August bis 2 Oktober im K Feld Das Abflussverhalten bei der Wieder befeuchtung des Bodens im Herbst 2003 kann beispielhaft die Unterschiede zwischen den Lysimeterfeldern verdeutlichen Abbildung 2 In beiden Feldern steigt die Absickerung nach starken Niederschl gen mit einer Verz gerung von maximal einem Tag schnell an Pfeile in Abbildung 2 und geht danach langsam wieder zur ck Im K Feld sind jedoch vor allem im Dezember 2003 insgesamt h here Absickerungsmengen und vor allem deutlich h here Spitzenabfl sse zu verzeichnen Wahrscheinlich sind laterale Wasserfl sse in der Rekultivie rungsschicht auf der Oberfl che der ersten verdichteten Schichten hierf r verantwortlich siehe hierzu auch 3 4 2 3 2 2 Absickerungssummen Die Summenkurven der Absickerung beider Lysimeterfelder ab Juni 2003 sind in Abbildung 3 zusammen mit dem Niederschlag aufgetragen Bis September 2004 zeigen sie f r beide Feldern einen sehr hnlichen Verlauf nur kurzzeitig bersteigt die Absicke
7. Gro scherkasten Insgesamt ergab sich dass der Hauptanteil der Verformungen im Zusammenhang mit der Wasserzugabe erfolgt und die sich dann einstellenden Dichten nur unwesentlich von den hier gew hlten Spannungen abh ngen vgl Bild 3 Es kann festgehalten werden dass als Rekultivierungsschichten locker gesch ttete Sub strate aus schwach bindigem Material eine f r die Pflanzenbesiedelung Durchwurzelung vorteilhafte hohe Porosit t unter Belastungen wie sie bei Sch tth hen bis 3 m auftreten behalten Dies gilt auch unter den Einwirkungen von Wasserinfiltrationen Das Verhalten unter Langzeitbedingungen im Feld war hiervon unabh ngig zu untersuchen B Scherverhalten Das Scherverhalten von Erdstoffen der vorliegenden Art wird gew hnlich in wohldefinierten Verdichtungszust nden und unter ges ttigten Versuchsbedingungen z B im Rahmenscher versuch mit Wasserbad untersucht Das Ergebnis einer Serie von kleinma st blichen Rahmenscherversuchen Scherfl che 6 cm x 6 cm an breiig aufbereitetem und anschlie Bend konsolidiertem Material ist im Diagramm von Bild 4 dargestellt 40 t KN m 9 normalkonsolidiert o berkonsolidiert 30 6 6 0 A O 10 20 30 40 50 60 co kN m Bild 4 Ergebnis von blichen Rahmenscherversuchen an aufbereiteten Substratproben Scherfl che 6 cm x 6 cm B blingen 2005 27 Nach blicher Interpretation ergibt sich der Winkel der Gesamtscherfestigkeit
8. In diesem Bereich erfolgte die B schungssicherung mittels Buschlagenbau In der Hauptfl che bestehen B schungsneigungen von 1 3 Ausschlie lich eine Fl che von ca 2 0 ha im Kuppenbereich der Deponie ist flacher geneigt lt 1 4 2 2 Bau einer Polsterwand Um im Steilbereich ein Dichtungssystem aufbringen zu k nnen war zwingend eine Abfla chung der B schungen erforderlich Direkt am Deponiefu befindliche Sch chte erlaubten dabei keine Verlagerung des B schungsfu es nach au en Aus diesem Grund erfolgte hier der Bau einer sog Polsterwand bewehrte Erde mit einer maximalen Gesamth he von ca 8 m Auf Grund der Anordnung der Polsterwand im Taltiefsten konnte so die B schungsnei gung des Steilbereiches mit einer Au enfl che der Polsterwand von nur ca 250 m auf 1 2 5 reduziert werden Ein Schnitt durch den betroffenen Bereich mit Polsterwand ist in der nachfolgenden Abbildung dargestellt 118 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Bun Heise er Et CE ea SE St Be A 2023 Far aber ereignet or fa rie m eg dt E PR ee u EE a De Fk ER 0 F t T ai ekk Hiei Abbildung 2 Schnitt Steilbereich mit Polsterwand Der Aufbau der Polsterwand erfolgte durch lagenweisen Einbau von mit Tragschichtbinder verfestigtem Boden der mit Geogitterlagen bewehrt wurde Als Geogitter werden aus synthetischen Fasern oder Kunststoffen hergestellte Gitterstrukturen mit unterschiedlichen Knotenverbindungen
9. Korngr e gt 2 mm mehr als gt 30 40 Vol betr gt Fl chen mit Bodenverdichtungen und Staun sse flachgr ndige Standorte auf denen wegen mechanischer Begrenzungen eine Durchwurzelung bis h chstens 30 cm Tiefe zu erwarten ist vergleiche Abbildung 1 sowie Mulden und Senken mit Frostgef hrdung durch Kaltluftstau Sind einzelne Standortseinheiten entsprechend den Anforderungen in Tabelle 1 nicht bzw nur bedingt f r Geh lzbewuchs geeignet k nnen im Standortsgutachten ggf Ma nahmen zur Bodenverbesserung wie eine Tiefenlockerung vorgeschlagen werden Dies sollte jedoch die Ausnahme sein Bei Anwendung der GDA Empfehlung E2 31 Rekultivierungsschichten Entwurf DGGT 2000 und unter Beachtung in der Praxis gewon nener Kenntnisse z B MAIER HARTH et al 2005 WATTENDORF et al 2005 ist es durch aus m glich Bodenabdeckungen so herzustellen dass zumindest f r die Etablierung eines Geh lzbewuchses keine Nacharbeiten erforderlich sind Abbildung 1 Die Aufnahmen zeigt das Wurzelwerk einer etwa 9j hrigen Kiefer Pinus sylvestris Der Baum wurde auf einer Deponieabdeckung aus einem konventionell eingebauten tonigen Unterboden und einem rd 30 cm m chtig humosen Oberboden freigelegt Der Unterboden ist so dicht dass die Wurzeln in einer f r diese Baumart wenig typischen Weise fast nur nach den Seiten und nicht in die Tiefe gewachsen sind Auf Standorten so geringer Gr ndigkeit ist vor allem das Risiko von Trockensch den
10. amp BERGER 2004 Auch das Programm BOWAHALD ist in Deutschland weit verbreitet Es wurde speziell f r Wasserhaushaltsberechnungen von Bergehalden entwickelt kann jedoch auch f r Deponie Oberfl chenabdeckungen eingesetzt werden DUNGER 2001 Wasserhaushaltsmodellierungen ben tigen ausreichend lange Betrachtungszeitr ume um m glichst die ganze Bandbreite der Variationen des Klimas zu erfassen Die Modellierungen des Wasserhaushalts der Leonberger Lysimeterfelder wurden mit Klimadaten der DWD Stationen Renningen Niederschlag und B blingen Temperatur Windgeschwin digkeit Globalstrahlung f r den Zeitraum 1992 bis 2003 gerechnet Im folgenden Beitrag wird jedoch nicht auf den Vergleich der Wasserhaushaltsmodelle ber diesen 11 Jahres Zeitraum eingegangen siehe hierzu WATTENDORF et al 2005 sondern es werden nur die Modellierungsergebnisse der Jahre 2001 bis 2003 den Messergebnissen aus den Lysimeter feldern gegen ber gestellt Tabelle 1 Bodendaten der Rekultivierungsschicht in den Leonberger Lysimeterfeldern Lysimeterfeld U K f FF a e A Steingehalt lt 1 Trockenraumdichte Unterboden 1 57 1 65 1 57 1 69 g cm Feldkapazit t 35 3 35 9 34 35 5 Vol Totwasseranteil a Sa 2 Stufe 2 EEE BE EB lem empirischer Wert aus AG BODEN 1994 Einstufung gem AG BODEN 1994 Der Wasserhaushalt der Leonberger Lysimeterfelder wurde mit realen Boden und Vege tationsdaten aus den
11. anstatt max 15 kPa ein tolerierbarer Einbauzustand erreicht werden Wie immer bei Bauma nahmen mit Pioniercharakter lassen sich die Anforderungen nicht von Anfang an genau bis ins Detail festlegen Die Flexibilit t aller Beteiligten ist gefragt bis realit tsnahe Anforderungen und machbare L sungen gefunden sind Abweichungen von den Idealvorstellungen sind dabei nicht immer auszuschlie en B blingen 2005 113 6 Ehemalige Industriem lldeponie Prael Sprendlingen Rhh 6 1 Bemerkungen Eine optimierte Rekultivierungsschicht hnlich einer Wasserhaushaltsschicht wurde im Lauf der letzten beiden Jahre auf die Oberfl che der ehemaligen Industriem lldeponie Prael in Sprendlingen Rhh aufgebracht Auch hier wurden Unter und Oberb den locker eingebaut Die Untersuchungen des Fremd berwachers und der beh rdlichen Fremd berwachung LGB werden zur Zeit ausgewertet Erste Ergebnisse k nnen daher nur m ndlich vorge tragen werden 7 Literatur AG BODEN 1996 Bodenkundliche Kartieranleitung 4 Aufl Hrsg Bundesanstalt f r Geo wissenschaften und Rohrstoffe amp Geologische Landes mter in der Bundesrepu blik Deutschland AG BODEN 2005 Bodenkundliche Kartieranleitung 5 Aufl Hrsg Bundesanstalt f r Geo wissenschaften und Rohrstoffe in Zusammenarbeit mit den Staatlichen geologi schen Diensten der Bundesrepublik Deutschland FEIN W amp E Manz 2001 Bau einer Wasserhaushaltsschicht Die Praxis zur Theorie am B
12. chenabfluss aus dem U Feld mit ca 90 Fassungsverm gen aufgestellt e Die Abfl sse aus den Lysimeterfeldern werden durch beheizbare Rohrleitungen in die Messbeh lter eingeleitet e In jedem Beh lter h ngt eine Drucksonde die die H he der ber ihr stehenden Wasser s ule auf 1 cm 0 46 I genau ermittelt Die Wasserst nde werden au er bei sehr hohen Absickerungsmengen in Intervallen von 10 Minuten aufgezeichnet B blingen 2005 19 e Bei Erreichen eines oberen Grenzwertes wird ein Magnetventil am Beh lterboden ge ff net und der Beh lter schlagartig entleert bis ein unterer Grenzwert ereicht ist Das Magnetventil schlie t sich und der Messzyklus beginnt von neuem e Aus den regelm ig in frei w hlbaren Zeitintervallen gespeicherten Wasserst nden in den Messbeh ltern k nnen die Abflussraten aus den Feldern berechnet werden Ein induktiver Durchflussmesser IDM am gemeinsamen Abflussrohr aller Messbeh lter erfasst nochmals die Gesamtabfl sse so dass auch beim Versagen einzelner Sonden exakte Messungen m glich sind 2 2 Bodenwasserhaushalt Bodenwassergehalt Der Bodenwassergehalt in den Versuchsfeldern wird an je vier Messstellen pro Lysimeterfeld siehe Tabelle 2 mit der TDR Methode Time Domain Reflectrometry mit einem Messger tesystem TRASE Model 6050X1 gemessen Laut Herstellerangaben betr gt die Mess genauigkeit 2 Vol Bodenwasserspannung Matrixspannung Zus tzlich zu den TDR Messf h
13. chst etwa in zweimonatigem Turnus das letzte Zeitintervall betrug 7 Monate In Bild 9 sind im mittleren Bereich ein H henschnitt mit der B blingen 2005 31 Lage der Vermarkungen und die Oberfl che des Testfeldes zu Beginn der Messungen sowie zum Zeitpunkt der letzten Messung Dezember 2003 eingetragen Die Verformungen die sich im Zeitraum zwischen der Fertigstellung des Testfeldes Dezember 2000 und der ersten Messung bereits eingestellt hatten k nnen lediglich grob abgesch tzt werden und w ren noch hinzuzurechnen In oberen Teil von Bild 9 sind die gemessenen Verformungsverl ufe im Detail dargestellt Da die Falllinie der B schung im Grundriss nur wenig ca 8 von der West Richtung abweicht entsprechen die Rechtswerte im vorliegenden Fall weitgehend der horizontalen Komponente der hangabw rts gerichteten Verschiebungen cm ee 0 020 gs verl ufe H he NN 525 520 515 510 900 905 910 915 920 925 930 935 Rechtswerte m Legende Lageplan 1 Oberfl che des Testfeldes am 12 01 2001 2 Oberfl che des Testfeldes am 11 12 2003 3 Sohle des Testfeldes schematisiert 4 Sohle des Testfeldes am 11 12 2003 abgesch tzt aus Setzungsbeobachtungen am S dhang der Deponie 900 905 910 915 920 925 930 935 Rechtswerte m T D C O L Bild 9 Ergebnisse zum Sackungs und Verformungsverhalten aus den Beobachtungen der Vermarkungen 32 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten
14. gig und offensichtlich h chstens lokal an der Schichtgrenze h heren Trockenraumdichten Aufgrund der geringen r umlichen Aufl sung der Bestim mungsmethode mit Stechzylindern k nnen solche Verdichtungen offensichtlich nicht erfasst werden Eine bessere bereinstimmung zwischen Durchwurzelung und physikalischen Bodeneigenschaften zeigt Abbildung 10 anhand des Eindringwiderstandes Vor allem im Unterboden gehen hohe Eindringwiderst nde meist mit schwacher Durchwurzelung einher B blingen 2005 49 Auch die zuvor angesprochene Verdichtung im U Feld in circa 65 cm Tiefe tritt hier deutlich zu Tage Diese Methode erscheint zumindest bei der im Leonberg vorherrschenden Bodenart besser geeignet wurzelhemmende Schichten zu detektieren Dies ist teilweise sicher auch darauf zur ck zu f hren dass der Eindringwiderstand mit viel h herer r umlicher Aufl sung gemessen werden kann als die Trockenraumdichte Eindringwiderstand 60 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 60 5 5 15 15 25 25 35 35 T 45 45 O O w 5 55 9 2 65 65 C C 8 7 75 O O m 85 85 M 95 95 105 105 115 115 70 60 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 60 70 K Feld Wurzeln 100 cm U Feld Abbildung 10 Durchwurzelung des Bodens Anzahl lebender Wurzeln 100 cm als Balken und Ein dringwiderstand des Maximalwerts als Linie
15. stand rtlichen und klimatischen Verh ltnissen entsprechen und sich selbst verj ngen Es ist erforderlich Deponiew lder zur Erhaltung eines mehrschichtigen Bestandesaufbaus und zur F rderung der nat rlichen Verj ngung zu pflegen Langfristig sollen in einem Deponiewald alle Baumaltersklassen jung mittelalt alt etwa zu gleichen Anteilen vorkommen Tabelle 2 Entwicklung eines Deponiewaldes von der Bestandesbegr ndung bis zum Zielzustand ber etwa 100 Jahren Der Zielzustand wird durch eine Erhaltungspflege Dauer waldpflege gesichert ver ndert nach B NECKE 2001 Entwic klung eines Deponiewaldes aus Bepflanzung 1 Temicktungsenme _ Malnahme sah Bestandesbegr ndung Pflanzung Vorwald Pioniergeh lze ca 1500 1 Baume ha Nachbesserung Nachpflanzung beifl chigen Ausf llen Kulturpflege nach Bedarf 2 5 Umbau Vorwald Entnahme von ca 50 dervomhandenen B SEE 15 20 Pflanzung Zielwald anspruchsvolle Geh lzarten ca 3000 B aume ha Nachbesserung Nachpflanzung beifl chigen Ausf llen 15 20 Kulturpflege J ung nach Bedarf 15 25 wuchspflege L uterungspflege Reduktion auf 2500 B ume ha 30 35 Durchforstungen Im Zehnjahrestumus Eingriffe in Abh ngigkeit von derWaldentwicklung mit weitererReduktion der 40 75 Baumzahl Reduktion auf 250 400 Baume ha 80 90 Pflanzplan Pflege oder Entwicklungsplan Einleitung Naturvey n Entnahme einzelner Baume Baumgruppen aus gung Oberstand
16. t Grunds tzlich sollte gelten Alle Bodenarbeiten d rfen nur bei trockener Witterung und umlagerungsf higem Zustand des Bodenmaterials Pr fung nach DIN 19731 nach vorhergehender Pr fung und gegebenenfalls Freigabe durch den Sachverst ndigen des Auftraggebers durchge f hrt werden Das Vor Kopf Einschieben mit einer leichten Raupe war in Vorgespr chen als Kompromiss f r eine wirtschaftlich sinnvolle und unter kologischen Aspekten akzeptable verdichtungs arme Einbaumethode vereinbart worden Eine Baufirma bot jedoch statt dessen den ver dichtungsfreien Einbau mit dem L ffelbagger f r die B schungen in Neuenburg zu einem vergleichbaren Preis an 5 Literatur AG BODEN 1994 Bodenkundliche Kartieranleitung 4 Aufl 392 S Hannover BERGER K 1999 Validierung und Anpassung des Simulationsmodells HELP zur Berech nung des Wasserhaushalts von Deponien f r deutsche Verh ltnisse 557 S Berlin BRAUNS J KAST K SCHNEIDER H KONOLD W WATTENDORF P amp LEISNER T 1997 Forstwirtschaftliche Rekultivierung von Deponien mit TA Siedlungsabfallkon former Oberfl chenabdichtung Handbuch Abfall Band 13 97 S Anhang Karlsruhe DIN 18915 Vegetationstechnik im Landschaftsbau Bodenarbeiten 1990 DIN 19731 Bodenbeschaffenheit Verwendung von Bodenmaterial 1998 TASi 1993 Dritte Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Abfallgesetz TA Siedlungsabfall Technische Anleitung zur Verwertung Behandlung
17. t Lebensdauer usw wird in lteren Best nden durch eine sog Plenterung die f r den Deponiewald auf Dauer gew nschte Zusammensetzung und Struktur erhalten Da bei einer Plenterung haupts chlich ltere und gro kronige B ume entnommen werden entstehen im Bestand L cken in denen sich Naturverj ngung ansiedeln kann bzw bereits vorhandener Jungwuchs die Chance hat weiter zu wachsen Alle beschriebenen Ma nahmen stammen aus der regul ren Waldbe 88 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten wirtschaftung Forstunternehmen die mit ihrer Umsetzung vertraut sind stehen praktisch berall zur Verf gung 5 3 Wirtschaftliche Nutzung von Geh lzbest nden Eine Nachnutzung von Geh lzbest nden auf Deponien unter gewinnbringenden Aspekten durchzuf hren erscheint nicht m glich dagegen schon eher unter dem Gesichtspunkt Bei tr ge zur Kostendeckung zu erwirtschaften Nennenswert sind in diesem Zusammenhang die Ergebnisse einer vom Bundesamt f r Naturschutz gef rderten Machbarkeitsstudie mit dem Ansatz ehemalige Deponien als Standorte f r die Produktion und Verwertung von Energie pflanzen unter Ber cksichtigung naturschutzfachlicher Vorgaben zu nutzen HILLEBRECHT et al 2005 Ein zentrales Ergebnis ist Dass der Anbau von energetisch nutzbaren Pflanzen unter Beachtung von deponietechnischen Vorgaben und einer Reihe von naturschutzfach lichen Anforderungen grunds tzlich m glich ist Allerdings reicht die Men
18. 1 2003 die Modelle berechneten maximale t gliche Abfl sse von 23 6 mm HELP oder 29 6 mm BOWAHALD Dieser Sachverhalt kann an einem kurzen Zeitausschnitt aus der langen Messreihe beispiel haft verdeutlicht werden Hierzu wurde der Zeitraum vom 1 April bis 30 Juni 2002 ausge w hlt und in Abbildung 9 dargestellt Wie bereits zuvor beschrieben berechnen die Modelle f r einzelne Tage entweder zu viel oder zu wenig Absickerung Es zeigt sich auch dass beide Modelle die Wirkung einzelner Niederschlagsereignisse stark bersch tzen siehe auch Anmerkungen zu Abbildung 7 So berechnete HELP eine Absickerung von 23 6 mm d und BOWAHALD 26 2 mm d in Folge von 44 7 mm Regen am 9 Mai 2002 Auf die im Lysi meterfeld gemessenen Absickerungen wirkte sich dieses Ereignis jedoch berhaupt nicht aus An den Tagen nach dem Starkregen wurden lediglich Absickerungsraten von 1 05 bis 1 63 mm d gemessen Obwohl beide Programme hnliche Ergebnisse liefern ergibt sich beispielsweise bei der Betrachtung des Zeitraumes vom 1 bis 15 Mai 2002 ein differenziertes Bild In dieser Zeit berechnet HELP trotz insgesamt gro er Abweichung eine realit tsn here Verteilung der Ab sickerung als BOWAHALD Abbildung 9 Allerdings ist die von HELP berechnete Absicker ungsmenge mit 81 9 mm viel zu hoch BOWAHALD gibt f r diesen Zeitraum zwar nur 31 1 mm aus und kommt damit in der Summe der im Lysimeterfeld gemessenen tats chlichen 70 Fachtagung Qualifiziert
19. 100 DE a A hb A b 120 120 d k d x A 140 140 x 1 40 1 45 1 550 1 55 1 60 1 65 1 70 1 75 1 80 1 40 1 45 1 50 1 55 1 60 1 65 1 70 1 75 1 80 K Feld Trockenraumdichte g cm U Feld Abbildung 5 Trockenraumdichten an je vier Messstellen im K und U Feld Die Messstelle liegen jeweils ca 10 m auseinander Die Messstelle a liegt am Unterhang die Messstelle d am Oberhang Die anderen liegen in alphabetischer Reihenfolge dazwischen Die Beprobung fand im Januar a c bzw im Juni 2001 b d statt 2 3 Eindringwiderst nde kurz nach den Bodeneinbau Anfang 2001 Mit dem Eindringwiderstand k nnen verdichtete Zonen im Boden charakterisiert werden damit erlaubt dieser Parameter auch Aussagen ber die Durchwurzelbarkeit eines Bodens Die Aussagekraft ist jedoch mit Einschr nkungen versehen weil Wurzelspitzen einen viel kleineren Durchmesser als Penetrometerspitzen haben und auch gezielt in kleine Risse und Hohlr ume zwischen K rnern oder Aggregaten einwachsen k nnen Weiterhin h ngt die Durchwurzelung von einer Reihe anderer Faktoren wie beispielsweise der Wasser und Sauerstoffversorgung des Bodens ab Der Eindringwiderstand wurde mit einem Handpenetrometer Proctornadel an Aufschl ssen senkrecht zur Profilwand in Tiefenstufen von 5 cm und jeweils acht Einzelmessungen pro Tiefenstufe bestimmt Die ersten Messungen wurden bei Aufgrabungen in den Testfeldern Ende Dezember 2000 Anfang Januar 2001 Profile a und c und
20. 2003 B blingen 2005 65 vorl ufig noch gering In ebener Lage w ren Wuchssch den zu bef rchten Aus Gr nden der Standsicherheit sollte Stauwasser in Rekultivierungsschichten jedoch vermieden werden 3 4 2 Verdichtungen und Wassergehalte im K Feld Im August 2002 wurde ein Profil in der lagenweise verdichteten Rekultivierungsschicht des K Feldes angelegt und mit insgesamt zehn TDR Sonden best ckt Diese Sonden wurden gezielt in und zwischen den Verdichtungszonen des Bodens eingebracht Die Ergebnisse der Messungen f r die zweite Jahresh lfte 2002 und 2003 sind in Abbildung 6 dargestellt Im feuchten Sommer 2002 Abbildung 6 oben weichen die Wassergehalte im Tiefenprofil nur um wenige Volumen Prozent voneinander ab Charakteristisch f r das Profil im K Feld sind geringf gig h here Wassergehalte in den am st rksten verdichteten Zonen in Abbild ung 6 grau unterlegt Hier ist das Volumen der luftf hrenden weiten Grobporen reduziert und bei starker Verdichtung der Anteil an fest gebundenem Totwasser in Feinporen gr er Auch in der weniger stark verdichteten Bodenschicht unmittelbar dar ber sind die Wasser gehalte meist erh ht weil das Wasser nur langsam versickern kann So wird im Herbst und Winter zumindest in 91 und 154 cm Tiefe die Feldkapazit t von circa 36 Vol berschrit ten Dieser Wasser berschuss kann aber nur langsam lateral abgef hrt werden Wie im vorangegangenen Kapitel beschrieben wurde sind zeitwei
21. A gt lt ol a KRRRLKRKNLKST REREEREEERELINL NENNT YI OL PI RPPPVR KORP RP PPP PPS NY AV EEE SERRES ONN ANOUN 0000000000020 1625262529220290 N NAINN AOON NOC x EEE RER o E 199299 P ELOSSA IROSIN SANNA WN AR BRRR 2 gt ER RR UNPRRRRRR RSA SSL SS NEN OEL SSA S Zo b CISSI IOK RR TTA 3 F eaa totats Sota S NN WAR EEE LEER N Kol SA BRRRRRRRRR IRINA KNIE LETTER LEERE HN NINN NN NN MARKANTE ERREEEEREEN 5 T EEEEEREREEREETEEHNHN NN NN VYYYYNYYNYNNNVEN RRNRNNNNNNA TA D n KREKREEEEEREERETSERKKNNKRKRKN KXXXXXXXXXX X eooo D EEEEEEEETEZEEEENNNKRARERRN NR EEE E g REEL NS N A ORKKKKKKKKKKIKN 152328282 o gt oss EEK KAANAA TRRERRRERRTA Q SSSL SSSAAA AY VOAOOXAXXXXXAAXAXAXA 1252262525226 R282222 SAN N RNANA X AX A DODDOOOOOOKMOOOMKA PRRRRRRRRKRKAAM e 1333o ANNANN WYNN RER z LEE 0 0 0 0 AA ASAA AA VIII koroa 1 1262525252520292 AARAA ANA AAAA WII BB VEREEEREHETEEN N X N XXX VVS IIKIIIIIKIKIIN Fr D esssS AAAA AA AAA KH OOOO A Km g Nees AAAA KINN 3 LRRKRKSKSSSN VY N NENNEN AAAA AAAA 2 E3232 SYN NN X NN N N VENEN FT EEEEEEEEENKAKERKORKON KXXX ZZA 2 BREV AAAA QUO OOOO m LL EEEEEE NKANKERKERK LERN KVM ERENTO DE RSNA RORKN AV MRRRRRNNA N N X V N v OAOA X o EEZZIRNKORKCRKEN KORAN I CS PRRKRKNSSNNYYYYNYKSSKNYNYININ INN XXXXAXX ZZ ZHiill togene A NANN KIOSK WKAXXKK 00044 TkRRg000000000000000000008 OR PERINY AA RA RR IN u V te Vy X VAVA V VY ON K N YA ON V a EE RER D
22. Anforderun gen der nachhaltigen Sickerwasserminimierung in Einklang gebracht werden 6 Fazit Die Planung und Gestaltung von Geh lzbewuchs auf Deponien ist sicher nicht so anspruchsvoll wie die L sung vieler technischer Fragen die sich im Zusammenhang mit der Nachsorge bzw Nachnutzungsphase von Deponien stellen Sie soll aber auch nicht so bei l ufig erledigt werden wie das in der Vergangenheit oft geschah und heute zum Teil noch der Fall ist Der Beitrag beschreibt ausgehend von den Zielen und den Anforderungen an die Anlage eines Geh lzbewuchses auf Deponien wie eine Planung f r einen Geh lzbewuchs erstellt werden kann Es wird erl utert welche Begr nungsverfahren in Frage kommen und wie sich durch entsprechende Gestaltung bzw Pflegeeingriffe ein Deponiewald entwickelt l sst der B blingen 2005 39 durch eine hohe reale j hrliche Verdunstung zu einer Minimierung der Absickerung aus der Rekultivierungsschicht wirksam beitr gt Es wird dargestellt wie wichtig es f r die Planung eines Geh lzbewuchses ist die lokalen Standortsverh ltnisse zu kennen das sind vor allem der Bodenzustand und das Klima Nur unter Beachtung der Boden und Klimaverh ltnisse ist es m glich eine Empfehlung abzu geben aus welchen Baum und Straucharten ein Geh lzbestand langfristig am erfolgreichs ten entwickelt werden kann Es sollte deshalb zur Regel werden das beschriebene Verfah ren zur Bewertung der Standortsverh ltnisse das Stand
23. Dauerwaldpflege Entnahme einzelnerB aume Baumgruppen zur F rderung dervertikalen Schichtung und der Naturvej ngung Ba umzahl im Oberstand bleibt bei ca 250 Baume ha Zelzustand gt 100 USW Geeignete Instrumente um die verschiedenen Ma nahmen darzustellen die ber viele Jahre durchgef hrt werden m ssen bis ein Deponiewald entsteht sind ein Pflanz und ein Pflege oder Entwicklungsplan Diese Pl ne geben vor ber welche Entwicklungsschritte der dauer 82 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten haft gew nschte Zustand erreicht wird Tabelle 2 zeigt beispielhaft wie die Entstehung eines Deponiewaldes ber die Stufen Vorwald und Zielwald ablaufen k nnte Bei allen Bem hungen um die Herstellung von qualifizierten Rekultivierungsschichten bleibt stets zu ber cksichtigen dass k nstlich geschaffene Standorte die Voraussetzungen f r ein ungest rtes Gedeihen von Pflanzen nur eingeschr nkt erf llen Die Ursachen sind durch Umlagerung Bodenausbau lagerung einbau bedingte Verluste von gewachsenen Boden strukturen und damit einhergehende St rungen des Bodenluft und Bodenwasserhaushalts sowie eine verminderte biologische Aktivit t Vor allem auf gr eren Rekultivierungsfl chen k nnen durch klimatische Extreme wie K lte Frost und Hitze so unwirtliche Bedingungen auftreten dass empfindliche Geh lzarten nicht angesiedelt werden k nnen Bei der Umlage rung von B den kommt es durch die Du
24. Ende Mai Anfang Juni 2001 Profile b und d durchgef hrt Die Ergebnisse werden als relative Werte dargestellt Der h chste gemessene Wert einer Messperiode innerhalb der jeweils mit dem gleichen Ger t und gleichen Spitzen gearbeitet wurde ist mit 100 angesetzt Die in Abbildung 6 dargestellten Ergebnisse zeigen trotz der erwarteten hohen Streuung der Einzelmessungen deutliche Unterschiede zwischen den beiden Einbauvarianten e Im Unterboden in mehr als 75 cm Tiefe sind die Eindringwiderst nde im K Feld im mer gr er als im U Feld Im Oberboden sind dagegen die Unterschiede geringer B blingen 2005 43 Gr nde hierf r sind die in beiden Feldern gleiche Oberbodenlockerung und bei der Messung im Juni die oberfl chliche Austrocknung der B den siehe unten e Verdichtete Zonen sind im U Feld nicht zu erkennen Im K Feld treten sie aber sehr deutlich bei der ersten Messserie 22 12 2000 und 9 1 2001 und weniger deutlich bei den sp teren Messungen hervor Ob diese Unterschiede zwischen dem ersten und zweiten Messtermin die Folge einer Bodenentwicklung im K Feld sind oder was wahrscheinlicher ist als Ursache eher kleinr umige Heterogenit ten in Frage kommen kann derzeit nicht eindeutig beantwortet werden 0 22 12 2000 i 20 a 20 r E ee 0 i E 40 e I l T e g 5 60 I RER 1O k gt l
25. G TURIAN B den als Lebensraum f r Organismen Regenw mer Geh u selandschnecken und Bodenmikroorganismen in W ldern Baden W rttembergs Hohenheimer Bodenkundliche Hefte 63 Institut f r Bodenkunde und Standorts lehre Universit t Hohenheim Stuttgart FR ND H C E EGBERT amp G DUMBECK 2004 Spatial distribution of earthworms Lumbri cidae in recultivated soils of the Rhenish lignite mining area Germany J Plant Nutr Soil Sci 167 494 502 HOOGERKAMP M H ROOGAR amp H J EIJSACKERS 1983 Effect of earthworms on grassland on recently reclaimed polder soils in the Netherlands In Satchell J E Hrsg Earthworm Ecology London 85 105 THIELEMANN U 1986 Elektrischer Regenwurmfang mit der Oktett Methode Pedobiologia 29 296 302 54 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Der Wasserhaushalt von Rekultivierungsschichten Ergebnisse von Messungen und Modellierungen Peter Wattendorf Institut f r Landespflege Universit t Freiburg Inhalt 1 Einleitung 2 Methoden 2 1 Versuchsanlage und Messeinrichtungen 2 2 Wasserhaushaltsmodellierung 3 Vergleich der Testfelder Messergebnisse 3 1 Oberfl chenabfluss 3 2 Absickerung 3 3 Wasserversorgung der Pflanzendecke 3 4 Wirkung des Einbauverfahrens auf den Wasserhaushalt 3 5 Fazit 4 Wasserhaushaltsmodellierung 4 1 Klima in Leonberg 4 2 Modellierungsergebnisse und Messungen der Absickerung 5 Literatur 1 Einleitung W
26. Homepage des Landesamtes f r Geologie und Bergbau Rheinland Pfalz Mainz B blingen 2005 115 116 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Ingenieurbiologische Sicherung von Deponieb schungen in der Praxis am Beispiel der Deponie Blumentobel Michael Koser UW Stuttgart Inhalt 1 Einleitung 2 Bauma nahme und Rahmenbedingungen f r den Buschlagenverbau 2 1 rtliche Situation 2 2 Bau einer Polsterwand 2 3 Dichtungsaufbau 2 4 Rekultivierungsschicht 3 Ingenieurbiologischer Verbau Buschlagenbau 3 1 Theoretische Grundlagen 3 2 Einbau von Buschlagen im Steilbereich 3 3 Fazit Buschlagenbau 4 Literatur 1 Einleitung Der Abfallwirtschaftsbetrieb des Landkreises Esslingen betreibt auf der Gemarkung Beuren die Deponie Blumentobel mit einer planfestgestellten Gesamtfl che von ca 24 ha inkl Be triebsfl chen Deponierandwegen und Deponieeingangsbereich Die Deponie ist unterglie dert in eine Hausm lldeponie und einen als Erd und Bauschuttdeponie genutzten Bereich Der Hausm llbereich ist bereits seit dem Jahr 2000 verf llt w hrend die Erd und Bau schuttdeponie derzeit noch betrieben wird Seit Oktober 2003 erfolgen die Arbeiten zum Aufbringen einer Oberfl chenabdichtung im Hausm llbereich der Deponie mit einer Fl che von 8 7 ha In der Hauptfl che von ca 8 ha wird ein Kombinationsabdichtungssystems nach TA Siedlungsabfall 50 cm mineralische Dichtung Kunststoffdichtungsbahn aufgebracht I
27. K 50 cm e K 85 cm U 50 cm U 85 cm PWP 50 nFk Abbildung 4 Niederschlag 10 Tages Summen und Bodenwassergehalte in 50 und 85 cm Tiefe im K und U Feld 2002 oben und 2003 unten PWP permanenter Welkepunkt 50 nFK Wassergehalt von 50 der nutzbaren Feldkapazit t Aus der Differenz dieser Werte berechnet sich die nutzbare Feldkapazit t nFk die in den Testfeldern demnach bei rund 24 Vol liegt Der Wasserverbrauch von W ldern nimmt bereits ab wenn der Bodenwassergehalt unter circa 50 der nutzbaren Feldkapazit t B blingen 2005 63 absinkt AKS 1996 Bei dieser Grenze beginnen B ume ihre Transpiration einzuschr nken um drohendem Wassermangel zu entgehen Sie ist in Abbildung 4 als 50 nFK markiert Die Niederschlagsverteilung in Leonberg ist im langj hrigen Mittel 1961 1990 relativ g nstig Circa 57 Sommerniederschlag in der Zeit von Mai bis Oktober stehen 43 Winterniederschlag in der Zeit von November bis April gegen ber so dass der Boden wasserspeicher auch im Sommer immer wieder teilweise aufgef llt werden kann Dies gilt f r die Jahre 2001 und 2002 nicht jedoch f r 2003 Im niederschlagsreichen Jahr 2002 liegen die Wassergehalte im Unterboden meist im Bereich der Feldkapazit t Sie sinken nur zwischen Anfang Juni und Mitte September in den Bereich der Wassers ttigung bis 50 der nutzbaren Feldkapazit t ab Unterschritten wird die 50 nFK Marke in beiden Lysimeterfel
28. KSSSKKKRRANVOVODO OVR HR IO RKKRIRRRRSA IESS CESIS a 3 IRRRNRRRNRR RR PR RKA RR RR ESSIE RN D c a 2 5 d 2 OSSETETEREEEE P22 NNNNA ANANN Reoz oA EA l O gt N KILKILRKRIRRRRRRNRIA toese AAA RAAN AS22522 RSSI SISTIN BIE ZC x E IOSLO S 0 D CIE KERLE OAXXAAXAXAXAX ARSS DIT PISSA o PB 19229 PSSS WEILE SOOSIS IOSIS D c 0 O EEE t meo oo RARAN ANA ANANA NANN EEE ER o ijz e gt x DSSS RESSA N AANA AAN 3222822 SEELEN NESSA mm REREEREEEEEEE ENERERSEEWLENKENKOOKKKN KLETTERN PERKERETREREU KISS D TE ORKIERREKERRRRT VENNS O RONSON POOSIS TERRR fe Q 0 KOKK POOO NKKIKIOOORKEKREETE PELEIA VISSA Q 19292A POLOOS 0200200000 000 FIKK ojla I a Q KSSS SSSA SISSISOTA XXAXXAXXXXAXXAXX A2220 LLLA RE 0 AZ 0 ti bseseseseseseneoes HKH 129S N A NOAOAOOAAOAXXA AA RSIS RETTET ES ov c N SCREEN PRRKRRORS NNY KH EEE KSSS SISSA PSIS anjo 5 a SISSISOTA KRRKRE V RR NCOI VIKS V peseseseseseseoeenen teser N AAN OAOA KAYS ROOSNA COCCO oa gt amp je BEREEEEEEE EEE KRISENS NV EEE EEE COCA DB O b BRKRRIKIRNKARSKA eooo eooo IA KICKER EOLICA KIKKI O ke PLSSS SISSA ROSSIA N KORSA LRSL VISKA 0 taae se RA RERRTEEEIIKIIIKKKIIO X X FOSIE Paesens ae teoga EE ISCIII COSO FOCOS N RER BOICOT ROCOCO BT EIA D ISSS 19O AX AAA XXY X XX RSSA PSSST GSLSN DT dD 1825252 SSSI N CSIO RSLS CRSA NSSS colols BSSEEEEEELEEEEEE e0292 NAA AA AAAA N AAN NAN Aee 92529220R A IRA cc REEL EREEEEREUNI AAAA A
29. Niederschlagsverteilung bzw mengen F r das trockenste Jahr 1997 werden die niedrigs ten f r das nasse Jahr 1995 die h chsten Sickerwasserraten modelliert Die Modellierung f r eine Oberfl chenabdichtung mit einfacher mineralische Dichtung kf 5 10 m s entsprechend der TA Siedlungsabfall ergab durchschnittliche Sickerwasserraten Der Oberfl chenabfluss spielt mit max 15 mm a keine bedeutende Rolle im Wasserhaushalt der Abdeckung 138 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten zwischen 36 und 56 mm j hrlich Ein Aufbau mit mineralischer Dichtung mit aus der Praxis erfahrung resultierenden h heren Wasserleitf higkeit von 5x10 m s ist weit weniger effektiv HELP berechnete hier Sickerwassermengen zwischen durchschnittlich 121 und 157 mm pro Jahr Da das HELP Modell Version 3 07 als Vegetationsdecke lediglich Grasbest nde vorsieht wurde davon ausgegangen dass das Modell die h here Gesamtverdunstungsleistung gut strukturierter und stufig aufgebauter Geh lzbest nde wie in Neuenburg untersch tzt und die modellierten Sickerwassermengen nach unten korrigiert werden m ssten Zu ber cksichti gen ist in diesem Zusammenhang weiterhin dass im relativ kurzen Modellierungszeitraum im Vergleich zum langj hrigen Mittel eher berdurchschnittlich hohe Niederschl ge zu ver zeichnen waren 3 Rekultivierungskonzeption 3 1 Ziel Als Fazit des Standortgutachtens kann zusammengefasst werden Das im Betriebsabschni
30. Qualit tssiche rung bei der Rekultivierung von Deponien Praxistagung Deponie 2005 Hannover 114 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten MINISTERIUM F R UMWELT UND FORSTEN 1998 Wasserwirtschaftlicher Rahmenplan Rhein hessen Mainz PUSCH H Y HAMAD amp J WEIR 2002 Deponie Meisenheim Sanierung des Altm llk rpers Probefeldbau f r Wasserhaushaltsschicht Ergebnisse und Vorgaben f r die Aus f hrung Pr fbericht Nr 6 erstellt im Auftrag des Abfallwirtschaftbetriebs des Landkreises Bad Kreuznach 21 05 2002 Bingen SAUER S WOURTSAKIS A amp U MAIER HARTH 2003 Charakterisierung des Einbauzustan des der Rekultivierungsschicht der Deponie Meisenheim Unver ffentlichtes Gutachten des LGB Rhld Pf Mainz VICK R 2001 Konzept zum Anlegen eines Probefeldes auf der Deponie Meisenheim Gutachten im Auftrag des Abfallwirtschaftsbetriebes Bad Kreuznach 17 10 2001 M rfelden Walldorf Wourtsakis A amp U Maier Harth 2001 Charakterisierung des Einbauzustandes der Rekulti vierungsschicht der Deponie Eisenberg Unver ffentlichtes Gutachten des LGB Rhld Pf Mainz www lgb rlp de 2005 Aufbau einer Wasserhaushaltsschicht in niederschlagsarmen Gebie ten bis ca 650 mm J Empfehlungen f r die Bepflanzung von Wasserhaushalts schichten in niederschlagsarmen Gebieten bis ca 650 mm J Eignungs und Kontrollpr fungen f r Bodenmaterial in Deponie Rekultivierungsschichten
31. R BORKOWSKY O SCHMEHL M amp FRICKE K 2005 Nachnutzung von Deponien f r den Anbau von Energiepflanzen Natur und Landschaft 9 10 444 446 LANDESARBEITSKREISES FORSTLICHE REKULTIVIERUNG VON ABBAUST TTEN 2000 Forstliche Rekultivierung Schriftenreihe Umweltberatung im Industrieverband steine und Erden Baden W rttemberg e V Hrsg Bd 3 62 S LfU Landesanstalt f r Umweltschutz Baden W rttemberg Hrsg 1997 Forstwirtschaftli che Rekultivierung von Deponien mit TA Siedlungsabfall konformer Oberfl chen abdichtung Handbuch Abfall Bd 13 97 S u Anhang L SCHER P amp Z RCHER K 2001 Waldpflege zur Sicherung des vorbeugenden Hochwas serschutzes aus standortskundlicher Sicht aufgezeigt an einem Beispiel der Schweiz Vortrag Symposium der Bayer Landesanstalt f r Wald und Forstwirt schaft Vorbeugender Hochwasserschutz Was k nnen Wald und Forstwirt schaft beitragen 26 07 2001 Freising MAIER HARTH U BR CKELMANN H amp STURM D 2005 Die Wasserhaushaltsschicht Kon zept und Durchf hrung am Beispiel der Hausm lldeponie Sprendlingen Land kreis Mainz Bingen in Landesamt f r Geologie und Bergbau amp Landesamt f r Umwelt Wasserwirtschaft und Gewerbeaufsicht Hrsg 5 Deponieseminar Sanierung Oberfl chenabdichtung Rekultivier amp ung und Nachsorge von Depo nien 75 113 RICHTER F H HORN R FLEIGE H amp KHALIL A 2001 Bodenkundliche Bewertung einer tempor
32. Wasserleit f higkeit auch ung nstig auf die Standsicherheit auswirken e Die Wasserversorgung der Pflanzen ist im K Feld offensichtlich schlechter als im U Feld Dies l sst sich einerseits aus den niedrigeren Bodenwassergehalten in 50 cm Tiefe erkennen andererseits an der Tatsache dass das K Feld in der Tiefe schlech ter durchwurzelbar ist 66 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten 2002 14 08 25 09 13 11 IAZ Tiefe cm 40 64 124 154 16 20 24 28 32 36 16 20 24 28 32 36 16 20 24 28 32 36 16 20 24 28 32 36 Bodenwasser Vol 2003 26 06 20 08 24 10 31 12 Tiefe cm 40 EEEEEEEE _ To o 78 I O 91 Ooo N 124 2 2 15 16 20 24 28 16 20 24 28 16 20 24 28 16 20 24 28 Bodenwasser Vol Abbildung 6 Bodenwassergehalte
33. Wie ersichtlich fand ein Gro teil der Verformungen bereits innerhalb des ersten Messinter valls statt Die Horizontalverschiebungen sind tendenziell unten am gr ten Nach dem ersten Messintervall traten keine wesentlichen Horizontalverformungen mehr ein F r den zeitweise beobachteten geringf gigen R ckgang der Horizontalverformungen insbeson dere bei den beiden oberen Vermarkungen Nr 42 und 43 gibt es bislang noch keine schl ssige Erkl rung Zum einen m gen hier Messtoleranzen eine gewisse Rolle spielen zum anderen k nnte die Ursache im Verformungsverhalten des Deponiek rpers selbst liegen Die gemessenen hangparallelen Verformungen Hochwerte sind erwartungsgem gering Sie betragen maximal ca 4 cm und sind hier nicht dargestellt Um nun von den gemessenen Verformungen der Testfeldoberfl che auf die Verformungen bzw Setzungen der Reku Schicht schlie en zu k nnen sind die Verformungen des Depo niek rpers mit einzubeziehen Geod tische Messungen im Rahmen der Bauwerks berwa chung zeigen im gleichen Zeitraum auf der oben an das Testfeld heranreichenden Fl che der Deponie Vertikalverformungen zwischen 12 cm und 20 cm F r den oberen Bereich des Testfeldes kann daher anhand der Daten von einer Vertikalverformung des Deponiek rpers von etwa 12 cm bis 17 cm ausgegangen werden Weiterhin ist aus den Vermessungen des Deponiek rpers bekannt dass die Vertikalverfor mungen entlang der B schung von unten nach oben i
34. Zielsetzung der Planung vorgesehen und den Rekultivierungs 2 Abbildung 2 dene Abdeckung mit geeigne Rekult Ben s o wurden Defizite f Leitprofil ermittelt und hieraus die D abgeleitet Da aus unterschiedlichen Gr nden der keine unbeschr nkte Aufh hung der B schung m glich war wurde die Verwendung von hochwertigen Bodenmaterial mit einer nutzbaren Feldkapazit t nach AG BODEN 1994 von mindestens 25 Vol vorgesehen Es kamen deshalb vor allem tonige sandige oder lehmige Schluffe sowie schluffige Sande in Frage Die zum Erreichen der Zielvorgaben notwendige berdeckungsh he mit solchem Material wurde f r die westliche B schung auf mindestens 70 und d mindestens 50 cm beziffert 142 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Die berechneten Werte der nutzbaren Wasserspeicherkapazit t sowie eine tiefreichende Durchwurzelung werden nur bei unverdichtetem Einbau mit m glichst geringer Lagerungs dichte erreicht Der Einbau des Bodens auf die vorhandene Abdeckung sollte deshalb mit geringstm glicher Verdichtung erfolgen Rekultivierungsbereich Il Die bisher noch nicht rekultivierte Deponiekuppe wird mit einer Abdichtung versehen welche Absickerungen aus der Rekultivierungsschicht mindestens solange ableitet bis die Vegetation ihre Wasserhaushaltsfunktion optimal erf llen kann Diese Abdichtung besteht aus einer HDPE Kunststoffdichtung und einer Entw sserungs schicht zur Ableitung des Sicker
35. abgeschert pq gt 1 1 g cm Scherfl che 120 x 120 cm nach W sserung abgeschert pd 1 2 g cm Laborversuche Scherkennlinie aus normalkonsolidierten Versuchen A 6 cm x 6 cm N DO Bild 12 Vergleichende Darstellung der Ergebnisse aus Scherversuchen im Labor und aus Versuchen mit in situ Schertestern im Testfeld 5 Zusammenfassung und Ausblick Im vorliegenden Beitrag werden Untersuchungen zum Verhalten locker gesch tteter Rekulti vierungssubstrate am Beispiel des Substrats der Testfelder der Deponie Leonberg beschrie B blingen 2005 35 ben Es werden Ergebnisse von Versuchen ber die Dichte und ihre Entwicklung bei Befeuchtung und ber das Scherverhalten mitgeteilt Weitere Untersuchungen betreffen das Verhalten im Feld dem teils mit speziell entwickelten Versuchseinrichtungen nachgegangen wurde Aufbau und Installation dieser Ger te wurden kurz vorgestellt und Ergebnisse mitgeteilt Die Untersuchungsergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen e F r locker gesch ttete Reku Substrate k nnen die ma gebenden Scherparameter durch klassische Scherversuche im Labor ermittelt werden einen guten Orientier ungswert gibt der Winkel der Gesamtscherfestigkeit fs Dies wurde durch die Feld versuche best tigt Diesem Sachverhalt sollte durch weitere Untersuchungen an ver schiedenen Materialien die als Reku Substrat Verwendung finden k nnten nachge gangen werden e Reku Schichten sind entsprechend der angest
36. allen der 16 untersuchten Proben berschritten Der kleinste Wert wurde an den Proben Rko 11 und Rko 12 mit jeweils 18 5 Vol bestimmt Die zugeh rige Luftkapazit t der untersuchten Proben wurde mit 12 2 3 0 ermittelt Lediglich bei zwei Proben wurde die gem QSP erforderliche Luftkapazit t von gt 10 mit Werten von 9 7 und 9 9 geringf gig unterschritten Diese Werte liegen aber noch deutlich ber der vereinbarten unteren Toleranzgrenze von etwa 7 bis 8 unmittelbar nach dem Einbau 112 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten 5 5 Empfehlungen Es hat sich gezeigt dass Planer und Baufirmen vor dem Einbau locker gesch tteter Rekultivierungsschichten in B schungsbereichen zur ckschrecken und hierf r keine Gew hrleistung berneh men wollen solange noch nicht gen gend Langzeiterfahrungen vorliegen e Deponieprofilierungen und B schungsneigungen sich am problemlosen Einbau des Oberfl chenabdichtungssystems orientieren m ssen da sonst aufw ndige B schungskonstruktionen erforderlich sind bei Einbau von trockenem Rekultivierungsmaterial auch h here Bodenpressungen als 15 kPa m glich sind ohne den Boden zu sch digen bei lockerem Einbau von gut geeignetem Rekultivierungsmaterial in niederschlags armen Regionen aufw ndige Oberfl chenwassersammler und R ckhaltebecken berfl ssig sind Wasserhaushaltsschichten in niederschlagsarmen Gebieten trotz sp rlicher Bepflanz ung in d
37. ausgepr gter bis Jahresende 2003 wird an keiner Stelle die Wassers ttigung bis zur Feldkapazit t erreicht Weiterhin ist charakteristisch dass die Differenz der Wassergehalte zwischen 50 und 85 cm Bodentiefe im K Feld meist viel gr er als im U Feld ist Auch dies erkl rt sich durch die unterschiedliche Bodendichte und den Einfluss der Verdichtungszonen auf den Wasserfluss in der Rekultivierungsschicht des K Feldes 3 4 Wirkung des Einbauverfahrens auf den Wasserhaushalt 3 4 1 Bildung von Stauwasser Besondere Beachtung verdienen Zeiten mit sehr niedrigen oder negativen Werten der Was serspannung Die Wasserspannungskurven der Unterb den beider Lysimeterfelder sind deshalb in Abbildung 5 als Mittelwerte der beiden Messstellen f r die Tiefenstufen 135 und 185 cm separat dargestellt Hier tritt ein wesentlicher Unterschied im Wasserhaushalt der beiden Versuchsfelder deutlich zu Tage Bei hohen Bodenwassergehalten wie sie im Winter 64 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten 2001 02 von Ende Oktober 2002 bis Mai 2003 sowie kurzfristig im April 2004 gemessen wurden zeigen die Tensiometer aller Messstellen des K Feldes in 135 und 185 cm Tiefe durchgehend Bodenwasserspannungen lt 0 hPa an Kurzfristig k nnen dann auch die Wasserspannungen in 85 cm Tiefe unter 0 hPa absinken Im Gegensatz dazu unterschreiten die Wasserspannungswerte in den Messstellen des U Feldes in 135 und 185 cm Tiefe nur an jeweils einem Termin gerin
38. che von 0 7 ha in dem der Buschlagenverbau installiert wurde war der Einbau einer Kunststoffdichtungsbahn nicht m glich da eine von einem geotechni schen Gutachter durchgef hrte Standsicherheitsberechnung bei den gegebenen Neigungen eine nicht ausreichende Sicherheit ergab Daher wurde hier eine rein mineralische Dichtung geplant und auch von den Beh rden genehmigt Abweichend von der Haupffl che in der die Rekultivierungsschicht mit einer M chtigkeit von 2 0 m ausgef hrt wird wurde die M chtig keit im Steilbereich auf Grund der schwierigen B schungsgeometrie auf 1 5 m reduziert 2 4 Rekultivierungsschicht Gem den bestehenden Genehmigungen bleibt die Deponiefl che Wald im Sinne von 8 2 2 Landeswaldgesetz Das bedeutet dass die Fl che zwar w hrend der Verf llung der Deponie zeitweise einer anderen Nutzungsart dient nach Deponieabschluss jedoch wieder mit Wald zu bepflanzen ist Nach heutigem Kenntnisstand reicht eine Erdschicht mit der gem TA Siedlungsabfall geforderten Mindestm chtigkeit von 1 0 m nicht f r eine gezielte Waldan pflanzung aus Daher beinhaltet die Planung die Ausf hrung der Rekultivierungsschicht in der Hauptfl che mit einer M chtigkeit von 2 0 m Im Steilbereich mit einer Fl che von 0 7 ha ergab sich auf Grund schwieriger geometrischer Verh ltnisse das Erfordernis die Rekultivie rungsschicht mit einer M chtigkeit von 1 5 m einzubauen Gem den Anforderungen der Genehmigung wurde im Leistungsve
39. der Literatur nicht bekannt auch wurde kein derart gravierender Effekt der Bodenumlagerung auf die Regenwurmpopu lation erwartet Weder Zeitpunkt frostfreier Sp therbst noch Bodenfeuchte mittlere Werte waren ung nstig f r Regenw rmer Prinzipiell sind die Ergebnisse wegen der praxiskonfor men Durchf hrung des Testfeldbaues auch auf hnliche Bauma nahmen bertragbar Deshalb sollte zuk nftig der Frage nachgegangen werden ob Bodenumlagerungen stets mit solchen katastrophalen Auswirkungen f r Regenwurmpopulationen verbunden sind B blingen 2005 51 Eine Reduktion der Regenwurmverluste durch schonenderen Bodeneinbau ist in der der zeitigen Baupraxis nur schwer zu erreichen Vermutlich ist deshalb das gezielte Einbringen von regenwurmreichem Boden nach Abschluss einer Bauma nahme erfolgversprechender Entwicklung der Regenwurmpopulation vor dem Einbringen von Regenw rmern Im Herbst 2001 wurde im U Feld ein einziger 1 g m Biomasse und im darauf folgenden Fr hjahr 2002 wurden nur drei Regenw rmer 2 g m Biomasse erfasst Abbildung 11 Dieser leichte Anstieg kann aber nicht als Zeichen einer Populationsentwicklung gewertet werden da die Probefl che von jeweils 0 75 m viel zu klein ist um einen solchen Unter schied abzusichern Im K Feld wurden jeweils keine Regenw rmer gefunden Die Regenwurmbiomasse der Versuchsfelder geh rt damit zu den niedrigsten in Baden W rttemberg EHRMANN et al 2002 Da Regenw rmer einen we
40. die Deponie mit einfacher kontrollierbarer Oberfl chenabdichtung k nnte man sich folgendes Szenario vorstellen das Oberfl chenabdichtungssystem aus Ausgleichsschicht Gasdr nschicht KDB mit Kontrollsystem Dr nschicht so wie starker d gt 2 50 m und optimierter Rekultivierungsschicht von unten nach oben ist bis zur Entlassung aus der Nachsorge nach ca 30 Jahren absolut funktionst chtig Fehlstellen werden nach Entdeckung durch das Kontrollsystem sofort repariert Unmittelbar vor der Entlassung aus der Nachsorge werden nach Aufgrabung und Probeentnahme an mehreren Stellen die Materialeigenschaften der KDB bestimmt Entsprechen diese dem Neuzustand oder weichen nur geringf gig davon ab dies ist nach dem heutigen Kenntnisstand ber das Alterungsverhalten von Kunststoffdichtungsbahnen zu erwarten dann steht der Entlassung aus der Nachsorge nichts im Wege Haben sich die malsgebenden Materialeigenschaften wesentlich ver ndert Ma st be hierf r sind noch zu erarbeiten bzw k nnen der BAM Richtlinie f r die Zulassung von KDB entnommen werden dann muss ein neues Abdichtungssystem aufgebracht werden Entsprechen die Materialeigenschaften der KDB nach 30 Jahren den Vorgaben dann ist zu erwarten dass die KDB noch weitere 50 bis 100 Jahre funktionst ch tig bleibt die Hauptsetzungen sind abgeklungen und gegen ber anderen mecha nischen Belastungen ist sie durch die starke Rekultivierungsschicht gesch tzt ber de
41. ge zu sehen eine Folge der hohen Verdichtung 40 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Hohlraumdurchmesser RIES i E gt 200 um a le 777 50 200 um u 14 SS 14 KRK ST RO LO 1 2 LLLI 1 2 SS SSSL a c RI 10 RER 10 z RE 2 OR KL o SS a O IS RS gt REN ID gt REES z ER ER 6 PSSS ER 6 O SLIS RER ig IL I EL EDS 4 RR 7 4 Be gt 2 G 2 Vergleichsboden Konventionell Unverdichtet Abbildung 3 Hohlraumvolumen einer verdichteten Schicht im K Feld sowie Vergleich mit dem U 2 2 Feld und einem nat rlich gewachsenen Vergleichsboden Trockenraumdichten kurz nach dem Bodeneinbau Anfang 2001 Ein wichtiges Merkmal zur Beurteilung schonender Bodeneinbauverfahren ist die Trocken raumdichte pd eines Substrates bodenkundlich auch als Lagerungsdichte bezeichnet Sie hat einen gro en Einfluss auf den Wasserhaushalt des Bodens Es ist deshalb interessant die beiden Einbauverfahren unverdichtet U Feld und konventionell verdichtet K Feld in ihrer Wirkung auf diesen Parameter zu vergleichen Die beiden Varianten K und U Feld unterscheiden sich kurz nach dem Einbau deutlich bez glich der Trockenraumdichte Abbildungen 4 und 5 Im U Feld sind im Mittel in allen vier Tiefenstufen die Trockenraumdichten immer deutlich niedriger als im K Feld Vergleicht man die mittleren Trockenraumdichten in den Testfeldern nach dem Ein bau mit der Dichte im En
42. hoch 80 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Tabelle 1 Anforderungen an die Substrateigenschaften einer Rekultivierungsschicht f r Geh lz bewuchs auf Deponien mit Oberfl chenabdichtung die mindestens eingehalten wer den sollen Anforderungen an eine Rekultivierungsschicht f r Geh lzbewuchs ber einer Oberfl chenabdichtung Parameter nzustrebende Kennwerte Pr fung der Kennwerte M chtigkeit 250 300 cm Erdbohrstock Gr ndigkeit gt 100 cm Eindringwiderstand Erdbohr stock Hauptbodenarten Schluff schluffige Sande leh Bodenproben Erdbohrstock mige Sande schluffige Lehme oder Bodenprofil und sandiger Lehm Grobbodenanteil Bodenprofil Humusgehalt Oberboden Laborpr fung Trockendichte lt 1 45 g cm Laborpr fung Nutzbare Wasserspeicherkapa gt 220 mm nach AG Boden 1994 oder zit t AKS 1996 pH Wert 5 0 7 5 Laborpr fung Das Anfertigen eines Standortsgutachtens als fachliche Grundlage f r die Planung von Geh lzbewuchs auf Deponien bedeutet zwar einen zus tzliche Aufwand der gemessen an den Schwierigkeiten und Fehlschl gen bei Rekultivierungen aber mehr als vertretbar ist Es sollte deshalb m glich sein das Standortsgutachten als festen Bestandteil in das Qualit ts management von Arbeiten zur Begr nung von Deponien zu integrieren 3 2 2 Empfehlung geeigneter Baum und Straucharten Das Standortsgutachten gibt f r jede Standortseinheit eine Empfehlung zu geeigneten Geh
43. im April 2004 die Aufschl sse liegen am Oberhang auf H he der Messstellen Ud Kd 4 2 Entwicklung der Regenwurmpopulation nach Bodeneinbau Innerhalb der in Europa etwa 50 000 Arten umfassenden Gruppe der Bodentiere nehmen die Regenw rmer mit mehreren 100 Arten hinsichtlich der Artenzahl nur einen kleinen Anteil ein Eine herausragende Stellung innerhalb der Bodentiere haben sie aufgrund ihrer Biomasse und Funktion In vielen B den Mitteleuropas sind sie die Tiergruppe mit der h chsten Bio masse DUNGER 1983 Der beim Einbau der Testfelder im November 2000 angelieferte Boden wurde mit einer Handauslese auf Regenw rmer durchsucht nach EHRMANN amp BABEL 1991 Dabei wurde der Zustand der Regenw rmer verletzt unverletzt bonitiert Bei allen Regenwurmuntersuchungen nach dem Einbau der Substrate in die Testfelder wur den die Regenw rmer mit einer Kombination aus Elektromethode 1 8 m Untersuchungs fl che Thielemann 1986 und nachfolgender Handauslese einer Teilfl che 1 30 m bis 30 50 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten cm Tiefe durchgef hrt An jedem Standort wurde diese Methodenkombination sechs Mal wiederholt Einfluss der Bodenumlagerung auf Regenw rmer Der bei der Herstellung der Rekultivierungsschicht gelieferte Boden enthielt Regenw rmer aus allen drei kologischen Gruppen siehe Tabelle 1 Die Biomasse war zwar mit ca 24 g m verglichen mit hnlichen Standorten in Baden W
44. j hrlichen realen Verdunstung sind mittelalte bis alte Laubbaumbest nde mit der Hauptbaumart Stiel oder Traubeneiche Quercus robur Q petraea und Nadelbaumbest nde mit der Hauptbaumart Waldkiefer Pinus sylvestris und Fichte Picea abies BRECHTEL amp SCHEEL 1982 Es wird empfohlen Deponiew lder in Anlehnung an diese Waldtypen entsprechend den in Tabelle 2 beschrie benen Entwicklungsschritten aufzubauen und zu gestalten Die Mischung der genannten Baumarten mit weiteren vor allem mittel bis tiefwurzelnden Geh lzarten wie Linde Tilia spec Hainbuche Carpinus betulus Hasel Corylus avellana usw tr gt zur Steigerung der Transpiration bei B blingen 2005 87 Tabelle 3 Beziehungen zwischen der Abflussbildung unter Wald und Bodenverh ltnissen Waldzustand und Waldbehandlung In Anlehnung an L SCHER amp Z RCHER 2001 und BAUMGARTNER amp LIEBSCHER 1996 aus B NECKE 2001 Beziehungen zwischen Abflussbildung unter Wald und Bodenverh ltnissen und Waldzustand Wasserhaushaltskomponente wird beeinflu t durch Interzeptionsverdunstung Baumart Baumartenmischung Schichtung Deckungs grad Kronenform Blattfl che Streudecke Infiltration Deckungsgrad Moosschicht Humusform Durchmischungstiefe org Substanz Bodenart Speicherung Zwischenabfluss Bodenart Horizontfolge Wassers ttigung des Bodens Hydromorphie Skelettgehalt Makroporen Risse Wurmg nge Durchwurzelungsintensit t Durchwurze lungstiefe Hangneigun
45. lzarten Grundlage f r die Auswahl der Arten sind Beschreibungen zu deren Boden und Klimaanspr chen bzw auch zum Wuchsverhalten Angaben zu den Boden und Klima anspr chen von B umen und Str uchern die f r einen Bewuchs auf Deponien geeigneten sind finden sich z B im von der LfU 1997 herausgegebenen Handbuch Abfall Forstwirt schaftliche Rekultivierung von Deponien mit TA Siedlungsabfall konformer Oberfl chenab dichtung Zum Vorgehen bei der Zusammenstellung mehrerer Geh lzarten zu sog Ziel waldtypen siehe Empfehlungen z B in LANDESARBEITSKREIS FORSTLICHE REKULTIVIERUNG VON ABBAUST TTEN 2000 3 2 3 Planung eines Deponiewaldes Einen wichtigen Beitrag zur langfristigen Sicherung von Deponien leistet ein Bewuchs der die Infiltration von Niederschlag in die Entw sserungsschicht wirkungsvoll minimiert Am Besten kann das durch den Aufbau eines Mischwaldes eines sog Deponiewaldes erreicht werden Die Definition des Deponiewaldes B NECKE 2001 beschreibt einen berwiegend B blingen 2005 81 aus Waldb umen bestehenden Bewuchs der vor allem im Hinblick auf seine Funktion im Wasserhaushalt angelegt und gestaltet wird Deponiew lder tragen durch ihre Zusammen setzung ihren mehrschichtigen Aufbau und eine intensive und tiefe Bodendurchwurzelung nachhaltig zu einer hohen realen Verdunstung und damit zu einer D mpfung und Minimie rung des Abflusses bei Deponiew lder werden so gestaltet dass sie den vorherrschenden
46. m glichst hohe Transpirationsleistung der Pflanzen voraus W hrend der Sommermonate ist die potentielle Verdunstung am h chsten denn die Pflan zen sind belaubt verbrauchen viel Wasser f r ihr Wachstum und die Strahlungsenergie ist hoch Deshalb muss gerade im Sommer eine m glichst kontinuierliche Wasserversorgung gew hrleistet sein denn bei Wassermangel schr nken die Pflanzen ihre Transpiration ein Menge und Verf gbarkeit des Bodenwassers h ngen bei gegebenen klimatischen Bedin gungen vor allem von den Bodeneigenschaften ab In Abbildung 4 sind neben den Bodenwassergehalten des Wurzelraumes in 50 und 85 cm Tiefe als Mittel von jeweils vier Messpunkten wichtige Eckwerte des Bodenwasserhaus haltes zu sehen Die Messstellen in 25 cm Tiefe trocknen im Sommer schnell aus und sind deshalb der bersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet Die Obergrenze der Wasserge haltskurven markiert ungef hr die Feldkapazit t FK sie betr gt in den Testfeldern bis circa 36 Vol Der permanente Welkepunkt PWP ist die untere Grenze der Wasserver f gbarkeit f r Pflanzen Er liegt bei den B den der Testfelder im Bereich von 12 Vol i empirische Werte f r den PWP nach AG BODEN 1994 Bodenart Ut2 Ut3 mittlere Trockenraumdichtestufe 1 45 1 65 g cm 62 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten 120 120 1001 2002 100 O E Z 0 Wassergehalt Vol N mm 10d 0 Wassergehalt Vol amp
47. mme hoch gezogen wurde so dass zwei dichte Wannen entstanden Die Kunststoffdichtung reicht jedoch auch auf den Trennd mmen nicht bis zur Bodenoberfl che So sollen Randuml ufig keiten z B durch den Eintritt von Regenwasser in Spalten zwischen Kunststoffdich tung und Boden vermieden werden 3 Ein Schutzvlies mit einem Fl chengewicht von 1 200 g m auf der Kunststoffdich tungsbahn in den Lysimeterfeldern soll Besch digungen verhindern Darauf folgt eine 30 cm m chtige Entw sserungsschicht aus durchl ssigem Schottermaterial Korn gr e 0 56 auf dem die beiden Rekultivierungsschichten direkt aufliegen B blingen 2005 13 4 Die verdichtete Rekultivierungsschicht im K Feld wurde mit einer M chtigkeit von durchschnittlich 2 1 m die unverdichtete im U Feld mit 20 cm berh hung zum Feld K eingebaut um Setzungen des lockeren Materials auszugleichen Abbildung 1 Testfelder in Leonberg nach dem Abschluss der Boden arbeiten im Dezember 2000 B Buschlagen Feld K konventionell verdichtet U unverdichtet x Messh tte RE NE ES Je ir u a Oe ze 5 i Die Lysimeterfelder werden durch 3 m breite KDB Streifen auf der Bodenoberfl che vonein ander und von der Umgebung abgegrenzt siehe Abbildung 1 um lateralen Wasserzutritt zu vermeiden Hierzu wurde eine UV stabilisierte Folie aus PE HD mit einer St rke von 0 75 mm verwendet Diese Streifen leiten durch eine muldenf rmige Profilierung des Untergrun des Nieders
48. nde e die W chsigkeit auch im Vergleich zu Standorten der Umgebung e die nat rliche Verj ngung und e die Bodendurchwurzelung Alle Einzeluntersuchungen zur qualitativen Beschreibung und Bewertung des Waldes auf der Deponie Neuenburg wurden an Robinien vorgenommen Um darzustellen ob sich die auf der Deponie wachsenden Robinien in ihrem Wuchsverhalten von Robinien auf ungest rten Waldstandorten unterscheiden wurde das H hen und Dickenwachstum von B umen auf der Deponie mit dem von B umen aus dem nahegelegenen Rheinwald verglichen Der Robinienbestand im Rheinwald angepflanzt 1946 wurde als Referenzbestand als ein nor mal bzw durchschnittlich gut entwickelter Wald ausgew hlt Die Vegetation hat einen ma geblichen Einfluss auf den Wasserhaushalt der Abdeckung Entsprechende Literatur wurde ausgewertet und die Ergebnisse auf die Geh lzbest nde in Neuenburg bezogen Au erdem wurde beurteilt ob sich offene Fl chen in absehbarer Zeit nat rlich bewalden oder ob Geh lze gepflanzt werden m ssen 3 In welchem Umfang gelangt ber den Zutrittspfad Niederschlag Sickerwasser in den Deponiek rper Hierzu wurde mit dem Programm HELP Version 3 07D BERGER 1999 der Wasserhaushalt der vorhandenen Abdeckung f r die Jahre 1995 1997 und 1998 modelliert Die hierf r erforderlichen Eingangsdaten wurden im Zuge der Bodenerkundung in den Leitprofilen erhoben Zum Vergleich wurden TASi Oberfl chenabdichtungen der Deponieklassen I un
49. ren Oberfl chenabdichtung Wasser amp Boden 6 17 20 SCHABER SCHOOR G 2005 Ingenieurbiologischer Verbau in WATTENDORF P KONOLD W amp EHRMANN O Hrsg Rekultivierungsschichten und Wurzel sperren Culterra Bd 41 155 168 WATTENDORF P KONOLD W amp EHRMANN O Hrsg Rekultivierungsschichten und Wurzel sperren Culterra Bd 41 278 S B blingen 2005 91 WATTENDORF P amp EHRMANN O 2003 Die Bedeutung von Wald f r die langfristige Sicher heit von Deponien und Altlasten Unver ff Schlussbericht im Auftrag der Forstli chen Versuchs und Forschungsanstalt Freiburg 24 S u Anhang WATTENDORF P amp SOKOLLEK V 2000 Gestaltung und Entwicklung von standortgerech tem Bewuchs auf Rekultivierungsschichten In Wasserhaushalt der Oberfl chen abdichtungssysteme von Deponien und Altlasten Hamburger Bodenkundliche Arbeiten Bd 47 225 234 ZEH H 1993 Ingenieurbiologische Bauweisen Eidgen ssisches Verkehrs und Energie wirtschaftsdepartement und Bundesamt f r Wasserwirtschaft Hrsg Studienbe richte Nr 4 60 S 92 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Erfahrungen beim Bau von Wasserhaushaltsschichten auf Deponien in Rheinland Pfalz Ulrich Maier Harth LGB Rheinland Pfalz Mainz Inhalt 1 Einf hrung 2 Das Konzept der Wasserhaushaltsschicht 2 1 Funktion Aufbau Einbauempfehlungen und Bepflanzung 3 Kreism lldeponie Eisenberg 3 1 Vorbemerkungen 3 2 A
50. rttemberg um den Faktor 10 Gr nland beziehungsweise Faktor 3 Wald geringer sie h tte aber prinzipiell f r die Ent wicklung einer standortgerechten Population innerhalb einiger Jahre ausgereicht Durch Umlagerung und Einbau des Bodens in die Lysimeterfelder wurden die Regenwurm populationen so stark dezimiert dass im Fr hjahr 2001 ein halbes Jahr nach Fertigstellung der Versuchsanlage keine Regenw rmer mehr zu finden waren Tabelle 1 Tabelle 1 Biomasse der Regenw rmer in den Versuchsfeldern Leonberg Mittelwerte K und U Feld alle Angaben in Gramm Frischmasse je m angeliefert Herbst 2000 10 7 9 5 3 3 23 5 Annahme berlebensf hig 0 8 0 7 0 2 1 8 Fang im Fr hjahr 2001 00 oo f oo f oo amp von Standorten mit hnlicher K rnung L ss in Baden W rttemberg a Gr nland b Wald Annahme nur nicht schwer verletzte Regenw rmer in der Tiefe 0 50 cm berleben F r den Zusammenbruch der Regenwurmpopulation nach dem Bodeneinbau sind vermutlich mehrere Faktoren verantwortlich e Tiefes Vergraben der Regenw rmer bei gleichzeitigem Verdichten des Bodens e Verletzungen der Regenw rmer beim Aus und Einbau des Bodens 65 der Regenw rmer waren nach der Umlagerung verletzt so dass ein berleben unwahr scheinlich war e Nahrungsmangel unmittelbar nach dem Einbau der Rekultivierungsschicht es fehlt noch die Streu von Pflanzen Untersuchungen von vergleichbaren Bauma nahmen sind aus
51. und sonstigen Entsorgung von Siedliungsabf llen Bundesanzeiger Jahrg 45 Nummer 99a Hrsg v Bundesministerium der Justiz B blingen 2005 145 REIF A 1996 Die Vegetation der Trockenaue am Oberrhein zwischen M llheim und Breisach Ber Naturf Ges Freiburg i Br 84 85 81 150 WATTENDORF P amp G B NECKE 1999 Rekultivierung der Kreism lldeponie Neuenburg Betriebsabschnitt 1 Bestandsaufnahme und Bewertung unv Gutachten Institut f r Landespflege Freiburg WATTENDORF P amp G B NECKE 2000 Rekultivierung der Kreism lldeponie Neuenburg Betriebsabschnitt 1 Rekultivierungsplanung unv Gutachten Institut f r Landes pflege Freiburg Anschriften der Referenten Dr Ing Andreas Bieberstein Institut f r Bodenmechanik und Felsmechanik Universit t Karlsruhe Postfach 6980 76128 Karlsruhe andreas bieberstein bau verm uni karlsruhe de Dipl Ing Peter Bothmann Landesanstalt f r Umweltschutz Griesbachstr 1 76185 Karlsruhe peter bothmann lfuka lfu bwi de Dipl Ing Fritz Braun Bau und Umwelttechnik Sasbacher Str 7 79111 Freiburg fritz braun t online de AR Wolfgang Burger Regierungspr sidium Freiburg Tel 0761 208 2113 Wolfgang Burger RPF BWL de Dr Otto Ehrmann Bodenbiologie M nster 12 97993 Creglingen otto ehrmann gmx de Dipl Ing Michael Koser Umweltwirtschaft GmbH Friolzheimer Str 3 70499 Stuttgart michael koser uw d de Dr Ulrich Maier Harth Fach
52. von der TASi zugewiesenen Aufgaben zu erf llen Schutz der Dichtung vor Wurzeleinwirkung vor Frosteinwirkung Standort f r Pflanzen als Schutz gegen Wind und Wassererosion optimierter Bewuchs hinsichtlich der minimierten Wasserinfiltration in das Dr nsystem Als Anforderungen sind in der TASi und DepV lediglich genannt kulturf higer Boden Schichtst rke gt 1m Durch Einhaltung dieser Anforderungen kann nur der Frostschutz sichergestellt werden Schutz vor Wurzeln gibt es erst ab einer Schichtst rke von ca 3 Metern wenn keine Wurzel sperren vorgesehen sind Erste Versuche Anforderungen an einen kulturf higen Boden als Basis f r einen optimier ten Bewuchs hier Wald zu stellen wurde in dem Vorhaben Forstwirtschaftliche Rekulti vierung von Deponien mit TASi konformer Oberfl chenabdichtung unternommen Anre gungen und Vorschl ge daraus hat die L nderarbeitsgemeinschaft Abfall LAGA in ihrem Papier Rekultivierung verwendet Hierin wird u a eine Schichtst rke von 1 5 bis 3 Meter vorgeschlagen es werden Hinweise f r den Substrataufbau gegeben und es wird auch dar B blingen 2005 T ber spekuliert ob bei einer optimierten Rekultivierungsschicht die Anforderungen an die Dichtungselement geringer sein d rften Zu diesem letzten Punkt muss gesagt werden dass die optimierte Rekultivierungsschicht heute auch oft als Wasserhaushaltsschicht bezeichnet dem von der T
53. vorangegangenen Untersuchungen berechnet Werte f r Parameter die in den Versuchsfeldern mit vertretbarem Aufwand nicht bestimmt werden konnten beispielsweise die Wasserleitf higkeit und der Permanente Welkepunkt Totwasseranteil B blingen 2005 57 wurden aus der empirischen Datensammlung in AG BODEN 1994 bernommen Die wichtigsten Eingangsdaten f r die Modellierung der Versuchsfelder sind in Tabelle 1 aufge f hrt Ein Problem bestand darin die Schichtung des Bodens im K Feld die sich vor allem anhand des Eindringwiderstandes und nur bedingt ber die Trockenraumdichte nachweisen l sst Tabelle 1 ad quat in Eingangsdaten der Modelle umzusetzen Dies war im Prinzip nur ber die deutlich geringere Durchwurzelungstiefe im K Feld m glich Die Eigenschaften des Bewuchses werden von HELP ber den Blattfl chenindex LAI defi niert BOWAHALD sieht im Gegensatz dazu eine Reihe von Nutzungs und Bewuchstypen Acker Gr nland W lder mit frei w hlbaren Eigenschaften wie Bestandesalter oder aufbau vor Der auf den Versuchsfeldern vorhandene Bewuchs kann mit den Programmen ohne Einschr nkungen modelliert werden da die im Herbst 2000 und Fr hling 2001 gepflanzten Geh lze bez glich ihrer Wirkung auf den Wasserhaushalt noch hinter den Gr sern zur ck stehen Der dichten Vegetationsdecke aus dominierenden Gr sern vereinzelten Kr utern und Geh lzjungwuchs wurde ein LAI von 4 guter Grasbewuchs beziehungsweise bei BO W
54. werden Die Wurzeln in den Testfeldern wurden im April 2004 in jeweils 250 cm 5 x 50 cm gro en Probefl chen in 10 cm Tiefenstufen mindestens bis zur tiefsten im Aufschluss erkennbaren Wurzel an der Profil wand freipr pariert und ausgez hlt Der Boden des U Feldes ist deutlich tiefer und intensiver durchwurzelt Abbildung 10 als der des K Feldes W hrend im K Feld die Durchwurzelung des Unterbodens nur bis 65 cm Tiefe reicht wurden im U Feld Wurzeln noch 110 cm unter der Bodenoberfl che gefunden Aus Abbildung 10 wird ebenso deutlich dass die Durchwurzelung im U Feld im gesamten Profil intensiver ist So finden sich im Unterboden zwischen 50 und 110 cm Tiefe im K Feld durch schnittlich 0 3 lebende Wurzeln pro 100 cm im U Feld dagegen 2 2 Die Durchwurzelung im K Feld wird vermutlich sowohl mechanisch durch h here Dichte und physiologisch durch Sauerstoffmangel erschwert Eine direkte Korrelation zwischen der Durchwurzelung und den Bodendichten in der verti kalen Profilausdehnung konnte aber nicht festgestellt werden Obwohl in den Profilen im K und U Feld Trockenraumdichten in der gleichen Gr enordnung gemessen wurden siehe 3 2 z B in 45 bzw 50 und 80 bzw 85 cm Tiefe sind die Profile unterschiedlich gut durch wurzelt Dies ist ein Hinweis darauf dass im K Feld wohl eher die horizontal orientierten Schichtgrenzen mit reduziertem und gest rtem Porensystem die Durchwurzelung hemmen und weniger die geringf
55. westlichen Hangkante 260 m NN des Rheinhessischen Tafel und H gel landes gelegene Kreism lldeponie des Abfallwirtschaftsbetrieb des Landkreises Mainz Bingen befindet sich in einer ehemaligen Sand und Kiesgrube zwischen den Ortschaften Oberhilbersheim und Sprendlingen ca 25 km s dwestlich von Mainz Die Kreism lldeponie befindet sich in einer Zone feucht gem igten Klimas Der maritime Einfluss ist vor allem durch die n rdlich und westlich angrenzenden Mittelgebirge deutlich abgeschw cht Die Niederschlagsh he des Sommerhalbjahres Mai Oktober bertrifft im allgemeinen die des Winterhalbjahres F r den vorgenannten Zeitraum liegen in Sprend lingen die mittleren Niederschlagsh hen im Sommerhalbjahr zwischen 276 und 300 mm im Winterhalbjahr unter 176 mm MINISTERIUM F R UMWELT UND FORSTEN 1998 Auf dem profilierten Deponiek rper des Altabschnitts I ist in den Jahren 2002 bis 2004 nach vorangegangenen Wasserhaushaltsberechnungen ein Oberfl chenabdichtungssystem mit KDB und Wasserhaushaltsschicht aufgebaut worden Der etwa 6 ha gro e Plateaubereich weist geringe Neigungen von ca 1 20 bis etwa 1 7 auf Die zun chst mit Neigungen von 1 3 geplanten B schungen am s dlichen und s d westlichen Rand der Deponie wurden nach fortgeschriebener Planung mit Neigungen von maximal 1 4 5 hergestellt Abbildung 6 Die gr ten B schungsl ngen betragen in den steilen B schungsabschnitten etwa 40 m 106 Fachtagung Qual
56. 004 Im Fr hjahr 2004 wurden um die Versuchsanlage hinsichtlich einer langfristigen Nutzung zu schonen nur im Oberhang der Testfelder auf H he der Messstellen d Aufgrabungen durch gef hrt und die Trockenraumdichte und der Eindringwiderstand bestimmt Dabei zeigte sich bei der Trockenraumdichte folgende Entwicklung Abbildung 8 Dichte bei Entnahme Dichte bei Entnahme 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Tiefe cm 1 40 1 45 1 50 1 55 1 60 1 65 1 70 1 75 1 80 1 40 1 45 1 50 1 55 1 60 1 65 1 70 1 75 1 80 K Feld Trockenraumdichte g cm U Feld Abbildung 8 Vergleich der Trockenraumdichten von 2001 mit 2004 am Profil d e Im Oberboden 25 und 50 cm Tiefe ist die Trockenraumdichte im Fr hjahr 2004 sowohl im U als auch im K Feld deutlich niedriger als im Jahre 2001 Es wurden also neue Hohl r ume geschaffen Diese k nnen durch Bodenorganismen aber auch durch Quellen und Schrumpfen sowie Frosteinwirkung entstanden sein e Im Unterboden tiefer als 80 cm ver nderte sich im K Feld die Dichte gegen ber 2001 praktisch nicht Im U Feld wurde der Boden in 90 bis 100 cm Tiefe dichter in 135 cm Tiefe nderte sich die Dichte ebenfalls nicht e Die Unterschiede zwischen U und K Feld waren im Oberboden schon im Juni 2001 durch die Oberbodenlockerung nach dem Bodeneinbau relativ gering Im Unterboden haben sie sich seitdem angen hert Dies ist die Folge der an b
57. 02n0 nennen 74 U Maier Harth Erfahrungen beim Bau von Wasserhaushaltsschichten auf Deponien in Rheinland Pfalz 92 M Koser Ingenieurbiologische Sicherung von Deponieb schungen in der Praxis am Beispiel der DERONIE BIUMENEODEL an een 116 W Burger Grundlagen des Genehmigungsverfahrens zur Rekultivierung der Deponie Neuenburg 126 P Wattendorf Konzeption einer Wasserhaushaltsschicht f r die Deponie Neuenburg BA 130 Anschriften der Referenten ucucuccsesanansenenannnnnnnnnnnnnennnnnnnnennnnnnn nennen ne DR RRD R RR DKK DDR ASEA Sn 146 E een Die Bedeutung von Rekultivierungsschichten f r Deponien Peter Bothmann LfU Baden W rttemberg Inhalt 1 Historie 2 Regelungen 3 Langzeitfunktionen der Rekultivierungsschicht 3 1 Rekultivierungsschicht als Abdeckung 3 2 Rekultivierungsschicht im Regeloberfl chenabdichtungssystem 3 3 Rekultivierungsschicht im System mit Kapillarsperre 3 4 Rekultivierungsschicht im System mit kontrollierbarer Dichtung 4 Zusammenfassung 5 Literatur 1 Historie Seit es M llablagerungen gibt hat man diese schon immer nach Beendigung der Verf llung mit Erde bedeckt In der Hauptsache wollte man damit die Ratten und das Ungeziefer ver treiben den Geruch bek mpfen und auch den h sslichen M ll verstecken Ein weiterer Grund f r die Erdabdeckung des M lls war der Wunsch nach Folgenutzung des Gel ndes So zum Beispiel die landwirtsch
58. 1 2 7 praktisch kein Wasser an der Oberfl che aus den Lysimeterfeldern ab Bisher wurde nur bei einem Gewitter mit 59 6 mm Niederschlag am 27 Juni 2001 Oberfl chenabfluss registriert Im Verlauf dieses Ereignisses verstopfte sich die noch im Probebetrieb laufende Messanlage so dass keine Aussagen zur H he des Ober fl achenabflusses m glich sind Seit diesem Ereignis wurde in Leonberg kein Oberfl chen abfluss mehr festgestellt Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten 58 Absickerung 3 2 Abflussverhalten der Testfelder 3 2 1 La La La La La La n nn en en en en pyww Bunssys sqy FMAMJJASONDJFMAM J JASO JJASONDJ uw 4 N SV 2005 2004 2003 lt gt Tagessummen von Niederschlag und Absickerung aus den Lysimeterfeldern U und K Abbildung 1 sowie Differenz der t glichen Absickerungsraten AsU AsK vom 1 06 2003 bis 15 11 2005 Niederschlag DWD Station Renningen ab 1 1 2004 DWD Station Stutt gart Echterdingen Juli 2005 keine Werte aus Lysimeterfeld K B blingen 2005 59 In Abbildung 1 sind die t glichen Niederschlagsmengen sowie die Absickerungsraten der beiden Lysimeterfelder aufgetragen Bei dieser hohen zeitlichen Aufl sung zeigen sich erhebliche Unterschiede zwischen beiden Feldern e Es zeichnet sich eine unterschiedliche Reaktion auf Niederschl ge ab Das K Feld rea giert mit schnellerem Ansteigen und Absinken der Abflussmenge auf Niederschl ge W hre
59. 1 5 m gefor dert Das Ziel eines m glichst unverdichteten Einbaus kann somit wegen der zu gew hrleistenden Standsicherheit nur auf einer Fl che von ca 2 ha erreicht werden In den steiler geneigten B schungsbereichen mit einer Gesamtfl che von 6 7 ha wird dagegen aus Standsicher heitsgr nden ein verdichteter Einbau erforderlich In der Praxis f hrt die Vorgabe einer Mindestverdichtung h ufig zu weit h heren Verdichtungen Hier ist eine Sensibilisierung der ausf hrenden Firma auf eine Verdichtung m glichst nah an den geforderten Werten von gro er Bedeutung 3 Ingenieurbiologischer Verbau Buschlagenbau 3 1 Theoretische Grundlagen Buschlagen dienen der Befestigung steiler B schungen Buschlagen bestehen aus bewur zelungsf higen Pflanzenteilen und oder bewurzelten aus dem Spross ausschlagenden Geh lzen die auf nach innen geneigten Stufen ca 10 ausgelegt werden Diese Zweig lagen werden anschlie end mit Boden b schungsgleich abgedeckt siehe auch nachfol gende Prinzipskizze M glich ist sowohl ein Einbau der Buschlagen gleichzeitig mit der Sch ttung der B schung als auch ein sp teres Einschneiden der erforderlichen Stufen nach Herstellung der Rekultivierungsschicht Dabei ist der Einbau der Buschlagen w hrend der Sch ttung des Bodenmaterials aus Standsicherheitsgr nden vorzuziehen Zwischen Boden und Buschlagen kommt es unmittelbar nach Fertigstellung zu einer Ver bundwirkung Armierung Durch die zunehmende Du
60. 2005 17 Messeinrichtungen Lysimeterfeld K Lysimeterfeld U Setzungsverhalten Setzungspegel Schereigenschaften Karlsruher Schertester Bodenwassergehalt Vol TDR Messf hler und Bodentemperatur C Elektrothermometer Bodenwassergehalt Vol Feuchtemesskabel Wasserspannung hPa Tensiometer und CO Gehalt Vol der Bodenluft Gassammler nach SCHACK KIRCHNER Stauwasser Ua Piezo Messrohre gt 46 47 Sammelrinne f r 000000 0000000000000 000 e000000000000000000000 Oberfl chenabfluss Abbildung 5 Anordnung der Messinstrumente und Bezeichnung der Messpunkte in den Gro lysi meterfeldern auf der Kreism lldeponie Leonberg 2 1 Oberfl chenabfluss und Absickerung Das Sickerwasser Dr nabfluss aus d
61. 94 S BERGER K amp SOKOLLEK V 1997 Sind qualifizierte Abdeckungen von Altdeponien unter den gegebenen klimatischen Voraussetzungen der BRD sinnvoll bzw m glich in EGLOFFSTEIN T amp BURKHARDT G Hrsg Abfallwirtschaft in Forschung und Praxis Bd 103 15 40 B NECKE G 2000 Standortskundliche Untersuchungen bei Rekultivierungen in Stein Verlag Baden Baden Hrsg Ratgeber Rekult 54 55 B NECKE G 2001 Verzicht auf Oberfl chenabdichtungen durch forstliche Rekultivierung von Deponien Deponiewald statt Oberfl chenabdichtung in EGLOFFSTEIN T BURKHARDT G amp CZURDA K Hrsg Abfallwirtschaft in Forschung und Praxis Bd 122 263 280 90 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten BRECHTEL H M amp SCHEEL G 1982 Erwirtschaftung von Grundwasser durch Land und Forstwirtschaftliche Ma nahmen 4 Fortbildungslehrgang Grundwasser Deut scher Verband f r Wasserwirtschaft und Kulturbau e V DVWK Bonn DGGT Deutsche Gesellschaft f r Geotechnik 2000 GDA Empfehlung E 2 31 Rekulti vierungsschichten Entwurf Bautechnik 77 9 617 626 GADOW VON K amp MESKAUSKAS E 1997 Strichprobenverfahren zur Erfassung von Natur verj ngungen AFZ Der Wald 247 248 GRUNEWALD H W LLECKE J SCHNEIDER B U amp HUTTL R F 2005 Alley Cropping als alternative Folgenutzung von Kippenstandorten Natur und Landschaft 9 10 440 443 HILLEBRECHT K RICHTER O KRATZ
62. AHALD der Nutzungstyp Gr nland zugeordnet 3 Vergleich der Testfelder Messergebnisse 3 1 Oberfl chenabfluss Die Entstehung von Oberfl chenabfluss h ngt von der Hangneigung den Bodeneigen schaften und der Vegetationsdecke ab Eine raue Oberfl che und ein dichter Bewuchs tra gen dazu bei Oberfl chenabfl sse niedrig zu halten oder sogar ganz zu verhindern Im Gegensatz dazu setzt das Einebnen Befahren oder Walzen die Infiltrationskapazit t der Oberfl che stark herab Hierdurch wird nicht nur der Oberfl chenabfluss sondern auch die Bodenerosion gef rdert Beim Einbau der Rekultivierungsschichten in Leonberg wurde der Oberboden beider Testfelder mit dem Bagger aufgelockert Es entstand eine sehr raue Ober fl che mit einer hohen Infiltrationskapazit t So konnte allein die raue Bodenoberfl che der im Winter 2000 01 noch weitgehend unbegr nten Rekultivierungsschicht Oberfl chenabfluss und Erosion verhindern Da Oberboden und Bewuchs der Lysimeterfelder gleich gestaltet sind ist auch beim Oberfl chenabfluss kein Unterschied zu erkennen Im Allgemeinen wird der Oberfl chenabfluss von Deponieb schungen stark bersch tzt Hat sich erst ein dichter Bewuchs etabliert und ist der Oberboden durch Gef ge und Humus bildung und biologische Aktivit t gelockert so wird die Flie geschwindigkeit des Wassers vermindert und es infiltriert in den Boden Auch in Leonberg flie t trotz der relativ steilen B schung mit einer Neigung bis
63. ASi Gewollten voll und ganz entspricht und damit aus meiner Sicht keine Abstriche an den hohen Anforderun gen f r die Dichtungselemente begr ndbar sind 3 2 2 Langzeitbarriere Die Rekultivierungsschicht als ein Element im Oberfl chenabdichtungssystem hat neben den oben genannten Aufgaben von Dichtungsschutz und Pflanzenstandort die wesentlich bedeutendere Aufgabe als Langzeitbarriere zu bernehmen Unter Langzeitbarriere verstehe ich die Wirkung der Rekultivierungsschicht als Wasserhaus haltsschicht und als Gasoxidationsschicht Mit fortschreitendem Versagen der Dichtungs elemente muss die Wirkung der Rekultivierungsschicht als Langzeitbarriere greifen Wasserhaushaltsschicht Da aus heutigen Materialkenntnissen heraus damit zu rechnen ist dass die Kunststoffdich tungsbahn KDB in der Kombinationsabdichtung fr hestens nach 100 Jahren allm hlich ihre Dichtungsfunktion verlieren wird hat die Langzeitbarriere gen gend Zeit sich zu entwickeln Zusammen mit der ohne KDB weniger wirksamen mineralischen Dichtung der so genann ten Langzeitdichtung und der mineralischen Dr nschicht bildet die Rekultivierungsschicht als Wasserhaushaltsschicht dann eine dauerhafte Oberfl chenbarriere Die Zeit zur Entwicklung der Rekultivierungsschicht hin zur Langzeitbarriere ist notwendig denn ein ganz wichtiges Element der Langzeitbarriere ist ihr Bewuchs und der ben tigt bis zur volle Entfaltung unter Umst nden mehr als ein Jahrhundert
64. AX N OCK KINN AR N DOREEN ER DNS OM d OOG N AN RON O ISNS N TAX N AAAA KXAXXXXXX XXX XS 00000000A AN NA KXAN VWO00000000000000000007 KAX AX XXXXAX NXX X N EEE FOO O ANA EN AS KK RD KXXXR YO IKK VIII Sa EN ERROR ONE XX IA XXX VA AAN AAN OXXX XA VAXA XXX X A KR N A SANNA AN O X X Yo KINYERNI XXX OONN IE III IKKKKAANNKKKAKKINKAN YA XAXA AXAR AY KXKAXN X DI V ONN N N DRAN VV ANA V ANZ V AAKEERIX AN a FINE HIN EEIN NNT EEN ZERO OO OK ANLE X X OS X INN S IC IMENSION bere stliche Bezug OS Ie ier werden Nachbesserungen ausgef hrt tem Bodenmater d H r Ma nahmenplan des Rekultivierungskonzeptes bereich I ivierungs B blingen 2005 Ber cksichtigung der Einschr nkungen die zu ert chtigenden Bereiche sowie die Ma Im n chsten Planungsschritt wurden ausgehend von der Bedarfseinstufung und unter nahmen festgelegt Auch dieser Schritt wurde in enger Abst Ma nahmen traggeber technischer Fachbeh rde und Genehmigungsbeh rde vollzogen Folgende Ma nahmen sind im Hinblick auf die eingangs formulierte
65. AXAN AARAA AAR eeaeee TOA Ss lt le 5 c 0 cC OREKERERTTLERER orogeno SN NN A RAN NXN N A N X A RSLS esege RER Jelg D SOEEERKR E RERTRU besessen NANANA AAA N NAK X X X seses S252622 ISSS SLOSIS 10 c LET EEE Ree AAN ANANAS Boose PIA si2le S 49 e gt Reess SEEREERENNKHHLRNNNNKTUNNNNITTEET Posee NN BERKER SEELEN SEEN V EEE SEELEN SEE 3 218 ol 5 0 EEE RSLS SSSAAA AAA 10 NN RRSRRRRNRRNRRNIRIN KKRRKRRRKA E g o c eb y WSLS A RSSA AANO ASANA AARS RISSIES ESEL jall a X D EEE NS222222 NAAA AOON KK AARS S RSSI RER 5 o s O 1252S SISTIS ISSS SSSAAA AANRAAI RSSRSS RSLS 5 C 2 0 AA RRRKNINNNIKNNNPIV heee SANAAA AAAA AMANKAN ERSEEEEREETEEEA BSSR S5r 5 S D gt KOSS A eooo ANNAA AA AANA Reed ERTE EEERRTL r l2 D 0 a CO EEE NA EESETSZEANIIIIIIIIKNIIK IR 129S Dn o le oo oO Dm sj EEE KRRKRRNKKA XX XXK 7 c Q N 122029220222 seto 09290928290300 NNNNA ONS 6 lt 5 ed 55 c 16262262S SISOS POSISI N OVO CS RS 2 EEE EEE EEEETETEEUNG NN RSA FRIIS S 5 5 E35 EEE TE EEE EEE NN NN 6 m L ri wW Z SELECTED NN NN NN RN 18 aj S x gt Q he2 leseese oeoo NAANA ANAA ANARAN KA 225 ol gt N ESEEEEEEEEEEEEE EREEEEEEE NNNNNNNA N NN AN PS ol 5 SESCEEEREEEEEEEERTN EEE NENNEN Ko SE eose eseese KE KKH KKKKKKRKNN 1 jl 5 7 0200000000000 RL 4 V KS pa EEE TE EEE LEE EEE XXXXXXXXXXXXXXI 5 Se bo32lsa ERKEREEEENIEANKIKKKIIKKOOONO a E x P II 1252828262222222 EEE SNA NN HN
66. D nnschliffe aus U und K Feld unterscheiden sich aber auch deutlich Abbildung 2 e Die Proben aus dem K Feld sind viel dichter gro e Hohlr ume fehlen fast vollst n dig Dies war an den Gel ndeprofilw nden nicht zu sehen weil dort keine echten Schnitte hergestellt werden konnten sondern nur Oberfl chen betrachtet wurden An einigen Stellen wurden im D nnschliff Bodenbestandteile horizontal eingeregelt Dies ist ein Hinweis auf eine hohe Druckbeanspruchung und als Folge dessen sind solche Stellen Hindernisse f r Durchl ftung und Durchwurzelung sowie f r Bodentiere e Im U Feld sind durch die Umlagerung ohne Verdichtung zahlreiche neue Hohlr ume zwischen den Bodenaggregaten entstanden Daher ist der Boden lockerer als im Entnahmezustand vor der Umlagerung Die W nde dieser k nstlichen Hohlr ume sind aber im Gegensatz zu Wurzel oder Regenwurmr hren nicht verfestigt Daher sind sie wesentlich weniger stabil und haben deshalb eine viel k rzere Lebensdauer als die Hohlr ume im nat rlich gewachsenen Unterboden Messungen des Hohlraumvolumens am D nnschliff zeigen im K Feld eine dramatische Reduktion der f r Transportprozesse von Wasser und Luft so wichtigen Grobporen Abbil dung 3 In der verdichteten Schicht gibt es so gut wie keine gr eren Hohlr ume mehr Das U Feld ist hingegen sogar deutlich hohlraumreicher als der nat rlich gelagerte Vergleichs boden von einem hnlichen Standort Die Versuchsanlage Leonberger
67. D o AA t F 80 U A 5 100 He 0 100 oe _ FO ee ee nr Pose b A o en nr oe ER g ar I Vo eo HOF 0 ge 0 gt eo o er Ta Fe o lt eo Fe FOA in Zu A a ee rg O 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Eindringwiderstand vom Maximalwert 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Eindringwiderstand vom Maximalwert 06 06 2001 O FS I To ee 03 f 2 o Hegli o HOF He 0 O K Q U 0 ee 09 01 2001 20 ze Dein C 20 0 o e Mieze p oH O 60 o 60 os SN SS E 80 a 80 100 Br oe 100 Fe u 120 ee Fin 120 e 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 Eindringwiderstand vom Maximalwert 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Eindringwiderstand vom Maximalwert Abbildung 6 Eindringwiderst nde in je vier Profilen des K und U Feldes in jeder Tiefe sind jeweils Mittelwert und Standardabweichung dargestellt n 3 een ET Ir CI E Em pe 3 Bodeneigenschaften im U und K Feld drei bis dreieinhalb Jahre nach dem Einbau 3 1 Mikrostruktur im Oberboden Abbildung 7a Abbildung 7b bersicht D nnschliff Versuchsfl che Mai 2001 bersicht D nnschliff Vers
68. Einbau Ebenso wie alle konventionellen Einbauverfahren ist auch das in Leonberg praktizierte Ver fahren Vor Kopf Verschieben des Bodenmaterials vom oberen Testfeldrand aus mit einer im B schungsverlauf abnehmenden Zahl von unvermeidbaren Befahrungen und somit einer Oberbodenverdichtung vor allem im oberen Teil des Testfeldes verbunden Daraus kann gefolgert werden dass mit zunehmender B schungsl nge der Boden beim Ein bau immer st rker verdichtet wird Daher ist das praktizierte Verfahren Vor Kopf Verschieben nur bei nicht wesentlich l ngeren B schungen als in Leonberg also 40 bis 50 m sinnvoll anwendbar Allerdings ist zu ber cksichtigen dass auch die Art des Bodenmaterials und die Bodenfeuchte einen wesentlichen Einfluss auf die Verdichtbarkeit haben Tiefe cm Dichte bei Entnahme 25 50 85 K Feld 135 25 50 x U Feld 85 135 Trockenraumdichte g cm Abbildung 4 Mittelwerte der Trockenraumdichten bei verdichtetem K Feld und unverdichtetem Einbau U Feld der Rekultivierungsschicht kurz nach dem Einbau Mittelwerte aller vier Messstellen Boxplots 25 75 Intervall mit Median Linien 5 95 Intervall 1 Minimum 2 Mittel 3 Maximumwert 42 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten 0 Dichte bei Entnahme 0 Dichte bei Entnahme 20 20 KA x ii IN S C Kx x x 60 60 O Oo 80 80 j x 4x 100 a
69. Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Berichte aus der Forschung und Erfahrungen aus der Praxis 7 Dezember 2005 Landratsamt B blingen w j ABFALLWIRTSCHAFT LANDKREIS u ll IN WwW N Landespflege Freiburg Universit t Karlsruhe Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten 7 Dezember 2005 Landratsamt B blingen Tagungsband Herausgegeben von Institut f r Landespflege Albert Ludwigs Universit t Freiburg Prof Dr Werner Konold Tennenbacher Str 4 79106 Freiburg Redaktion Dr Peter Wattendorf Freiburg Dezember 2005 Inhaltsverzeichnis Inhalt P Bothmann Die Bedeutung von Rekultivierungsschichten f r Deponien 20022200220022n0 nennen 4 Die Versuchsanlage Leonberger Lysimeterfelder insmnssssssssrssresrrrrrerrrrrrrrrrrrer rer r rr nns rr enn ror rann 12 A Bieberstein H Reith Bodenmechanisches Verhalten und Standsicherheit unverdichteter RekultivierungSSUDStratG ssrossosressesrrsrerrorrerroresreorerrer rer rer ror reser ann nene nennen nennen 22 O Ehrmann Bodeneigenschaften und Bodenleben in unterschiedlich aufgebauten R KkUllVISrUNOSSCMON N a2 een 36 P Wattendorf Der Wasserhaushalt von Rekultivierungsschichten Ergebnisse von Messungen und MOdellierungen szene A HeN Ve ir NE SO EN NS De EE ANNE ONS R 54 G Schaber Schoor Planung und Gestaltung von Geh lzbewuchs auf Deponien 222002200220
70. I ist ein Bodenauftrag zur Verbesserung der Rekulti vierungsschicht erforderlich um die Vorgabe zum Wasserhaushalt zu erf llen b F r welche Bereiche kommt ein Bodenauftrag unter Abw gung aller in Frage kommender Kriterien vorhandener Waldbestand B schungsneigung Raumbedarf u a tats chlich in Betracht c Die Deponiekuppe des BA I ist bislang noch nicht rekultiviert worden Hier muss die Rekultivierungsschicht vollst ndig neu gestaltet werden 3 Aufbauend auf den Ergebnissen der Bestandsaufnahme von Abdeckung und vorhandener Vegetation werden Vorschl ge zur Optimierung von B den und Bewuchs gemacht um B blingen 2005 139 eine Reduzierung der Absickerung auf nat rlichem Wege d h durch eine hohe Evapo transpiration und nicht durch technische Einrichtungen zur Oberfl chenabdichtung zu realisieren 4 Grunds tzlich ist davon auszugehen dass auf dem gr ten Teil der Fl che Wald ent stehen bzw erhalten werden soll Es sind deshalb Planungen zur Entwicklung und Erhalt ung von standortgerechten und im Hinblick auf die Wasserhaushaltsfunktion m glichst optimal gestalteten Waldbest nden vorzulegen 3 2 Vorgehensweise 3 2 1 Herstellen der Rekultivierungsschicht als Wasserhaushaltsschicht Rekultivierungsbereiche Auf Grundlage der formulierten Ziele wurden im ersten Planungsschritt anhand untenstehen der Bewertungskriterien folgende Bereiche ausgewiesen I Bereiche f r die Nachbesserungen aufgrund der Bewer
71. KE 1994 Dies ist wichtig B blingen 2005 55 weil die nutzbare Feldkapazit t mit zunehmender Bodendichte geringer wird vor allem aber werden verdichtete B den weniger intensiv durchwurzelt Hier setzt das Forschungsvor haben der Leonberger Lysimeterfelder an in dem exemplarisch die Auswirkungen der Bodenverdichtung auf den Wasserhaushalt untersucht werden Niederschlag Temperatur und Strahlungsenergie beeinflussen den Wasserhaushalt von Rekultivierungsschichten Die Jahre 2002 und 2003 waren durch ausgiebige Sommerregen mit anschlie enden berschwemmungen im einen und eine Jahrhundert Trockenheit im folgenden Jahr gekennzeichnet Die beiden Jahre bieten deshalb eine gute Gelegenheit die Auswirkungen des Klimas auf den Wasserhaushalt der Rekultivierungsschichten zu untersuchen Interessant sind einerseits die Absickerungsmengen und raten aus der Rekul tivierungsschicht andererseits die Bodenwassergehalte die Auskunft ber den Status der Wasserversorgung des Pflanzenbestandes geben k nnen 2 Methoden 2 1 Versuchsanlage und Messeinrichtungen Die Versuchsanlage Leonberger Lysimeterfelder besteht im Wesentlichen aus zwei Gro Iysimetern mit jeweils circa 360 m Fl che in die im Herbst 2000 die Varianten unverdichtet eingebaute Rekultivierungsschicht Feld U und konventionell verdichtete Rekultivierungs schicht Feld K eingebaut wurden Der konventionell eingebaute Boden wurde in drei Lagen mit einer Raup
72. Lysimeterfelder besteht im Wesentlichen aus zwei Gro lysimetern mit jeweils circa 360 m Fl che in die im Herbst 2000 die Varianten unverdichtet eingebaute Rekultivierungs schicht Feld U und konventionell verdichtete Rekultivierungsschicht Feld K eingebaut wurden Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten 38 unverdichtet Bodeneinbau konventionell Tiefe III henlockerung Oberfl c Aufbau der Bodenprofile III SS Tiefe 50 Ber die Signatur um so intensiver ist die Verdichtung je gr iche verdichtete Bere Bodeneinbau Oberbodenlockerung und Entstehung der Bodenstruktur in den Testfel dern K links und U rechts Abbildung 1 B blingen 2005 39 K eem A u ie a AE F Abbildung 2 D nnschliffe aus dem mittleren verdichteten Horizont des K Feldes 73 80 cm links und aus einer hnlichen Tiefe im U Feld rechts oben bersichtsaufnahmen jeweils 7 cm hoch unten Detailansicht Bildh he 1 5 cm der Ausschnitt ist im oberen Bild eingezeichnet Bei den zahlreichen dunklen Punkten handelt es sich um Eisen konkretionen Sie sind typisch f r tonreichere L ssb den Der Boden im U Feld besitzt viel mehr Hohlr ume wei als der Boden im K Feld Auch in der Detailaufnahme zeigt sich das unterschiedliche Hohlraumvolumen der beiden Testfelder Im dichteren Boden aus dem K Feld sind au erdem schlierenf rmig eingeregelte Tonbel
73. Steilbereich 150 cm u Rekultivierungsschicht Trenn Filtervlies d 30 cm Po oco O o o q4 Entw sserungsschicht LOLLO 00 Mineralische DE le m s 50 cm 2 25cm k lt 5 10 Trennvlies OOO OCC Ausgleichsschicht 50 cm DD OO amp OD I Recyclingmaterial 0 150 OOO OC Abbildung 5 Systemskizze Dichtungsaufbau I Restschicht der abgetragenen Erdabdeckung bzw Abfall Oberfl chenabdichtungssystem Im Kuppenbereich wy War u Wo Wg Wy Bewuchs 200 cm Rekultivierungsschicht I ee euer en un TTenn Filtervlies 30 cm O_O_O0_O0_0_0_0_ d Entw sserungsschicht DO OO O0 00 0 Schutzvlies 2 5 mm Kunststoffdichtungsbahn profiliert Mineralische Dichtungsschicht 50 cm 2 25 cm k lt 5 10 m s Trennvlies O_O_O_O_O i i 50 cm bo c o d Rectulingmatena 0 150 O_O_O_O_O lt Restschicht der abgetragenen Erdabdeckung bzw Abfall 120 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten In der Hauptfl che der Deponie wird auf einer Fl che von ca 8 0 ha ein Kombinationsab dichtungssystem mit folgendem Aufbau aufgebracht e Ausgleichsschicht Recyclingmaterial 0 150 50 cm e mineralische Dichtung 2 lagig 2 25 cm e strukturierte Kunststoffdichtungsbahn vollfl chig verschwei t 2 5 mm mit geotextiler Schutzlage e Entw sserungsschicht Schotter 30 cm e Rekultivierungsschicht 2 0 m Im Steilbereich mit einer Fl
74. Strukturen sind aber nicht sehr dauerhaft und auf den Oberboden beschr nkt Wesentlich nachhaltiger sind die von Organismen vor allem von Regenw rmer und Wurzeln gebildeten Strukturen Dadurch kann auch im Unterboden die Bodenstruktur verbessert werden Diese biologische Gef gebildung braucht Zeit sie kann aber durch eine sachgerechte Rekultivierung unter st tzt werden Daher ist wann immer m glich der lockere Bodeneinbau dem lagenweise verdichteten vorzuziehen B blingen 2005 53 Tabelle 2 Lockernde und verdichtende Prozesse in B den von Deponien Geschwindigkeit Dauerhaftigkeit a abiotische Pro zesse Sackung schnell wenige Jahre gesamte Rekuschicht Risse durch Frost durch Frost schnell lt 1 Jahr lt 1 Jahr 020m 20 cm gering Risse durch nn hnell lt 1 Jah und Schrumpfen schne Jahr 0 50 cm gering b biotische Prozesse biotische Prozesse beaa von m a 0 20 mittel Wurzeln 5 gt 50 Jahre einige 20 100 cm R hren von Regen langsam viele 0 20 Ba w rmern 5 gt 50 Jahre einige 20 100 cm 6 Literatur DUNGER W 1983 Tiere im Boden Die Neue Brehm B cherei 327 Wittenberg EHRMANN O amp BABEL U 1991 Quantitative Regenwurmerfassung ein Methoden vergleich Mitteilungen Dt Bodenkundl Gesellsch 66 I 475 478 EHRMANN O SOMMER M UND T VOLLMER 2002 Regenw rmer in W ldern Baden W rt tembergs In SOMMER M EHRMANN O FRIEDEL J K MARTIN K VOLLMER T UND
75. Ton und Siltsteine des Unterrotliegend Es dominieren flach bis mittelgr ndige und skelettreiche B den die eine geringe Wasserspei cherf higkeit im durchwurzelbaren Boden aufweisen Diese so genannten Regosole sind aus l sslehmarmen bis haltigen Solifluktionsdecken entstanden In der Aue des Reiffelbaches sind tiefgr ndige und humose Kolluvisole bzw Auenb den Holoz n mit einer hohen bis sehr hohen Wasserspeicherf higkeit im durchwurzelbaren Bodenraum verbreitet Im Rahmen der Rekultivierung der Hausm lldeponie Meisenheim durch den Abfallwirt schaftsbetrieb des Landkreises Bad Kreuznach wurde der Altm llk rper im Sommer 2002 durch die Herstellung eines Oberfl chenabdichtungssystems gesichert Die Struktur und 100 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Genehmigungsdirektion Koblenz SGD Nord forderte f r die Altdeponie im B schungs und Plateaubereich eine Wasserhaushaltsschicht als Rekultivierungsschicht und im Plateaube reich zus tzlich eine KDB Abdichtung Dabei musste auf das rtlich vorhandene z T extrem ungeeignete Bodenmaterial zur ck gegriffen werden f r das keine Einbauerfahrung vorlag Die Anforderungen hinsichtlich Mischungsverh ltnis und Einbaumethoden bzw kennwerten ergaben sich somit erst durch Eignungsversuche Testfelder und den aktuellen Bauablauf Die Flexibilit t und Kreativit t aller Beteiligten lie trotz widriger Bedingungen eine voll funktionsf hige Wasserhaushalts schic
76. Vol in einem hoch aufl senden Messprofil in Testfeld K grau unterlegt Haupt Verdichtungszonen gt WG gt Feldkapazit t 36 Vol e Die optimierte Rekultivierungsschicht kann zumindest beim derzeitigen Bewuchs aus Gras und jungen B umen auch in einem extremen Trockenjahr wie 2003 die Wasserversorgung der Pflanzen sicher stellen B blingen 2005 67 e Der Unterboden trocknete auch 2003 in keinem der Felder aus Bis auf wenige Wochen 25 8 bis 2 10 03 war selbst im Jahrhundertsommer 2003 eine stetige geringe Absickerung zu verzeichnen Dies ist im Hinblick auf die Schutzfunktion der Rekultivierungsschicht f r mineralische Abdichtungen w nschenswert e Es wurde nur einmalig im Sommer 2001 Oberfl chenabfluss registriert e Es sind qualitative und quantitative Unterschiede im Absickerungsverhalten der Lysi meterfelder seit Juni 2003 zu erkennen Die Absickerungsmenge des K Feldes lag um circa 27 ber der des U Feldes e Das U Feld d mpft die Abflussspitzen in der Folge von Niederschl gen st rker und liefert meist kontinuierlichere Abflussraten als das K Feld Die Dr nabfl sse aus dem K Feld steigen nach Niederschlagsereignissen meist schneller und h her an und sinken schnell wieder ab Grund hierf r ist vermutlich eine Wasserbewegung auf den verdichteten Schichtoberfl chen Diese f hrt dazu dass im K Feld bereits Wasser versickert bevor der Bodenwasserspeicher gleichm ig aufgef llt ist e Trotz der Un
77. aftliche Nutzung als Wiesen oder Ackerfl chen oder die forstliche Nutzung in Waldgebieten Bei der Errichtung der ersten geordneten M lldeponien nach Einf hrung des Abfallbeseiti gungsgesetzes 1973 war man vielfach versucht die Deponien im Wald zu verstecken Von den 47 zurzeit noch betriebenen oder sich in der Stilllegungsphase befindlichen Hausm ll deponien in Baden W rttemberg liegen 85 im oder am Wald Die Forstverwaltungen hat ten gegen Standorte im Wald meist nur geringe Einw nde wenn gem 11 des baden w rttembergischen Landeswaldgesetzes eine befristete Waldumwandlungsgenehmigung erteilt werden konnte Das hei t es musste zugesichert und per Planfeststellungsbeschluss festgelegt werden dass die sp ter abgeschlossene Deponie wieder einer forstlichen Nutzung zugef hrt wird Voraussetzung f r eine Aufforstung war bis dahin eine starke Abde ckung mit Boden aber das war auch schon alles es wurden von Seiten des Forstes keine weiteren Anforderungen an die Rekultivierungsschicht gestellt Erst als die nach TASi gefor derten Oberfl chenabdichtungen ins Spiel kamen wurden auch die f r eine forstwirtschaftli che Nutzung notwendigen Bedingungen erarbeitet 2 Regelungen Die Anforderungen an Rekultivierungsschichten im Oberfl chenabdichtungssystem von Deponien sind in den folgenden Regelwerken formuliert B blingen 2005 5 Technische Anleitung Abfall TA A von 1991 Kap 9 4 1 4 d Technische Anleitung Siedlun
78. al 50 der Fl che Der Waldaufbau ist mindestens dreischichtig Die Hauptbaumarten Baumart oder Baumartenkombination von bis zu drei Arten die zusammen einen Fl chenanteil von 30 bis 70 im Mittel 50 haben sollen sich nat rlich verj ngen Es gibt keine Kahlfl chen Zur dauerhaften Sicherung des Zielzustandes wird eine Erhaltungspflege durchgef hrt 1x im Jahrzehnt bei der ein zelne B ume entnommen werden Die Pflege zielt in erster Linie auf den Erhalt der vertika len Stufigkeit und die F rderung der Naturverj ngung ab Wald ist als Bewuchs nat rlich nur ein Vegetationstyp der sich zur Begr nung von Deponien anbietet Neben Wald kommt Gr nland verschiedene Formen von Buschbest nden und auch eine ungelenkte Vegetationsentwicklung durch spontane Pflanzenansiedlung in Frage Letzteres f hrt ber eine Reihe von Entwicklungsstufen beginnend mit gras und krautrei chen Stadien am Ende der Sukzessionsreihe schlie lich auch zu Wald WATTEN DORF amp SOKOLLEK 2000 Dessen Zusammensetzung ist dann zuf llig und muss fallweise durch Pflegeeingriffe oder erg nzende Bepflanzung variiert werden Welchem Vegetations typ man bei der Rekultivierung den Vorzug gibt ist nach den jeweiligen lokalen Gegeben heiten festzulegen z B Einbindung der Deponie in die umgebende Landschaft Daf r sich gleich f r einen Deponiewald zu entscheiden spricht dass Wald an mitteleurop ischen von Grundwasser unbeeinflussten Standorten im Flachland
79. alls erkundet werden Neben den rtlichen Niederschlagsverh ltnissen der geologischen und hydrogeologischen Situation am Standort Durchl ssigkeit Grundwas serverh ltnisse seitliche Zustr me etc dem noch vorhandenen eluierbaren Schadstoffpo tential des Abfalls und anderer wichtiger Informationen auf die hier nicht eingegangen wer den kann sind Erkenntnisse ber die Abdeckschicht Rekultivierungsschicht erforderlich Unter g nstigen Bedingungen kann eine Abdeckschicht insgesamt belassen werden wenn sie nach Ma nahmen wie Tiefenlockerung D ngung teilweisem Bodenaustausch oder verst rkung u a f r eine optimierte Pflanzendecke vorbereitet werden kann Grunds tzlich kann auch eine optimierte Rekultivierungsschicht die Dichtung nicht ersetzen Gro e Schichtst rken von 5 und mehr Metern bewirken allenfalls eine Verz gerung des Wasserdurchtritts sie verhindern ihn nicht Viel Boden hilft nicht immer viel ab einer Abdeckm chtigkeit von 3 bis 4 Metern kann in der Regel die Evapotranspiration durch weitere Schichtverst rkung nicht mehr gesteigert werden Nur an sehr trockenen Standorten mit Niederschlagsh hen lt 500 mm a wird durch die opti mierte Rekultivierungsschicht die Jahresmenge an Sickerwasser auf ein u U tolerierbares Ma reduziert 3 2 Die Rekultivierungsschicht im Regeloberfl chenabdichtungssystem 3 2 1 Schutzfunktion Im Regeloberfl chenabdichtungssystem hat die Rekultivierungsschicht zun chst die ihr
80. audichte Die dargestellten Verl ufe zeigen noch deutlicher dass die Verformungen im Wesentlichen innerhalb des ersten Messintervalls eingetreten sind Eine Ausnahme bilden hier allerdings die beiden mittleren Vermarkungen Unter der Annahme dass im Zeitraum zwischen der Fertigstellung der Testfelder und der ersten Messung bereits 50 der Verformungen eingetreten sind ergeben sich f r die Reku Schicht Setzungen in der Gr enordnung von 10 bis 15 der Einbauh he F r die Baupraxis ergibt sich daraus dass locker gesch ttete Reku Schichten mit einer angestrebten Endm chtigkeit von 2 m mit einem berprofil im Dezimeterbereich herzustellen sind B Schertester Zur berpr fung der tats chlichen Scherparameter in situ sind an verschiedenen Stellen und in unterschiedlicher Tiefenlage sogenannte Karlsruher Schertester eingebaut worden die am Institut f r Bodenmechanik und Felsmechanik entwickelt und gebaut wurden Dabei handelt es sich um Stahlstangen mit einer Anzahl von Scheiben die mit einem Drahtseil durch den Boden gezogen werden und dabei eine etwa zylinderf rmige Scherfuge erzeugen Bild 11 Bild 11 Karlsruher Schertester w hrend des Einbaus in der Rekultivierungsschicht Das Widerlager f r das Durchziehen und Abscheren entlang einer zylindrischen Scher fl che bildet ein verloren eingebetteter Stahlkasten in dem die Zugseile um 90 in die Verti kale umgelenkt und durch Schutzrohre zur Gel ndeoberfl che g
81. b die Absickerung bis zum Ende der Phase 2 um circa 50 mm w hrend sich die Fehler in den HELP Berechnungen aufheben 3 Ab Oktober 2002 steigen die Absickerungsraten im Lysimeterfeld an In dieser Phase stimmen die modellierten und gemessenen Absickerungsmengen wieder gut uberein so dass die HELP Summenkurve bis Anfang Januar 2003 fast genau auf der Messwertkurve verl uft BOWAHALD berechnet zwar ebenfalls die ansteigende Absickerungsmengen ab Oktober 2002 recht genau jedoch bleibt wegen des Fehlers im Sommer siehe 2 bis zum Januar 2003 die berechnete um circa 50 mm unter der realen Absickerung Beide Modelle berechnen ab Februar 2003 praktisch keine Absickerung mehr obwohl im U Feld bis Anfang Juni noch fast 100 mm versickern So erkl rt sich der relativ gro e Unterschied zwischen modellierter und gemessener Absickerung von 117 mm ca 19 bei HELP und 202 mm ca 33 bei BOWAHALD B blingen 2005 69 Dieser Vergleich zeigt dass beide Modelle in Zeiten mit geringer Verdunstung und mehr oder weniger hohen Niederschl gen Beispiel August 2001 bis Mai 2002 1 in Abbildung 7 November 2002 bis Januar 2003 3 in Abbildung 7 die Absickerung relativ genau berech nen k nnen Im vorliegenden Beispiel stimmen die HELP Werte dabei besser mit der Reali t t berein als die Ergebnisse von BOWAHALD Im Sommer hingegen bilden beide Modelle die geringf gige in der Summe jedoch nicht zu vernachl ssigende Absickerung aus den ti
82. bdichtungssystemen spielt seit Inkrafttreten der TASi eine relativ gro e Rolle in der deponiespezifischen Fachdiskussion Die teilweise sehr kontrovers gef hrte Diskussion hat in der Vergangenheit h ufig dazu gef hrt dass bei der Stilllegung von Deponien die notwendigen Entscheidungen ber die Art des Oberfl chenabschlusses und den Zeitpunkt seiner Realisierung von den Entschei dungstr gern auf allen Ebenen oftmals nicht getroffen wurden Der dadurch eingetretene unbefriedigende Zustand hat zur Folge dass Deponien bzw Deponieabschnitte die schon seit langem teilweise schon vor Inkrafttreten der TASI stillgelegt worden sind inzwischen einen dichte Pflanzenbewuchs aufweisen Die Entscheidung ob die bestehenden Verh lt nisse so belassen werden k nnen oder ob die komplette Pflanzendecke wieder entfernt werden muss um eine neue technische Oberfl chenabdichtung aufzubringen muss nun auf der Basis des geltenden Rechts gef llt werden Diese Frage galt es auch f r den in der Folge behandelten Fall des Altteils der Deponie Neuenburg zu beantworten 2 Ausgangssituation Die Deponie Neuenburg liegt zwischen Freiburg und Basel CH in einem schmalen Gel n destreifen zwischen der A 5 und dem Altrhein Das Markgr flerland zeichnet sich in diesem Bereich durch geringe Jahresniederschl ge aus Die Deponie ist r umlich in zwei Bereiche unterteilt Der n rdliche Altteil ist als separate Halde gestaltet und von den brigen Deponieabschnitte
83. beim Einbau nicht verdichtet wurden Dies ist vor allem auf der Nord b schung in einem Leitprofil der Fall Profil 3 siehe Abbildung 1 Eine der wichtigsten Bodeneigenschaften auf Standorten ohne Grundwasseranschluss ist die nutzbare Wasserspeicherkapazit t Feldkapazit t des Wurzelraumes Sie ist aufgrund des bindigen Feinbodens berwiegend mittel bis hoch Bei der Beurteilung muss allerdings ber cksichtigt werden dass die Pflanzenwurzeln aufgrund von Verdichtungen oft nicht den gesamten potentiellen Wurzelraum erschlie en k nnen Die nutzbare Feldkapazit t der Leitprofile variierte sehr stark sie lag zwischen 52 mm und 325 mm Die chemischen Eigenschaften der B den N hrstoffversorgung pH Wert sind insgesamt als ausreichend bis gut einzustufen Laboranalysen und die kologischen Zeigerwerte der spontanen Vegetation decken sich 2 3 Ergebnisse Bewuchs Die Vegetation im BA I indiziert berwiegend gute d h ausreichend n hrstoff und basen versorgte sowie frische Standortbedingungen was die Ergebnisse der Bodenbewertung weitgehend best tigt Insgesamt berwiegen vor allem im S dteil ruderale und halbrude rale Best nde die noch deutlich auf den relativ kurzen Zeitraum seit dem Aufbringen der Abdeckung hinweisen Im n rdlichen Teil ist die Sukzession in Richtung Waldbestand weiter vorangeschritten sowohl was die Fl chendeckung als auch die Artenzusammensetzung anbelangt Neben den Geh lzen berwiegen hier in
84. bzw 23 07 2003 wurde abweichend vom QSP zwischen allen Beteiligten einvernehmlich vereinbart dass unmittelbar nach dem Einbau eine Luftkapazit t von 7 bis 8 insbesondere im B schungsbereich wo der Boden mit leichter Verdichtung eingebaut werden muss noch tolerabel ist 108 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten 5 2 2 Oberboden der Wasserhaushaltsschicht Der Oberboden besteht aus nat rlichem Oberboden aus der Sandgrube St Johann sowie aus einer Mischung aus L ss und Fertigkompost Nachfolgend sind die Anforderungen an den Oberboden gem des projektspezifischen Qualit tssicherungsplans QSP aufgef hrt 1 3 Bodenart Feinbodenanteil d lt 2 mm Zul ssige Kornfraktionen des Feinbodens Grobbodenanteil d gt 2mm Gr tkornabmessung Humusgehalt Boden frei von Umwelttechnische Vorgaben Einbauwassergehalte bzw Konsistenz Rohdichteklasse erforderliche Scherfestigkeit des Materials beim Einbau in den B schungsabschnitten nutzbare Feldkapazit t Luftkapazit t pH Wert Bereich SI4 stark lehmiger Sand gt 70 Gew Ton 12 bis 17 Schluff 10 bis 40 Sand 43 bis 78 lt 30 Gew lt 10 cm Kantenl nge bzw Durchmesser 4 Gew Die Einarbeitung von Fertigkompost mit RAL G tezeichen Rottegrad IV bis V K rnung 0 25 mm ist zul ssig Eisensulfid Die Zuordnungswerte Z 0 des LAGA Merkblatts d rfen nicht b
85. ch eine nutzbare Wasserspeicherkapazit t von circa 250 300 mm und eine durchwurzelbare Tiefe von circa 120 140 cm als Zielgr en f r die Einstufung des Ert chtigungsbedarfs angenom men 140 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Handlungsbedarf Aus den zuvor dargestellten Zielvorgaben wurden drei Bedarfsstufen abgeleitet aus denen ersichtlich wird inwieweit die Anforderungen an eine optimierte Rekultivierungsschicht bereits im Ist Zustand erf llt werden Zielerf llungsgrad 1 kein Bedarf nWSK berwiegend gt 200 mm stellenweise 120 180 mm potentielle Durchwurzelungstiefe berwiegend mindestens 70 120 cm 2 Bedarf angezeigt n WSK berwiegend gt 120 mm aber oft lt 180 mm potentielle Durchwurzelungstiefe berwiegend mindestens 70 120 cm 3 vordringlicher nWSK auf ganzer Fl che oder berwiegend lt 120 mm Bedarf Diese Bedarfsstufen wurden in einem ersten Bewertungsschritt anhand der Ergebnisse der Bestandsaufnahme den einzelnen Teilbereichen des BA zugeordnet Bei der Festlegung der ert chtigungsbed rftigen Bereiche wurde die s dliche B schung nicht ber cksichtigt sie soll als trockener Offenlandbiotop erhalten bleiben Dies bedeutet jedoch dass zuk nftig eventuell aufkommender Baumwuchs im Zuge von Pflegemaf snah men entfernt werden sollte Einschr nkungen In einem zweiten Bewertungsschritt war zu pr fen inwieweit die erforderliche Ert chtigung der Rekultivieru
86. ch gro e Unterschiede Die verdichteten Schichten lassen sich deutlich nachweisen Vergleicht man die Eindringwiderst nde der Jahre 2001 und 2004 so zeigt sich dass die vor allem im K Feld beim Bodeneinbau entstandenen Verdichtungen bisher nicht aufgel st wurden Erfahrungen aus nat rlichen B den zeigen dass Verdichtungen im Unterboden ber eine sehr lange Zeit gt 100 Jahre bestehen k nnen Ung nstig ist aber in beiden Feldern dass durch die Bodenumlagerung alle gr eren konti nuierlichen Poren beispielsweise Regenwurmr hren zerst rt wurden Im U Feld kann daher die Bodenstruktur nicht als wirklich gut bezeichnet werden Trotzdem ist das U Feld der wesentlich bessere Pflanzenstandort weil fl chige horizontale Verdichtungen wie im K Feld dort nicht vorkommen Die besseren Struktureigenschaften des U Feldes werden auch durch die intensivere Durchwurzelung und die gr ere Zahl von Regenwurmr hren deutlich Diese beiden Themen werden in den folgenden beiden Kapiteln ausf hrlich behandelt Eine Verbesserung der Bodenstruktur im Unterboden ist nicht durch eine nachtr gliche mechanischen Lockerung wie sie in der Landwirtschaft praktiziert wird m glich Diese ist am Hang kaum auszuf hren und wegen der vorhandenen Bepflanzung unm glich Eine Ver besserung kann nur die allm hliche biotische und abiotische Gef geregeneration bringen Hierzu d rfen aber die Ausgangsbedingungen nicht zu ung nstig sein Daher ist ein schonender Ei
87. chlagswasser ab Bodeneigenschaften der Rekultivierungsschichten Die Rekultivierungsschichten der Lysimeterfelder U und K unterscheiden sich lediglich durch die Bodeneinbauverfahren Abbildung 3 Boden Oberbodenbearbeitung und Bepflanzung sind identisch Das Bodenmaterial der Rekultivierungsschicht aller Felder stammt aus einer Entnahmestelle im S den von Stuttgart W hrend der Erdbauarbeiten wurden die Bodenei genschaften laufend berwacht um eine gleich bleibende Qualit t des Bodenmaterials sicherzustellen Der sehr homogene L sslehm der Bodenarten schwach und mittel toniger Schluff Ut2 und Ut3 nach AG BODEN 1994 ist bei Gehalten an organischer Substanz von 0 5 fast humusfrei und auch praktisch steinfrei Die Trockenraumdichte des Bodens im Entnahmezustand war relativ hoch und lag zwischen 1 44 und 1 77 g cm im Mittel bei 1 57 g cm 14 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Rekultivierungsschicht KDB 2 5 mm ov und Schutzvlies Dr nschicht mit Sammelrohr Abbildung 2 L ngsschnitt durch ein Lysimeterfeld am Beispiel des U Feldes w hrend der Herstell ung der unverdichteten Rekultivierungsschicht Abbildung 3 Einbau der Rekultivierungsschicht in die Lysimeterfelder im November 2000 links Verdichtung mit der Stachelwalze im K Feld rechts Vor Kopf Einschieben mit leichter Raupe im U Feld Nach Einbau des Mineralbodens wurde au er in Feld B eine 2 cm d nne Kompostschicht circa 10 kg m oh
88. d II anhand empirischer Daten modelliert Die Ergebnisse der HELP Modellierung wurden mit Daten aus forsthydrologischen Untersuchungen verglichen 2 2 Ergebnisse des Standortsgutachtens Boden Insgesamt wurden 241 Bohrungen niedergebracht und 7 Leitprofile angelegt Die Abdeckung des BA I ist wie bei einem ungeplanten und ungeregelten Aufbau nicht anders zu erwarten war u erst innomogen Die Werte der untersuchten Bodeneigenschaften streuen ber eine gro e Bandbreite Die Abdeckung besteht berwiegend aus meist tonigen Schluffen sandigem Lehm sowie lehmigem Sand insgesamt also f r Rekultivierungszwecke geeignete Bodenarten Allerdings B blingen 2005 135 entsprechen mit Ausnahme eines Profils im Nordteil die B den der Abdeckung wegen ihrer hohen Steingehalte bis 60 meist nicht den Eignungsanforderungen Die M chtigkeit der Abdeckung bis zum ersten Wurzelhindernis Steinbl cke etc ist berwiegend hinreichend sie entspricht jedoch nur auf etwa der H lfte des BA I der heute g ltigen Anforderung f r Rekultivierungsschichten von mindestens 1 m Die in der forstlichen Rekultivierung als g nstig erachteten Lagerungsdichten Rohdichten von ca 1 4 g cm werden au er in den Oberb den fast immer berschritten Diese Tatsache wirkt sich nachteilig auf die Durchwurzelung und die nutzbare Feldkapazit t des Wurzel raumes aus Wirklich g nstige Bodenbedingungen konnten nur dort angetroffen werden wo geeignete Substrate
89. den W rttemberg Dezember 1996 Kurzfassung zu beziehen ber LfU Baden W rttemberg Karlsruhe Ministerium f r Umwelt und Verkehr Baden W rttemberg Forstwirtschaftliche Rekultivierung von Deponien mit TA Siedlungsabfall konformer Oberfl chendichtung Hand buch Abfall Band 13 Herausgeber LfU Baden W rttemberg Karlsruhe 1997 L nderarbeitsgemeinschaft Abfall LAGA Rekultivierung Papier eingef hrt durch Erlasse der Bundesl nder z B mit Erlass des Landes Baden W rttemberg an die Regie rungspr sidien vom 12 05 2000 Deutsche Gesellschaft f r Geotechnik E 2 31 Rekultivierungsschichten Ver ffentlichung als GDA Empfehlung in der Bautechnik 9 2000 Deutsche Gesellschaft f r Geotechnik E 2 32 Gestaltung des Bewuchses auf Abfalldepo nien Ver ffentlichung als GDA Empfehlung in der Bautechnik 9 2000 B blingen 2005 11 12 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Die Versuchsanlage Leonberger Lysimeterfelder aus WATTENDORF et al 2005 Zum besseren Verst ndnis der nachfolgenden Beitr ge ber die Rekultivierungsschichten der Leonberger Lysimeterfelder wird hier vorab die Versuchsanlage Leonberg vorgestellt 1 Aufbau der Testfelder Die Anlage zur Untersuchung der Rekultivierungsschichten auf der Deponie Leonberg besteht aus vier Testfeldern Tabelle 1 und Abbildung 1 Sie liegt auf einer H he von 510 bis 520 m u NN Die Versuchsanlage ist in eine B schung des Depo
90. den gem des projektspezifischen Qualit tssicherungsplans QSP aufgef hrt e Bodenart e Feinbodenanteil d lt 2 mm e Zul ssige Kornfraktionen des Feinbodens e Grobbodenanteil d gt 2 mm e Gr tkornabmessung e Humusgenhalt e Boden frei von e Umwelttechnische Vorgaben e Einbauwassergehalte bzw Konsistenz e Rohdichteklasse e erforderliche Scherfestigkeit des Materials bzw in den angrenzenden Schichtfugen beim Einbau in den B schungsabschnit ten e nutzbare Feldkapazit t e Luftkapazit t e pH Wert Bereich SI4 stark lehmiger Sand gt 70 Gew Ton 12 bis 17 Schluff 10 bis 40 Sand 43bis 78 lt 30 Gew lt 10 cm Kantenl nge bzw Durchmesser 0 Eisensulfid Die Zuordnungswerte Z 0 des LAGA Merk blatts d rfen nicht berschritten werden mindestens steife maximal halbfeste Kon sistenz 3 mittlere Trockendichte Als Anhaltswert entspricht dies einer Trockendichte von 1 45 bis 1 65 g cm cal 9E gt 25 bei einer Auflast von 30 KN m nFK gt 17 5 Vol LK gt 10 Vol 6 0 bis 7 5 schwach sauer bis sehr schwach alkalisch 1 Voraussetzung f r die Festlegung dieses erforderlichen Reibungswinkels war die Forderung einer Zunahme der Wasserdurchl ssigkeit der Materialien im eingebauten Zustand von oben nach unten Damit sollte ein Wasseraufstau in der Wasserhaushaltsschicht vermieden werden 2 In der Baubesprechung vom 09 07 03
91. dendeponie in einer ehemaligen Kiesgrube angelegt und im Jahr 1974 vom Abfallwirtschaftsbetrieb des Landkreises Breisgau Hochschwarzwald ALB bernommen Sie ist in vier Betriebsabschnitte gegliedert die insgesamt eine Fl che von 12 ha einnehmen Die Deponie wurde zum 31 12 1996 f r die Abfallanlieferung geschlossen und die Betriebs abschnitte Il bis IV f r die Nachsorgephase mit einer tempor ren Abdeckung versehen Die hier vorgestellte Rekultivierungsplanung betrifft ausschlie lich Betriebsabschnitt I BA Er ist der lteste Deponieteil als separate Halde gestaltet und von den brigen Abschnitten durch einen auf Gel ndeniveau verlaufenden Weg getrennt BA I wurde von der Stadt Neuenburg und der ALB bis zum Jahr 1984 betrieben In ihm wurden ca 0 54 Millionen m B blingen 2005 131 Hausm ll hausm ll hnlicher Gewerbem ll sowie Bauschutt abgelagert und sukzessive mit Bodenmaterial und erdreichem Bauschutt berdeckt BA I besitzt keine Basis und Oberfl chenabdichtung Der sandig kiesige Untergrund ist gut wasserdurchl ssig Betriebsabschnitt umfasst eine Gesamtfl che von ca 6 ha Mit einer H he von max 241 m NN berragt er sowohl die umgebenden Waldfl chen um ber 25 m als auch die in gerin ger Entfernung auf einem Damm verlaufende Autobahn Die B schungen sind mit Neigun gen zwischen 1 1 75 und 1 2 steil Im Vergleich zu den sp ter angelegten Betriebsabschnit ten II bis IV weist der BA I ein abwechslungsre
92. der Bewehrungswirkung innerhalb der Rekultivierungsschicht werden durch den Buschlagenbau Erosionen an der Oberfl che der Rekultivierungsschicht vermindert indem die Abflussgeschwindigkeit von Oberfl chenabfl ssen bei Starkregen stark abgebremst wird Dieser Effekt war im vorliegenden Fall nicht zu vernachl ssigen da wegen der mulden f rmigen B schungsstruktur im Steilbereich bei sommerlichen Starkregen eine starke Erosi onsgef hrdung bestand solange die als Erosionsschutz aufgebrachte Rasenansaat noch nicht fl chig angewachsen war Durch den Buschlagenverbau konnte die Bildung von Erosi onsrinnen auf ein vernachl ssigbares Ma reduziert werden 4 Literatur B NECKE G 2003 Ingenieurbiologischer Verbau in WATTENDORF P W KONOLD amp O EHRMANN Hrsg 2003 Gestaltung von Rekultivierungsschichten und Wurzel sperren Culterra Band 32 129 141 Freiburg 126 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Grundlagen des Genehmigungsverfahrens zur Rekultivierung der Depo nie Neuenburg BA I AR Wolfgang Burger Regierungspr sidium Freiburg Inhalt 1 Allgemeines Ausgangssituation Bewertung der Ist Situation HELP Modellierung Ergebnis und Konsequenz f r die Ert chtigung der Rekultivierungsschicht K nnen auch die Anforderungen der AbfAbIV und der DepV eingehalten werden Fazit oO N O OA A O N Literatur 1 Allgemeines Die Frage der Ausbildung und Gestaltung von Oberfl chena
93. der Krautschicht Arten der Waldsaume und verlichtungen Echte Waldarten die ein ausgereiftes Wald kosystem anzeigen sind jedoch kaum vertreten Eine Besonderheit war das Vorkommen einiger gef hrdeter Pflanzenarten vor allem auf der relativ steilen sudexponierten B schung des BA l Waldbest nde Das Alter der Waldbest nde betrug zwischen 8 und 25 Jahren Aus der Altersverteilung war zu erkennen dass der BA I Zug um Zug mit der Fertigstellung einzelner Bauabschnitte abgedeckt und bepflanzt wurde Entsprechend den Altersunterschieden der Baumarten zusammensetzung und der Lage Plateau oder B schungen wurde die Waldfl che in acht Teilareale Best nde gegliedert Da der Steingehalt nicht mit dem Bohrstock ermittelt werden kann muss aus den Leitprofilen auf die umgebenden Fl chen geschlossen werden 136 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten In den bewaldeten Fl chen kommen mehr als 20 Baum und Straucharten vor Dominiert werden die Best nde von der angepflanzten Robinie Robinia pseudacacia Die Robinie ist ein Rohbodenpionier mit einem intensiven Wurzelwachstum wodurch sie hervorragende bodenfestigende Eigenschaften besitzt Infolge hoher Stickstoffanreicherung bestimmt bzw ver ndert die Robinie die Naturvegetation meist stark Durch ihre sehr erfolgreiche Vermeh rung ber Wurzelbrut gilt sie als unduldsam und kaum mehr zu beseitigen Sowohl hinsichtlich des H hen vor allem aber des Dickenwac
94. dern hierbei nur in 50 cm Tiefe Der Boden im K Feld trocknet hierbei allerdings st rker und vor allem l nger aus als im U Feld ca 50 Tage gegen ber 33 Tagen Die Unterb den unterhalb 85 cm Tiefe sind in beiden Feldern stets ausreichend mit Wasser versorgt Auch das Trockenjahr 2003 Abbildung 4 unten beginnt mit Bodenwassergehalten im Bereich der S ttigung die bereits ab Ende Februar kontinuierlich zur ckgehen Ebenso wie im Vorjahr unterschreiten die Wassergehalte in 50 cm Tiefe Anfang Juni K Feld bzw Mitte Juni U Feld die 50 nFK Marke Allerdings h lt im Trockenjahr 2003 dieser Zustand l nger an und die Unterschiede zwischen den Lysimeterfeldern sind deutlicher Bereits ab Mitte Oktober ist der Unterboden im U Feld wieder ausreichend Wassergehalt gt 25 Vol mit Wasser versorgt im K Feld ist er dies erst ab Mitte Dezember Weiter f llt auf dass die Wiederbefeuchtung im K Feld in 50 cm Tiefe sehr viel l nger dauert als im U Feld dies kann ebenso wie das st rkere Austrocknen mit der Schichtung des Test feldes begr ndet werden Bei Wiederbefeuchten flie t ein Teil des eindringenden Regen wasser auf der obersten Verdichtungsschicht lateral ab ohne den Unterboden zu erreichen siehe folgendes Kapitel Die Wassergehalte der Messstellen in 85 cm Tiefe sinken in beiden Lysimeterfeldern auch im Trockenjahr 2003 nur geringf gig unter die 50 nFK Marke Insgesamt sind die Wasser defizite nach dem Jahrhundertsommer
95. die Absicke rung in Trockenphasen stark unter und in Nassphasen sowie au erhalb der Vegetationszeit eher bersch tzen Die isolierte Betrachtung von Einzelereignissen ist somit nicht anzuraten Das Bemessen von Entw sserungseinrichtungen auf der Basis von Modellierungen ist weniger problematisch Es beruht zwar auf der Betrachtung von Einzelereignissen die von den Modellen eher berbewertet werden hierdurch sind jedoch im Zweifelsfall zus tzliche Sicherheitsreserven gegeben Im Beispiel der Leonberger Lysimeterfelder lieferte das Programm HELP genauere Wasser haushaltsbilanzen als BOWAHALD jedoch erscheinen auch an HELP substanzielle Korrek turen erforderlich Lysimeterfelder als Lieferanten valider Vergleichsdaten k nnen hierbei eine wesentliche Rolle spielen 5 Literatur AG BODEN 1994 Bodenkundliche Kartieranleitung 4 Aufl 392 S Hannover AKS ARBEITSKREIS STANDORTSKARTIERUNG IN DER ARBEITSGEMEINSCHAFT FORSTEINRICH TUNG 1996 Forstliche Standortsaufnahme 352 S Eching B NECKE G 1994 Forstwirtschaftliiche Belange bei der Oberfl chenabdichtung und Rekultivier amp ung von Deponien Schriftenreihe Angewandte Geologie AGK 34 409 425 Karlsruhe B NECKE G 2001 Verzicht auf Oberfl chenabdichtungen durch forstliche Rekultivierung von Deponien Deponiewald statt Oberfl chenabdichtungen in EGLOFFSTEIN T amp BURKHARDT G Hrsg Oberfl chenabdichtungen von Deponien und Alt lasten Abfallwirt
96. die drei betrachteten Jahre insgesamt relativ hohe Niederschl ge kennzeichnend waren Das Trockenjahr 1997 ist somit eher 677 mm als durchschnittlich einzusch tzen Die Jahresdurchschnittstemperaturen der drei betrachteten Jahre unterscheiden sich nur unwesentlich Sie betragen f r 1995 und 1993 jeweils 11 0 C und f r das Jahr 1997 10 9 C 1 3 Kenntnisstand und rechtliche Situation Betriebsabschnitt I ist nach TA SIEDLUNGSABFALL 1993 als Altdeponie anzusehen Unter Altdeponien werden auch bereits rekultivierte Abschnitte von Deponien verstanden die zum Zeitpunkt des Inkrafttretens der TASi noch in Betrieb waren Bei ihnen kann vom Regel Oberfl chenabdichtungssystem abgewichen werden wenn das anfallende Sickerwasser hin sichtlich Menge und Qualit t nachweisbar keine Gew sserverunreinigung verursacht Aufgrund der fehlenden Basisabdichtung herrscht im BA insofern eine besondere Situation als ein Wasserzutritt in den Deponiek rper nicht nur ber Niederschl ge sondern bei hohem Rheinwasserstand auch durch Grundwasserzustrom erfolgen kann Die Deponie Neuenburg liegt im Waldverband F r die Anlage der Deponie liegt eine befris tete Umwandlungsgenehmigung nach Landeswaldgesetz vor die nach Abschluss des Deponiebetriebes wieder einen Wald gleicher Art und G te vorsieht Die Rekultivier amp ungsma nahmen auf BA I wurden in der Vergangenheit nicht dokumentiert insbesondere fehlten zu Beginn des Planungsprozesses
97. e Rekultivierungsschichten Absickerung von 28 7 mm n her Allerdings ist bei BOWAHALD die Verteilung der Absicke rung auf nur zwei Tage weniger realit tsnah als bei HELP 50 40 30 20 N mm d 10 0 30 2 oO x oO O1 As U Feld mm d oO 30 N O As HELP mm d O1 oO 30 2 oO 1 oO As BOWAHALD mm d a oO Abbildung 8 30 20 10 0 0 50 O1 N O BEN oO O1 N oO Z O O1 oO Ta A Zi EZ Ze 2002 2003 Tageswerte der Niederschl ge N der im Lysimeterfeld U gemessenen sowie der mit HELP und BOWAHALD modellierten Absickerungsraten As Zeitraum 1 August 2001 bis 31 Dezember 2003 alle Werte in mm d B blingen 2005 71 50 40 30 N mm d 20 10 0 30 N oO 2 O As U Feld mm d O1 N O O DO a2 oO As HELP mm d O1 N O O OO As BOWAHALD mm d Oo Abbildung 9 Tageswerte der Niederschl ge N der im Lysimeterfeld U gemessenen sowie der mit HELP und BOWAHALD modellierten Absickerungsraten As Zeitraum 1 April bis 30 Juni 2002 alle Werte in Imm d 72 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten 4 2 3 Fazit Wasserhaushaltsmodellierung Beide Modelle bersch tzen den Oberfl chenabfluss deutlich Die Genauigkeit der Absickerungswerte nimmt mit zunehmender zeitlicher Aufl sung deut lich ab Einzelne Tageswerte sind praktisch nicht verwertbar da die Programme
98. e hangabw rts eingeschoben und jeweils mit Schaffu walze auf circa 0 95 ppr verdichtet Der unverdichtete Einbau wurde ebenfalls Vor Kopf mit einer leichten Raupe jedoch in einem Zug und ohne Zwischenverdichtung ausgef hrt Die Rekultivie rungsschichten der beiden Lysimeterfelder sind im Schnitt circa 2 1 m m chtig und unter scheiden sich nur durch das Einbauverfahren Substrate Bodenbearbeitung und Bepflanz ung sind gleich Die Vegetationsuntersuchungen seit Einrichtung der Testfelder belegen dass die unver dichteten Rekultivierungsschichten ein g nstigerer Pflanzenstandort sind Dies spiegelt sich in h heren Biomassen der Krautschicht einer besseren Anwuchsleistung der gepflanzten Geh lze und vor allem in einer deutlich tiefer reichenden Durchwurzelung des Lysimeter feldes U wider WATTENDORF et al 2005 siehe Beitrag EHRMANN in diesem Band Gro lysimeter dienen dazu Abfl sse aus dem Boden m glichst zu genau zu messen und damit Wasserhaushaltsbilanzen eines Standortes unter weit gehender Erhaltung ungest rter Wuchsbedingungen zu erstellen In Leonberg k nnen die Absickerung As aus den Rekulti vierungsschichten der Lysimeterfelder U und K sowie der Oberfl chenabfluss Ao kontinu ierlich aufgezeichnet werden Aus der Differenz zwischen dem Zufluss von Wasser aus Niederschl gen und der Abfl sse kann die tats chliche Evapotranspiration ETa der Rekul tivierungsschichten berechnet werden Von August 2001 bis M rz 2004 w
99. eckt vgl Bild 7 So ist insbesondere die erste Stufe des Zwei stufenversuchs an nicht bew ssertem Material Versuchsk rper 1 vgl Tabelle 1 bei weitem nicht zum Grenzzustand gefahren worden Das aus dem nat rlichen Feuchtezustand auf w 19 abgetrocknete und so eingebaute Material zeigte unter Auflegen der Auflast die im unteren Diagramm aufgetragenen Setzungen die sich beim Abscheren nur geringf gig vergr erten Die gew sserten Versuchsk rper 2 und 3 zeigten erwartungsgem bei Lastaufbringung betr chtlich gr ere Setzungen Der verf gbare Scherwiderstand war beim Abscheren auch nach jeweils 160 mm Scherweg noch nicht ausgesch pft Die jeweils zu Versuchsende erzielten Scherwiderst nde sind gleichwohl im t o Diagramm des Bildes 8 aufgetragen und den Linien aus Bild 4 gegen bergestellt Die Werte aus dem Zweistufenversuch an Versuchsk rper 1 zu einer Scherkennlinie zu verbinden w re angesichts der Arbeitslinien Bild 7 wenig angebracht F r die Ergebnisse der Einzelversuche Versuchsk rper 2 und 3 die beide bis s 160 mm gefahren wurden ist dies jedoch gerechtfertigt Im Endergebnis ist insgesamt bedeutsam dass die gemessenen Scherwiderst nde obwohl noch nicht bis zum Gr twert ausgesch pft s mtlich oberhalb der durch gekennzeich neten Linie liegen Offensichtlich liefert die Festigkeit der Aggregate selbst im bew sserten Zustand einen ausreichenden Beitrag dass das mit Makroporen noch du
100. ef hrt werden Bild 11 Zum 34 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Messzeitpunkt der nach Belieben in Abh ngigkeit des Alters der Sch ttung und auch der Feuchteverh ltnisse gew hlt werden kann wird der in situ Scherversuch unter Zuhilfenahme von Einrichtungen wie sie auch f r Ankerzugpr fungen verwendet werden durchgef hrt Die ermittelten Scherspannungen sind in Abh ngigkeit vom berlagerungsdruck in Bild 12 dargestellt Wie ersichtlich lagen die Werte der anf nglichen Messungen Messungen in 2001 und 2002 im gleichen Bereich wie die durch gro ma st bliche Rahmenscherversuche ermittelten Scherspannungswerte D h das Scherverhalten in situ best tigte zun chst die aus den Laborversuchen abgeleiteten Erkenntnisse Weitere Messungen in 2003 zeigten jedoch im Ergebnis unrealistisch hohe Scherspannungen Nach genauer Untersuchung durch Aufgrabung und Inspektion wurde festgestellt dass Setzungen und Verformungen des Testfeldes Zw ngungen in die Schertester eingetragen hatten so dass sich systembedingt deutlich h here Werte ergaben 40 t KN m 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 Legende o KN m Werte durch in situ Schertester ermittelt am 08 11 2001 x Werte durch in situ Schertester ermittelt am 14 01 2002 Werte durch in situ Schertester ermittelt am 22 01 2003 Werte durch in situ Schertester ermittelt am 17 02 2003 AA AA SS amp Ne NN Scherfl che 120 x 120 cm ohne Wasserzugabe
101. eferen Zonen der Rekultivierungsschicht berhaupt nicht ab Diese Absickerung finden offensichtlich auch bei Wassers ttigungen unterhalb der berechneten Feldkapazit t statt Im Fall der m chtigen Rekultivierungsschicht der Leonberger Lysimeterfelder sind vermutlich die Prozesse Evapotranspiration in Oberfl chenn he bis circa 1 m Bodentiefe und Versickerung in noch gr erer Tiefe nicht nur r umlich sondern auch zeitlich weitgehend entkoppelt 4 2 2 Tageswerte der Absickerung Im vorigen Abschnitt wurde festgestellt dass die Wasserhaushaltsmodelle HELP und BOWAHALD die Gesamt Absickerungsmenge des U Feldes mit einer Abweichung zwischen circa 19 und 33 abbilden konnten Zeitweise war die Genauigkeit erheblich gr er zeitweise waren die Abweichungen gr er Betrachtet man die Ergebnisse mit einer h heren zeitlichen Aufl sung so treten Unterschiede deutlicher zu Tage Deshalb sind in Abbildung 8 und Abbildung 9 die Tageswerte der gemessenen und modellierten Absickerung aufgetra gen Bei h herer zeitlicher Aufl sung unterscheiden sich die Kurven von Messung und Modellie rung erheblich Die Absickerungskurve des Lysimeterfeldes ist sehr viel ausgeglichener als die der Modellierungen Es gibt viel weniger Tage ohne Absickerung und die Spitzenwerte der Tagessummen liegen deutlich niedriger als berechnet Der h chste im Zeitraum vom 1 August 2001 bis 31 Dezember 2003 gemessene t gliche Abfluss aus dem U Feld betrug 9 4 mm am 4
102. eicht abbaubare Laub von Erlen oder Weiden aus 5 bis 10 Jahre nach der Bepflanzung ist je nach Pflanzverband und W chsigkeit der Geh lze der Baumbewuchs soweit gediehen dass eine weitgehende berschirmung des Bodens besteht was u a Temperaturextreme d mpft Der Anteil der Pionierbaumarten wird nach einigen Jahren 15 20 Jahre zugunsten anspruchsvollerer Baum und Straucharten reduziert Gepflanzt werden diese unter dem Kronenschirm des vorher stark durchforsteten Vorwaldes vergleiche Tabelle 2 Pflanzung Zielwald Soweit solche Arten durch nat rliche Verj ngung auftreten werden sie bernommen F r die folgende Entwicklung eines aus bis zu vier Schichten aufgebauten Deponiewaldes 1 Schicht Krautschicht 2 Schicht Strauchschicht mit Baumverj ngung auch sog Unterwuchs 3 Schicht niedere Baum schicht oder sog Zwischenstand und 4 Schicht herrschende Baumschicht oder sog Oberstand ist eine fortlaufende Pflege 1x 2x im Jahrzehnt unerl sslich Etwa 100 Jahre nach Begr ndung des Vorwaldes sollte ein Deponiewald den angestrebten Zielzustand erreicht haben Zielwald Das hei t Die f r den Zielwald geplanten Baum und Straucharten sind vorhanden wobei soweit es die stand rtlichen Voraussetzungen zulassen eine Hauptbaumart entweder Eiche oder Kiefer ist Nadelholzarten ganzj hrig hohe Interzeptionsverdunstung sollen mindestens 20 der Waldfl che berschirmen bei h heren Jahres bzw Winterniederschl gen bis maxim
103. eiden Profilen hnlich 46 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten wirkenden Standortsfaktoren Das K Feld ist aber im Unterboden immer noch deutlich dichter als das U Feld e Im Jahr 2004 liegen die Trockenraumdichten des Oberbodens mittlerweile im Bereich der Entnahmedichte was f r einen Oberboden aber immer noch sehr dicht ist Im Unterbo den wird die Entnahmedichte im K Feld immer deutlich berschritten ebenso im U Feld mit Ausnahme der Probestelle in 140 cm Tiefe Insgesamt hat also nach der Bodenumlagerung das Hohlraumvolumen durch Setzungen ab genommen Ursache ist vermutlich die geringe Gef gestabilit t des eingebauten humus armen L ss Unterbodens und die bisher geringe biotische Neubildung von Hohlr umen 3 3 Eindringwiderst nde dreieinhalb Jahre nach dem Bodeneinbau April 2004 24 04 2004 10 20 30 40 50 60 70 Tiefe cm 80 90 100 110 120 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Eindringwiderstand von Maximalwert Abbildung 9 Eindringwiderst nde am Profil H he Messstelle d im April 2004 in jeder Tiefe sind jeweils Mittelwert und Standardabweichung dargestellt Im Fr hjahr 2004 wurde nur in einem Profil auf H he der Messstelle d gemessen Die in Abbildung 9 dargestellten Ergebnisse zeigen auch nach dreieinhalb Jahren deutliche Unter schiede zwischen den beiden Einbauvarianten e Im Oberboden bis 30 cm Tiefe sind die Eindringwiderst nde im U Feld h her Die Ursac
104. eispiel der Deponie Eisenberg Donnersbergkreis In Maier Hart U Hrsg Oberfl chenabdichtung und Rekultivierung von Deponien 4 Deponieseminar am 28 3 2001 Mainz MAIER HARTH U amp BR CKELMANN H 2005 Die Wasserhaushaltsschicht Konzept und Durchf hrung am Beispiel der Hausm lldeponie Sprendlingen Kreis Mainz Bingen In Landesamt f r Geologie und Bergbau Rheinland Pfalz und Landes amt f r Umwelt Wasserwirtschaft und Gewerbeaufsicht Rheinland Pfalz Hrsg Sanierung Oberfl chenabdichtung Rekultivier amp ung und Nachsorge von Depo nien 5 Deponieseminar am 20 9 2005 Mainz MAIER HARTH U amp S SAUER 2005 Mischung unterschiedlicher B den f r die Rekultivier ungsschicht am Beispiel der Deponie Meisenheim Kreis Bad Kreuznach In Landesamt f r Geologie und Bergbau Rheinland Pfalz und Landesamt f r Umwelt Wasserwirtschaft und Gewerbeaufsicht Rheinland Pfalz Hrsg Sanie rung Oberfl chenabdichtung Rekultivierung und Nachsorge von Deponien 5 Deponieseminar am 20 9 2005 Mainz MELCHIOR S 2001b Innovative Oberfl chenabdichtungssysteme und Empfehlungen zum Einbau von Rekultivierungsschichten auf Deponien In Maier Harth U Hrsg Oberfl chenabdichtung und Rekultivierung von Deponien 4 Deponieseminar des Landesamtes f r Geologie und Bergbau Rheinland Pfalz am 28 3 2001 Mainz MELCHIOR S amp A CLAUSSEN 2005 Praxiserfahrungen und Ergebnisse der
105. el ndemorphologie Exposition und Hang neigung z B s dexponierte flache B schung B schungsfu Kuppe Mulde Plateau USW Boden 1 Beschreibung je Bohrpunkt alle 30 50 m im Quadrat maximale Bohrtiefe bei Rekultivierungsschicht lt 1 0 m vorherrschende Bodenart in Tiefenstufen 0 20 20 50 50 100 cm bei sichtbarer Schichtenfolge sind Tiefenstufen anzu passen Carbonatgehalt des Feinbodens Humusgehalt gesch tzt Auff lligkei ten z B Staun ssezeichen Schichtspr nge usw relative Dichte Einschl ge bis ein Meter Tiefe Durchwurzelungstiefe 2 Beschreibung je Bodenprofil Bodenart Fingerprobe Bodenfarbe Farbtafeln Bodentyp Carbonatgehalt des Feinbodens Humusgehalt gesch tzt Steingehalt in Vol Bodengef ge Lagerungsdichte 5 Stufen Feldmethoden Untergrund beschaffenheit Besonderheiten Bei bewachsenen Fl chen zus tzlich Gesamt m chtigkeit des Wurzelraumes und Vegetation 3 Analyse von Bodenproben aus Bodenprofil pH Wert Kohlenstoffgehalt C Stickstoffgehalt N Phosphorgehalt P C N und C P Verh ltnis Trockenraum dichte TRD in Gew als oberer Richtwert gilt 1 3 g cm bis 1 5 g cm TRD ber 1 5 g cm ist als deutlich wurzelhemmend zu bewerten Skelettanteil in Gew und nutzbare Wasserkapazit t des effektiven Wurzelraums nWSK WReff nach Sch tzmethode AKS 1996 Niederschl ge Menge Verteilung ber das Jahr innerhalb der Vegetationsperi
106. en Genehmigungsbeh rden im Rahmen der abfallrechtlichen Genehmigung gefordert Diese Forderung war allerdings mit der Einschr nkung versehen dass davon abgewichen werden kann sofern dies aus Standsicherheitsgr nden notwendig ist Gem den Vorgaben des Standsicherheitsgut achters kann der unverdichtete Einbau jedoch ausschlie lich in den flacheren Kuppenberei chen mit Neigungen lt 1 4 ca 2 ha durchgef hrt werden Hier ist ein Einbringen der Rekul tivierungsschicht durch Ger t mit niedriger Fl chenpressung Moorausstattung ohne Befah ren mit Radfahrzeugen vorgegeben Aufgrund der zu erwartenden sp teren Setzungen des unverdichtet eingebauten Materials erfolgt ein berh hter Einbau mit einer Anfangsschicht st rke von 2 3 m Weiterhin soll das Bodenmaterial in einem Arbeitsgang ohne Zwischenbe fahrung aufgetragen werden In den B schungsbereichen mit Neigungen zwischen 1 3 und 1 4 ca 6 ha muss die Rekul tivierungsschicht dagegen gem den Vorgaben des Standsicherheitsgutachters verdichtet eingebracht werden Dabei ist eine geringere Verdichtung der oberen Lage vorgegeben Die untere Lage mit einer M chtigkeit von 1 0 m soll mit einer Proctordichte 2 97 eingebaut werden die obere Lage mit einer M chtigkeit von 1 0 m mit einer Proctordichte 2 95 Im Steilbereich mit Neigungen gr er 1 3 ca 0 7 ha in dem die Buschlagen eingebaut wurden war sogar eine Proctordichte 2 97 ber die gesamte M chtigkeit von
107. en Rekultivierungsschichten der Lysimeterfelder flie t in der Entw sserungsschicht auf der KDB hangabw rts und wird am unteren Rand der Felder gesammelt Der Oberfl chenabfluss wird am Fu des Lysimeterfeldes U in einer Rinne mit 15 cm Durchmesser gefasst Das Wasser aus den Lysimeterfeldern wird in Rohr leitungen zur Messstation unterhalb der Versuchsanlage geleitet 1 Aus Kostengr nden wird nur der Oberfl chenabfluss des U Feldes gemessen Da die Bodenoberfl che beider Versuchsfelder gleich gestaltet ist sind gleiche Oberfl chenabflussraten zu erwarten 18 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Abbildung 6 Anlage zur Messung der Abfl sse aus den Lysimeterfeldern zu sehen sind 1 die drei Rohrleitungen aus den Testfeldern 2 die beiden Messbeh lter f r den Dr nabfluss mit ihrem Filtersystem 4 3 der Doppel Messbeh lter f r den Oberfl chenabfluss des U Feldes 5 die Magnetventile zum Entleeren der Beh lter 6 der induktive Durchflussmesser IDM und 7 die Schaltanlage mit PC zum Ansteuern und Auslesen der Datenlogger Die Ger te erlauben eine kontinuierliche Erfassung der Abfl sse aus den Lysimeterfeldern K und U mit variabler hoher zeitlicher Aufl sung Die Messeinrichtung arbeitet nach folgendem Prinzip siehe Abbildung 6 e In der Messh tte sind zwei Messbeh lter mit je 45 I Inhalt f r die Dr nabfl sse Absicke rung aus dem U und K Feld sowie ein Doppelbeh lter f r den Oberfl
108. en ersten beiden Jahren kaum durchsickert werden da sie noch nicht wasserges ttigt sind die Zielvegetation entgegen der W nsche der Deponiebetreiber nicht von Anfang an installiert werden kann sondern im Lauf der Zeit entwickelt werden muss die Sinnhaftigkeit und Effektivit t von Pflegearbeiten immer wieder einer berpr fung bedarf 5 6 Abschlie ende Bewertung Unter Ber cksichtigung der fachtechnischen berwachung vor Ort sowie aller vorliegenden Versuchsergebnisse der baubegleitenden Kontrollpr fungen der Eigen berwachung und der Fremd berwachung unmittelbar nach dem Einbau der verschiedenen Erdbaustoffe ist zusammenfassend eine den Anforderungen des Qualit tssicherungsplanes bzw den teil weise im Zuge der Bauausf hrung getroffenen Anpassungen entsprechende Ausf hrung der Bauma nahme festzustellen Die von der geotechnischen Fremd berwachung im Rahmen der Bauausf hrung anhand von Kontrollpr fungen ermittelten Versuchsergebnisse zeigen unter Ber cksichtigung der materialspezifisch bedingten Streuungen eine gute bereinstimmung mit den Ergebnissen der Eigen berwachung Im Plateaubereich wurde durch den Einsatz von Langarmbaggern Pistenbulli und Transport fahrzeugen auf Baustra en die anschlie end zur ckgebaut wurden aus bodenphysika lischer Sicht ein gutes Ergebnis erzielt Auf Grund des trockenen Einbaumaterials konnte im B schungsbereich trotz Einsatz von Moorraupen mit zu hoher Bodenpressung 26 kPa
109. en pa 1 18 g cm n 56 Nach Abklingen der Lastsetzungen wurden die Proben bew ssert um das Sackungsver halten unter Niederschlagsinfiltration zu untersuchen Die Bew sserung erfolgte chargen weise bis das kapillare Halteverm gen berschritten war und Wasser unten aus der Probe austrat Die dabei eingetretenen Ver nderungen der Parameter sind aus Bild 2 ablesbar Der Wassergehalt stieg stufenweise an und n herte sich 26 zuf llig etwa dem nat rlichen Wassergehalt gleich entsprechend stieg die relative S ttigung gegen 85 w hrend die Befeuchtung eine Sackung der Probe bewirkte so dass rd weiter auf etwa 1 48 g cm ent sprechend einer Abnahme von n auf ca 45 stieg was ca dem 0 85 fachen Wert der Proctordichte entspricht Gleichwohl sank die Gesamtporosit t wie rechts neben dem Dia gramm in Bild 2 angeschrieben nur unwesentlich unterhalb des Bereiches von 0 5 bis 0 6 der als noch gut durchwurzelbar gilt P 1 8 Iyem ma Statische Belastung u W sserung unter konstanter statischer Belastung 1 5 1 4 13 1 2 1 1 1 0 0 9 m 5 10 15 20 25 30 35 ca kM m Bild 3 Resultierende Trockendichten in Abh ngigkeit der Auflast und des Bew sserungs zustandes 26 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Ein vergleichbares Verhalten wie im beschriebenen Versuch zeigte sich auch bei weiteren dometerversuchen mit anderen Auflastspannungen und entsprechenden Versuchen im
110. eponiewaldes 4 Begr nungsverfahren 4 1 1 Pflanzung und Ansaat 4 1 2 Ingenieurbiologische Bauweisen 4 1 3 Naturverj ngung 5 Gestaltung von Geh lzbewuchs 5 1 Nichtstun oder Mindestpflege 5 2 Geh lzpflege zur Optimierung der Wasserhaushaltsfunktion 5 3 Wirtschaftliche Nutzung von Geh lzbest nden 6 Fazit T Literatur 1 Einleitung In Baden W rttemberg sind wahrscheinlich die meisten ehemaligen M lldeponien mit Geh lzbewuchs in Form von Wald bedeckt der entweder angepflanzt wurde oder sich von alleine eingestellt hat oder beides Dieser Bewuchs reicht meistens aus um eine Deponie in die umgebende Landschaft einzubinden Soll ein Bewuchs auf einer Deponie weitere Funkti onen erf llen wie sie z B zur Regulierung des Wasserhaushalts erw nscht sind sind gewissenhafte planerische berlegungen zur Anlage und Gestaltung des k nftigen Bewuch ses erforderlich Der Beitrag beschreibt wie eine Planung ablaufen kann und wie sie sich so umsetzen l sst dass langfristig ein Geh lzbewuchs entsteht der vor allem durch eine hohe j hrliche reale Verdunstung den Sickerwasserzufritt in den Deponiek rper verringert B blingen 2005 15 2 Ziele von Geh lzbewuchs Die Ziele bzw Funktionen die ein Geh lzbewuchs auf einer Deponie erf llen soll richten sich zum Einen nach den rtlichen Gegebenheiten Eine Forderung die praktisch immer eine Rolle spielt betrifft die Gestaltung von Bewuchs im Hinblick auf die Einbindung eines Depo nie
111. er Vorschlag der sich haupts chlich mit der Eignung der Rekulti vierungsschicht als Pflanzenstandort befasst soll z B Hinweise enthalten welche im Ein zugsgebiet einer Deponie vorkommenden B den geeignet sind um sie bei entsprechender Verf gbarkeit f r die Rekultivierung zu beschaffen Die Vorplanung soll f r den Bauingenieur au erdem Grundlage sein um L sungen zur bau betrieblichen Herstellung einer qualifizierten Rekultivierungsschicht auszuarbeiten Jeder Bauingenieur wird den Einbau einer Rekultivierungsschicht zun chst unter dem Aspekt der Standsicherheit betrachten was im klassischen Erdbau im allgemeinen bedeutet dass m glichst hohe Einbaudichten gefordert werden Die Bedeutung einer Vorplanung f r eine Folgenutzung wie Geh lzbewuchs liegt besonders darin den Bauingenieur fr hzeitig auf boden und pflanzenkundliche Gesichtspunkte bei der Gestaltung der Rekultivierungsschicht hinzuweisen Ohne deren Beachtung bei der Materialwahl der Dimensionierung und dem Aufbau der Rekultivierungsschicht ist es erfahrungsgem nicht m glich einen f r Geh lz bewuchs gut geeigneten Standort herzustellen 3 2 Planung Die Planung eines Geh lzbewuchses muss auf der Grundlage der rtlichen Bedingungen erfolgen Denn eine m glichst exakte Kenntnis der Boden und Klimabedingungen welchen Geh lze an einem bestimmten Standort ausgesetzt sein werden ist eine grundlegende Voraussetzung ohne die optimale Ergebnisse bei einer Beg
112. er auf den Gedanken auch bei Hausm ll deponieabdichtungen die geforderte Konvektionssperre wegzulassen und stattdessen eine sogenannte verst rkte Rekultivierungsschicht vorzusehen Diese verst rkte Rekultivier ungsschicht soll den Zufluss zur Kapillarsperre vergleichm igen und damit Wasserdurch br che verhindern und sie soll als Gasoxidationsschicht wirken Abgesehen davon dass es keine verst rkte Rekultivierungsschicht gibt die besser als eine TASi konforme Rekultivierungsschicht w re siehe oben w rde in diesem System die geforderte Konvektionssperre fehlen um als gleichwertig zu gelten Mit dem Hinweis auf die verst rkte Rekultivierungsschicht k nnte dann ein Planer auch die Konvektionssperre ber der mineralischen Abdichtung weglassen wollen Die Rekultivierungsschicht als Langzeitbarriere oberhalb einer Kapillarsperre muss sich wie oben schon f r die Regelabdichtung beschrieben erst allm hlich ber lange Zeitr ume entwickeln ber diese Zeitr ume bis zum vollen Wirksamwerden der Langzeitbarriere muss eine Konvektionssperre KDB oder Asphaltabdichtung ober oder unterhalb der Kapillar sperre die Wasserinfiltration und die Gasemission unterbinden 3 4 Die Rekultivierungsschicht im System mit kontrollierbaren Dichtungen In letzter Zeit kamen verschiedene Dichtungskontrollsysteme auf den Markt Neben Systemen die die Kontrolle der mineralischen Abdichtungen erm glichen werden auch mehr
113. er steileren Deponieb schung ma gebenden Gleitfugen sind im Endzustand d h nach Erreichen der maximalen Durchwurzelung nach etwa 5 Jahren dann unterhalb der Rekultivierungsschicht anzunehmen Voraussetzung ist eine fachgerechte Bauausf hrung ein sorgsamer Umgang mit den ausschlagf higen sten und eine Einbautiefe der ste von 1 2 bis 2 3 der Schicht dicke der Rekultivierungsschicht SCHABER SCHOOR 2005 Ede ee ae weh Abbildung 3 Einbau einer Buschlage Fertig ausgelegte lebende ste von Weiden Salix spec kurz vor dem Abdecken mit Boden Ma nahme zur Sicherung einer Steilb schung auf der Deponie Blumentobel Lkr Esslingen Foto K nig 4 1 3 Naturverj ngung Auf Rekultivierungsfl chen ist es teilweise m glich einen Vorwald aus spontan ankommen den Geh lzen Naturverj ngung z B der Gattungen Salix Populus Betula oder Pinus zu entwickeln Allen Arten dieser Gattungen ist gemeinsam dass sie schon als junge B ume regelm ig gro e Mengen vom Wind leicht ausbreitbarer Samen produzieren und so in der Lage sind auch weit von der jeweiligen Mutterpflanze entfernte Areale zu erschlie en Aller dings ist es erst nach einer Entwicklungszeit von mindestens zwei Vegetationsperioden nach dem Einbau der Rekultivierungsschicht m glich einigerma en zuverl ssig zu beurteilen ob die Zahl der nat rlich angekommenen Geh lze f r die gew nschte Begr nung ausreicht Nach der zweiten sp testens der dritten Ve
114. ere Kontrollsysteme f r Konvektionssperren angeboten Insbesondere diese Kontrollsysteme f r Konvektionssperren auf der Basis elektrischer Messungen Potentialmessung Widerstandsmessung sind billig und einfach einsetzbar ihre Ortungsgenauigkeit f r Leckstellen ist sehr hoch Da aber kein Deponiebetreiber ohne Zwang zus tzlich zur Regelabdichtung noch ein Kon trollsystem installieren w rde kam man auf den Gedanken ein Dichtungs element der Kombinationsabdichtung die mineralische Dichtung wegzulassen um damit Kosten zu sparen und insgesamt mit der kontrollierbaren Konvektionssperre unter den Kosten f r eine Kombinationsabdichtung zu bleiben Dann ist jedoch eine Gleichwertigkeit mit dem Regelab dichtungssystem nicht mehr gegeben dann muss eine Einzelfallentscheidung gem 814 6 DepV getroffen werden In vielen F llen kann das durchaus Sinn machen So zum Beispiel bei Hausm ll deponien die nicht aus der Nachsorge entlassen werden k nnen weil auf Dauer Sickerwasser abge pumpt werden muss Grubendeponien oder vertikal gedichtete Deponien die einer ewi gen Wasserhaltung bed rfen man sich also um diese Deponien sowieso immer k mmern muss B blingen 2005 9 Aber auch bei Hausm lldeponien im Waldbereich auf geeigneten geologischen Formationen mit nur geringem Grundwasserdargebot gelegen ist es denkbar ein um die mineralische Dichtung reduziertes kontrollierbares Oberfl chenabdichtungssystem zu genehmigen F r
115. erschritten werden mindestens steife max halbfeste Konsistenz 3 mittlere Trockendichte Als Anhaltswert entspricht dies einer Trockendichte von 1 45 bis 1 65 g cm cal 9E gt 25 bei einer Auflast von 10 kN m nFK gt 21 Vol LK gt 10 Vol 6 0 bis 7 5 schwach sauer bis sehr schwach alkalisch 2 Hierzu gelten die gleichen Anmerkungen wie beim Unterboden Empfehlung des LBG vorzugsweise niedriger als 4 Gew B blingen 2005 109 5 3 Materialgewinnung und Einbau Da die l ngerfristige Zwischenlagerung zu Qualit tsverlusten f hren kann DIN 19731 ist aus fachlicher Sicht die Entnahme und der Einbau ohne Zwischenlagerung zu empfehlen F r die Wasserhaushaltsschicht des Altabschnittes der KMD Sprendlingen waren ca 110 000 m Unterboden und ca 38 000 m Oberboden erforderlich F r den Unterboden der Wasserhaushaltsschicht war L ss aus verschiedenen Bereichen der benachbarten Sandgrube St Johann eingesetzt worden Als Oberboden der Wasserhaushaltsschicht wurde einerseits der ber dem L ss anstehende nat rliche Oberboden sowie ein off site hergestelltes Gemisch aus L ss und Fertigkompost nach mehreren vorangegangenen Eignungsuntersuchungen und Probeeinbauversuchen mit verschiedenen Mischtechniken und Mischungsverh ltnissen in einem Mischungsverh ltnis von 5 1 eingebaut Auf dem Plateau wurde zuerst der Unterboden und anschlie end der Oberboden auf ber h ht angelegten Baustra en abge
116. erte Rekultivierungsschichten 1800 Pe ER EN RE N 180C 1500 1 Niederschlag FA w 150C 1200 Mer Lysimeter U Feld LTT Told 120C 001 As BOWAHALD E ooo NE HE I L T p i Ol m mm zul 600 Tg i 400 H I DA DAN 300 Du A LI USE 200 AE Be Je 200 m fA HATT 0 SS N A TE EEE a DE N O oO oO mm e9 oO oO ppm PECTED H HERBEE LAILL gt QI oO oO oO oO ASONDJFMAMJJASONDJFMAMJJASOND 2001 2002 2003 Abbildung 7 Vergleich der modellierten und gemessenen Absickerung Summenkurven der Tages werte vom 1 August 2001 bis 31 Dezember 2003 Abbildung 7 zeigt Summenkurven des Niederschlags der im Lysimeterfeld U gemessenen sowie der modellierten Absickerungsmengen Der Betrachtungszeitraum kann im Hinblick auf die Genauigkeit der Modellierungsergebnisse in vier Phasen untergliedert werden Von August 2001 bis Mai 2002 stimmen die von beiden Modelle berechneten Absicke rungsmengen gut mit der realen Absickerung des U Feldes berein 2 Anfang Mai 2002 bersch tzt HELP die Wirkung einer regenreichen Phase und be rechnet 81 mm Absickerung gegen ber gemessenen 28 mm im U Feld Die HELP Kurve liegt demnach circa 70 mm ber der Lysimeterkurve BOWAHALD begeht die sen Fehler nicht F r Sommer Herbst 2002 berechnen beide Modelle keine Absicker ung tats chlich versickern zwischen 1 Mai und 1 Oktober aber 95 mm In der Summe untersch tzt BOWAHALD deshal
117. es jedoch deutliche Unterschiede Im U Feld war der R ckgang relativ gering minus 25 im K Feld hingegen drastisch minus 80 Der unverdichtete Einbau erm glicht also eher das berleben von Regenw rmern in Trockenjahren 52 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten 100 100 90 90 80 80 70 70 60 60 50 50 40 40 30 30 im angelieferten 20 Boden Herbst 2000 20 Regenwurmbiomassen Gramm m Vergleichswerte BaW Gr nland 266 Wald 66 g m 10 Fr hj 01 Herbst 01 Fr hj 02 Herbst 02 Fr hj 03 Herbst 03 Fr hj 04 Abbildung 11 Entwicklung der Biomasse der Regenwurmpopulation im K und U Feld von Fr hjahr 2001 bis Herbst 2003 Die im Fr hjahr 2002 eingebrachten Regenw rmer k nnen nur ungef hr als Biomasse je Fl che angegeben werden da sich die Populationsdichte durch Wanderung ndert 5 Schlussfolgerungen Ausblick Durch die Umlagerung wurde das urspr ngliche Bodengef ge zerst rt Die rekultivierten B den sind hohlraum rmer und haben daher ein ung nstigeres Gef ge als normale B den aus dem gleichen Substrat Im K Feld wurde der Boden zus tzlich in erheblichem Ma e ver dichtet Dies schr nkt die Durchwurzelbarkeit zus tzlich ein Das Bodengef ge muss sich erst wieder im Laufe der Jahre regenerieren Dabei spielen verschiedene Prozesse eine Rolle Abiotische Prozesse wie Quellen und Schrumpfen und Frost wirken von Anfang an und auch schnell Tabelle 2 Die dabei entstehenden
118. fluktionsmaterial Solifluktionsmateri Solifluktionsmateri einlagig Vor Kopf Ein aleinlagig Vor Kopf aleinlagig Vor Kopf E Re Einbau Einbau Wasserspeicherhorizont neicherhorizont M chtigkeit 1 5 m 1 5 m 0 5 m Auf und Einbau 0 3 m Schutzschicht Auenmaterial Auenmaterial Solifluktionsmaterial sechslagig unver zweilagig unver 3 x 0 1 m Auenmaterial dichtet dichtet 0 3 m Solifluktions material dreilagig 3 Fr sg nge jeweils bis 0 5 m Um die Versickerung zu optimieren und die Erosionsanf lligkeit zu minimieren wurde ge nerell im gesamten Deponiebereich das Solifluktionsmaterial als Versickerungsschicht ein gebaut Tabelle 2 Das Auenmaterial besitzt zwar ideale Wasserspeichereigenschaften und war deshalb f r die gesamte Wasserspeicherschicht favorisiert worden stand jedoch nicht in ausreichender Menge zur Verf gung und wurde deshalb im Plateaubereich mit Soliflukti onsmaterial gemischt Im Sommer 2002 wurden im Anschluss an den Einbau der Rekultivierungsschicht 10 cm Kompost von den Bermenwegen aus mit einem Spezialstreuer mit Seitenaustrag aufge bracht und mit einer Kreiselegge mit Spezialbereifung zur Minimierung des Bodendrucks in die Rekultivierungsschicht eingearbeitet Dadurch wird die Erosionsanf lligkeit weiter ver 102 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten ringert die Humusbildung beg nstigt die nutzbare Feldkapazit t nFK erh ht und die Keimf higkeit verbesser
119. g Transpiration Baumart Baumartenmischung Bestandesalter Blattfl che Durchwurzelungsintensit t Durchwurzelungstiefe Durchl ssigkeit Untergrund bevorzugte Fliesswege Hangneigung Beziehungen zwischen Abflussbildung unter Wald und Waldbehandlung Wasserhaushaltskomponente beeinflussbar durch forstliche Ma nahmen Interzeptionsverdunstung Baumartenwahl mischung Bestandespflege Infiltration Baumartenwahl mischung bodenpflegliche Nutzung Speicherung Zwischenabfluss Baumartenwahl mischung bodenpflegliche Nutzung Transpiration Baumartenwahl mischung Bestandespflege Abfluss Anfangs arbeitet man auf die gew nschte Baum und Strauchartenmischung ber Nach pflanzung und durch bernahme von Naturverj ngung hin sp ter im Rahmen von Pflegeein griffen durch Zur ckdr ngen bzw Beg nstigen von Arten Um eine gut ausgepr gte Schicht ung d h ein stockwerkartiges lneinandergreifen von Kronen kleiner mittlerer hoher und sehr hoher B ume im Hinblick auf eine hohe Interzeptionsverdunstung zu erreichen zielt die Jungwuchs oder L uterungspflege in j ngeren und mittelalten Best nden darauf ab z B durch wiederholtes auf den Stock setzen einzelner B ume eine Ungleichaltrigkeit und damit eine Ausdifferenzierung in kleine mittlere und gro e B ume herbeizuf hren Unter Ber ck sichtigung unterschiedlicher Anspr che der Geh lzarten z B an Licht und W rme artspezifi scher Wuchsh hen und formen sowie von Vitalit
120. g Etablierung von Pflanzen durch Ausgleich mikroklimatischer Extreme in Bodenn he durch die Strohabdeckung Au erdem sind auf grobsteinigen B den Ansaaten gegen ber einer Pflanzung wegen der bei der Herstellung der Pflanzl cher auftretender Erschwernisse teilweise g nstiger Ansaaten werden immer w hrend der Vegetationszeit ausgef hrt 4 1 2 Ingenieurbiologische Bauweisen Von den zur B schungsstabilisierung in Frage kommenden ingenieurbiologischen Bauwei sen sind die sog Lagenbauten Buschlage Heckenlage und Heckenbuschlage zur Erh hung der Standsicherheit von Rekultivierungsschichten auf steileren Deponieb schungen in einem Neigungsbereich von gt 18 20 und lt 35 37 besonders interessant Zum Einen ist es durch die armierende Wirkung der Astlagen vergleiche Abbildung 3 m glich einen unverdichteten Einbau der Rekultivierungsschicht auch in steileren B schungsbereichen zu praktizieren und zum Anderen bildet sich aus den verwendeten ausschlagf higen sten vielfach eine so ppige Pioniervegetation dass auf eine weitere Bepflanzung verzichtet wer den kann Nach den Ergebnissen von Untersuchungen von 2000 bis 2004 auf einem Testfeld auf der Kreism lldeponie Leonberg Lkr B blingen ist davon auszugehen dass mit Hilfe von Lagenbauten eine locker eingebaute Rekultivierungsschicht auf steileren Deponieb schung B blingen 2005 85 in sich standfest hergestellt werden kann Die f r die Gesamtstandsicherheit ein
121. g zur Generationengerechtigkeit gezielt genutzt werden 8 Literatur TA Siedlungsabfall TASi vom 14 Mai 1993 Deponieverordnung DepV vom 24 Juli 2002 Ablagerungsverordnung AbfAbIV vom 20 Februar 2001 Antragsunterlager des Landkreises Breisgau Hochschwarzwald Rekultivierung des Altteils der Deponie Neuenburg vom 20 Februar 2001 erstellt vom Institut f r Landespflege der UNI Freiburg 130 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Konzeption einer Wasserhaushaltsschicht f r die Deponie Neuenburg BA I Peter Wattendorf Institut f r Landespflege Universit t Freiburg Inhalt 1 Ausgangslage 1 1 Deponie Neuenburg 1 2 Klima in Neuenburg 1 3 Kenntnisstand und rechtliche Situation 2 Standortsgutachten 2 1 Fragestellung und Untersuchungsumfang 2 2 Ergebnisse des Standortsgutachtens Boden 2 3 Ergebnisse Bewuchs 2 4 Ergebnisse der Wasserhaushaltsmodellierung 3 Rekultivierungskonzeption 3 1 Ziel 3 2 Vorgehensweise 3 2 1 Herstellen der Rekultivierungsschicht als Wasserhaushaltsschicht 3 2 2 Bepflanzungskonzept 4 Qualit tssicherung der Erdbauarbeiten bei der Ausschreibung 5 Literatur 1 Ausgangslage 1 1 Deponie Neuenburg Die Deponie Neuenburg liegt auf der Gemarkung der Stadt Neuenburg zwischen Rhein und Autobahn A 5 Die Entfernung zum Rhein betr gt etwa 100 m die Autobahntrasse schlie t sich im Osten direkt an das Betriebsgel nde an Die Deponie wurde von der Stadt Neuen burg als Hal
122. ge an Biomasse die produziert werden kann bezogen auf die auf einer Deponie daf r durchschnittlich geeig neten Fl che Anm d Verfassers im Regelfall nicht aus um Anlagen wirtschaftlich zu betreiben so dass aus diesem Grund Biomassepotenziale und Anlagenkapazit ten aus der Region eingebunden werden m ssen Zu den energetisch nutzbaren schnell wachsenden Geh lzen geh ren Weidenarten Salix spec wie sie z B f r die oben beschriebene ingeni eurbiologische Bauweise verwendet werden Es k nnten z B die in gr eren Weiden Be st nden gt 1 ha bei der in 3 5j hrigen Intervallen notwendigen Pflege anfallenden ste einer energetischen Nutzung in Form von Hackschnitzeln zugef hrt werden um dadurch einen Beitrag zur Deckung der Geh lzpflegekosten zu erzielen Erfahrungen mit schnell wachsenden Baumarten liegen auch aus Versuchen zur alternativen Folgenutzung von Kippenstandorten vor GRUNEWALD et al 2005 Dort wurden nach einem Agroforstsystem dem Alley Cropping reihenweiser Anbau von schnell wachsenden Geh lzen dazwischen Feldstreifen mit z B Gr nlandnutzung experimentelle Anbauten durchgef hrt und kologisch und konomisch bewertet Der Ansatz scheint auf Deponien bertragbar und besonders f r solche au erhalb Waldes interessant zu sein wo aus land schaftlichen Gr nden nur eine teilweise Begr nung mit Geh lzen in Frage kommt M gli cherweise k nnen mit dem System bestimmte gestalterische Anforderungen mit
123. gebauten L ss ist der Schluffanteil deutlich h her und der Sand anteil des untersuchten Bodens deutlich niedriger als im QSP gefordert Wie die ermittelten Werte der nutzbaren Feldkapazit t zeigen ist dies f r das Bodenwasserr ckhalteverm gen jedoch sehr f rderlich 110 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Tabelle 3 Korngr enverteilung Unterboden Anforderung L ss aus den Flurst cken L ss aus den Flur TE 73 2 und 74 st cken 64 und 65 Gr tkorn dmax lt 100 mm lt 100 mm 8mm mm 8 mm 1 bis 3 26 i M 2 0 bis 2 26 i M 1 Amiel Kornfraktion gt 2 mm 97 bis 99 iM 98 98 bis 100 i M 99 Anteil Kornfraktion lt 2 mm Tonanteil des Feinbodens 12 bis 17 13 bis 14 i M 14 12 bis 16 i M 14 Schluffanteil des Fein 10 bis 40 52 bis 59 i M 56 61 bis 74 i M 69 bodens Sandanteil des Feinbodens 43 bis 78 27 bis 35 i M 30 13 bis 23 i M 17 Bodenart nach DIN 4022 VorwiegendU s Vorwiegend U s t Bodenart des Feinbodens Vorwiegend Uls Vorwiegend Ut3 Bodenwasserr ckhalteverm gen und Luftkapazit t An 16 Proben sind die Parameter des Bodenwasserr ckhalteverm gens nach DIN ISO 11274 unter Einsatz eines Sandsaugtisches f r pF lt 1 8 und einer Druckmembranzelle f r pF gt 1 8 ermittelt worden Daf r wurden im Baufeld ungest rt entnommene Einzelproben mit der im Feld unmittelbar nach Einbau des Bodens vorliegenden La
124. gebiet Deponiebau Abt Boden Grundwasser Landesamt f r Geologie und Bergbau Rheinland Pfalz Postfach 10 02 55 55133 Mainz ulrich maier hartnh lgb rip de B blingen 2005 147 Dipl Ing Holger Reith Institut f r Bodenmechanik und Felsmechanik Universit t Karlsruhe Postfach 6980 76128 Karlsruhe holger reith bau verm uni karlsruhe de Dipl Ing FH Gerhard Schaber Schoor Forstliche Versuchsanstalt Abteilung Landespflege Wonnhaldestr 4 79100 Freiburg gerhard schaber schoor forst bwi de Dr Peter Wattendorf Institut f r Landespflege Albert Ludwigs Universit t Freiburg Tennenbacher Str 4 79106 Freiburg peter wattendorf landespflege uni freiburg de
125. gerungsdichte unter sucht Die Trockendichten der untersuchten Proben wurden zwischen 1 23 und 1 62 g cm bei einem Mittelwert von 1 45 g cm festgestellt Nach den Untersuchungen liegt die nutzbare Feldkapazit t mit 24 3 3 5 deutlich ber der gem QSP geforderten nutzbaren Feldkapazit t von nFK gt 17 5 Der kleinste aber noch in der Gr enordnung der Anforderungen liegende Wert wurde an der Probe Rku 11 mit einem Einzelwert von 17 3 bestimmt Die zugeh rige Luftkapazit t der untersuchten Proben wurde mit 11 3 1 8 ermittelt Lediglich bei vier Proben drei davon aus dem B schungsbereich wurde die gem QSP erforderliche Luftkapazit t von gt 10 mit Werten zwischen 8 8 und 9 9 geringf gig unter schritten Diese Werte liegen aber noch ber der vereinbarten unteren Toleranzgrenze von etwa 7 bis 8 5 4 2 Untersuchungsergebnisse Oberboden Korngr enverteilung An 8 Proben wurde die Korngr enverteilung nach DIN 18123 bestimmt Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengefasst Mit den ermittelten Ton Schluff und Sandanteilen des Feinbodens erfolgt eine Klassifizier ung in die Bodenarten Ut3 mittel toniger Schluff f r den nat rlichen Oberboden bzw Uls sandig lehmiger Schluff f r die Mischung L ss Kompost Wie auch beim Unterboden fest B blingen 2005 111 gestellt ist im eingebauten Oberboden der Schluffanteil h her und der Sandanteil des unter suchten Bodens niedriger als im QSP gefo
126. getationsperiode steigt nach den vorliegenden Erfahrungen der Naturverj ngungsvorrat kaum mehr an da sich dann Best nde aus Wild kr utern und Gr sern fl chendeckend ausgebreitet haben und eine weitere nat rliche Geh lzansiedlung stark erschweren Ob spontaner Geh lzbewuchs f r eine Erstbegr nung ausreicht kann mit einem einfachen Verfahren festgestellt werden Es handelt sich um ein Stichproben Inventurverfahren mit dem sich die Verteilung der Dichten und der H he der 86 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Pflanzen der Baumarten und ihre Durchmischung darstellen l sst GADOW amp MESKAUSKAS 1997 Fl chen f r die sich ein Bestand von gt 400 800 B umchen ha mit einer H he gt 50 cm ergibt k nnen bei etwa gleichm iger Verteilung der Pflanzen auf den Fl chen f r z B einen Vorwald als ausreichend bestockt betrachtet werden Es sind dann keine zus tz lichen Pflanzma nahmen notwendig 5 Gestaltung von Geh lzbewuchs 5 1 Nichtstun oder Mindestpflege Sind Pflegeeingriffe vorgesehen so dienen sie dazu die Entwicklung eines Bewuchses in eine gew nschte Richtung zu lenken z B bez glich der Artenzusammensetzung Bezogen auf Wald als Bewuchs auf rekultivierten Hausm lldeponien werden im folgenden Pflege ma nahmen vorgestellt die auf eine Optimierung der Wasserhaushaltsfunktion abzielen sowie auf die F rderung der nat rlichen Verj ngung Im Hinblick auf die Sicherung der Was serhaushaltsfun
127. gf gig die O hPa Grenze und steigen danach sofort wieder an Wasserspannung hPa 01 01 02 01 05 02 01 09 02 01 01 03 01 05 03 01 09 03 01 01 04 01 05 04 Abbildung 5 Bodenwasserspannung im Unterboden der Versuchsfelder Mittelwerte aus jeweils zwei Messstellen Bei negativen Matrixpotentialen wirkt auf das Tensiometer ein Druck den eine ber der Messtiefe aufgebaute Wassers ule verursacht Theoretisch entspricht dabei 1 hPa 1 cm Wassers ule Die in Testfeld K in den Herbst und Wintermonaten gemessenen negativen Wasserspannungen im Unterboden belegen dass sich zu Zeiten hoher Wassers ttigung Stauwasser auf den verdichteten Lagen der Rekultivierungsschicht ausgebildet hat Zeit weise wirkt dieser Stauwassereinfluss in abgeschw chter Form bis auf die in 85 cm Tiefe eingesetzten Tensiometer im K Feld Die Betrachtung der einzelnen Messstellen am Ober und Unterhang des K Feldes zeigt dass die Stauwasserbildung weitgehend unabh ngig von der Position am Hang ist Somit ist davon auszugehen dass sich zeitweise eine durchgehende Stauschicht auf der gesamten B schungsl nge ausbildet Da sich das Stauwasser im K Feld meist au erhalb der Vegetati onszeit und berwiegend in mehr als 1 m Tiefe bildet und aufgrund der Hangneigung aus der Rekultivierungsschicht abziehen kann ist sein Einfluss auf die Vegetation zumindest Minimum 58 bis 65 hPa in 185 cm Tiefe vom 25 10 25 01 2003 Minimum 21 hPa in 135 cm Tiefe am 08 01
128. gkeit von 2 Metern unbedenklich da die Wasserversorgung der Vegetation unbegrenzte Durchwurzelbarkeit und das Fehlen von Verdichtungen vorausgesetzt ber eine ausreichend hohe nutzbare Feldkapazit t sichergestellt wird Dar ber hinaus wird durch den Grobbodenanteil die Kompaktionsgefahr vor allem von feuchten B den reduziert und die Erosion verringert B blingen 2005 105 Voraussetzung hierf r ist jedoch der unverdichtete Einbau im trockenen Zustand und die Herstellung einer guten Verzahnung zwischen unterschiedlichen Schichten ohne Bildung von Stauhorizonten wie es vor allem der Einbau mit Langarmbaggern m glich macht Trotzdem kam es Ende 2002 im stlichen Bereich der B schung oberhalb des 1 Bermen wegs zu einem leichten Abgleiten oberfl chennaher z T wasserges ttigter Schichten Bei Aufgrabungen konnte in 50 cm Tiefe eine bereichsweise dichter gelagerte Einbauschicht ermittelt werden die als Sperrschicht wirkte und zu einer Aufs ttigung der berlagernden Bodenschichten f hrte Die B schung wurde inzwischen mit Winkelsteinen stabilisiert Im Plateaubereich mit Ruderalflora sind erhebliche Ausf lle an Weichselkirschen durch Insektenfra und W hlmaussch den an Obsthochst mmen zu beobachten Im B schungs bereich wo h ufiger gem ht wird gab es kaum Vegetationssch den Lediglich ein paar vertrocknete Kiefernpfl nzchen mussten ersetzt werden 5 Kreism lldeponie Sprendlingen Rhh 5 1 Vorbemerkungen Die an der
129. gsabfall TASi von 1993 Kap 10 4 1 4 d Deponieverordnung DepV von 2002 Anhang 5 Die L nderarbeitsgemeinschaft Abfall LAGA hat durch eine Arbeitsgruppe eine Empfehlung zur Rekultivierung von Deponie erarbeiten lassen Das 2000 verabschiedete Papier wurde durch Erlasse der Bundesl nder eingef hrt Sehr ausf hrlich abgehandelt werden Rekultivierungsschichten in den GDA Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft f r Geotechnik Die Empfehlung E2 31 Rekultivierungsschich ten befasst sich haupts chlich mit der Bodenschicht w hrend die Empfehlung E2 32 Ges taltung des Bewuchses auf Abfalldeponien auf die Pflanzendecke eingeht In allen Regelungen sind bez glich der Nutzung von Rekultivierungsschichten keinerlei An gaben hinsichtlich n tiger Anforderungen oder Beschr nkungen formuliert Generell stehen ausschlie lich der Schutz der Dichtungs und Dr nelemente sowie die Minimierung des infilt rierenden Niederschlagswassers im Vordergrund eine m gliche Nutzung wird nicht ange sprochen 3 Langzeitfunktionen der Rekultivierungsschicht Die Rekultivierungsschicht ist langfristig betrachtet das wichtigste Element im Oberfl chenabdichtungssystem Da man davon ausgehen muss dass im Laufe der Jahrzehnte und Jahrhunderte jedes Dichtungselement irgendwann zumindest teilweise versagen wird bleibt zum Schluss nur noch die Rekultivierungsschicht mit ihrer Pflanzendecke f r die Sickerwas serminimierung wirksam Au
130. he ist weniger Verdichtung denn in beiden Feldern wurde die gleiche Oberboden lIockerung durchgef hrt sondern vor allem die unterschiedliche Bodenfeuchte Aufgrund der intensiveren Durchwurzelung ist der Oberboden im U Feld st rker ausgetrocknet B blingen 2005 47 Unterhalb von 35 cm Tiefe sind die Eindringwiderst nde im K Feld obwohl der Boden dort feuchter ist fast immer gr er als im U Feld e Verdichtete Zonen sind im K Feld deutlich zu erkennen Zwischen 35 und 60 cm nehmen die Eindringwiderst nde deutlich zu und in geringerem Umfang auch noch einmal zwischen 80 und 100 cm Diese Tiefen decken sich mit der ersten und zweiten verdich teten Lage beim Einbau Im U Feld ist eine kleine Verdichtung in 70 cm Tiefe zu erken nen e Unterhalb 110 cm Tiefe n hern sich die Eindringwiderst nde beider Felder wieder an Fazit Bodenstruktur dreieinhalb Jahre nach Anlage der Versuche Die Bodenstruktur beider Versuchsfl chen hat sich durch gleich wirkende Standortsfaktoren teilweise angeglichen e Im Oberboden erfolgte vor allem durch abiotische Prozesse Quellen Schrumpfen Frost eine Lockerung des Oberbodens F rderlich war hier sicherlich das sehr trockene Jahr 2003 e Im Unterboden sind im U Feld die beim unverdichteten Einbau gebildeten k nstlichen Hohlr ume mittlerweile zum gr ten Teil kollabiert Neue Hohlr ume wurden wohl nicht gebildet Zwischen U und K Feld gibt es aber beim Parameter Eindringwiderstand immer no
131. her auf eine andere Art und Weise erbracht werden Als Ma stab hierf r wurde die Einsickerungsrate von Niederschl gen herangezogen die bei der Realisierung einer TASi konformen Oberfl chenabdichtung f r eine Deponie der Klasse I nach TASi auftreten w rde Der Nachweis hier ber sollte mittels einer HELP Modellierung erbracht werden 128 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten 4 HELP Modellierung Die HELP Modellierung sollte von einem auf diesem Gebiet ausgewiesenen Fachmann durchgef hrt werden Der Landkreis Breisgau Hochschwarzwald erteilte f r die Gesamt ma nahme der Universit t Freiburg Institut f r Landespflege den Auftrag Das Institut zog f r die HELP Modellierung Herrn Dr Berger von der Universit t Hamburg Institut f r Boden kunde hinzu der im Auftrag des Umweltbundesamtes die Validierung und Anpassung des Simulationsmodells HELP an deutsche Verh ltnisse vorgenommen hat und somit als aus gewiesener Fachmann auf diesem Gebiet gilt Um die Modellierung mit einem hohen Detaillierungsgrad durchf hren zu k nnen wurden die Bodenparameter der bestehenden Rekultivierungsschicht vom Institut f r Landespflege der Uni Freiburg in einem 20 Meter Raster mittels Bohrstock entnommen und im Labor unter sucht Mit diesen Daten wurde danach ber zwei Leitprofile die HELP Modellierung durch gef hrt 5 Ergebnis und Konsequenz f r die Ert chtigung der Rekulti vierungsschicht Das Ergebnis war dass die be
132. hren zu w ssern da ihre Wurzeln noch nicht in den immerfeuchten Bodenbereich reichen e Der lockere Einbau von B den mit guter Wasserspeicherf higkeit in Verbindung mit einer optimierten Bepflanzung reduziert den Sickerwasseranfall so erheblich dass Kosten f r aufw ndige Abflusskan le und R ckhaltebecken in vielen F llen eingespart werden k nnen e Die rechtzeitige Ausschau nach geeigneten Rekultivierungsb den und die fr hzeitige Einbeziehung eines Feldbodenkundlers mit bodenphysikalischen Kenntnissen ffnet die M glichkeit beim Bau der Rekultivierungsschicht kosteng nstig ein optimales Ergebnis zu erzielen 4 6 Abschlie ende Bewertung Im Falle der vorliegenden Deponie ist davon auszugehen dass die positiv bewerteten bodenchemischen Eigenschaften der Rekultivierungsschicht eine gute Voraussetzung f r hohe biologische Aktivit t und gute Mineralisierungsbedingungen bilden Auch wenn Einzel werte der bodenphysikalischen Untersuchungen die Anforderungen der Planungsvorgaben nicht erreichten wird die Rekultivierungsschicht gro fl chig ihre Funktionen erf llen Die Untersuchungsergebnisse belegen dass durch die Mischung unterschiedlicher zum Teil auch ungeeigneter nat rlicher Substrate eine funktionsf hige Rekultivierungsschicht herge stellt werden kann wenn auf der anderen Seite gro e Mengen eines schluffreichen Sub strates zur Verf gung stehen Auch hohe Grobbodenanteile sind bei einer Rekultivierungs schichtm chti
133. hstums als positiv zu bezeichnen Im Juni 2005 wurde im Umfeld der Sch rfe 1 3 und 5 erneut Sch rfgruben bis in 1 50 m Bodentiefe angelegt MAIER HARTH amp SAUER 2005 um das Bodengef ge anzusprechen Schurf 1 neu Schurf 3 neu Schurf 5 neu Erfasst wurde die Packungsdichte PD als der mit gef gekundlichen Feldmethoden ermittelte Grad der Kompaktheit bzw Lockerheit eines Bodenhorizontes DIN 19682 10 Die Packungsdichte wird in f nf Stufen angesprochen PD 1 sehr gering PD 3 mittel PD 5 sehr hoch Ab Packungsdichte 4 gilt ein Boden als lockerungsbed rftig die Durchwurzelbarkeit ist eingeschr nkt Weiterhin wurde ein besonde res Augenmerk auf die tats chliche Durchwurzelung gelegt die nach AG BODEN 2005 klas sifiziert wurde Die Abbildung 5 fasst die Ergebnisse der Gel ndebefunde zusammen B blingen 2005 103 Durchwurzelungsintensit t nach AG Boden 2005 01 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6 0 0 0 Grus Schuttgrus Schuttgrus 30 Vol 30 Vol 35 Vol PD 3 4 PD 3 4 PD3 T Schicht 50 50 en 3 E NNE Schicht O Schicht grenze grene NV 8 sr 2 Schuttgrus Schuttgrus Grus S 60 Vol 40 Vol 12 Vol 3 I PD 2 3 PD3 PD3 aa 100 100 100 I Schurf 1 neu Schurf 3 neu u Schurf 5 neu Plateau Plateau B schung Abbildung 5 Tiefenverteilung der in den Sch
134. hstums zeigen die Robinien auf der Deponie eine im Vergleich zum benachbarten Auenwald berlegene Wuchsleistung Dass die B ume auf der Deponie schneller wachsen l sst sich unter Ber cksichtigung der bodenkundlichen Ergebnisse nicht auf eine berlegenheit des Standorts zur ckf hren Vielmehr spiegelt sich hier die Konkurrenzsituation zu Nachbarb umen wider So wurde der Robinienbestand im benachbarten Rheinwald sehr viel dichter angepflanzt als die Auf forstungen auf der Deponie Die fr h eintretende Konkurrenz zwischen den einzelnen Baumindividuen hat im Altwald das Dickenwachstum gehemmt Dass das H henwachstum bis zum Alter von etwa 20 Jahren sehr kr ftig ist und dann allm hlich nachl sst zeichnet sich in beiden Best nden gleich ab Insgesamt war das Wachstum der Robinienbest nde auf der Deponie Neuenburg verglichen mit dem Referenzbestand als gut einzustufen Diese bisher guten Wuchsleistungen d rfen allerdings nicht ber die auf gro en Fl chen ung nsti gen Bodenbedingungen hinwegt uschen da die Robinie als Pionierbaumart auch mit schwierigen Standortsverh ltnissen zurecht kommen kann Die Waldbest nde sind mehrschichtig aufgebaut Baum Strauch und Krautschicht Wie Untersuchungen zur Grundwasserneubildung unter Wald belegen sind derart strukturierte Best nde im Hinblick auf die Minimierung der Sickerwassereintr ge sehr gut zu bewerten da sie die h chsten Gesamtverdunstungen aufweisen Interzeption und Transpiratio
135. ht entstehen die den Forderungen der Genehmigungsbeh rde entspricht Das Landesamt f r Geologie und Bergbau war w hrend der gesamten Planungs und Bau phase beratend und abschlie end als beh rdlicher Fremd berwacher f r die Qualit t der Wasserhaushaltsschicht t tig 4 2 Aufbau der Wasserhaushaltsschicht Im Plateaubereich im n rdlichen Teil der Deponie wurde ber einer Ausgleichs und Entgas ungsschicht aus Split und einem dar ber liegenden Schutzvlies eine Kunststoffdichtungs bahn KDB eingebaut Abbildung 4 Dar ber folgt ein Schutzvlies eine 30 cm m chtige Kiesdr nage aus Split 8 16 mm und ein Trennvlies 0 5 m Versickerungshorizont 1 50 m Wasserspeicherhorizont x or A 0 5 m Versickerungshorizont E p Trennvlies Re 0 3 m Drainageschicht Splitt 8 16 mm 2 1 50 m Wasserspeicherhorizont Schutzvlies und KDB 2 5 mm e 5 Ausgleichs und Entgasungsschicht Splitt 2 8 mm ber 8 16 mm gt profilierte Ausgleichsschicht profilierte Ausgleichsschicht Abfall gt 4 Abfall Abbildung 4 Aufbau der Abdichtungssysteme im Plateau und B schungsbereich Im gesamten B schungsbereich wurde auf Dichtungselemente verzichtet Stattdessen sollte die Wasserhaushaltsschicht eine besonders hohe nutzbare Feldkapazit t nFK aufweisen Der f r die Wasserhaushaltsschicht verwendete Boden entstammt einerseits der Aue des Reiffelbaches unterhalb der Deponie s dlich der B 420 Auen
136. iches Relief mit unterschiedlichen B schungs neigungen und l ngen kleineren Verebnungen und einer unregelm ig gestalteten Depo niekuppe auf Zu Beginn der Rekultivierungsplanung war ungef hr die H lfte der Fl che des BA I 3 2 ha mehr oder weniger dicht bewaldet auf 1 7 ha hatten sich ber Sukzession Grasbest nde und Staudenfluren unterschiedlicher Auspr gung angesiedelt 1 2 Klima in Neuenburg Das Gebiet der Stadt Neuenburg ist der naturr umlichen Unter Einheit Markgr fler Rhein ebene zuzuordnen Insgesamt gesehen geh rt die s dbadische Rheinaue zu den w rmsten und trockensten Gebieten Deutschlands Der Windschatten der Vogesen reduziert die Nie derschl ge vor allem in der westlichen Oberrheinebene und beg nstigt durch die niedrige Lage herrschen sonnenreiche warm kontinentale Bedingungen mit langer Vegetations periode Die langj hrige Niederschlagsverteilung zeigt ein schwach ausgepr gtes Sommermaximum trotzdem treten Trocken bzw D rrejahre f r die Vegetation regelm ig auf REIF 1996 Die meisten Niederschl ge werden von S dwest und Nordwinden herangebracht Langj hrige d h mindestens 30 j hrige Messreihen sind f r Neuenburg nicht verf gbar bei der ca 12 km n rdlich gelegene Station Hartheim Bremgarten ca 200 m NN fallen im langj hrigen Mittel 667 mm Niederschlag im Jahr die Jahresdurchschnittstemperatur betr gt 10 0 C Zur Beurteilung der Funktion der Abdeckschicht im Hinblick a
137. ierungsschichten wie mit dem Eintreten durchg ngig ges ttigter Bodenverh ltnisse nicht gerechnet werden Muss 40 t kN m 120 x 120 cm ohne Wasserzugabe abgeschert L 120 x 120 cm nach W sserung abgeschert 30 20 10 66 Scherkennlinien aus i 5 Rahmenscherversuchen 6x6 cm 0 0 10 20 30 40 50 60 o KN m Bild 8 Ergebnisse der Gro scherversuche im Vergleich mit denjenigen nach Bild 4 Auf der Grundlage dieser Untersuchungen konnten die erdstatischen Nachweise f r die Testfelder auf der Deponie Leonberg f r alle zu betrachtenden Scherfugen und Lastf lle erbracht werden Angesichts dieser im Labor erhaltenen Ergebnisse stellte sich aus der Sicht der bertragung in die Natur die Frage wie sich die Feuchtebedingungen die Dichteentwicklung sowie die Scherfestigkeitsentwicklung dort l ngerfristig konkret darstellt Zu diesem Zweck wurden verschiedene Messeinrichtungen in den Testfeldern installiert die nachfolgend vorgestellt werden 4 2 Versuchseinrichtungen f r Felduntersuchungen A Sackungs und Verschiebungsverhalten Zur Beurteilung des Setzungs und Verformungsverhaltens des locker gesch tteten Reku Substrats wurden in der Oberfl che insgesamt sechs Vermarkungen jeweils zwei in drei H henlagen der unter 1 2 7 geneigten Testfeldoberfl che eingebaut vgl Lageplan in Bild 9 Diese wurden im Zeitraum von Februar 2001 bis Dezember 2003 insgesamt f nfzehn Mal geod tisch eingemessen Dies erfolgte zun
138. ifizierte Rekultivierungsschichten 4 cm Kies Sand Gemisch 0 8 mm als wassergebundene Deckschicht KLR RSS AA VD ZKR SEE ST Z X IL 23 KR LL Entw sserungsschicht aus gebrochenem Material 16 32 mm d 30 cm Filter u Trennvlies 450 g m Klasse 4 dargestellt im M 1 2 5 Den IIS IT gt z A SELLS TEE EEE eb Pa lt 40 cm Frostschutzschicht S aus Recyclingschotter 0 45 mm G 12 52 NN 3 50 267 2 x F gt 16 07m NET y L Felsbruch o STIIT i SSKP QO 2020202020202020 material 0 200 mm US 090020202020 202020 f N RL 0 0 000009000 jo Sandwichbauweise EE202090902090209090209620 EEE 50 000050000050 0000000000050 KRA 0 O 080000200020000 CLA 505 gt RER 020000 0809020202000 CARTER A EESK O 0 00 20292 02 ET LLEREER Anspritzbegr nung EEE 9090999090902 0ER EEE EEE oo 9o9o9o ao EEE Z TAVAYA KRR 00 00 9 2 29 AOOO R M O N KLLLLS RE IL SS ELLE TA 5 SLE RTR IKKE 7 REED LTR TARZAN ALERE RIIS TATATA YAYA YAYATA YA YAYATA AYATA YAYATA TAATA LEE EEE TATATATA TATATA AVATA VA YATATA TaY YA YA VANA V ul er EEE OLE 1YAVAYAYAYAYAYAVAYAVAVA gt ER ILOLO SOA NPT ar RERRKRKERRKERRAUNN REEL 3RR N ER een AED ee EEE AN REED Felsbruchmaterial 0 200
139. ig luftf hrende Grobporen Luftkapazit t 3 6 16 3 Vol e Zu geringe Wasserdurchl ssigkeit 9 1 x 10 6 8 1 x 10 7 m s Die nutzbare Feldkapazit t des Oberbodens 19 6 21 4 Vol lag geringf gig ber die des Unterbodens 10 5 15 8 Vol um ein Drittel unter den Mindestanforderungen nach dem Qualit tssicherungsplan Hohe Rohdichten geringe Porenvolumina in Verbindung mit Luftkapazit tswerten die z T weit unter 5 Vol lagen k nnen die Durchwurzelungsdichte und tiefe behindern und damit die nutzbare Feldkapazit t des potentiellen Wurzelraumes begrenzen Der dichte Oberboden konnte durch die Einarbeitung des Kompostes innerhalb kurzer Zeit eine deutliche Auflockerung erfahren B blingen 2005 99 Die in den vorgenannten Untersuchungen ermittelten hohen Verdichtungen des Unterbo dens lie en jedoch bef rchten dass diese Schichten die ihnen zugedachte Aufgabe als Wasserspeicher und Pflanzenstandort langfristig nicht erf llen werden Im Plateaubereich empfahl das LGB daher eine maschinelle Tieflockerung die allerdings erst nach Abtrocknen der Bodenschichten bis zur Lockerungstiefe durchgef hrt werden konnte Der Unterboden weist nun bis zu dieser Tiefe eine lockere Struktur auf und die Roh dichte nahm von urspr nglich ber 1 9 g cm auf ca 1 6 g cm ab Porenvolumen und Luft kapazit t haben dadurch eine deutliche Erh hung erfahren 3 5 Empfehlungen Um eine Wiederverdichtung des aufgelockerten B
140. influss sie auf die Bodenbildung in den beiden unterschiedlich aufgebauten Testfeldern nehmen B blingen 2005 3 2 Bodeneigenschaften im U und K Feld kurz nach dem Boden einbau Anfang 2001 2 1 Makro und Mikrostruktur des Bodens Abbildung 1 zeigt die Entstehung der Bodenstruktur in den beiden Testfeldern K und U Im K Feld sind durch den lagenweise verdichteten Einbau drei verdichtete Horizonte entstan den Im U Feld wurde der Boden vom oberen Testfeldrand ausgehend in einer Schicht Vor Kopf von einer leichten Raupe D4 mit Moorkette eingeschoben Auch im U Feld entstan den Verdichtungen Diese konzentrierten sich aber auf den Oberboden und waren am oberen h ufiger befahrenen Rand des Testfeldes intensiver siehe auch Abbildung 5 Mit dem blo em Auge waren im Gel nde kaum Unterschiede zwischen den beiden Test feldern auszumachen Mit mikromorphologischen Methoden kann der Boden bei einer wesentlich st rkeren Vergr erung als im Gel nde betrachtet werden Diese Untersuchung erfolgte an ca 0 03 mm dicken D nnschliffen Aus den verdichteten Zonen des K Feldes und Stellen gleicher Tiefe im U Feld wurden im Mai 2001 Probenpaare entnommen Gemeinsam ist den D nnschliffen aus dem U und K Feld eine hnliche Farbe eine hnliche Korngr e Schluff Ton und das Vorkommen von Eisen Manganoxiden sowie von Tonbe lagen Diese Merkmale weisen darauf hin dass der Boden in beiden Feldern die gleiche Herkunft hat Die
141. it e hohe nutzbare Feldkapazit t nFK und ausreichende Luftkapazit t e g nstige Bodenreaktionen und ausreichende Verf gbarkeit von Pflanzenn hrstoffen e Best ndigkeit gegen Erosion e ausreichendes Infiltrationsverm gen und Unempfindlichkeit gegen Verschl mmung e unverdichteter Einbau von m glichst schluffreichem Material im trockenen Zustand e optimale Funktion nur bei angepasster Bepflanzung B blingen 2005 95 Die bodenphysikalischen Eigenschaften der B den h ngen stark von der Einbautechnik ab Folgende Einbauempfehlungen sind daher hilfreich F r den Versickerungshorizont ist bei mittlerer Lagerungsdichte eine nFK von ca 18 Vol und eine Luftkapazit t von mind 10 Vol anzustreben Bodenarten wie SI2 SI3 und SI4 nach Bodenkundliche Kartieranleitung 5 Auflage 2005 sind hierf r am besten geeignet Kompost gleichm ig aufgebracht und untergefr st verringert die Erosionsanf lligkeit beg nstigt die Humusbildung erh ht die nutzbare Feldkapazit t nFK und verbessert die Keimf higkeit Die nFK des Wasserspeicherhorizonts sollte bei ca 20 Vol und die Luftkapazit t ber 7 Vol liegen bei mittlerer Lagerungsdichte Hierf r eignen sich die Bodenarten Slu Su3 Su4 Uu Uls Us Ut2 Ut3 und Ut4 nach Bodenkundliche Kartieranleitung 5 Auflage 2005 Vor dem Einbau der B den ist eine Eignungspr fung durchzuf hren und ein Probefeld anzulegen das so zu bemessen ist dass die Einbauge
142. jegliche Angaben zum Aufbau und zu den Eigenschaften der Abdeckung Deshalb beauftragte die ALB das Institut f r Landes pflege im Jahr 1998 mit einer Bestandsaufnahme und Bewertung der Abdeckung und ihrer Vegetation Standortsgutachten inclusive Wasserhaushaltsmodellierung mit dem Programm HELP Die hierbei gewonnenen Daten sollten die Grundlage aller weiteren Entscheidungen und der Rekultivierungsplanung liefern 2 Standortsgutachten 2 1 Fragestellung und Untersuchungsumfang Die wichtigsten Fragen die mit Hilfe des Standortsgutachtens beantwortet werden sollten waren Siehe hierzu den Beitrag von W BURGER in diesem Band B blingen 2005 133 1 Wie ist die Qualit t der Abdeckung hinsichtlich ihrer Eignung als Standort f r Geh lzbest nde einzustufen Eine Rekultivierung kann nur erfolgreich sein wenn die Zielbest nde dauerhaft etabliert werden k nnen Hierf r ausschlaggebend ist die Beschaffenheit der Rekultivierungsschicht deshalb wurden die f r den Wasserhaushalt und die N hrstoffversorgung wichtigen Boden merkmale mit folgenden Methoden erkundet Bohrstockproben mit Handbohrer P rckhauer Bohrer fl chig in einem Raster von 20x20 m in aus gew hlten Bereichen 10x10m Leitprofile 7 Profile ca 1 Leitprofil ha Bodenarten Humusgehalt Profilschichtung Horizonte e M chtigkeit der Bodenabdeckung Die Bohrtiefe wird mechanisch durch gro e Steine unter Um standen auch durch hohe Lage
143. k rpers in die umgebende Landschaft sthetische Funktion Wobei im allgemeinen gilt dass eine Einbindung in die Landschaft umso besser gelingt je mehr ein Bewuchs den Vegetationsstrukturen der Umgebung anpasst wird Verst rkt hat sich in den letzten Jahren zum Anderen das Bewusstsein dass ein gut entwickelter Geh lzbewuchs die Grundwasser neubildung und damit die unter der Rekultivierungsschicht abzuleitende Sickerwassermenge wirksam minimiert Wasserhaushaltsfunktion Es besteht heute weitgehend Konsens einen Bewuchs als das oberste Element eines Oberfl chenabdichtungssystems anzusehen das eine wichtige Funktion bei der Wasserhaushaltsregulierung erf llt Unter entsprechenden klimatischen Randbedingungen j hrliche Niederschlagsmenge unter 650 mm Jahr kann sogar davon ausgegangen werden dass ein Bewuchs zusammen mit einer qualifizierten Wasserhaushaltsschicht so gut funktioniert dass keine Absickerung auftritt MAIER HARTH et al 2005 Dem Bewuchs kommt au erdem die Funktion zu die Rekultivierungsschicht und das Ober fl achenabdichtungssystem vor Witterungseinfl ssen und Erosion zu sch tzen Schutzfunk tion In diesem Zusammenhang spielt es eine Rolle dass durch den Bewuchs selbst keine Sch den an einer Oberfl chenabdichtung entstehen Hierzu sei angemerkt Sch den an Entw sserungs und Dichtungssystemen durch tief reichende Baumwurzeln bzw Besch digungen durch ausgehebeltes Wurzelwerk sind weitgehend ausgeschlossen we
144. kippt und mit einem Langarmbagger mit Humusl ffel glatte Schneide locker eingestreut Die abschlie ende Profilierung der jeweiligen Ober fl chen erfolgte mit einem Pistenbulli Die Baustra en wurden anschlie end wieder zur ck gebaut Aufgrund der positiven Erfahrungen in mehreren Probefeldern wurde der Unterboden im B schungsbereich mit einer Moorraupe vor Kopf eingeschoben Das L ssmaterial war sehr trocken und b te daher bei diesem Einbauverfahren nicht an Qualit t ein Aufgrund der nach unten abnehmenden Dichte und damit der Zunahme der Wasserdurchl ssigkeit des Bodens konnte so die Forderung des QS Plans einer nach unten zunehmenden Wasser durchl ssigkeit zur Vermeidung von Stauhorizonten grunds tzlich erf llt werden Im Nahbereich der Bermenwege wurde der Rekultivierungsboden mit dem Bagger einge streut 5 4 Untersuchungsergebnisse 5 4 1 Untersuchungsergebnisse Unterboden Korngr enverteilung An 17 entnommenen Proben wurde die Korngr enverteilung nach DIN 18123 bestimmt In Tabelle 3 sind die Ergebnisse als Bandbreite und Mittelwert getrennt nach den verschiede nen Entnahmestellen zusammengefasst Nach DIN 4022 ist der untersuchte Boden berwiegend als sandiger schwach toniger Schluff einzustufen Mit den ermittelten Ton Schluff und Sandanteilen des Feinbodens erfolgt eine Klassifizierung in die Bodenarten Uls sandig lehmiger Schluff bzw Ut3 mittel toniger Schluff Bei dem im Unterboden ein
145. ktion sind die empfohlenen Pflegema nahmen als Mindestpflege aufzufas sen Dass W lder auch ohne Pflege an einem Standort dauerhaft gedeihen k nnen muss nicht weiter betont werden Die Eigenschaft dass sie sich nahezu problemlos von selbst regene rieren soll als St rke dieses Vegetationstyps begriffen und ber cksichtig werden Denn ein einmal etablierter Wald wird auch ohne menschliches Zutun sehr lange Zeit bestehen blei ben und die ihm zugedachten Funktionen weitgehend erf llen Technische Komponenten wie Kunststoffdichtungsbahnen unterliegen der Alterung und damit einem fortschreitenden Verlust ihrer Funktionst chtigkeit Auf lange Sicht ist eine als Wasserhaushaltsschicht angelegte Rekultivierungsschicht zusammen mit einem gut entwickelten Bewuchs das bedeutsamste Element zur Minimierung des Sickerwasserzutritts in den Deponiek rper 5 2 Geh lzpflege zur Optimierung der Wasserhaushaltsfunktion Gestaltet man einen Deponiewald so sind neben den Bodenverh ltnissen der Waldzustand d h Aufbau und Baumartenzusammensetzung und die Art und Weise wie dieser Wald behandelt bzw gepflegt wird f r die Abflussbildung unterhalb der Rekultivierungsschicht relevant In Tabelle 3 sind einige Beziehungen zwischen der Abflussbildung und den Boden verh ltnissen und dem Waldzustand oberer Teil sowie der Abflussbildung unter Wald und der Waldbehandlung unterer Teil dargestellt W lder mit einer auf nat rlichen Standorten besonders hohen
146. lern wurden in den Lysimeterfeldern an den Messstellen Ua Ka und Uc Kc siehe Tabelle 2 und Abbildung 5 konventionelle Einstichtensiometer in den gleichen Bodentiefenstufen installiert Der Messbereich der Tensiometer reicht maximal bis ca 850 hPa Wasserspannung Es k nnen also nur Werte in nassem feuchtem und frischem Boden gemessen werden bei trocknem Boden wird der Messbereich berschritten Bildet sich im Boden eine Stauwasserschicht aus so kann der Druck dieser Wassers ule im Tensiometer auch negative Dr cke hPa Werte lt 0 hervorrufen Stauwasser Zur weiteren berpr fung der Stauwasserbildung wurden am Unterhang der Lysimeterfelder jeweils drei Piezorohre mit einem Durchmesser von 2 5 cm bis in 50 85 und 135 cm Tiefe installiert In diesen Piezorohren stellt sich dann wie in einem Brunnen gegebenenfalls ein Wasserspiegel des freien Bodenwassers ein der mit dem atmosph rischen Luftdruck im Gleichgewicht steht Seit Oktober 2005 wird in einem der Piezorohre der Wasserstand konti nuierlich aufgezeichnet Bodentemperatur Die Bodentemperaturen werden an den gleichen Messstellen wie die Bodenwasserspannung in der gleichen Tiefenabstufung gemessen Hierzu wurden in jedem Lysimeterfeld die Mess punkte a und c mit Thermosensoren in 25 50 85 und 135 cm Tiefe ausgestattet Bodenluft Auch der CO Gehalt der Bodenluft wird in den vier Tiefenstufen 25 50 85 und 135 cm an je zwei Messpunkten a und c in jedem Lysimeterfeld geme
147. ltanlagen Deponien oder Deponieabschnitten die nach Inkrafttreten dieser technischen Anleitung stillgelegt werden hat die zust ndige Beh rde eine Schluss abnahme nach Nummer 10 7 1 durchzuf hren Da der Altteil der Deponie Neuenburg zum Zeitpunkt des Inkrafttretens der TASi bereits rekultiviert war bat der Landkreis zu pr fen inwieweit Ausnahmen von der generellen For derung nach einer Oberfl chenabdichtung zugelassen werden k nnen Bei der Pr fung ob in konkreten Fall hinsichtlich Menge und Qualit t eine Gew sserbeein tr chtigung vorliegt wurden die Ergebnisse der im Rahmen des Deponiemonitorings durch gef hrten regelm igen Grundwasser berwachung sowie die hydrogeologische Gesamtsi tuation bewertet Schlussendlich kam man zum Ergebnis dass die Qualit t des Grundwassers in den ma gebenden Abstrompegeln keine wesentliche Beeintr chtigung aufweist Die Belastung des Grundwassers in den Abstrompegeln ist in der Vergangenheit stark zur ckgegangen und liegt nun wieder in hnlicher Gr enordnung liegt wie in den ma gebenden Zustrompegeln Bez glich der ins Grundwasser emitierenden Sickerwassermenge ist bei nicht basisabge dichteten Deponien nur schwer eine Aussage m glich Der Nachweis dass die Einsicke rungsrate von Niederschlagswasser und damit der Sickerwasserbildungsrate in einer Gr enordnung liegt die bei der gegebenen hydrogeologischen Situation zu keiner Gew s serbeeintr chtigung f hrt muss da
148. ltsschicht 2 1 Funktion Aufbau Einbauempfehlungen und Bepflanzung Werden die im Kap 10 4 1 4 d genannten Anforderungen Verwendung von kulturf higem Boden Schutz der Dichtung Minimierung der Infiltration von Niederschlagswasser Anwen dung von Wasserhaushaltsbetrachtungen der TA Siedlungsabfall konsequent umgesetzt sollte eine Rekultivierungsschicht im Wesentlichen folgende Funktionen erf llen 1 Infiltrationsminimierung des Niederschlags in das Entw sserungssystem bzw auf die Kunststoffabdichtung durch Speicherung und R ckhaltung der Winter und Starknieder schl ge und Bereitstellung des pflanzenverf gbaren Wassers in der Hauptvegetationspe riode d h e Maximierung der Verdunstung durch optimierte Speicherung pflanzenverf gbaren Wassers im Wurzelraum und e Reduzierung und Vergleichm igung der Dr nspende um die Entw sserungsschicht und die Vorfluter nicht zu berlasten 2 Pflanzenstandort d h e mechanischer Halt e Wasserversorgung und e N hrstoffversorgung f r die Pflanzen 3 Schutz der Oberfl chenabdichtung und gegebenenfalls der Dr nageschicht vor sch dlichen Einfl ssen d h e dem Einwachsen von Pflanzenwurzeln in das Dichtungs und Entw sserungssystem vorbeugen e Ausgleich von Wassergehaltsschwankungen die zu wasserdurchl ssigen Trocken rissen und Gef gebildungen f hren e Ausgleich von Temperaturschwankungen und Schutz vor UV Bestrahlung e ausreichend Raum f r w hlende und r h
149. ltung des Deponiek rpers festgelegt ist bzw gerade realisiert wird Zu diesem Zeitpunkt liegen Pl ne vor aus denen die Fl chen die f r eine Folgenutzung mit Geh lzbewuchs in Frage kommen 76 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten ermittelt werden k nnen Dazu sollen die Pl ne M 1 500 bis 1 1 500 neben topographi schen Informationen mindestens folgende Angaben enthalten Bauwerke mit Zufahrtswegen sowie Wege zur Erschlie ung des Gel ndes die dauer haft von Geh lzbewuchs freigehalten werden m ssen bzw zu denen mit Geh lzen aus betrieblichen Gr nden eine Mindestabstand einzuhalten ist Anlagen zur Oberfl chenentw sserung wie Gr ben Sch chte Verrohrungen Leitungen die ggf in der Rekultivierungsschicht untergebracht werden mit Angaben zur Funktion z B Entgasung und Verlegetiefe Leitungen die unter der Entw sser ungsschicht liegen sind nicht relevant und Fl chen die aus gestalterischen Gr nden von Geh lzen freigehalten werden sollen Es stehen damit die Informationen zur Verf gung die notwendig sind um die Fl chen abzu grenzen die prinzipiell f r einen Geh lzbewuchs in Betracht kommen ber weitere Anga ben wie zum Klima zur Lage und zur Exposition von potenziellen Geh lzfl chen lassen sich erste Aussagen zu geeigneten Baum und Straucharten treffen In dieser Phase wird auch schon ein Vorschlag zur Herstellung der Rekultivierungsschicht bzw Wasserhaushalts schicht unterbreitet Dies
150. m Deponieeingangsbereich besteht ein Steilbereich Hier wurde die urspr nglich extrem steile B schung durch den Bau entsprechender St tzkonstruktionen am B schungsfu in Verbindung mit einer Profilierung abgeflacht auf eine B schungsneigung von 1 2 5 In diesem Steilbereich mit einer Fl che von 0 7 ha wurde aus Standsicherheitsgr nden abwei chend von der Hauptfl che ein rein mineralisches Dichtungssystem ohne Kunststoffdich tungsbahn ausgef hrt In der gesamten Fl che wird oberhalb der Dichtschichten eine Rekultivierungsschicht aufge bracht Die Rekultivierungsschicht des Steilbereiches wurde durch einen ingenieurbiologi schen Verbau sog Buschlagenverbau gesichert Im Rahmen der Bauma nahme erfolgt weiterhin eine Teilsanierung der Sickerwasserab leitung und ein Ausbau des Entgasungssystems B blingen 2005 117 2 Kurzdarstellung der durchzuf hrenden Bauma nahme und Rahmenbedingungen f r den Buschlagenverbau 2 1 rtliche Situation Der nachfolgend dargestellte Lageplan zeigt die Situation vor Ort Ir i iF i 3 ii Depone Ellan obe Er Ten en EG Lege per se jeder sa per ppe Hr E ba mi e e re RATE ik 4 di i ih L Abbildung 1 Lageplan der Deponie Blumentobel Eine Besonderheit der Baustelle stellt der im Lageplan grau hinterlegte Steilbereich dar Hier bestanden vor Beginn der Arbeiten auf einer Fl che von ca 0 7 ha extrem steile B schun gen mit einer Neigung von stellenweise bis zu 1 1 5
151. material andererseits der B blingen 2005 101 nord stlich der Deponie gelegenen sog Schneider Halde Solifluktionsmaterial W hrend es sich bei dem so genannten Auenmaterial um einen homogenen Lehm bis Ton schluff handelt ist das Solifluktionsmaterial ein stark innomogenes gemischt grobk rniges Substrat das 1992 93 beim Bau des j ngsten Deponieabschnittes Nord abgeschoben und auf Halde gesetzt wurde Beide Substrate wurden im Vorfeld der Rekultivierung auf ihre Bodeneigenschaften hin untersucht Das f r den Speicherhorizont vorgesehene Auenmaterial war nicht in ausreichender Menge vorhanden und sollte daher aus Kostengr nden mit dem Solifluktionsmaterial verschnitten werden Um das geeignete Mischungsverh ltnis zu ermitteln erfolgten im Rahmen eines Qualit tssicherungsplans in einer ersten Phase die Eignungspr fungen f r die vorgesehenen Bodenmaterialien der Rekultivierung Anschlie end wurden Probefelder mit 3 verschiedenen Mischungsverh ltnissen hergestellt und aus bodenkundlicher Sicht bewertet PUSCH H Y HAMAD amp J WEIR 2002 VICK R 2001 Das Mischungsverh ltnis 1 3 Auenmaterial Soli fluktionsmaterial erbrachte unter Ber cksichtigung der Wirtschaftlichkeit die besten boden physikalischen Eigenschaften Tabelle 2 Aufbau der Rekultivierungsschicht Horizont Plateaubereich steilerer flacherer B schungsbereich B schungsbereich Versickerungshorizont 0 5 m 0 5 m 0 5 m Auf und Einbau Soli
152. mm 14 06 F 1 07m u mittlerer Lagerungsdichte Rekultivierungsschicht d 30 cm Humoser Ober bzw Mutterboden mittlerer Bodenqualit t nach bodenschonendem u unverdichtetem Einbau 10 cm berh hter Einbau Rekultivierungsschicht d 120 cm Unterboden Randbedingungen gem Bericht F G vom 20 07 2003 peA 18 79 T u Trennvlies 450 g m Klasse 4 dargestellt im M 1 2 5 ntw sserungsschicht aus gebrochenem Material 16 32 mm d 30 cm Schutzvlies gt 1200 g m dargestellt im M 1 2 5 KMD Sprendlingen Abschnitt I Schnitt Neigung 1 4 5 SCHIRMER UMWELTTECHNIK GMBH Abbildung 6 5 2 Regelaufbau im Bereich der Bermenwege Aufbau der Wasserhaushaltsschicht Das Oberfl chenabdichtungssystem wurde mit folgendem Regelaufbau dargestellt von unten nach oben hergestellt 15 cm mineralische Schutz und Auflagerschicht Kunststoffdichtungsbahn aus PE HD d 2 5 mm beidseitig profiliert sandrauh geotextiles Schutzvlies aus PE HD g 2 1 200 g m 30 cm Fl chendr nage 16 32 mm Trennvlies g 450 g m 1 2 m Unterboden der Wasserhaushaltsschicht 0 3 m Oberboden der Wasserhaushaltsschicht berh hter Einbau 0 4 m B blingen 2005 5 2 1 107 Unterboden der Wasserhaushaltsschicht F r den Unterboden der Wasserhaushaltsschicht kamen berlagerungsb den L ss aus den benachbarten Sandgruben zum Einsatz Nachfolgend sind die Anforderungen an den Unterbo
153. n Unter g nstigen Bodenverh ltnisse sind sie auch in ihrem Wurzelaufbau in der Tiefe strukturiert und k nnen dem Bodenwasserspeicher aus gr eren Tiefen Wasser entziehen Durchwurzelung Die Durchwurzelung in den einzelnen Profilen ergibt ein sehr unterschiedliches Bild Die Durchwurzelungstiefe schwankt zwischen 0 4 m und 1 2 m Hinsichtlich der Durchwur zelungsintensit t sind die Unterschiede ebenfalls sehr gro Die sandigen Substrate werden meist besser durchwurzelt Abbildung 1 Profil Nr 3 Bei den bindigeren Lehmb den ist durch das Aufbaggern ein k nstliches Makrogrobgef ge entstanden Hier folgt die Durch wurzelung fast ausschlie lich den k nstlichen Gef gegrenzfl chen w hrend das Innere der Aggregate noch nicht aufgeschlossen wird Abbildung 1 Profil Nr 4 Die Unterschiede in der Durchwurzelung spiegeln demnach die verschiedenartige Beschaffenheit der zur Abdeckung verwendeten B den ebenso wider wie beim Einbau bzw sp terer Befahrung verursachte unterschiedlich starke Bodenverdichtungen Die Wurzelaufgrabungen zeigen dass auch in k nftigen Waldgenerationen Pionierbaum arten eine Rolle spielen m ssen besonders in Plateaulagen wo die B den stark verdichtet sind Die Wurzelaufgrabungen weisen hinsichtlich der Besiedelbarkeit der Substrate durch B ume auf zum Teil stark wechselnde Verh ltnisse hin Es wurden keine Fl chen angetrof fen die f r einen Anbau von Wald nicht geeignet sind Zur Sickerwasserminimie
154. n KDB mit einer dar ber lagernden Rekulti vierungsschicht mit Wasserhaushaltsfunktion Wasserhaushaltsschicht aufgebracht Die nachfolgenden Erfahrungen basieren auf den Untersuchungsergebnissen des Fremd berwachers FEIN 2001 und der beh rdlichen Fremd berwachung des Geologischen Lan desamtes Rheinland Pfalz WOURTSAKIS amp MAIER HARTH 2001 3 2 Aufbau der Rekultivierungsschicht Die 1 50 m m chtige Rekultivierungsschicht besteht aus zwei Schichten dem Oberboden mit 0 30 m und dem Uhnterboden mit 1 20 m M chtigkeit Der Oberboden besteht aus sehr schwach bis schwach humosem carbonatreichem lehmi gem L ssmaterial welches einer Bauma nahme im benachbarten Wattenheim entstammt Das f r den Unterboden verwendete Klebsand Material das mit Planierraupen in zwei Lagen mit jeweils 0 60 m M chtigkeit eingebaut wurde entstammt der Abraumhalde der benach barten Eisenberger Klebsandwerke EKW Aus Standsicherheitsgr nden empfahl der Gut achter auf dem 1 3 geneigten B schungsbereich die untere Lage mit einer Vibrations schaffu walze leicht zu verdichten Damit sollte ein fester Verbund mit dem unterlagernden Trennvlies hergestellt und ein Abgleiten des Klebsandes verhindert werden 3 3 Entnahme der Bodenproben Zur Charakterisierung des Einbauzustandes der Rekultivierungsschicht wurden zwei bis drei Wochen nach dem Einbau und vor der endg ltigen Fertigstellung des Oberbodens Einfr sen des Kompostes drei Sch rfgrube
155. n Robinie dominierten W lder werden durch Pflegema nahmen zu einem weiteren Zielwaldtyp entwickelt 4 Qualit tssicherung der Erdbauarbeiten bei der Ausschreibung Die wichtigsten Aspekte bei der Qualit tssicherung der Erdbauarbeiten bei der Ausschreib ung waren die Beschaffung geeigneten Bodenmaterials und die Festlegung des Einbauver fahrens Die Ausf hrbarkeit der gesamten Ma nahme hing letztlich an der Beschaffung geeigneten Bodenmaterials Ein Teil des erforderlichen Bodens konnte bereits vorab durch den Auftraggeber gesichert werden Die Verf gbarkeit von geeignetem Bodenmaterial sollte f r die Auftragsvergabe eine ausschlaggebende Rolle spielen Deshalb wurden folgende Festlegungen getroffen 1 Die Eigenschaften des zu liefernden Bodenmaterials werden in einem Qualit tssicher ungsplan Erdarbeiten als Anlage zum Leistungsverzeichnis definiert 3 B blingen 2005 143 Der Unternehmer benennt die Entnahmestellen von geeignetem Bodenmaterial bei Ab gabe des Angebots Vor Auftragsvergabe sollten alle Nachweise ber die Bodenqualit t und verf gbarkeit vorgelegt werden werden Das Bodeneinbauverfahren sollte im Angebot genau beschrieben werden Im Qualit tssicherungsplan Erdarbeiten und im Leistungsverzeichnis wurden diese Fest legungen konkretisiert zu 1 Bodenmaterial Unterbodenmaterial mit Anteil Schluffkorn 2 40 Vol und Anteil Tonkorn lt 20 Vol aus den Bodengruppen 6 bindiger Boden oder Bodeng
156. n angelegt und aus den verschiedenen Material schichten und Lagen 0 0 3 m 0 3 0 9 m 0 9 1 5 m Proben in gest rter und unge st rter Lagerung entnommen und nach Standardverfahren untersucht Aus der untersten Lage des Unterbodens der Sch rfgruben 2 und 3 wurden f r die bodenphysikalischen Unter suchungen Proben sowohl aus dem oberen Bereich 0 90 1 20 m Tiefe als auch aus dem unteren Bereich 1 20 1 50 m Tiefe entnommen Die Klassifizierung der Bodeneigenschaften erfolgte nach der Bodenkundlichen Kartieran leitung KA 4 AG Boden 1996 98 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten 3 4 Untersuchungsergebnisse Das carbonat und schluffreiche Material des Oberbodens Abbildung 3 entspricht in seiner Textur nicht den Anforderungen des Qualit tssicherungsplanes Seine nutzbare Feldkapazi t t ist zwar bedingt durch den hohen Schluffgehalt hoch 19 6 21 4 Vol hat jedoch eine geringe Gef gestabilit t Es verschl mmt verkrustet und verdichtet sich leicht beim Aufschlag der Regentropfen in Hanglage ist eine erh hte Erosionsgef hrdung die Folge K mungslinie TET Eee Fa fiser a Abbildung 3 Kornsummenkurve Schurf 2 Der Unterboden war von 2 Tiefenbereichen abgesehen stark verdichtet und hatte deshalb folgende Eigenschaften e Zu hohe Rohdichte 1 6 2 0 g cm und effektive Lagerungsdichte 1 8 2 1 g cm e Zu geringes Porenvolumen 25 8 40 0 Vol e Zu wen
157. n dann verf gbaren Gesamtzeitraum von 80 bis 130 Jahren bekommt eine Vegetationsschicht die Gelegenheit sich auf dem diesbez glich optimierten Rekultivierungssubstrat voll zu entfalten und zu einem Hochwald mit Busch und Krautunterbau heranzuwachsen der zu einer maximalen Evapotranspiration bei tr gt Wenn man daran denkt dass keine wie auch immer geartete Dichtung ewig funktioniert sondern die Rekultivierungsschicht mit Vegetationsschicht eigentlich immer die Langzeit sicherung darstellt dann erscheint bei Einhaltung der o a Randbedingungen der Gedanke an eine einfache kontrollierbare Oberfl chenabdichtung nicht abwegig 4 Zusammenfassung Die Rekultivierungsschicht ist langfristig gesehen das wichtigste Element im Oberfl chen abdichtungssystem Sie hat als Langzeitbarriere sowohl die Aufgabe als Wasserhaushalts schicht als auch die als Gasoxidationsschicht zu versehen Die Aufgabe der Rekultivierungsschicht als Langzeitbarriere wurde bisher nicht erkannt oder nicht gew rdigt Die allgemein gehaltenen Anforderungen der TASi bez glich Schutzfunktion und Wasserminimierungsaufgabe nahm man zwar zur Kenntnis aber man zog keinerlei Konsequenzen daraus es wurden in der Praxis bisher kaum Anforderungen an den Aufbau der Substratschicht und ihrer optimierten Bepflanzung gestellt 10 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Das muss sich ndern Handreichungen daf r wie die Rekultivierungsschicht als Lang
158. n durch einen Hohlweg getrennt Sie wurde bis 1984 zun chst von der Stadt Neuenburg als Stadtdeponie und anschlie end vom Landkreis Breisgau Hochschwarzwald als Kreism lldeponie betrieben Die B schungs neigungen sind mit 1 1 75 bis 1 2 relativ steil Auf dem n rdlichen Teil des Deponieab B blingen 2005 127 schnittes hat sich ein teilweise dichter gut abgestufter Wald entwickelt Die restlichen B schungsfl chen sind mit B schen und vereinzelten Baumgruppen ebenfalls berwiegend dicht bewachsen Alleinig auf dem Plateau berwiegt der Grasbewuchs hier stehen einzelne B sche 3 Bewertung der Ist Situation In der TASi wird unter Nummer 11 2 1 f r Altanlagen im Sinne der TASi Folgendes geregelt Nach Verf llung eines Deponieabschnittes ist ein Oberfl chenabdichtungssystem aufzubringen Deponieoberfl chenabdichtungssysteme haben den Anforderungen f r Deponien der Klasse II nach den Nummern 10 4 1 1 Abs 2 ff 10 4 1 2 und 10 4 1 4 zu entsprechen Wenn gro e Setzungen erwartet werden kann bis zum Abklingen der Hauptsetzungen eine Abdeckung vorgenommen werden Die Abdeckung soll Sickerwasserbildung minimieren und Deponiegasmigration verhindern F r Deponieabschnitte die zum Zeitpunkt des Inkrafttretens dieser technischen Anleitung bereits rekultiviert sind sind Ausnahmen zul ssig wenn nachge wiesen wird dass das anfallende Sickerwasser hinsichtlich Menge und Qualit t zu keiner Gew sserbeeintr chtigung f hrt Bei A
159. n etwa linear ansteigen Die Verfor mungen am B schungsfu sind nahezu Null da sich hier die B schung mit dem urspr ngli chen Gel nde verschneidet Dieser Sachverhalt ist durch die mit 3 und 4 gekennzeichneten Linien des Diagramms im mittleren Teil von Bild 9 dargestellt Weiterhin wird hier angenommen dass die Verformun gen des Deponiek rpers die sich bekannterma en ber sehr lange Zeitr ume erstrecken w hrend des hier betrachteten Zeitraums kontinuierlich eintraten Unter diesen Vorausset zungen wurden die betreffenden vertikalen Verformungsanteile die aus den Verformungen des Deponiek rpers stammen ermittelt und von den gemessenen Verformungen der Test feldoberfl che abgezogen Diese korrigierten Daten sind in den Diagrammen von Bild 10 aufgetragen Der Vertikalanteil der sich aus den Horizontalverschiebungen eines Punktes an der B schungsoberfl che ergibt und nicht der Setzung der Reku Schicht zuzuschreiben ist wird in den Diagrammen durch die entsprechend der B schung geneigten Linien ber ck sichtigt Korrigierte u lem Verformungs verl ufe bzw Setzungen 0 0 0 20 20 20 cm cm cm Bild 10 Korrigierte Verformungsverl ufe des Testfeldes bzw Setzungen der Reku Schicht B blingen 2005 33 Die ermittelten Setzungen der Reku Schicht betragen somit zwischen ca 12 cm oben und ca 20 cm Mitte Die geringeren Setzungen im oberen Bereich resultieren aus der verfah rensbedingten gr eren Einb
160. nbau des Bodens notwendig 48 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten 4 Wurzeln und Regenw rmer in unterschiedlich aufgebauten Rekultivierungsschichten Das Vorkommen bzw die Verteilung von Regenw rmern und Wurzeln im Boden ist ein her vorragender Indikator f r die Qualit t eines Standortes So haben gut aggregierte und durchl ftete B den in der Regel eine tiefreichende Durchwurzelung und zahlreiche Regen w rmer Hingegen ist das Wurzelwachstum in verdichteten B den stark eingeschr nkt und es kommen in der Regel weniger Regenw rmer vor Die R hren von Wurzeln erst nach dem Absterben und von Regenw rmern haben prinzipiell Anschluss an die Bodenoberfl che Sie sind durch randliche Verfestigung dies gilt insbesondere f r Regenwurmr hren wesentlich stabiler als abiotisch gebildete Hohl r ume z B Frost oder Trockenrisse und auch viel dauerhafter als mit technischen Ger ten angelegte Hohlr ume siehe Tabelle 2 Aus diesen Gr nden wurde das Vorkommen von Regenw rmern und Wurzeln im Boden untersucht 4 1 Durchwurzelung von U und K Feld dreieinhalb Jahre nach dem Boden einbau Die Durchwurzelung des Bodens kann vor allem in gr erer Tiefe mit hinreichender Genauigkeit nur an Profilw nden in Aufschl ssen ermittelt werden Diese Methode ist dem entsprechend aufw ndig und destruktiv sie kann in den auf Langzeitbetrieb ausgelegten Leonberger Lysimeterfeldern nicht in beliebiger Zahl wiederholt
161. nd die Absickerungsraten des U Feldes meist langsam steigen und sinken treten im K Feld fter einzelne Tage mit erheblich h herer Absickerung auf e Das U Feld d mpft die Abflussspitzen in der Folge von Niederschlagsereignissen st rker als das K Feld Dies wird besonders im Oktober und Dezember 2004 sowie im Januar und Februar 2005 deutlich Nur im K Feld bersteigen die Abflussmengen einzelner Tage h ufig die Werte der vorangehenden oder folgenden Tage um ein Vielfaches Zum Bei spiel regnete es am 23 und 24 August 2004 insgesamt 21 7 mm die Absickerungsrate des U Feldes stieg in diesen beiden Tagen von 0 02 mm d auf 0 08 mm d die des K Fel des von 0 01 mm d auf 0 68 mm d N mm Absickerung mm d Oktober November G zember Abbildung 2 Tageswerte von Niederschlag N und Absickerung aus den Lysimeterfeldern U und K vom 1 Oktober bis 31 Dezember 2003 60 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten e Die maximalen t glichen Absickerungsraten der Lysimeterfelder unterscheiden sich nicht sehr deutlich so betr gt der h chste t gliche Abfluss gemessen am 16 03 05 aus dem K Feld 15 0 mm und aus dem U Feld 12 8 mm e Die Kurve der Differenz zwischen Absickerung U Feld und K Feld Abbildung 1 unten macht das unterschiedliche Abflussverhalten nochmals deutlich Die Abfl sse aus Lysi meterfeld U sind oft ber l ngere Zeitr ume geringf gig h her als die des K Feldes Kurve liegt im positiven Bereich
162. ne Einarbeiten von Hand auf die Bodenoberfl che aufgebracht um den Anteil organischer Substanz zu erh hen Bezogen auf eine Oberbodenschicht von 10 cm B blingen 2005 15 M chtigkeit ergeben sich so Humusgehalte um 4 Dieses Verfahren steht im Gegensatz zu dem in der Rekultivierungspraxis blichen Auftrag von humosem Oberboden Mit ihm wurde ein zus tzliches Befahren der Bodenoberfl che vermieden Weiterhin sollte es verhin dern dass sich die Durchwurzelung auf den humosen Oberboden konzentriert Die Rekultivierungssubstrate enthalten kein oder nur sehr wenig Carbonat Stufen carbo natfrei bis carbonatarm nach AG BODEN 1994 Sie sind sehr schwach sauer bis sehr schwach basisch und weisen pH Werte in CaCl zwischen 5 6 und 6 7 auf In Wasser wurden Werte zwischen 6 6 und 7 4 gemessen Abbildung 4 Die Leonberger Versuchsfelder im Juli 2005 von links Buschlagenfeld Lysimeterfeld K Lysimeterfeld U Die Leonberger Versuchsfelder wurden mit Ausnahme des Buschlagenfeldes Feld B sofort nach Abschluss der Erdbauarbeiten im Dezember 2000 mit 1 0 1 5 m hohen Heistern der Zitterpappel Populus tremula bepflanzt Nach der Geh lzpflanzung wurde Winterweizen Triticum aestivum als Erosionsschutz einges t Aufgrund der Jahreszeit kam keine andere schnellw chsige Kultur in Frage Im M rz 2001 wurde eine konventionelle Gr ser und Kr uter Saatmischung ausgebracht Im November 2001 wurden Linden Tilia platyph
163. ng anhand des Ergebnisses eines do meterversuches beschrieben Bild 2 Sr H Pa g em w nH 1 8 35 1 Pproctor E 1 7 _ SH 0 9 re S AS a _ 0 8 P gt 16 __ P wA co 3 en r een 2 ne A lm 97 E a 0 6 1 4 _ 2a te PREA E gut durch ee C Wenda wurzelbar f p 0 n H ja lt lt 0 5 13 a m 9 19 AA i di E 0 4 E iti 12 kritisch or E oo 10 0 3 11 i Z gt 02 B W sserung T E 0 1 PED In ur a 0 24 48 72 96 120 144 168 0 35 5 KN m Zeit Std gt Bild 2 Locker eingebautes Reku Substrat Zeitlicher Verlauf der Trockendichte der Gesamtporosit t des Wassergehaltes und des S ttigungsgrades w hrend eines Belastungsversuches mit anschlie ender Bew sserung B blingen 2005 25 Wie an den aufgetragenen Werten zu Versuchsbeginn zu erkennen ist lag die Ausgangstrockendichte bei pa 1 05 g cm entsprechend n 60 der Ausgangs wassergehalt bei etwa w 13 w hrend der Lagerung des Materials bis zum Einbau hat der Wassergehalt somit von urspr nglich 23 bis 25 durch Verdunstung messbar abgenommen und der relative S ttigungsgrad bei S 26 Unter den relativ geringen Belastungen die in Anlehnung an die kleinen Auflastspannungen in der 2 bis 3 m dicken Substratschicht im Feld mit Smax 35 kN m gew hlt wurden nahm die Trockendichte nur in Grenzen zu n mlich allein unter Last bis geg
164. ngsschicht sinnvoll erscheint und mit vertretbarem Aufwand tats chlich reali sierbar ist Als m gliche Einschr nkungen bei der Neugestaltung der Rekultivierungsschich ten wurden in Betracht gezogen e gut strukturierter Es kann R cksicht auf die vorhandenen ca 20 j hrigen Bewuchs mit stufigem Waldbest nde berwiegend Robinie genommen werden Aufbau die stellenweise bereits sehr gut vertikal strukturiert sind und eine hohe Transpirationsleistung erwarten lassen e B schungsneigung Nach BRAUNS et al 1997 sind locker gesch ttete Sub strate unter Wald bis zu B schungsneigungen von 1 3 standsicher Bei B schungsneigungen ber 1 3 muss dies f r den Einzelfall gepr ft und nachgewiesen werden e Raumbedarf am Eine Aufh hung der vorhandenen B schungen bedingt die B schungsfu Verlegung des B schungsfu es Bestehende Infrastruktur einrichtungen k nnen hierbei begrenzend wirken e Sichtschutzfunktion Entlang der u eren Deponier nder kann der vorhandene Wald aus Sichtschutzgr nden belassen werden 141 hen Planern Auf immung zwisc ie vorhan schung auf hung Bezug indem d SC tliche B le OS Leitprofil und westliche B ierung des erforderlichen Bodenauftrags hen RB I bis RB IV zugeordnet siehe Abbildung ial verst rkt wird Ausgehend von den Zielgr
165. nieabschnittes A VI der seit 1999 stillgelegten Kreism lldeponie Leonberg integriert Die Versuchsfelder sind nach S dosten exponiert Die mittlere B schungsneigung betr gt circa 1 2 7 Tabelle 1 Versuchsfelder zur Gestaltung von Rekultivierungsschichten Rekultivierungsschicht U 360m Unverdichtet d h ohne zus tzliche Verdichtung eingebaut K 360m nach konventionellem Verfahren dreilagig verdichtet D 180m unverdichtet Feld fur umfangreichere destruktive Versuche B 180m unverdichtet mit ingenieurbiologischem Verbau Buschlagen Wichtigster Bestandteil der Anlage sind die beiden GroBlysimeterfelder mit jeweils ca 360 m Fl che in die im Herbst 2000 die Versuchsvarianten e unverdichtet eingebaute Rekultivierungsschicht Feld U und e konventionell verdichtete Rekultivierungsschicht Feld K eingebaut wurden Die Felder Abbildung 1 sind analog zur TASV DEPVO aufgebaut die M chtigkeit der Rekul tivierungsschicht orientiert sich an g ngigen Empfehlungen 1 Am Fu der beiden Lysimeterfelder dient ein mit dem Untergrund verzahnter bindiger Randwall als Begrenzung zur Umgebung und als Auflager An beiden Seiten sind die Lysimeterfelder von jeweils circa 1 m hohen Trennd mmen aus mineralischem Dich tungsmaterial Proctordichte gt 95 begrenzt 2 ber diesen Aufbau wurde eine PE HD Kunststoffdichtungsbahn d 2 5 mm verlegt und verschwei t die seitlich und unterhalb auf die Trennd
166. nn eine Rekultivierungsschicht eine Dicke von mehr als 2 5 Meter aufweist Wie Untersuchungen an vom Sturm geworfenen ausgewachsenen Waldb umen Laub und Nadelb ume zeigten reichen ausgehebelte Wurzelballen und der dadurch gest rte Bodenbereich selten tiefer als 1 5 bis 2 0 Meter ALDINGER et al 1996 Inwieweit es bei der Planung und Gestaltung von Geh lzbewuchs auf Deponien m glich und sinnvoll ist berlegungen zu Nachnutzungen anzustellen die auf eine Gewinn bringende Bewirtschaftung von Geh lzbest nden abzielen ist noch wenig untersucht Auf die Ergeb nisse einer vom Bundesamt f r Naturschutz hierzu gef rderten Machbarkeitsstudie wird in Kapitel 5 3 dieses Beitrags kurz eingegangen 3 Planung von Geh lzbewuchs 3 1 Vorplanung Eine Unterscheidung zwischen Vorplanung und Planung wird hier unter Bezug auf den Zeit punkt zu dem planerische berlegungen ber einen k nftigen Bewuchs angestellt werden getroffen Der Begriff Vorplanung soll als Terminus f r das Anfertigen einer Konzeption oder Studie stehen in der Grundz ge einer k nftigen Begr nung dargestellt werden Der wesent liche Unterschied zur Planung besteht darin dass zum Zeitpunkt der Ausarbeitung der Vorplanung noch keine detaillierten Aussagen ber die tats chliche Gestaltung einer Begr nung oder die Art und Weise ihrer Ausf hrung getroffen werden k nnen Die Vorplanung f llt sinnvoller Weise in einen Zeitabschnitt in dem die endg ltige Oberfl chengesta
167. nzen kologische als auch geotechnische Gesichtspunkte ber cksichtigt werden mussten e Ermittlung der erzielbaren Trockendichten bei lockerem Substrateinbau sowie Kl rung der Dichteentwicklung unter statischer Belastung bzw bei Wasserinfiltration Prognose der zu erwartenden Setzungen zur Ermittlung der erforderlichen Auftrags h he beim Materialeinbau e Untersuchung des Scherverhaltens des locker gesch tteten Substrates mit geeigne ten Versuchstechniken im Labor e Nachweis der Standsicherheit f r ma gebende Scherfugen der Testfelder in Leon berg e berpr fung des Sackungsverhaltens der Rekultivierungsschicht im Feld e Entwicklung Bau und Einsatz einer Messtechnik zur berpr fung der aktuellen Scherfestigkeit in situ Aus dem umfangreichen Untersuchungsprogramm werden hier ausgew hlte Ergebnisse exemplarisch angef hrt 4 1 Laboruntersuchungen Bild 1 gibt einige kennzeichnende Gr en des Materials wieder aus dem die klumpigen Aggregate des Sch ttstoffes aufgebaut waren SCHLUFFKORN SANDKORN KIESKORN TON fein itte ro ein i grob fein itte grob f W Ausro Massenanteil a mit Korndurchmesser lt d in der Gesamtmasse p gt 0 25 25 1 0 001 0 002 0 006 0 01 0 02 0 n 0 1 0 5 i 6 1 6 er E r 100 Korndurchmesser d mm Bild 1 Kenngr en des Erdstoffes f r die Rekultivierungsschicht 24 Fach
168. ode Temperatur Aridit tsindex Verdunstung gr er kleiner Infiltration Sp tfrostgefahr 1 mindestens 1 Profil je ausgewiesener Standortseinheit Leitprofil durchschnittlich ein Profil je ha bei gr eren Fl chen einer Standortseinheit Tiefe 1 0 bis 1 5 m Probennahme in Tiefenstufen 0 20 20 50 und 50 100 cm ggf angepasst an Schichtenfolge 2 Probennahme in Tiefenstufen 0 20 20 50 und 50 100 cm ggf angepasst an Horizonte 3 nutzbare Wasserspeicherkapazit t nWSK syn nutzbare Feldkapazit t nFK Die endg ltige Zuordnung der Teilfl chen zu sog Standortseinheiten und deren Abgrenzung in Pl nen erfolgt anhand der ausgewerteten Bodendaten nach der Lage Relief Hangnei gung Exposition und den klimatischen Gegebenheiten Eine Standortseinheit ist dann eine Zusammenfassung von Fl chen die sich so hnlich sind dass die M glichkeiten einer Folgenutzung nicht wesentlich voneinander abweichen und die langfristig ann hernd gleiche B blingen 2005 79 Entwicklungsm glichkeiten hier f r Geh lzbewuchs bieten F r die Planung von Geh lzbe wuchs bew hrt hat sich eine Bildung von Standortseinheiten nach den Leitparametern Gr n digkeit und nutzbare Wasserspeicherkapazit t In Karten sollen durch zus tzliche Signaturen solche Fl chen gekennzeichnet werden auf welchen bei einer Begr nung mit ziemlicher Sicherheit Probleme zu erwarten sind Das sind Bereiche mit B den deren Grobbodenanteil
169. odens zu vermeiden sollte das Befahren mit schweren Fahrzeugen auch bei Pflanz und M harbeiten unterlassen werden Die Gefahr des Abgleitens berlagernder Schichten auf einbaubedingten Stauhorizonten in den B schungsbereichen l sst sich minimieren indem dort tieferwurzelnde langlebige B ume und B sche angepflanzt werden deren Wurzeln die durchl ssigen und geringdurch l ssigen Schichten auf nat rliche Weise miteinander vernageln 3 6 Abschlie ende Bewertung Aus bodenphysikalischer Sicht hat sich der schwach verdichtete Einbau von Klebsand nicht bew hrt Aufgrund seiner Gleichk rnigkeit neigt das Material zum Verschl mmen Die zahl reichen Niederschlagsereignisse w hrend der Einbauphase erschwerten den Einbau relativ trockenen Bodens Dadurch kam es trotz langer Stillstandszeiten zu unerw nschten Ver dichtungen insbesondere im Bereich der Baustra en Rutschungen wurden bis heute nicht beobachtet Bei den angepflanzten Geh lzen kam es vor allem auf der S db schung zu starken Aus f llen infolge Trockenheit Fege und Verbisssch den Abhilfe sollen Geh lzinseln mit inten siverer Bew sserung und verbessertem Schutz gegen Wildsch den bringen 4 Kreism lldeponie Meisenheim 4 1 Vorbemerkungen Die Deponie Meisenheim liegt im Kreis Bad Kreuznach etwa 1 5 km nord stlich von Meisen heim Der mittlere Jahresniederschlag betr gt 550 bis 600 mm Den Untergrund der Deponie bilden wechselgelagerte Gesteine Sand
170. ortsgutachten als Instrument des Qualit tsmanagements bei der Ausf hrung von Rekultivierungs und Begr nungsarbeiten anzuwenden Dadurch w re weitgehend sichergestellt dass bereits bei der Herstellung der Rekultivierungsschicht Belange des k nftigen Bewuchses beachtet werden und die Zusam menstellung eines Bewuchses angepasst an die tats chlichen Gegebenheiten eines Stand orts erfolgt Die f r einen Geh lzbewuchs auf Deponien beschriebenen Pflegema nahmen stammen aus der g ngigen Waldbewirtschaftung Entsprechend unkompliziert l sst sich deren Durchf h rung planen und organisieren Die Pflegeeingriffe sind als eine Art Mindestpflege zu betrachten Sie sind erforderlich wenn ein Geh lzbewuchs in Form eines Deponiewaldes langfristig so bestehen bleiben soll wie es f r eine optimale Minimierung der Abgabe von Sicherwasser aus der Rekultivierungsschicht erforderlich ist 7 Literatur LDINGER E SEEMANN D amp KONNERT V 1996 Wurzeluntersuchungen auf Sturmwurf fl chen 1990 in Baden W rttemberg Mitt Verein f r Forstliche Standortskunde und Forstpflanzenz chtung H 38 11 22 AG BODEN 1994 Bodenkundliche Kartieranleitung 4 Aufl 392 S Hannover AKS Arbeitskreis Standortskartierung in der Arbeitsgemeinschaft Forsteinrichtung 1996 Forstliche Standortsaufnahme 352 S Eching BAUMGARTNER A amp LIEBSCHER H J 1996 Allgemeine Hydrologie Quantitative Hydrolo gie Lehrbuch der Hydrologie Band 1 6
171. ozu Wasserhaushaltsbetrachtungen von Rekultivierungsschichten Die Rekultivierungsschicht ist eine wichtige Komponente im Oberfl chenabdichtungssystem von Deponien denn sie dient nicht nur als Tragschicht von Bewuchs sondern soll unter anderem als Wasserhaushaltsschicht Sickerwasserfl sse reduzieren und vergleich m igen Sie dient der nachhaltigen Umweltvorsorge denn im Gegensatz zu technischen Dichtungselementen bleibt ihre Funktion auf unbegrenzte Zeit erhalten Eine optimierte Rekultivierungsschicht als einziges Dichtungs Element k nnte zwar nur in niederschlags armen Gebieten die Absickerung von Niederschlagswasser praktisch vollst ndig verhindern sie reduziert die Absickerungsraten jedoch an fast allen Standorten deutlich Diese Erkennt nisse sind inzwischen allgemein anerkannt Der Wirkungsgrad der Wasserhaushaltsschicht ist neben dem Klima von den Eigenschaften des Bodens und der Vegetationsdecke abh ngig Der Substratqualit t dem Bodeneinbau der Bepflanzung und Vegetationssteuerung kommt somit eine gro e Bedeutung zu Z B BRAUNS et al 1997 B NECKE 2001 Um m glichst viel Wasser zu verdunsten ist ein stand ortgerecht aufgebauter Bewuchs meist Wald erforderlich der den Boden intensiv durch wurzelt und Bodenwasser auch aus gr erer Tiefe aufnehmen kann Hierzu muss die Rekultivierungsschicht besonderen Anforderungen gen gen insbesondere m ssen die Substrate m glichst locker gelagert sein z B B NEC
172. r nung nicht erzielt werden k nnen Durchgef hrt wird die Planung deshalb erst nach dem die Rekultivierungsschicht entsprechend den Empfehlungen der Vorplanung z B zu geeigneten B den und unter Ein haltung der technischen Vorgaben zum Bodeneinbau z B lockerer Einbau durch Verkippen in gr eren Abschnitten bzw im Ganzen fertig gestellt wurde Um die rtlichen Bedingungen zu erfassen wird die Anfertigung eines Standortsgutachtens in Anlehnung an die vom LANDESARBEITSKREISES FORSTLICHE REKULTIVIERUNG VON ABBAUST TTEN 2000 bzw von B NECKE 2000 f r die Planung der Wiederaufforstung von Materialentnahmestellen vorgeschlagene Methode empfohlen Hingewiesen sei auch auf Untersuchungen von B blingen 2005 i RICHTER et al 2001 bei denen mit derselben Methode eine bodenkundliche Bewertung einer tempor ren Oberfl chenabdichtung durchgef hrt wurde mit dem Ziel die berf h rungsm glichkeit in eine TA Siedlungsabfall konforme Abdichtung zu pr fen Im folgenden wird erl utert wie ein Standortsgutachten auf einer Deponie entsteht und wie anhand einer Erkundung vor allem der Bodenverh ltnisse eine Empfehlung von geeigneten Baum und Straucharten bzw zu Geh lzgesellschaften Zustande kommt 3 2 1 Erfassung und Bewertung der Standortsverh ltnisse Ausgegangen wird hier von dem Fall einer Deponie deren Rekultivierungsschicht aus Bodenaushub aus verschiedenen Baustellen der mehr oder weniger in wahlloser Folge angeliefert wu
173. r te unter realit tsnahen Bedin gungen eingesetzt werden k nnen Die fertig eingebauten Wasserhaushaltsschichten werden von Eigen Fremd berwacher und gegebenenfalls der beh rdlichen Fremd berwachung gepr ft Der Umfang der Kontrollparameter kann aus der Tabelle Eignungs und Kontrollpr fungen f r Bodenmaterial in Deponie Rekultivierungsschich ten des Landesamtes f r Geologie und Bergbau Rheinland Pfalz LGB entnommen werden www lgb rlp de F r die Auswahl der Materialien werden die nachfolgenden K rnungsb nder des LGB empfohlen Der Grobbodenanteil Korndurchmesser gt 2 mm sollte unter 30 Gew lie gen Steine mit einem Durchmesser gt 10 cm sind auszusondern H RA LA
174. r Wasserhaus haltswald zuk nftig nach einem entsprechend entwickelten Waldpflegeplan gepflegt 6 K nnen auch die Anforderungen der AbfAbIV und der DepV einge halten werden Nach Inkrafttreten der AbfAbIV und der DepV war weiter zu pr fen ob neben den Regelung en der TASi noch weitere Regelungen dieser Verordnungen Anwendung finden Die AbfAbIV ist in konkreten Fall nicht einschl gig da sie im Hinblick auf den Oberfl chen abschluss einer Deponie keine ber die Vorgaben der TASi hinausgehende ma gebende Regelungen beinhaltet B blingen 2005 129 Auch die Deponieverordnung DepV findet im Falle des Altteils der Deponie Neuenburg nach 1 Abs 3 die DepV keine Anwendung 7 Fazit Am Beispiel des Altteils der Deponie Neuenburg konnte gezeigt werden dass in einer niederschlagsarmen Region durch eine Optimierung der Rekultivierungsschicht und durch eine gezielte Entwicklung eines Wasserhaushaltswaldes die Einsickerung von Nieder schlagswasser erheblich reduziert werden kann Die gewonnenen Erkenntnisse dienen im Falle der Deponie Neuenburg auch als Basis f r die Planung des Oberfl chenabdichtungs systems der restlichen Deponieabschnitte Denn auch bei einer hierf r angedachten regelkonformen bzw gleichwertigen technischen Oberfl chenabdichtung sollte die Langzeitkomponente Rekultivierungsschicht in Verbindung mit einem Wasserhaus haltswald nicht vernachl ssigt und ihre langfristige und nachhaltige Wirkung als Bei tra
175. rchmischung von oberen mit unteren Bodenschich ten teils zu einer ver nderten Bodenreaktion Nat rlich gelagerte Wald B den weisen im Oberboden leicht saure Reaktionswerte auf so wie sie von den meisten heimischen Geh l zen bevorzugt werden pH 5 bis 5 5 Bei Rekultivierungsschichten treten hingegen immer wieder erh hte pH Werte auf was ab einer mittleren Alkalit t pH 8 dazu f hrt dass die Geh lzartenwahl stark eingeschr nkt ist Abbildung 2 Blick ber verschieden alte Vorwaldpflanzungen Im Vordergrund ca 5 6 Jahre alte Pflanzung mit Weiden Salix spec und Grauerle Alnus incana Im Hintergrund eine 8 9 Jahre alte gleichm ig mit Mehlbeere Sorbus aria berstellte Fl che Testfelder auf Rekultivierungsfl chen in einer Kiesgrube bei Radolfzell Beachtet man die aufgez hlten Erschwernisse bei der Begr nung von Rekultivierungs fl chen so ist verst ndlich dass man bei der Begr ndung eines Deponiewaldes zun chst mit einer Pflanzung von Pioniergeh lzen einem sog Vorwald beginnt Mit Geh lzarten besonders der Gattungen Erle Alnus spec Pappel Populus spec Weide Salix spec Birke Betula spec Vogelbeere Mehlbeere Sorbus spec und Kiefer Pinus spec lassen sich robuste Geh lzbest nde aufbauen vergleiche Abbildung 2 Ziel eines Vorwaldes ist vor B blingen 2005 83 allem die F rderung der Bodenbildung und die Milderung klimatischer Extreme G nstig auf die Bodenbildung wirkt sich z B das l
176. rchsetzte insge samt naturgem nur teilges ttigte Substratgef ge en gros einen h heren Scherwiderstand als der Boden im wasserges ttigt normal konsolidierten Zustand zu entwickeln vermag Ein Anteil an saugspannungsinduzierter scheinbarer Koh sion ist naturgem eingeschlossen B blingen 2005 29 t KN m2 25 Versuchsk rper 3 22 co 37 kN m Aero SEN bew ssert Versuchsk rper 2 21 v p lt gt 0 010 mm s o 17 5 kN m scher Feuchter Erdstoff bew ssert 1 9 W 24 8 Yo Vecher 0 010 mm s 17 15 13 2 Laststufe V 0 010 mm s scher 9 w 19 7 1 Laststufe 5 s 6 9 A en Versuchsk rper 1 scher 7 Naturfeuchter Erdstoff 3 w 19 unbew ssert Scherweg mm 10 40 80 120 160 Aufsetzen Kopfplatte u lt Start Laststufe 1 s 22 5 mm Ende Laststufe 1 s 26 4 mm Start Laststufe 2 s 37 mm Ende Laststufe 2 s 41 1 mm Ende Versuch 2 s 123 8 mm Ende Versuch 3 s 138 1 mm 140 Gesamtsetzung mm Bild 7 Arbeitslinien und Setzungsverhalten beim Abscheren im gro en Scherger t Vor diesem Hintergrund ist der Schluss erlaubt dass man auf der Basis von klassischen Rahmenscherversuchen an gest rt eingebautem Material bei der Wahl von B schungs neigungen anhand d auch f r locker gesch ttete Substrate nicht auf der unsicheren Seite liegt Dies gilt jedenfalls f r das im vorliegenden Beispiel untersuchte Material und solange 30 Fachtagung Qualifizierte Rekultiv
177. rchwurzelung des Bodens wird die Standsicherheit des Erdk rpers sp ter weiter erh ht 122 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Nach Erfahrungen der Forstlichen Versuchs und Forschungsanstalt Baden W rttemberg FVA B NECKE 2003 ist es durch den Einbau von Buschlagen auch bei steileren B schungen lt 1 3 m glich Rekultivierungsschichten locker zu sch tten Abbildung 6 Prinzipskizze Buschlagenbau 3 2 Einbau von Buschlagen im Steilbereich Als Auflage in der abfallrechtlichen Genehmigung f r die Oberfl chenabdichtung der Depo nie Blumentobel aus dem Jahr 2002 ergab sich die nachfolgende Forderung Die Anforde rungen an die Rekultivierungsschicht im Steilbereich sind zur Kl rung der sich zum Teil widersprechenden Belange aus den Standsicherheitsanforderungen sowie den Forderungen an einen f r Baumbewuchs geeigneten Standort mit den zust ndigen Forstbeh rden unter Beteiligung der Forstlichen Versuchs und Forschungsanstalt Baden W rttemberg FVA abzustimmen Im Zug dieser Abstimmungen mit den lokalen Forst mtern und der FVA wurde der Vorschlag der FVA zur Sicherung des Steilbereiches durch den Einbau eines Buschlagenverbaus vom Auftraggeber aufgegriffen und in der Ausschreibung der Bauma nahme mit aufgenommen Trotz Ausf hrung des Buschlagenverbaus wurde vom Standsicherheitsgutachter jedoch ein verdichteter Einbau der Rekultivierungsschicht gefordert Die B schungsneigung im betroffenen Be
178. rde aufgebaut ist Gem den Ergebnissen einer von der Forstlichen Versuchsanstalt Freiburg beauftragten Studie zur Anwendung des Standortsgutachtens auf Deponien WATTENDORF amp EHRMANN 2003 wird zu folgender Vorgehensweise geraten 1 Die gesamte aufzunehmende Fl che wird begangen wobei eine grobe Einteilung in Teilfl chen nach topografischen Merkmalen Lage von Wegen Bermen usw und nach dem Relief Ebene B schung Exposition erfolgt Ist f r einzelne Bereiche der Rekultivierungsschicht Material einheitlicher Herkunft verwendet worden bzw das Einbauverfahren bekannt soll vorrangig nach diesen Merkmalen eine Einteilung vor genommen werden 2 Je Teilfl che wird eine ausreichende Zahl von Bohrpunkten f r die bodenkundlichen Erhebungen mit dem P rckhauer Erdbohrstock bestimmt Die Zahl der Bohrpunkte richtet sich nach dem Ziel der Aufnahme die durchschnittlichen Bodeneigenschaf ten einer Einheit sowie die Gr enordnung der Abweichungen von den durchschnitt lichen Bedingungen m glichst exakt zu beschreiben 3 Die Bodenerkundung mit dem Erdbohrstock wird an den festgelegten Bohrpunkten durchgef hrt zum Umfang der Bodenansprache am Bohrpunkt siehe Kasten 4 Anhand der Auswertung der Bohrpunktkartierung wird die Abgrenzung der Teilfl chen berpr ft und ggf nach den vorherrschenden Bodenbedingungen unter Beachtung topographischer Merkmale und des Reliefs neu festgelegt Bei der Bildung von Einheiten ist zu beach
179. rdert Tabelle 4 Korngr enverteilung Oberboden Anforderung Oberboden aus den Mischung L ss Kom Flurst cken 64 und 65 post im Volumenverh ltnis 5 1 Gr Btkorn dmax lt 100 mm Fe a lt 30 O bis 1 i M 1 2 bis 7 i M 4 Fe a Kornfraktion gt 2 wi Feinbodenanteil 99 bis 100 i M 99 93 bis 98 iM 96 Anteil Kornfraktion lt 2 mm Tonanteil des Feinbodens 12 bis 17 14 bis 19 1 M 16 12 bis 14 i M 13 Schluffanteil des Feinbo 10 bis 40 66 bis 71 i M 68 58 bis 63 i M 59 dens Sandanteil des Feinbodens 43 bis 78 15 bis 18 i M 17 22 bis 27 i M 24 Bodenart nach DIN 4022 RE Vorwiegend U s t Vorwiegend U s t Bodenart des Feinbodens Sl4 Vorwiegend Ut3 Vorwiegend Uls nach 30 Bodenwasserr ckhalteverm gen und Luftkapazit t An 16 Proben sind die Parameter des Bodenwasserr ckhalteverm gens nach DIN ISO 11274 unter Einsatz eines Sandsaugtisches f r pF lt 1 8 und einer Druckmembranzelle f r pF gt 1 8 ermittelt worden Daf r wurden die im Baufeld ungest rt entnommenen Einzel proben mit der im Feld unmittelbar nach Einbau des Bodens vorliegenden Lagerungsdichte untersucht Nach den Untersuchungen liegt die nutzbare Feldkapazit t mit 23 2 3 3 ber der gem QSP geforderten nutzbaren Feldkapazit t von nFK gt 21 Die vereinbarte Toleranzgrenze der nutzbaren Feldkapazit t von 16 bis 17 Vol unmittelbar nach dem Einbau wurde mit
180. re nach dem Einbau 3 1 Mikrostruktur im Oberboden 3 2 Trockenraumdichte dreieinhalb Jahre nach dem Einbau April 2004 3 3 Eindringwiderst nde dreieinhalb Jahre nach dem Bodeneinbau April 2004 4 Wurzeln und Regenw rmer in unterschiedlich aufgebauten Rekultivierungs schichten 4 1 Durchwurzelung von U und K Feld dreieinhalb Jahre nach dem Bodeneinbau 4 2 Entwicklung der Regenwurmpopulation nach Bodeneinbau 5 Schlussfolgerungen Ausblick 6 Literatur 1 Einleitung Die Bodenstruktur hat wesentlichen Einfluss auf die Eignung eines Bodens als Standort f r Pflanzen und Tiere Umgekehrt wird die Bodenstruktur auch vor allem auf Fl chen auf denen keine permanente Bodenbearbeitung stattfindet wesentlich von Organismen gepr gt Bei einer Bodenumlagerung im Zuge einer Rekultivierung wird die urspr ngliche gewach sene Struktur eines Bodens zerst rt weiteren Schaden kann die Bodenstruktur durch Befah ren Verdichten im Zuge des Bodeneinbaus nehmen Im ersten Teil des Beitrags wird zum einen die Bodenstruktur kurz nach der Anlage des Ver suchsfelds beschrieben Zum anderen wird untersucht wie sich die Bodenstruktur dreieinhalb Jahre nach Anlage der Versuchsfelder ver ndert hat Dazu werden jeweils Mikrofotos der Bodenstruktur sowie Messungen der Trockenraumdichte und des Eindringwiderstands gezeigt Im zweiten Teil wird untersucht wie Wurzeln und Regenw rmer mit diesen ver nderten Bodenstrukturen zurechtkommen und welchen E
181. rebten Endm chtigkeit mit einem ber profil herzustellen Im vorliegenden Fall besa dieses die Gr enordung von 10 bis 15 der angestrebten Endm chtigkeit 6 Literatur MEIER J 1999 Entwurf eines Deponietestfeldes Diplomarbeit am Institut f r Bodenme chanik und Felsmechanik der Universit t Karlsruhe TH unver ffentlicht LANDESANSTALT F R UMWELTSCHUTZ BADEN W RTTEMBERG 1997 Forstwirtschaftliche Rekultivierung von Deponien mit TA Siedlungsabfall konformer Oberfl chen abdichtung Handbuch Abfall Band 13 Bezug ber JVA Mannheim Druckerei WATTENDORF P KONOLD W EHERMANN O HRSG 2003 Gestaltung von Rekultivie rungsschichten und Wurzelsperren Culterra 32 Schriftenreihe des Instituts f r Landespflege der Albert Ludwig Universit t Freiburg DIN 18 137 3 2002 Baugrund Untersuchen von Bodenproben Bestimmung der Scher festigkeit Teil 3 Direkter Scherversuch Beuth Verlag Berlin 36 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Bodeneigenschaften und Bodenleben in unterschiedlich aufgebauten Rekultivierungsschichten Otto Ehrmann Creglingen M nster Inhalt 1 Einleitung 2 Bodeneigenschaften im U und K Feld kurz nach dem Bodeneinbau Anfang 2001 2 1 Makro und Mikrostruktur des Bodens 2 2 Trockenraumdichten kurz nach dem Bodeneinbau Anfang 2001 2 3 Eindringwiderst nde kurz nach den Bodeneinbau Anfang 2001 3 Bodeneigenschaften im U und K Feld drei bis dreieinhalb Jah
182. reich betr gt 1 2 5 bei einer maximalen B sch ungsl nge von 50 m Die Ausschreibung der Ma nahme erfolgte in enger Abstimmung mit der FVA Freiburg Weiterhin erfolgte die Abstimmung der Gewinnung der ste der Lagerung und des Zeit punkts des Einbaus vor Ausf hrung zwischen Baufirma und FVA Gem Ausschreibung sollte der Einbau der Buschlagen gleichzeitig mit dem Einbau des Rekultivierungsbodens erfolgen Vorgabe war ein Einbau der Rekultivierungsschicht abschnittsweise von unten nach oben so dass jeweils Stufen entstehen die ber die gesamte M chtigkeit der Rekultivierungsschicht angelegt sind Dabei sollte die Zulieferung des Bodenmaterials ber die Oberkante der jeweils zuletzt hergestellten Stufe im Vor Kopf Einbau erfolgen Abweichend davon erfolgte der Einbau auf Wunsch der ausf hrenden Baufirma nach Abstimmung mit der FVA in der kompletten Lagenst rke auf der Gesamtfl che des Steilbe B blingen 2005 123 reiches Dabei wurde festgehalten dass das Risiko evtl Rutschungen in der Zeit zwischen Einbau der Rekultivierungsschicht und dem nachfolgenden Einbau der Buschlagen bei der ausf hrenden Firma liegt Der Einbau der Buschlagen erfolgte direkt nach Einbau durch Ein schneiden der erforderlichen Stufen mit direkter Belegung mit den sten Dabei wurde der Aushub der oberen Stufe jeweils zur Verf llung der bereits mit lebenden sten belegten unteren Stufe verwendet Abbildung 7 Einbau der Buschlagen 4 bis 7 Ap
183. renbildende Bodentiere Im Gegensatz zu herk mmlichen Rekultivierungsschichten sieht die Wasserhaushaltsschicht eine standortangepasste Optimierung des Systems Rekultivierungsschicht und Bewuchs vor die von der langfristigen Wasserhaushaltsbetrachtung ber die Auswahl der unter 94 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten schiedlichen B den incl Ber cksichtigung von eventuellen Recyclingmaterialien Berech nung der erforderlichen Bodenm chtigkeit die Gewinnungsverfahren den Transport und eine eventuelle Aufbereitung der B den die Einbauverfahren die Auswahl der optimierten Bepflanzung bis hin zur Bew sserung Pflege und Nachsorge reicht Der Aufbau der Wasserhaushaltsschicht sieht in der Regel einen ca 0 3 0 5 m m chtigen Versickerungshorizont O berboden und einen ca 1 5 m m chtigen Wasserspeicherhori zont Unterboden vor Abbildung 1 Gegebenenfalls sind Modellrechnungen zur Bestimm ung der M chtigkeiten hilfreich Mim mn Versicherungs SiS cm p E Hasscrapeicherh rlaont 159 170 cm Eekukerierungsschicht fvasserhsushalsschichk ac GM zu cm Abbildung 1 Aufbau eines Dichtsystems mit KDB und Wasserhaushalts BEE schicht in niederschlagsarmen Regionen bis ca 650 mm a www lgb rip de Damit die Wasserhaushaltsschicht die vorgenannten Funktionen erf llen kann muss bei ihrem Aufbau folgendes ber cksichtigt werden e ausreichende M chtigkeit und Durchwurzelbarke
184. rfen 1 neu 3 neu und 5 neu aufgenommenen Durch wurzelungsintensit ten Schichtgrenze Grenze zwischen Versickerungs und Was serhaushaltsschicht PD Packungsdichte Weiterhin Angabe der Grobbodenartun tergruppe mit gesch tztem Skelettgehalt gt 2 mm Schurf 5 neu zeigt den Idealfall der stetigen Abnahme der Durchwurzelungsintensit t mit der Tiefe so wie es auch auf nat rlichen B den zu erwarten ist Auf den beiden brigen Stand orten gibt es zwar gewisse Spr nge in der Tiefe alle Standorte sind aber nach einer Besto ckungszeit von etwa 2 5 Jahren bereits bis unterhalb von 100 cm Bodentiefe durchwurzelt obwohl der Skelettgehalt partiell bei bis zu 60 Vol im Unterboden liegt 4 5 Empfehlungen Zusammenfassend ergeben sich aus den auf der Deponie Meisenheim gemachten Erfah rungen folgende Empfehlungen e Sskelettreiche B den k nnen als Rekultivierungs bzw Wasserhaushaltsschicht einge setzt werden wenn sie mit schluffreichem Material vermischt locker eingebaut werden sowie ausreichend m chtig sind je nach Zusammensetzung mindestens 1 5 2 m e Sskeletthaltige B den reduzieren Erosion in B schungsbereichen und Verdichtung durch berfahrung e Vor der Materialsuche f r die Rekultivierungsschicht sollte anhand eines K rnungsban des der Sp ielraum f r geeignete Materialien aufgezeigt werden Dabei ist zu beachten dass die bodenkundliche Nomenklatur nur Korngr en bis 2 mm ber cksichtigt F r den G
185. rgenannten Forderung noch entsprochen werden Bereits nach einer Zeit von etwa 2 Wochen konnte ein deutliches Austreiben der Buschlagen beobachtet werden Abbildung 9 124 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Abbildung 8 Ansicht Steilbereich mit Buschlagen direkt nach Einbau Abbildung 9 Austreibende Buschlagen ca 2 Wochen nach Einbau 21 04 2005 B blingen 2005 125 Nach einem Zeitraum von etwa einem halben Jahr 28 10 2005 sind die Triebe der Busch lagen etwa 1 8 m hoch und stark begr nt Abbildung 10 Steilbereich mit Buschlagen ca 6 Monate nach Einbau Oktober 2005 3 3 Fazit Buschlagenbau Im vorliegenden Fall wurde die Rekultivierungsschicht auf der kompletten M chtigkeit ver dichtet eingebaut bevor der Buschlagenverbau durch nachtr gliches Einschneiden der ent sprechenden Arbeitsbermen hergestellt wurden Somit wurde die Standsicherheit der Rekul tivierungsschicht prinzipiell auch ohne Bewehrung durch Buschlagen nachgewiesen Auf Grund der Bewehrungswirkung durch die Buschlagen wird sich eine zus tzliche Verbesse rung der Standsicherheit im Steilbereich ergeben Durch das hervorragende Anwuchsverhalten der Buschlagen wird sich die bereits direkt nach Einbau der Buschlagen vorhandene Verbundwirkung in Folge des Wurzelwachstums innerhalb kurzer Zeit weiter verbessert haben Weiterhin ergibt sich auf Grund des schnellen Austreibens der Weiden ste eine optisch ansprechende Wirkung Neben
186. ril 2005 Die Stufen wurden in einem vertikalen Abstand von ca 2 0 m mit einer um ca 10 Grad nach innen geneigten Oberfl che angelegt Der Aushub der Stufen und die Wiederverf llung nach Einbau der Buschlagen erfolgte dabei durch die Baufirma mittels Kettenbagger die Belegung der Stufen dicht an dicht mit lebenden sten Weide wurde durch einen Subunternehmer durchgef hrt Die Stufen wurden mit triebf higen Weiden sten 4 j hrige Salix purpurea mit einer L nge von ca 1 5 m in einer Anzahl von 10 bis 12 St ck pro Laufmeter belegt Dabei erfolgte die Anlieferung in Bunden zu je 20 St ck mit einer L nge von 3 m Die verwendeten Weiden ste wurden dabei vom Subunternehmer geliefert und stammten aus eigenen Plan tagen Die 3 m ste wurden dann vor Ort halbiert und so auf die vorgesehene L nge von 1 5 m gebracht Nach der bauseits erfolgten Verf llung der Stufe ergab sich ein berstand der Zweigspitzen von ca 10 bis 20 cm L nge Bei einer L nge der Arbeitsbermen von insgesamt 1 100 m war eine Bauzeit von 4 Tagen f r das Einbringen der Buschlagen erforderlich Gute Anwuchserfolge bei lebenden sten h ngen stark vom Schnittdatum und nicht vom Zeitpunkt der Einpflanzung ab Die beste Zeit ist die Vegetationsruhezeit von der abge schlossenen Laubverf rbung bis zur beginnenden K tzchenbl te Werden ste dennoch im Laub geschnitten ist das Material sofort zu verbauen Die Ausf hrung erfolgte Anfang April 2005 Damit konnte der vo
187. robbodenanteil ist ein separates Anforderungsprofil zu erstellen z B Anteil max 30 Gew max Kantenl nge 10 cm 104 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten e Die Bildung von Stauhorizonten l sst sich vermeiden und damit die Gefahr von Rutschungen verringern wenn gerade im B schungsbereich die Rekultivierungsb den mit dem Langarmbagger oder mit leichten Moorraupen im Vorkopfeinbau aufgebracht werden Der lagenweise Einbau mit Planierraupen schafft Verdichtungshorizonte die nur schwer wieder zu beseitigen sind und Sch den verursachen k nnen e Werden zur Herstellung von Mischb den unterschiedliche B den in situ lagenweise auf gebracht sollte zwecks ausreichender Verzahnung und zur Verhinderung von Verdich tungshorizonten mindestens 10 cm in die unterlagernde Schicht gefr st werden e Kompost gleichm ig aufgebracht und untergefr st verringert die Erosionsanf lligkeit beg nstigt die Humusbildung erh ht die nutzbare Feldkapazit t nFK und verbessert die Keimf higkeit e Mit einer sofortigen Graseinsaat wird die Erosion weiter verringert und die Ausbreitung von Disteln und anderen Unkr utern minimiert e Wird die Mahd mindestens zweimal besser dreimal j hrlich durchgef hrt und die Geh lze freigestellt kann die junge Geh lzpflanzung besser bew ssert und die Ausbrei tung von Unkr utern und W hlm usen zum Vorteil der Anpflanzungen eingeschr nkt werden e Jungpflanzen sind in den ersten Ja
188. rung aus dem K Feld die des U Feldes Die Summenkurve des K Feldes verl uft fast gleichm ig um circa 10 mm ber der des U Feldes Erst im Herbst und Winter 2004 05 versickerte im K Feld deutlich mehr Wasser so dass der Unterschied im April 2005 bereits circa 90 mm betr gt An diesem Verh ltnis ndert sich w hrend des Sommers 2005 mit relativ geringen Absicke rungsraten nichts mehr Die Gesamt Absickerung zwischen 1 Juni 2003 und 30 Juni 2005 25 Monate betr gt im K Feld 340 5 mm und im U Feld 249 3 mm das sind circa 26 beziehungsweise 19 der Niederschlagsmenge in diesem Zeitraum 1312 mm Die Absickerung des Lysimeterfeldes U ist somit um 91 2 mm beziehungsweise 27 niedriger als die des K Feldes B blingen 2005 61 1400 1400 ww 1200 47 Ey Niederschlag NS 1200 1000 As U Feld 1000 800 AsK Feld 800 II H Z A s o AEE s 350 350 E ao o TT eT an oA Ts oo Anm so EP u m LTT TT Jordbro betr D BEHFOSE 50 i 50 0 u Hk len hd ee ee 0 J J A SON D JFMAM J JA N DJ FM AM J 2003 2004 2005 Abbildung 3 Summenkurven von Niederschlag und Absickerung aus den Lysimeterfeldern U und K vom 1 06 03 bis 30 06 05 Niederschlagsdaten DWD Station Renningen ab 1 01 2004 Station Stuttgart Echterdingen 3 3 Wasserversorgung der Pflanzendecke Die Absickerungsmenge aus der Rekultivierungsschicht h ngt wesentlich von der Verdun stung ab Dies setzt eine
189. rung kann die Robinie unter den gegebenen Bodenverh ltnissen durch die tendenziell gut ausgepr gte Durchwurzelung einen wertvollen Beitrag leisten B blingen 2005 137 Leitprofil 3 Leitprofil 4 Abbildung 1 Wurzelbilder von zwei Leitprofilen links das Profil mit den g nstigsten Bodeneigen schaften rechts ein Profil mit st rker verdichtetem Boden Rasterweite 10 cm 2 4 Ergebnisse der Wasserhaushaltsmodellierung Der f r den Wasserhaushalt der Deponie ma gebliche Parameter ist die Versickerung aus der Abdeckung Die Modellierung ergab f r die Jahre 1995 1997 und 1998 Sickerwasser mengen meist zwischen 200 und 250 mm j hrlich Demnach werden ca 67 72 des gemittelten Jahresniederschlags verdunstet Lediglich f r Profil Nr 3 wurde eine deutlich geringere Sickerwassermenge von durchschnittlich 124 mm berechnet hier werden dem nach 83 der Niederschl ge zur ckgehalten Dieses Ergebnis ist als Konsequenz aus dem sehr g nstigen Aufbau des Profils Nr 3 zu sehen Es hebt sich hinsichtlich Lagerungsdichte Gr ndigkeit und Durchwurzelung bis in 140 cm Tiefe siehe Abbildung 1 von den brigen Leitprofilen ab Die tiefreichende Ver dunstungszone und die g nstigen physikalischen Eigenschaften bedingen eine hohe Evapo transpiration und Wasserspeicherkapazit t wodurch die Versickerung reduziert wird Die Sickerwassermengen der drei modellierten Jahre unterscheiden sich entsprechend der
190. rungsdichten begrenzt Die ermittelte M chtigkeit entspricht damit nicht in allen F llen der gesamten tats chlichen M chtigkeit der Abdeckung sondern nur der Bodenschicht soweit sie mit dem Bohrstock durch drungen werden konnte e M chtigkeit des potentiellen Wurzelraumes physiologische Gr ndigkeit oder Durchwurzelbarkeit und Begrenzungsfaktoren des Wurzelwachstums Steine Dichte Reduktion M ll Weiterhin wurden aufgenommen e Carbonatgehalt e Dichte gesch tzt e Redoxmerkmale e Bodenart und Steingehalt e Durchwurzelungstiefe und intensit t Hier wurde vor allem die Durchwurzelung der Geh lze betrachtet e Trockenraumdichte Labor e nutzbare Feldkapazit t Labor e ges ttigte Wasserleitf higkeit Labor e bodenchemische Eigenschaften Labor pH Wert C Gehalt N Gehalt P Gehalt daraus abgeleitet Humusgehalt C N Verh ltnis 134 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Auf Wald Sukzessions und Ruderalfl chen kann die Artenausstattung ber kologische Zeigerwerte Hinweise auf wichtige Standortsmerkmale geben Deshalb wurde die spontane Vegetation des BA I fl chendeckend kartiert diese Leistung ist im blichen Ma nahmen katalog eines Standortsgutachtens nicht enthalten 2 Welche Bedeutung kommt der vorhandenen Vegetation bei der Sickerwasser reduzierung zu Die Bestandsaufnahme der Geh lzbest nde im Standortsgutachten erfasste e die Struktur der Best
191. ruppe 8 starkbindiger Boden nach DIN 18915 Humus organische Substanz lt 2 Vol ohne unverrottete oder nur teilweise verrottete organischen Anteile wie Pflanzenreste Kompost Holzh cksel u Steingehalt Korn gt 2 mm maximal 10 Vol maximale Korngr e Gr tkorn lt 100 mm Das Bodenmaterial muss die nat rlichen N hrstoffe enthalten Schadstoffgehalte und Eluatkonzentrationen d rfen die in Anhang 5 der DepVO definier ten Grenzwerte nicht berschreiten Oberbodenmaterial Mutterboden DIN 19731 mit den gleichen Eigenschaften wie der Unterboden jedoch mit Humusgenhalt gt 2 und lt 15 Vol zu 2 Nachweis der Verf gbarkeit Vorab Pr fung des Bodenmaterials in der Entnahmestelle durch den Bodengutachter des Auftraggebers Boden ist nach M glichkeit an einer oder nur wenigen Entnahmestellen zu gewinnen die eine m glichst gro e Menge einheitlichen Materials liefern um den Kontrollaufwand zu reduzieren vom Auftragnehmer gegebenenfalls zu liefernden Nachweise Pr fgr en sind K rnung Sieblinie Humusgehalt Schadstoffgehalte Bodenreaktion Kalkgehalt Eine laufende Eingangskontrolle des Materials w hrend des Baubetriebes war vorge sehen zu 3 Einbauverfahren Die Ert chtigung der Rekultivierungsschicht auf den B schungen sollte in folgenden Arbeits schritten erfolgen Nach Entfernen des Bewuchses wird der Oberboden mit den darin enthaltenen Pflanzen teilen Wurzeln usw mit einer Stockfr
192. rzeichnis f r den Rekul tivierungsboden die Verwendung von Material der Eignungsgruppen A und B gem Tabelle 2 der DIN 19731 vorgegeben Dies bedeutet B den mit den Bodenartenhauptgruppen des Feinbodens Schluffe Lehme Sande B den der Eignungsgruppe C Tone sind nicht zuge lassen Bez glich des Grobbodenanteils ist grunds tzlich Material der Eignungsgruppen a und b der Tabelle 2 der DIN 19731 Volumenanteil des Grobbodens bis 10 zu verwen den Es ist ein Gr tkorn von maximal 100 mm zul ssig Als oberste Schicht von 20 cm M chtigkeit ist Material aus Oberb den nach der Nr 3 2 der DIN 19731 zu verwenden Wei terhin ist die Verwendung von Bodenaushub aus regional anstehenden Vorkommen anzu streben Die bisher verwendeten B den mit den berwiegend vorkommenden Bodenarten hauptgruppen Schluff und Lehm sind in die Eignungsgruppe A einzustufen und entsprechen damit den gestellten Anforderungen Sande der Eignungsgruppe B treten standorttypisch nicht auf In der Praxis f hrt die auch aus wirtschaftlicher Sicht sinnvolle Vorgabe der Ver wendung regional anstehender B den die in der Umgebung der Deponie h ufig hohe Ton anteile besitzen zu gewissen Widerspr chen zu den zugelassenen Bodenarten So d rfte der Tonanteil einzelner Chargen grenzwertig sein B blingen 2005 121 Aus vegetationskundlicher Sicht war ein Einbau der B den mit m glichst geringer Verdich tung gefordert Dieser unverdichtete Einbau wurde auch von d
193. s den Erfahrungen in der Vergangenheit ist nicht damit zu rechnen dass Dichtungsele mente ber sehr lange Zeitr ume gewartet und repariert werden Wenn dem wirklich so ist dann stellt sich doch die Frage ob man nicht von vornherein auf die Dichtungselemente verzichten k nnte Im Folgenden will ich erkl ren warum das nicht sinnvoll ist 3 1 Die Rekultivierungsschicht als Abdeckung Die verf llten ersten Abschnitte zahlreicher Deponien wurden mit zum Teil sehr starken Bodenschichten abgedeckt Durch gezielte Bepflanzung oder durch nat rliche Sukzession hat sich im Laufe der Jahre eine mehr oder weniger geschlossene Pflanzendecke ausgebil det Mit Inkrafttreten der TASi ist zu pr fen ob die Abdeckschichten dieser Abschnitte belassen werden k nnen oder ob Oberfl chenabdichtungen nachger stet werden m ssen Ausnah men von der Abdichtungspflicht sind nur dann zul ssig wenn nachgewiesen wird dass das anfallende Sickerwasser hinsichtlich Menge und Qualit t zu keiner Gew sserbeeintr chti gung f hrt Bei nicht basisgedichteten Deponieabschnitten ist der geforderte Nachweis schwer zu f h ren Da grunds tzlich davon ausgegangen werden muss dass in Gebieten mit normalen Niederschlagsh hen um 750 mm a ein gro er Teil des Niederschlags durch die Abdeck 6 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten schicht hindurch zur Sickerwasserbildung beitr gt m ssen alle wesentlichen Randbedin gungen des Einzelf
194. schaft in Forschung und Praxis Band 122 263 280 BRAUNS J K KAST H SCHNEIDER W KONOLD P WATTENDORF amp B LEISNER 1997 For stwirtschaftliche Rekultivier amp ung von Deponien mit TA Siedlungsabfallkonformer Oberfl chenabdichtung Handbuch Abfall Band 13 97 S Anhang Karlsruhe DUNGER V 2001 Modellierung des Wasserhaushaltes von Systemen zur Oberfl chen sicherung von Deponien mit dem Deponie und Haldenwasserhaushaltsmodell BOWAHALD in EGLOFFSTEIN T G amp BURKHARDT Hrsg Oberfl chenabdicht ungen von Deponien und Altlasten Abfallwirtschaft in Forschung und Praxis Band 122 179 211 SCHROEDER P R amp K BERGER 2004 Das Hydrologic Evaluation of Landfill Performance HELP Modell Benutzerhandbuch f r die deutsche Version 3 4 berarb Aufl 90 S Institut f r Bodenkunde der Universit t Hamburg WATTENDORF P W KONOLD amp O EHRMANN Hrsg 2005 Rekultivierungsschichten und Wurzelsperren Culterra Band 41 268 S Freiburg B blingen 2005 13 Tee een ie Ba lee eR BI BIE LING Sehe hie Planung und Gestaltung von Geh lzbewuchs auf Deponien von Gerhard Schaber Schoor geb B necke Forstliche Versuchsanstalt Baden W rttemberg Freiburg Inhalt 1 Einleitung 2 Ziele von Geh lzbewuchs 3 Planung von Geh lzbewuchs 3 1 Vorplanung 3 2 Planung 3 2 1 Erfassung und Bewertung der Standortsverh ltnisse 3 2 2 Empfehlung geeigneter Baum und Straucharten 3 2 3 Planung eines D
195. se aufgefr st und mit der Raupe abgeschoben Die nunmehr neue Bodenoberfl che wird unmittelbar vor dem n chsten Arbeitsschritt bis in den Untergrund tief gelockert ca 60 cm Der Untermaterial wird unverdichtet eingebaut Das Material ist beispielsweise in der Gesamtm chtigkeit einem Zug bis zur geplanten Endh he Vor Kopf mit Raupe einzu schieben Es d rfen keine Zwischenschichten entstehen Das exakte Einhalten der 144 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten geplanten Endh he ist mit geeigneten Ma nahmen GPS Steuerung etc sicher zu stel len und wird von der Bauleitung laufend kontrolliert Die Anzahl der Befahrungen ist auf ein Minimum zu begrenzen insbesondere muss kein Planum der Bodenoberfl che her gestellt werden Alternative Verfahren konnten angeboten werden Die aufgetragene Bodenschicht wird mit einer Planierraupe mit Heckaufrei er Arbeits richtung quer zum Hang Arbeitstiefe ca 60 cm fl chig aufgelockert Die Bodenlocke rung darf erst unmittelbar vor dem Oberbodenauftrag ausgef hrt werden Es ist ein Ger t mit m glichst geringer Pressung Bodendruck zu w hlen die Befahrung ist auf das erforderliche Mindestma zu beschr nken Der auf der Baustelle zwischengelagerte Oberboden wird fl chig in einem Arbeitsgang mit leichter Raupe mit breiten Ketten verteilt Anschlie end Lockern und Einarbeiten in den Untergrund bis ca 30 cm Tiefe mit ange h ngter Scheibenegge oder hnlichem Ger
196. se staunasse Bedingungen die Folge Der anhaltend trockene Sommer 2003 Abbildung 6 unten l sst die unterschiedlichen Eigenschaften der Schichten im Profil deutlicher zu Tage treten Bis in circa 1 m Tiefe sind die h chsten Wassergehalte in und unmittelbar ber den Verdichtungszonen vorhanden Der Bereich zwischen den beiden oberen Verdichtungszonen ist in 64 und 78 cm Tiefe stark das hei t fast bis zum Permanenten Welkepunkt ausgetrocknet Hier haben die Pflanzen bereits im August das meiste Wasser verdunstet es steht ihnen nur noch wenig Wasser zur Ver f gung Bei Wiederbefeuchtung ab Oktober ndert sich dies bis Ende Dezember nur sehr langsam Die Wassergehalte steigen vor allem im Bereich in und ber der ersten Verdicht ungszone an Der unterhalb der obersten Verdichtungszone liegende Boden wird nur sehr langsam wieder mit Wasser ges ttigt Das Verhalten des K Feldes deutliche Absickerung vor Aufs ttigung des gesamten Bodenwasserspeichers siehe 3 2 1 legt die Vermutung nahe dass hier bereits auf der Sohle der ersten Verdichtungsschicht Wasser lateral aus der Rekultivierungsschicht abgef hrt wird 3 5 Fazit e Der lagenweise Bodeneinbau im K Feld f hrt zu Schichten unterschiedlicher Wasser s ttigung Vor allem im Winter entsteht auf den dichten Schichten Stauwasser Im Hinblick auf die Standsicherheit der Rekultivierungsschicht sollte dies vermieden werden Verdichteter Einbau kann sich somit bei Bodenarten mit niedriger
197. sentlichen Einfluss auf Streuabbau N hrstoffmineralisierung und Bodenstruktur haben bedeutet ihr weitgehendes Fehlen eine wesentliche Beeintr chtigung des Systems Boden und seiner nat rlichen Ent wicklungspotentiale Da nur mit einer langsamen Zuwanderung von au en zu rechnen war nach MARINISSEN amp VAN DEN BOSCH 1992 liegt sie bei weniger als 10 m Jahr wurden dann Regenw rmer gezielt mittels Grassoden aus einer regenwurmreichen Wiese ausgesetzt Positive Erfahrungen mit dem Aussetzen von Regenw rmern in regenwurmfreie B den wur den beispielsweise in neuseel ndischem Gr nland oder in neu angelegten niederl ndischen Poldern gewonnen HOOGERKAMP et al 1983 Entwicklung der Regenwurmpopulation nach dem Einbringen von Regenw rmern Nach dem Einbringen von Regenw rmern im Fr hjahr 2002 stiegen die Regenwurmbio massen im U Feld von 2 auf 45 g m und im K Feld von 0 auf 5 g m an Abbildung 11 Dies l sst sich nicht mit einer Vermehrung der schon auf der Fl che vorhandenen Regenw rmer erkl ren Zum einen ist die Zuwachsrate h her als alle dem Autor aus anderen Unter suchungen bekannten zum anderen wurde eine vorher nicht auf der Fl che gefundene Regenwurmart eingebracht und sp ter wieder gefunden Das Einbringen von Regenw rmern war also erfolgreich Die extreme Trockenheit im Sommer 2003 war f r die Regenw rmer auf den Versuchs feldern sch dlich und f hrte zu einem R ckgang der Regenwurmbiomasse Dabei gab
198. ssen 20 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten 2 3 Scherparameter und Setzungsverhalten Da Untersuchungen zum Scherverhalten unverdichteter Substrate bisher nur im Labor vor genommen werden konnten war es unerl sslich in der ersten gro technischen Umsetzung zu pr fen inwieweit die Ergebnisse der Laborversuche auf die realen Bedingungen in der Natur tats chlich bertragbar sind Aus diesem Grunde wurden am Institut f r Bodenme chanik und Felsmechanik eigens entwickelte und konstruierte Einrichtungen zur Ermittlung der Scherparameter Karlsruher Schertester in Testfeld U eingebaut Karlsruher Scher tester bestehen aus Stangen mit einer Anzahl von Scheiben die mit einem Drahtseil durch den Boden gezogen werden und dabei eine zylindrische Scherfuge erzeugen siehe Beitrag BIEBERSTEIN amp REITH in diesem Band Das Widerlager f r das Durchziehen und Abscheren entlang einer zylindrischen Scher fl che bildet ein verloren eingebetteter Stahlkasten in dem die Zugseile um 90 in die Ver tikale umgelenkt und durch Schutzrohre zur Gel ndeoberfl che gef hrt werden Zum Mess zeitpunkt wird der in situ Scherversuch unter Zuhilfenahme von Einrichtungen wie sie auch f r Ankerpr fungen verwendet werden durchgef hrt Unverdichtet eingebaute B den sind st rkeren Setzungen und Verformungen unterworfen als verdichtete B den Um das Ausma und den zeitlichen Verlauf dieser Entwicklung zu dokumentieren w
199. stehende Rekultivierungsschicht nicht fl chendeckend die erforderliche Wirkung aufwies so dass sie in Teilbereichen definiert nachgebessert werden muss Das Plateau welches nur einen geringen Bewuchs aufweist wird zun chst durch Auftrag von Erdaushub profiliert und mit einer verschwei sten PEHD Folie bzw Dichtungs bahn abgedichtet Auf dieser Folie wird eine 20 cm starke Entw sserungsschicht und dar ber eine den Vorgaben der Modellierung entsprechende Rekultivierungsschicht aufge bracht Das auf der Folie ankommende eingesickerte Niederschlagswasser wird gefasst und zwei Messsch chten zugef hrt in welchen die Wassermengen erfasst und in Datenlogger gespeichert werden Auf diese Art und Weise kann die Folienabdichtung als Gro lysimeter verwendet werden so dass hier in Verbindung mit den Wetterdaten eine Wasserbilanzierung vorgenommen werden kann Neben dem Anforderungsprofil an die Rekultivierungsschicht spielt aber auch der abgestufte Pflanzenbewuchs in diesem Gesamtsystem eine wichtige Rolle Hier konnte die Universit t Freiburg ihre Erkenntnisse im Zusammenhang mit der Untersuchung der Grundwasserneu bildungsraten unter W ldern einbringen Demnach besitzt der gro teils heute schon beste hende Wald eine fast optimale Funktion als Wasserhaushaltswald Auf dem Plateau wird nach Aufbringung der Rekultivierungsschicht ein hnlich strukturierter Wald gezielt entwi ckelt Um die Wirkung des Waldes auch langfristig sicherzustellen wird de
200. t 4 3 Entnahme der Bodenproben Im Juli 2002 beprobte das Landesamt f r Geologie und Bergbau sechs Sch rfe Die Sch rfe S1 bis S3 wurden im etwa 2 8 ha gro en n rdlichen Plateaubereich die Sch rfe S4 und S5 im steileren B schungsbereich sowie der Schurf S6 im s dlichen flacheren B schungs bereich Die Entnahme der Stechzylinder erfolgte vor der Einfr sung des Kompostes Die Proben zur Charakterisierung des Einbauzustandes der Rekultivierungsschicht wurden aus den verschiedenen Tiefenstufen in der Regel 0 0 5 m 0 5 0 9 m 0 9 1 3 m und 1 3 1 9 m in gest rter und ungest rter Lagerung entnommen und nach Standardverfahren untersucht 4 4 Untersuchungsergebnisse Von wenigen Ausnahmen abgesehen erf llte die Rekultivierungsschicht der Deponie Meisenheim die Vorgaben des Qualit tsplans Die B den weisen einen potenziellen Wurzel raum im Unterboden Wasserspeicherhorizont zwischen 170 und 185 cm und eine auf diesen Wurzelraum bezogene nutzbare Feldkapazit t zwischen 300 und 350 mm sehr hoch auf Lediglich Schurf 1 flacherer B schungsbereich verf gt ber einen Wurzelraum von 120 cm die nutzbare Feldkapazit t ist mit 231 mm dennoch als hoch einzustufen Es lagen keine Bodenverdichtungen vor Das Porenvolumen und die Luftkapazit t 5 0 15 7 Vol waren in der Regel g nstig Die bodenchemischen Kennwerte waren in allen Schichten hinsichtlich einer zuk nftigen Gef gebildung und eines zuk nftigen Pflanzen wac
201. tagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Das Sch ttmaterial dessen Aggregate Gr e bei max 32 mm im Ausgangszustand eine Trockendichte um pa 1 6 g cm entspricht ca 0 9 X Pproctor und einen Wassergehalt im Bereich w 23 bis 25 deutlich ber Wproctor 17 aufweisen wurde in m glichst lockerer Sch ttung sowohl in einem Gro dometer 51 cm Durchmesser als auch in einem gro ma st blichen Rahmenscherger t Probengr e b x Ix d 1 2 m x 1 2 mx 0 4 m auf das Setzungsverhalten unter Last das Sackungsverhalten unter Befeuchtung und das Scherver halten unter geringen Auflasten untersucht Vergleichsweise durchgef hrte Standard Rah menscherversuche an zur Flie grenze aufbereitetem Material haben einen Winkel der Gesamtscherfestigkeit von ds 30 ergeben Die Untersuchungsergebnisse bildeten die Grundlage der Vorgaben f r den Einbau im Feld und f r die Bewertung der Verformungen und der Standsicherheit in situ A Haufwerksdichte Setzungs und Sackungsverhalten Die Raumdichte trocken des lockeren Aggregathaufwerkes wurde in den verschiedenen Versuchen zu 1 0 lt pa lt 1 15 g cm bestimmt Gr enordnung der Porosit t bei n 60 Das Haufwerk wies demgem reichlich Makroporen auf die f r den Lufthaushalt und die Durchwurzelbarkeit besonders wichtig sind Stellvertretend wird das Verhalten des locker gesch tteten Substrates unter einer Belastung von o 35 kN m und anschlie ender Bew sseru
202. te zustand Umlagerungs Feuchtezustand nicht bindiger und Konsistenz bindiger B den eignung schwach bindiger B den lt 17 Ton gt 17 Ton trocken staubig bis schwach feucht optimal halbfest Probe wird bei Wasserzugabe dunkler feucht Finger werden etwas feucht tolerierbar Probe wird bei Wasserzugabe nicht steifplastisch dunkler ae stark feucht Wasseraustritt beim Klop ee UNZU i fen bis nass Boden zerflie t j Ermittlung der Konsistenz nach Bodenkundliche Kartieranleitung 5 Auflage Tab 17 S 115 durch einfache Feldansprache e Das Material sollte dabei von steifer bis halbfester Konsistenz sein Andernfalls muss es ausgebreitet und getrocknet werden Der Einbau im Winter und w hrend Regener eignissen ist nicht zul ssig War z B aus Witterungsgr nden ein Materialeinbau nur mit berverdichtung m glich so sind anschlie end geeignete Tiefenlockerungsma nahmen durchzuf hren e Lagenweiser Einbau ist zu unterlassen um Stauhorizonte zu vermeiden Deshalb emp fiehlt sich der Einbau mit Langarm bzw Teleskopbaggern oder Vor Kopf Einbau mit leichten Moorraupen max Bodenpressung lt 15 kPa e Baustra en m ssen in berst rke hergestellt und sp ter wieder abgetragen werden Sinnvollerweise werden Baustra en dort angelegt wo sp ter Versorgungswege ver laufen e Bei der Bepflanzung ist auf langlebige Bepflanzung mit hoher Interzeptionsleistung zu achten Tiefwurzler
203. ten dass die Fl chengr e nicht zu klein ausf llt Als g nstig f r die sp tere Gestaltung des Geh lzbewuchses haben sich Fl chen gt 0 3 Hektar erwiesen 5 Da einige bodenkundliche Merkmale in Bohrstockproben nicht oder nur unzureichend bestimmt werden k nnen werden mit Hilfe der Ergebnisse der Bohrstockerkun dungen die Lage von Bodenaufschl ssen Bodenprofile zur weiteren Bodenan sprache ermittelt Je Teilfl che reicht es in der Regel aus ein Profil aufzugraben und zu untersuchen zum Umfang der Bodenansprache am Bodenprofil siehe Kasten Umfang der Standortskartierung Bei der Durchf hrung der Bodenerkundung mit dem Erdbohrstock ist die M chtigkeit des potentiellen Wurzelraums auch physiologische Gr ndigkeit oder Durchwurzelbarkeit im Hinblick auf die sp tere Bewertung ein sehr wichtiger Parameter Zur Einstufung der Gr n digkeit AG BODEN 1994 m ssen Begrenzungsfaktoren des Wurzelraumes ber cksichtigt und erhoben werden wie gr ere Steine hohe Lagerungsdichten in Verbindung mit der 78 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Bodenart und Reduktionsmerkmale wie Grauf rbung die allerdings erst ein bis zwei Jahre nach dem Aufbringen der Rekultivierungsschicht erkennbar einsetzt Umfang der Standortskartierung Folgende Standortsfaktoren sind nach Einbau der Rekultivierungsschicht zu ermitteln zu beschreiben und in Kartenform darzustellen Lage Beschreibung und Abgrenzung nach der G
204. terschiede in der Vegetationsentwicklung zwischen den Lysimeterfeldern ist davon auszugehen dass die daraus resultierende unterschiedliche Verdunstung zurzeit noch einen geringeren Einfluss auf den Wasserhaushalt der Testfelder hat als die oben beschriebenen Prozesse 4 Wasserhaushaltsmodellierung 4 1 Klima in Leonberg Leonberg ist mit einem langj hrigen Mittel 1961 1990 der Jahresniederschl ge von 764 mm und einer Jahresdurchschnittstemperatur von 10 6 C den w rmeren Regionen Deutschlands zuzuordnen In den Jahren 2001 874 8 mm und 2002 889 0 mm fiel deut lich mehr Niederschlag als im langj hrigen Mittel Wie bereits erw hnt war 2003 ein au er gew hnlich trockenes Jahr mit nur 495 2 mm Die Verteilung der Niederschl ge ist in Leon berg unabh ngig von der Jahressumme recht konstant und betr gt circa 57 von Mai bis Oktober gegen ber 43 in der Zeit von November bis April 4 2 Modellierungsergebnisse und Messungen der Absickerung 4 2 1 Gesamt Absickerungsmenge des U Feldes F r den Zeitraum vom 1 August 2001 bis 31 Dezember 2003 berechnete HELP 509 mm Gesamt Absickerung BOWAHALD 424 mm Die im U Feld in dieser Zeit gemessene Absickerung betr gt insgesamt 626 mm Die Abweichung der Modellierungsergebnisse von den Messungen f llt damit recht deutlich aus HELP untersch tzt die Absickerung um 117 mm das entspricht circa 19 der Gesamt Absickerung BOWAHALD sogar um 202 mm circa 32 68 Fachtagung Qualifizi
205. tnahmezustand die bei der Anlieferung des Bodenmaterials bestimmt wurde so zeigen sich ebenfalls Unterschiede Die Trockenraumdichten im U Feld liegen etwas in 25 und 50 cm Tiefe beziehungsweise deutlich in 85 und 135 cm unter der Entnahmedichte Die Dichte im K Feld ist immer deutlich h her als bei der Bodenentnahme Im U Feld wurden also beim Bodeneinbau in der Summe Hohl r ume geschaffen im K Feld dagegen Hohlr ume vermindert Im U Feld gibt es einen deutlichen Tiefengradienten Der Boden wird von oben 25 cm Tiefe nach unten 135 cm lockerer Grund hierf r ist das Befahren des Ober bodens beim Einschieben der Rekultivierungsschicht Diese Art von Gradient ist g nstig weil der Oberboden viel leichter mechanisch gelockert werden kann und durch biotische und abiotische Prozesse eher Hohlr ume gebildet werden als im Unterboden B blingen 2005 41 Innerhalb eines Testfeldes gibt es ebenfalls deutliche Unterschiede Abbildung 5 e Die Trockenraumdichte ist umso h her desto n her am oberen Testfeldrand die Messstelle liegt Dies zeigt sich mit wenigen Ausnahmen beim Vergleich aller vier Messstellen und wird noch deutlicher wenn man jeweils die zeitgleich beprobten Messstellen a c und b d miteinander vergleicht e Diese Tendenz gilt sowohl f r den Ober als auch f r den Unterboden e Die Unterschiede zwischen Oberhang und Unterhang sind naturgem beim unver dichteten Einbau gr er als beim konventionell verdichteten
206. tt zur Rekultivierung verwendete Material Erdaushub und erdreicher Bauschutt ist aufgrund hoher Steingehalte und starker Verdichtung berwiegend wenig geeignet und besitzt oft ung nstige physikalische Eigenschaften Nur im Bereich der bewaldeten nordexponierten B schungen sind g nstige Bodenbedingungen geschaffen worden Die Wasserhaushalts modellierung ergab f r diese Standorte folgerichtig deutlich niedrigere Absickerungsraten Aus diesem Ergebnis wurde im Einvernehmen mit der Genehmigungsbeh rde die Zielvor gabe f r die Konzeption der Rekultivierungsplanung abgeleitet 1 Die Rekultivierungsplanung verfolgt das Ziel eine Reduzierung der Absickerung durch hohe Verdunstung auf nat rlichem Weg zu realisieren Hierzu ist auf m glichst gro er Fl che des Betriebsabschnitts I eine Rekultivierungsschicht mit Standortbedingungen zu schaffen die dem g nstigsten Profil mit den niedrigsten modellierten Absickerungsraten des Ist Zustandes entsprechen Die Wasserhaushaltsfunktion der Rekultivierungsschicht erfordert ebenso wie die Wiedereingliederung der Deponie in die Umgebung eine weit gehende Wiederbewaldung der Fl che 2 Die Planung soll in einem ersten Schritt gro ma st blich Bereiche des Betriebsabschnitts ausweisen die unter dieser Vorgabe den Anforderungen entsprechen nachzubessern oder g nzlich neu zu gestalten sind Von besonderer Bedeutung sind in diesem Zusam menhang folgende Fragen a F r welche Bereiche des BA
207. tung des Wasserhaushalts und der Durchwurzelbarkeit erforderlich sind Il Der Kuppenbereich der bisher nicht rekultiviert war musste von Grund auf neu gestaltet werden Ill Rekultivierte Bereiche die bereits jetzt die gestellten Anforderungen hinreichend erf llen Bewertungskriterien Die vorhandene Abdeckung Rekultivierungsschicht wurde in der Bestandsaufnahme im Hinblick auf die Funktionen Pflanzenstandort und Wasserhaushalt hier Minimierung der Absickerung bewertet Diese beiden Funktionen k nnen nicht unabh ngig voneinander gesehen werden siehe WATTENDORF amp B NECKE 1999 Zur Auswahl der ert chtigungsbed rftigen Bereiche wurden insbesondere als Kriterien die e nutzbare Wasserspeicherkapazit t und die e Durchwurzelbarkeit bzw tats chliche Durchwurzelung herangezogen da sie den Wasserhaushalt und die Qualit t der Abdeckung als Pflanzen standort ma geblich beeinflussen Andere Standorteigenschaften chemische Beschaffen heit usw spielen in Neuenburg im Vergleich hierzu eine untergeordnete Rolle Als realistische Zielvorgabe bei der Gestaltung der Rekultivierungsschicht wurden die Merk male von Leitprofil 3 der Bestandsaufnahme herangezogen da dieses Profil die mit Abstand geringsten modellierten Absickerungsraten aufweist nutzbare Wasserspeicherkapazit t nWSK 325 mm Durchwurzelungstiefe gt Tiefe der Verdunstungszone 140 cm Entsprechend der unter Kapitel 3 formulierten Fragestellung werden demna
208. uchsfl che November Bildbreite 45 mm Bildh he 75 mm 2003 Bildbreite 45 mm Bildh he 75 mm In diesem Abschnitt wird nur die Entwicklung des Oberbodens im U Feld betrachtet Verglichen wird die Mikrostruktur kurz nach dem Bodeneinbau mit der Situation nach drei Jahren November 2004 Kurz nach der Anlage der Testfelder Abbildung 7a liegt der ausgebrachte Kompost unver ndert auf der Bodenoberfl che Der Boden weist nur einen gr eren Hohlraum aber zahlreiche sehr kleine Risse auf Bei den letzteren handelt es sich um Frost oder Trocken risse Drei Jahre sp ter Abbildung 7b liegt schon deutlich weniger Kompost auf der Bodenober fl che er wurde von Organismen umgewandelt Reste des Komposts liegen in Form von runden Aggregaten auf der Bodenoberfl che Bei diesen handelt es sich um Regenwurm losungen Die Bodenoberfl che ist jetzt deutlich rauer dies f rdert Austauschprozesse zwischen Boden und Atmosph re Der Oberboden ist wesentlich hohlraumreicher als kurz B blingen 2005 45 nach der Anlage Auff llig sind zwei gro e Hohlr ume Es handelt sich dabei um eine quer und eine l ngs angeschnittene Regenwurmr hre Drei Jahre nach der Anlage haben sich im Oberboden also deutliche Ver nderungen erge ben Abiotische Prozesse Rissbildung und biotische Prozesse Abbau des Komposts Anlage von R hren durch Organismen sind gleicherma en daran beteiligt 3 2 Trockenraumdichte dreieinhalb Jahre nach dem Einbau April 2
209. uf die Minimierung von Sicker wassereintr gen in den Deponiek rper sind vor allem die Niederschl ge und ihre Verteilung von Bedeutung In Neuenburg liegen aus mehreren Gr nden g nstige Bedingungen vor 1 Die Jahresniederschl ge sind relativ niedrig gleichzeitig ist die Jahresdurchschnitts temperatur f r mitteleurop ische Verh ltnisse recht hoch 2 Auch die Verteilung der Niederschl ge ist g nstig denn der gr te Teil f llt w hrend der Vegetationsperiode wenn auch die Evapotranspiration H chstwerte erreicht Witterung in den Jahren 1995 1997 und 1998 F r die Modellierung des Wasserhaushalts siehe 2 4 wurden gezielt Jahre mit unterschied licher Niederschlagsmenge herangezogen Da erst seit wenigen Jahren in Neuenburg Klima daten aufgezeichnet werden wurden die Jahre 1995 805 2 mm Niederschlag nass 1997 677 6 mm trocken und 1993 733 5 mm durchschnittlich ausgew hlt Auch Daten des Instituts f r Meteorologie der Universit t Freiburg 132 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten hinsichtlich der Niederschlagsverteilung bestehen Unterschiede W hrend 1995 und 1998 jeweils ca 55 des Regens in der Vegetationszeit Mai bis Oktober f llt sind es 1997 sogar 62 bzw 421 mm Das Jahr 1997 ist vor allem aufgrund geringerer Niederschl ge au erhalb der Vegetationszeit trockener Im Vergleich mit den langj hrigen Mittelwerten kann davon ausgegangen werden dass f r
210. ufbau der Rekultivierungsschicht 3 3 Entnahme der Bodenproben 3 4 Untersuchungsergebnisse 3 9 Empfehlungen 3 6 Abschlie ende Bewertung 4 Kreism lldeponie Meisenheim 4 1 Vorbemerkungen 4 2 Aufbau der Wasserhaushaltsschicht 4 3 Entnahme der Bodenproben 4 4 Untersuchungsergebnisse 4 5 Empfehlungen 4 6 Abschlie ende Bewertung 9 Kreism lldeponie Sprendlingen Rhh 5 1 Vorbemerkungen 5 2 Aufbau der Wasserhaushaltsschicht 3 Materialgewinnung und Einbau 5 4 Untersuchungsergebnisse 5 5 Empfehlungen 5 6 Abschlie ende Bewertung 6 Ehemalige Industriem lldeponie Prael Sprendlingen Rhh f Literatur B blingen 2005 93 1 Einf hrung Die g nstigen lokalen Verh ltnisse Klima Angebot von Rekultivierungsb den f hrten bei Auftraggebern Planern und Beh rden in Rheinland Pfalz zu den berlegungen von der urspr nglich genehmigten Kombinationsoberfl chenabdichtung Tondichtung KDB mit minimaler Rekultivierungsschicht abzuweichen und stattdessen eine KDB mit Wasserhaus haltsschicht inclusive optimierter Bepflanzung bzw optimierte Rekultivierungsschichten vorzusehen sofern die Gleichwertigkeit nachgewiesen wird Nachfolgend werden die Erfahrungen beim Einbau von optimierten Rekultivierungsschichten und von Wasserhaushaltsschichten auf den Kreism lldeponien Eisenberg Meisenheim und Sprendlingen Rhh sowie der ehemaligen Industriem lldeponie Prael in Sprendlingen Rhn beschrieben 2 Das Konzept der Wasserhausha
211. und ffnungsweiten bezeichnet Gem Vorgabe der statischen Bemessung wurde ein Geogitter mit einer einaxialen Langzeitzugfestigkeit von 80 KN m verwendet Weiterhin waren die erforderlichen Scherparameter des als Verf llmaterial ver wendeten Bodens vorgegeben Es handelt sich also um ein dem Buschlagenverbau hnli ches Verfahren wobei f r die Bewehrung technische Produkte mit definierter Zugfestigkeit an Stelle lebender ste verwendet werden Die Au enhaut der Polsterwand ist mit einer Neigung von 60 mit begr nbaren Stahlgitterfrontelementen als verlorene Hilfsschalung hergestellt Im Bereich direkt hinter den begr nbaren Stahlgitterfrontelementen wurde lagenweise eine Schicht von ca 20 cm M chtigkeit begr nbarer Mutterboden leicht verdich tet eingebaut um den Bewuchs zu gew hrleisten i LJ l el ll ATI I ihi TU wi mi m T ei mma im n man F r a I m a Ta u m Em Abbildung 3 Einbau der Polsterwand B blingen 2005 119 Weiterhin war im Steilbereich oberhalb der Polsterwand eine Gabionenwand Drahtk rbe mit Steinf llung zur Abst tzung der Rekultivierungsschicht zu errichten Abbildung 4 Gabionenwand zur Abst tzung der Rekultivierungsschicht am Fu des Steilbereichs 2 3 Dichtungsaufbau Der im Steilbereich und im Kuppenbereich unterschiedliche Dichtungsaufbau ist in der nachfolgenden Abbildung dargestellt Oberfl chenabdichtungssystem Im
212. und in unteren Mittelgebirgslagen die h chste j hrliche reale Verdunstung aufweist BERGER amp SOKOLLEK 1997 Der f r eine wirk same Abflussverminderung erforderlicher Waldzustand wird nach 25 30 Jahren erreicht und kann durch eine entsprechende Waldpflege relativ einfach weiter entwickelt und schlie lich auf Dauer erhalten werden Au erdem ist nach einer Entwicklungszeit von 10 15 Jahren eine verglichen mit Gr nland nur noch sehr extensive Pflege erforderlich 1 2x im Jahr zehnt Ein an die Standortsverh ltnisse angepasster Wald weist eine geringe Anf lligkeit gegen ber biotischen und abiotischen Sch den auf und durch Nutzung entnommene bzw abgestorbene B ume wachsen durch nat rliche Verj ngung von selbst nach 84 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten 4 Begr nungsverfahren 4 1 1 Pflanzung und Ansaat Das blichste Verfahren zur Begr ndung von Geh lzbest nden ist die Pflanzung Die Dar stellung aller in Frage kommenden Methoden f hrt hier zu weit Grunds tzlich kann fest gehalten werden dass auf unproblematischen Standorten d h solchen die gewachsenen B den relativ nahe kommen einfache Verfahren wie Spalt oder Winkelpflanzung mit wurzel nackten Pflanzen gut geeignet sind Auf Rohb den ist die Lochpflanzung z B bei der Begr ndung eines Vorwaldes vorzuziehen Bei der Lochpflanzung l sst sich der Anwuchs erfolg durch W ssern und das Anbringen einer Mulchscheibe zum Schutz gegen
213. urden alle zwei Wochen mit TDR Sonden die Boden wassergehalte an vier Messstellen pro Lysimeterfeld sowie an je zwei Messstellen pro Lysi meterfeld mit konventionellen Tensiometern die Bodenwasserspannungen in 25 50 85 und 135 cm Tiefe gemessen Im August 2002 wurde zus tzlich ein Profil im unteren Teil des K Feldes mit zehn TDR Sonden zur Bestimmung des Bodenwassergehaltes best ckt Die Sonden sind in und zwischen den Verdichtungszonen des Profils angeordnet Einbautiefen 56 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten siehe Abbildung 6 um bei besonderen Witterungssituationen deren Wassergehalte zu messen Die Niederschlagsdaten f r die Wasserhaushaltsbetrachtungen stammen von der DWD Station Renningen 405 m NN die circa 3 km von der Versuchsanlage entfernt liegt Nur f r die Jahre 2004 und 2005 mussten Wetterdaten der circa 12 km stlich der Deponie liegenden DWD Station Stuttgart Echterdingen 371 m NN herangezogen werden 2 2 Wasserhaushaltsmodellierung Wasserhaushaltsmodellierungen von Deponie Oberfl chenabdichtungen mit Hilfe von Com puter Modellen dienen unter anderem dem Vergleich von Aufbauvarianten oder der Optimie rung von Dichtungssystemen Zur Wasserhaushaltssimulation von Deponie Oberfl chenab dichtungen wird heute meist das im Auftrag der US EPA entwickelte Programm HELP ver wendet Es liegt aktuell in der berarbeiteten und an deutsche Verh ltnisse angepassten Version 3 80D vor SCHROEDER
214. urden im U Feld sechs Messpunkte Vermarkungen je zwei in drei H henlagen siehe Abbildung 5 zur Dokumentation von Bodenbewegungen installiert Als Referenzpunkte um die Setzungen des gesamten Deponiek rpers zu erfassen wurden im Mai 2003 auch auf den Wegen ober und unterhalb der Testfelder Vermarkungen ange bracht B blingen 2005 21 22 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten Bodenmechanisches Verhalten und Standsicherheit unverdichteter Rekultivierungssubstrate A Bieberstein H Reith Institut f r Bodenmechanik und Felsmechanik Universit t Karlsruhe Inhalt 1 Einf hrung und Problemstellung 2 Bodenmechanische Untersuchungen an Rekultivierungssubstrat in locker gesch ttetem Zustand 2 1 Laboruntersuchungen 2 2 Versuchseinrichtungen f r Felduntersuchungen 3 Zusammenfassung und Ausblick 4 Literatur 3 Einf hrung und Problemstellung Beim derzeitigen Entwicklungsstand im Abfallsektor bzw im Deponiewesen in Deutschland stehen u a Fragen zur Langzeitwirksamkeit von Oberfl chenabdichtungssystemen im Vor dergrund Eine optimierte Rekultivierungsschicht mit entsprechendem Bewuchs kann hierbei einen wesentlichen Beitrag leisten Ein entscheidender Faktor f r eine dauerhafte Wirkung der Rekultivierungsschicht ist ein fortw hrender gut wasserzehrender Bewuchs der einen m glichst hohen Anteil des Nieder schlags an die Atmosph re zur ckgibt und damit die Sickerwasserbildung langfristig redu
215. wassers Die M chtigkeit der neu zu gestaltenden Rekulti vierungsschicht betr gt 2 m Hierzu sind geeignete Substrate und geeignete verdichtungs arme Einbauverfahren wie in Rekultivierungsbereich zu verwenden Rekultivierungsbereich Ill In diesem Rekultivierungsbereich sind vorl ufig keine Ma nah men vorgesehen da bereits ein gut ausgebildeter Waldbestand vorhanden ist Nach Aus f hrung der Ma nahmen in den Rekultivierungsbereichen II und IV wird gepr ft ob eine Ert chtigung erforderlich wird In einer Teilfl che sollten die vorhandenen l ckigen Robinienbest nde durch punktuelle Bepflanzung verbessert werden Rekultivierungsbereich IV 3 2 2 Bepflanzungskonzept Die Bepflanzung der neu rekultivierten Bereiche orientiert sich an den Anforderungen des Wasserhaushalts und der in Neuenburg zu erwartenden Standortbedingungen Es werden lichte gut abgestufte Waldbest nde mit ausgepr gter Kraut und Strauchschicht angestrebt Als Zielbest nde sind Stieleichen und Kiefernmischw lder vorgesehen Es sollen sieben Vorwald Typen f r unterschiedliche Standorte die schnell m glichst hohe Evapotranspirationsraten erreichen gepflanzt werden Im Schutz der Vorw lder werden in 20 30 Jahren die Zielw lder etabliert Die Best nde m ssen durch Z une vor Wildverbiss gesch tzt werden Als Zielw lder f r die neu rekultivierten Bereiche sind sechs standortabh ngig zusammen gesetzte Mischbest nde vorgesehen die vorhandenen vo
216. yllos Schwarzerlen Alnus glutinosa und Apfelb ume Malus sylvestris nachgepflanzt um die Bestandesentwicklung zu beschleunigen und abgestorbene Zitterpappeln zu ersetzen Weitere durch W hlm use und Besch digungen bedingte Ausf lle unter den Geh lzen wurden im M rz 2004 durch Spitzahorn Acer platanoides und Bergahorn Acer pseudo platanus ersetzt 16 Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten 2 Instrumentierung der Leonberger Lysimeterfelder Au er der Messeinrichtung f r die Abfl sse wurden die Lysimeterfelder entsprechend der Aufgabenstellung der Forschungsvorhaben mit weiteren Messeinrichtungen best ckt Tabelle 2 und Abbildung 5 Tabelle 2 Instrumentierung der beiden Gro lysimeterfelder U und K auf der Deponie Leonberg Anzahl der Messstellen pro Feld Position in der B schung sowie Tiefenstufen der einzelnen Messf hler Messgr e Lage Tiefenstufe cm Methode 25 50 85 135 In beiden Lysimeterfeldern U unverdichtet K konventionell verdichtet gt Bodenwassergehalt P gt TDR Punktmessung 4 nr E O v TDR Messkabel 10 m 1 gt O v gt Wasserspannung p Einstich Tensiometer 2 nr E 9 oO v gt Bodentemperatur 4 Thermometer 2 nr E Ov gt Bodenluft CO Gehalt 2 p Gaslysimeter nr He 0 v gt Stauwaser 4 so v Piezorohre In gt Nur in Testfeld U gt Schereigenschaften d In Situ Schertester z u Y OCEA MERNANI 6 a Bodenoberfl che Bewegungs Setzungspegel B blingen
217. zeit barriere aufgebaut werden kann gibt es inzwischen mehrere Bez glich der Wirksamkeit der Rekultivierungsschicht als Gasoxidationsschicht laufen zur zeit noch Untersuchungen die aber in der n chsten Zeit abgeschlossen sein werden Dann sind sicher auch Anforderungen an die Langzeitbarriere als Gasoxidationsschicht formulier bar Erfahrungen mit Gasmessungen an der Oberfl che von Rekultivierungsschichten haben schon in der Vergangenheit gezeigt dass selbst unspezifisch aufgebaute Rekultivierungs schichten ein hohes Methanoxidationspotential besitzen Die Rekultivierungsschicht als Langzeitbarriere ben tigt sehr viel Zeit f r ihre Entwicklung denn ihr wichtigstes Element hinsichtlich der Wasserminimierungsaufgabe ist ihre Pflanzen decke und die leistungsf higste Pflanzendecke in dieser Hinsicht ist der Wald Und der Wald braucht Zeit sich zu entwickeln Bis sich die Langzeitbarriere ausgebildet hat m ssen die Dichtungsschichten noch voll funk tionst chtig sein deshalb k nnen keine Abstriche an der Qualit t der Dichtungselemente zugelassen werden Auch dann nicht wenn eine sogenannte verst rkte Rekultivierungs schicht vorgesehen ist Denn jede Rekultivierungsschicht die die Mindestvorgaben der TASi bertrifft entspricht der TASi und ist nicht besser 5 Literatur Brauns J et al Rekultivierung f r forstliche Nutzung bei Deponien mit Regeldichtungen Forschungsvorhaben im Auftrag des Umweltministeriums Ba
218. ziert Neben einem weitreichenden Speicherverm gen erfordert dies eine m glichst optimale Durchwurzelbarkeit des als Rekultivierungsschicht aufzubringenden Substrates Dies setzt neben einer ausreichenden M chtigkeit eine m glichst geringe Lagerungs Dichte des betreffenden Bodens voraus Dieser pflanzen kologischen Forderung nach geringer Ver dichtung steht gew hnlich die Bedingung ausreichender Verdichtung zur Gew hrleistung der Standsicherheit entgegen In einem Gemeinschaftsprojekt verschiedener Institutionen ist anhand eines Testfeldsystems mit unterschiedlich hergestellten Teilfeldern vergleichend dem Verhalten von reichlich 2 m m chtigen Rekultivier amp ungsdecken nachgegangen worden Die Untersuchungen betrafen neben den mechanischen Aspekten die Fragen des Wasserhaushaltes und der Bewuchs entwicklung Im vorliegenden Beitrag werden die bodenmechanischen Fragestellungen insbesondere bei unverdichtetem Einbau des Rekultivierungssubtrates behandelt speziell das Sackungs und Scherverhalten des hier verwendeten in den Testfeldern auf der Kreism lldeponie Leonberg Landkreis B blingen eingebauten L lehms B blingen 2005 23 4 Bodenmechanische Untersuchungen an Rekultivierungssubstrat in locker gesch ttetem Zustand Im Rahmen der Untersuchungen an regional verf gbarem L lehm am Institut f r Bodenme chanik und Felsmechanik der Universit t Karlsruhe TH standen folgende Problempunkte im Vordergrund wobei sowohl pfla
219. zu denen beispielsweise auch Leguminosen Kr uter der Trocken rasengesellschaften und einige Arten der Ruderalflora geh ren sind zu vermeiden Am besten geeignet ist eine Waldbepflanzung bestehend aus B schen und B umen die ein mehrstufiges Bl tterdach aufweisen und die gesamte Bodenschichtm chtigkeit mit Wurzeln erf llen Ein hoher immergr ner Anteil vor allem an Nadelb umen tr gt zu einer ganzj hrigen Minimierung der Grundwasserneubildung bei B ume mit Pfahlwur zeln oder hoher Wurzelenergie sind zu vermeiden e Weitere Hinweise und Empfehlungen sind den GDA Empfehlungen E 2 30 Modellier ung des Wasserhaushalts der Oberfl chenabdichtungssysteme von Deponien E 2 31 Rekultivierungsschichten Entwurf E 2 32 Gestaltung des Bewuchses auf Abfallde ponien Entwurf MELCHIOR 2001b und MELCHIOR amp CLAUSSEN 2005 zu entnehmen B blingen 2005 97 3 Kreism lldeponie Eisenberg 3 1 Vorbemerkungen Die Kreism lldeponie Eisenberg liegt s dwestlich der gleichnamigen Ortschaft Eisenberg in der Vorderpfalz ca 15 km s d stlich von Kirchheimbolanden Die mittlere Niederschlags summe liegt in dieser Region bei ca 600 mm a Die Grundfl che des Deponiek rpers betr gt ca 5 5 ha Im Fu bereich der Deponie b schungen erfolgte bereits 1989 eine Abdeckung mit einer mineralischen Oberfl chenab dichtung Rekultivierungsschicht und Begr nung Auf der Restfl che von ca 2 75 ha wurde im Jahre 2000 eine Kunststoffdichtungsbah

Fachtagung Qualifizierte Rekultivierungsschichten - Albert

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