PFClean

Innovatives modulares System zur nachhaltigen Reduzierung von PFAS-Kontaminanten aus Boden und Grundwasser

 

Kurzbeschreibung

Die Stoffgruppe der per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS) stellt derzeit eine der größten Herausforderungen für die nachhaltige Grundwasserbewirtschaftung dar. Experten gehen bundesweit von mindestens 9.000 Punktquellen (hauptsächlich basierend auf Feuerlöschschäumen) und von mehreren tausend Hektar flächenhafter PFAS-Verunreinigungen aus. Sind die PFAS erst in den Wasserkreislauf gelangt, werden diese dort verbleiben („forever chemicals“) und im Grundwasser nicht, wie die meisten anderen Schadstoffe, nach und nach mikrobiell abgebaut. Grundwasserverunreinigungen enden somit ohne weitere Behandlung lediglich durch natürliche Verdünnung oder durch den Übertritt in Oberflächengewässer.

In diesem Projekt wird das Verhalten von PFAS im Untergrund, mögliche Umwandlungsprozesse sowie insbesondere die Weiterentwicklung der Sanierungsmethoden „Funnel & Gate”, „Immobilisierung”, „forcierte Mobilisierung” und „Thermodesorption” erforscht. Damit wird ein breites Anwendungsfeld mit typischen Charakteristiken abgedeckt: (1) hydrogeologische Standorteigenschaften in der ungesättigten und der gesättigten Zone; (2) Punktquellen (point sources) aufgrund des Einsatzes von Feuerlöschschäumen und Flächenquellen (non-point sources) am Beispiel PFAS-kontaminierter, landwirtschaftlicher Flächen; (3) typische, komplexe Schadstoffmixturen mit PFAS und deren Transformationsprodukte (TP); (4) Sanierungstechnologien, die bereits in der Anwendung sind und auf PFAS angepasst werden (Funnel & Gate) und solche, bei denen für eine PFAS-Anwendung noch Forschungsbedarf besteht (Umsatzraten von Präkursoren, forcierte Mobilisierung).

Im Vorhaben PFClean wird Wert auf in-situ Verfahren und auf die ganzheitliche Betrachtung gelegt, wobei die intermediären Transformationsprodukte, also die Langzeitfolgen von PFAS-Schäden, identifiziert und quantifiziert sowie Wege zur Ausschleusung der PFAS aus dem Untergrund, deren technische Umsetzung und ökonomische Randbedingungen aufgezeigt werden.

Es besteht der dringende Bedarf an kompakten, wirtschaftlichen Technologien zur Unterstützung der Dekontamination des Grundwasserbereichs bzw. der aktiven Ausschleusung der PFAS aus der Umwelt oder zur präventiven Verhinderung des Eintrages ins Grundwasser.Ziel des Forschungsvorhabens PFClean ist es, Verfahren zur Sanierung und Ausschleusung von PFAS aus Boden und Grundwasser zu entwickeln.

Dadurch soll die Emission der PFAS in den Wasserkreislauf möglichst rasch unterbunden und die PFAS aus der Umwelt nachhaltig ausgeschleust werden. Diese verschiedenen Ansätze passen in ein modulares System, in dem wir etablierte Sanierungstechnologien an die besonderen Herausforderungen der PFAS und an typische Standortbedingungen (in der gesättigten und in der ungesättigten Zone) anpassen und weiterentwickeln.