Energietechnik, 3.Auflage

 


Der Turbosatz besteht aus einer doppelflutigen Hochdruckturbine und zwei nachgeschalteten parallelen doppelflutigen Niederdruckturbinen. Die Grundwasserkontrolluntersuchungen im Bereich der Altablagerung zeigen insgesamt eine deutliche Verbesserung der gesamten Grundwasserqualität im Untersuchungsraum.

Nürnberg Lageplan:


In Abhängigkeit der wechselnden hydrologischen Verhältnisse beträgt die Absenkung des Grundwasserspiegels im Sperrbrunnen zwischen 2 und 2,5 m. Die Lage des Grundwasserspiegels im Bereich des Hanggrundwassers am Altstandort zeigte dabei im Beobachtungszeitraum eine Schwankung von rund 1 m. E n t w i c k l u n g d e r C KW -B e l a s t u n g d e s G r u n d w a s s e r s i m B e r e i c h d e r P u t z e r e i K ä f e r b ö c k M ä r z b i s M a i Die Ergebnisse der Kontrolluntersuchungen zur Grundwasserbeweissicherung zeigten, dass im Grundwasserabstrom des Sperrbrunnens sowohl das Hanggrundwasser z.

Sonde O als auch das Grundwasser im Bereich der Niederterrasse weiterhin erhöhte Gehalte für Tetrachlorethen aufwiesen. Im Frühjahr wurden zur Überprüfung der Schadstofffrachten im Grundwasserabstrom an der Grundwassersonde O Pumpversuche durchgeführt. Der erste Pumpversuch Dauer 3 Tage; Entnahmemenge: Die Bodenluftabsaugung wurde nach weniger als 1,5 Jahren eingestellt. Die Ergebnisse der Grundwasserkontrolluntersuchungen sh und Abb. Ab Dezember wurde das standortspezifische Mindestziel zur Verminderung der Schadstofffracht kontinuierlich unterschritten.

Auch die Ergebnisse der im Frühjahr im Abstrom des Altstandortes durchgeführten Pumpversuche bestätigten, dass die Schadstofffracht bei Tetrachlorethen mit max. Damit ist die Betriebssicherheit für das nahe gelegene Wasserwerk Heilham gewährleistet. Tetrachlorethen, Trichlorethen untersucht werden. Die Grundwasserproben sind auf leichtflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe zumindest: Tetrachlorethen, Trichlorethen zu untersuchen.

Die Ergebnisse der Grundwasserbeweissicherung sind in jährlichen Berichten zu dokumentieren. Die Ergebnisse der Überprüfung sind in den jährlichen Berichten zu dokumentieren. Darüber hinaus wird die Versickerung von Niederschlägen durch die Befestigung der Oberfläche in der Umgebung weitgehend reduziert.

Bei der Nutzung der betroffenen Liegenschaften wären folgende Punkte zu beachten: Aufgrund der durchgeführten Untersuchungen ist zu erwarten, dass bei Bau- bzw. Aushubarbeiten in Teilbereichen des Altstandortes Rest- Verunreinigungen des Untergrundes anzutreffen sind.

Die Lagerung und der Transport des kontaminierten Aushubs haben so zu erfolgen, dass ein Übergang der Schadstoffe in die Gasphase und damit in die Atmosphäre minimiert wird. DI Dietmar Müller e. Altlastensanierung Sicherungs- und Dekontaminationsverfahren, 1. Durch die Verwendung von Tetrachlorethen als Reinigungsmittel kam es zu einer Verunreinigung des wasserungesättigten Untergrundes und einem Schadstoffeintrag ins Grundwasser. Es ist auch langfristig mit einer Mobilisierung und Ausbreitung der Schadstoffe im Grundwasser zu rechnen.

Es wird eine Einstufung in die Prioritätenklasse 2 vorgeschlagen. Im zentralen Teil des Altstandortes befand sich eine Färberei, die ab bis mindestens in Betrieb war. Ab war auch eine dampfbetriebene Benzinwaschmaschine in Betrieb, die sich im östlichen Teil des Altstandortes befand. Im Nebenraum der Benzinreinigung wurde das Benzin in einem Benzindestillator zurückgewonnen erfolgte die Umstellung der Putzerei von Benzinbetrieb auf den Betrieb mit Tetrachlorethen.

Es gab 2 Reinigungsanlagen, die sich 2. Im Jahr wurde die Putzerei durch eine Münzwäscherei und eine Münzputzerei erweitert sh. Das Tetrachlorethen wurde im Keller gelagert bzw. Es gibt keine Hinweise bezüglich der Menge des eingesetzten Reinigungsmittels.

Die chemische Reinigung war bis in Betrieb. Im Jahr wurde die Errichtung einer Ölfeuerungsanlage sh. Im Bereich des Altstandortes befanden sich auch Kanäle und Schächte. Über das Kanalsystem wurden die Abwässer aus dem Bereich der chemischen Reinigungsanlagen und der Färberei abgeleitet.

Im Jahr wurden im Bereich des Altstandortes Verunreinigungen der wasserungesättigten Bodenzone und des Grundwassers durch Tetrachlorethen festgestellt. Im März wurden im Hausbrunnen der ehemaligen Putzerei Br. Im Zuge der Errichtung von Grundwassermessstellen wurden im Untergrund etwa 3 m mächtige Anschüttungen in Form von Aushubmaterial und Ziegelresten angetroffen.

Darunter folgen bis zu einer Tiefe von etwa 5 m Feinsande, Schluffe und lokal Kiese bzw. Diese werden von sandigen und schluffigen Kiesen unterlagert, die den Grundwasserleiter darstellen und bis zu einer Tiefe von ca. Darunter folgen feinsandige Schluffe mit Kiesen, die kein Grundwasser führen und bis zur maximalen Bohrtiefe von 16 m angetroffen wurden.

Der Grundwasserspiegel liegt im Bereich des Altstandortes auf durchschnittlich m ü. Der Flurabstand beträgt im Mittel 6 m. Die Mächtigkeit des Grundwassers beträgt etwa 1 m. An den neu errichteten Grundwassermessstellen KB 1 und KB 2 konnten keine Pumpversuche zur Ermittlung des Durchlässigkeitsbeiwertes durchgeführt werden, da die Grundwassermessstellen zu wenig Wasser führten.

Auch im Zuge der Grundwasserbeweissicherung konnten aufgrund des geringen Wasserdargebotes teilweise nur Schöpfproben entnommen werden. Entsprechend der gesamten Breite des Grundwasserstromes im Bereich des Altstandortes von etwa 50 m ergibt sich ein Grundwasserdurchfluss von ca. Im westlichen Teil des Altstandortes befindet sich ein Antiquariat. Ein Teil der Gebäude ist unterkellert. Die Kellerräume werden als Lager genutzt. Unmittelbar südlich und westlich befinden sich die Rittergasse bzw.

Östlich befindet sich ein Garten und nördlich grenzen ein Wohnhaus und ein Garten an den Altstandort. Im Abstrom des Altstandortes wurden Grundwassernutzungen bis zu einer Entfernung von 2 km erhoben. Die nächste Grundwassermessstelle befindet sich in einer Entfernung von rund m, der nächste Nutzwasserbrunnen befindet sich in einer Entfernung von m. Die erhobenen Brunnen werden vorwiegend zum Betreiben von Kühl- bzw. Die Längserstreckung liegt bei etwa 27 km. Bodenluftuntersuchungen an 2 Messpunkten im Bereich des Altstandortes und an 14 weiteren Stellen im weiteren Umfeld des Altstandortes Untersuchung von Grundwasserproben aus den Grundwassermesstellen bzw.

Brunnen und aus den stationären Bodenluftmessstellen an 4 Terminen Pumpversuch in der in der Rittergasse südöstlich des Altstandortes situierten Grundwassermessstelle ID 36 an einem Termin Im Bereich des Altstandortes wurden im Juni folgende Untersuchungen durchgeführt: Orientierende Bodenluftuntersuchungen an 5 Messpunkten Entnahme und Untersuchung von Grundwasserproben aus Grundwassermessstellen, Brunnen und stationären Bodenluftmessstellen an 1 Termin 3.

Es ist nicht bekannt in welcher Tiefe die Bodenluftuntersuchungen erfolgten. Die Bodenluftproben wurden hinsichtlich der Parameter Trichlorethen, Tetrachlorethen, 1,1,1-Trichlorethen und Dichlormethan untersucht.

Die restlichen analysierten Parameter konnten nicht nachgewiesen werden oder waren unauffällig U n t e r s u c h u n g e n i m Z e i t r a u m b i s O r i e n t i e r e n d e B o d e n l u f t u n t e r s u c h u n g e n Im März wurden im westlichen Bereich des Altstandortes an insgesamt 15 Stellen Rammkernsondierungen bis zu einer Tiefe von 5 m hergestellt. In den Untergrundaufschlüssen wurden 1,5 bis 3,8 m mächtige Anschüttungen in Form von Ziegelbruchstücken, Tonen und Schluffen bzw.

Die Bodenluftprobenahme erfolgte jeweils in einer Tiefe von 2 m und 5 m. An einer Stelle S6, sh. Zwei weitere Messpunkte S16 und S17, sh. Die Bodenluftproben wurden hinsichtlich der Parameter leichtflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe und Vinylchlorid untersucht.

Die Ergebnisse der Bodenluftuntersuchungen werden in den Tabellen 1 und 2 zusammengefasst und in Abbildung 4 dargestellt. Gesamtanzahl der Proben; n Anzahl der Proben: Deutlich erhöhte Konzentrationen max.

An einzelnen Probenahmestellen wurden zusätzlich Trichlorethen, 1,1,1-Trichlorethan und Tetrachlormethan gemessen, wobei auch bei diesen Parametern in 5 m Tiefe höhere Konzentrationen als in 2 m Tiefe nachgewiesen wurden.

Insgesamt sind die Konzentrationen dieser Parameter wesentlich geringer max. Im August wurden im östlichen Teil des Altstandortes an 5 Stellen Rammkernsondierungen bis zu einer Tiefe von 5 m hergestellt. In den Rammkernsondierungen S31 und S33, die im Bereich der ehemaligen Reinigungsmaschinen situiert sind, wurde ein starker Geruch nach Tetrachlorethen wahrgenommen. Aus den Rammkernsondierungen wurden aus einem Tiefenbereich von 2 bis 3 m und aus einem Tiefenbereich von 4 bis 5 m jeweils eine Bodenluftprobe entnommen und hinsichtlich der Parameter leichtflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe untersucht.

Die Ergebnisse der Bodenluftuntersuchungen werden in der Tabelle 3 zusammengefasst und in der Abbildung 4 dargestellt. Generell wurden in 4 bis 5 m Tiefe höhere Konzentrationen gemessen als im Tiefenbereich 2 bis 3 m.

Die höchsten Konzentrationen wurden in den Messstellen S31 und S33 gemessen, die im Bereich der ehemaligen Reinigungsanlagen hergestellt wurden. Neben Tetrachlorethen wurde in einem Teil der Bodenluftproben Trichlorethen max. Jede Bodenluftmessstelle wurde in 3 Tiefenstufen ausgebaut: Die Probenahme erfolgten am Beginn des Absaugversuches sowie nach 1, 2, 4, 8 und 24 Stunden. Da die jeweils tiefste Filterstrecke im Bereich des Grundwassers liegt, wurden die Absaugversuche nur an den beiden höher liegenden Filterstrecken durchgeführt.

Die entnommenen Bodenluftproben wurden hinsichtlich der Parameter leichtflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe und Vinylchlorid untersucht. Neben Tetrachlorethen wurde während der Absaugversuche nur in der stationären Bodenluftmessstelle BL4 im unteren Filterbereich 4 bis 5 m Tiefe Trichlorethen mit max.

Ansonsten lagen während der Absaugversuche die restlichen analysierten leichtflüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffe unter der jeweiligen Nachweisgrenze. A n a l ysenergebnisse d e r B o d e n l u f t a b s a u g ve r s u c h e Generell zeigen die Analysenergebnisse der Absaugversuche, dass bei den stationären Bodenluftmessstellen BL2, BL3 und BL4 die Tetrachlorethenkonzentrationen im unteren Filterabschnitt um ein Vielfaches über den Konzentrationen im oberen Filterabschnitt liegen.

Im oberen Filterabschnitt konnte bei etlichen stationären Bodenluftmessstellen ein abnehmender Trend der Tetrachlorethenkonzentrationen festgestellt werden. Die stärksten Belastungen zeigt die stationäre Bodenluftmessstelle BL1. In der stationären Bodenluftmessstelle BL3 konnte nur am zweiten Probenahmetermin Tetrachlorethen nachgewiesen werden.

In Tabelle 4 wird eine grobe Abschätzung der während der Absaugversuche erfolgten Fracht für Tetrachlorethen aus dem unteren Filterbereich 4 m bis 5 m zusammengefasst. Es konnte nur der Parameter Tetrachlorethen nachgewiesen werden. Die Tetrachlorethenkonzentrationen in den stationären Bodenluftmessstellen werden in Tabelle 5 zusammengefasst. Besonders auffallend ist das Analysenergebnis der stationären Bodenluftmessstelle BL4 aus dem unteren Filterabschnitt.

Jänner ein Pumpversuch durchgeführt. Während des Pumpversuches wurden Grundwasserproben entnommen und gaschromatografisch mittels Head-Space-Technik hinsichtlich Tetrachlorethen untersucht.

Nach Abschluss des Pumpversuches wurden weitere Grundwasserproben zur Kontrolle der Tetrachlorethenkonzentration entnommen und analysiert. Der Konzentrationsverlauf für Tetrachlorethen während des Pumpversuches wird in Abb. Brunnen ID 36 und Br. Die entnommenen Grundwasserproben wurden hinsichtlich des Parameters Tetrachlorethen untersucht.

Pool wurde zusätzlich noch im November beprobt und die Grundwasserprobe auf den Tetrachlorethengehalt untersucht. Die Ergebnisse der Grundwasseruntersuchungen werden in Tabelle 6 zusammengefasst. Aufgrund des hohen Schlammanteils war nur eine Schöpfprobenahme möglich. Am ersten und am dritten Probenahmetermin konnte aus der stationären Bodenluftmesstelle BL2 keine Probe entnommen werden, weil zu wenig Wasser in der Messstelle war. Die Wasserproben wurden hinsichtlich der Parameter des Parameterblockes 1 gem.

Die im Juni entnommenen Wasserproben wurden hinsichtlich des Parameters leichtflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe untersucht. Vinylchlorid konnte an keiner Probenahmestelle nachgewiesen werden und wird daher in der Tabelle 7 nicht berücksichtigt.

Weiters wurden noch für Trichlorethen stark erhöhte Konzentrationen gemessen. Am zweiten Probenahmetermin wurden zusätzlich geringe Konzentrationen für cis-1,2-dichlorethen nachgewiesen.

An den ersten 4 Probenahmeterminen konnte trans-1,2-dichlorethen nicht nachgewiesen werden. Aus den neu errichteten Grundwassermessstellen sowie aus 2 bereits bestehenden Grundwassermessstellen bzw.

Brunnen wurden im Zeitraum von April bis Jänner an vier Terminen im Abstand von etwa 3 Monaten sowie im Juni Grundwasserproben entnommen. Aufgrund des geringen Wasserdargebotes konnten zum Teil nur Schöpfproben entnommen werden oder es war keine Probenahme möglich.

Pool wurde an den ersten beiden Probenahmeterminen nicht beprobt, weil dieser überbaut war und erst am dritten Probenahmetermin entdeckt wurde. Die Art der Grundwasserprobenahme aus den einzelnen Messstellen ist in Tabelle 8 zusammengefasst. An den im Juni entnommenen Grundwasserproben wurden die Konzentrationen der Parameter leichtflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe und Vinylchlorid untersucht.

Die Analysenergebnisse der Grundwasseruntersuchungen zeigen, dass das Grundwasser generell durch Natrium und Chlorid sowie durch Stickstoffparameter belastet ist. Vinylchlorid konnte an keiner Probenahmestelle nachgewiesen werden und wird daher nicht in der Tabelle 9 berücksichtigt. O 2 gelöster Sauerstoff; el.

Weiters lagen im Brunnen Br. Probenahmetermin und in der Grundwassermessstelle ID 36 am 4. In der Grundwassermessstelle Es wurde am Beginn des Pumpversuches sowie nach 1, 2, 4, 8 und 24 Stunden eine Wasserprobe entnommen und hinsichtlich der Parameter des Parameterblockes 1 gem.

Vinylchlorid konnte in keiner Grundwasserprobe nachgewiesen werden. Insgesamt kann während des Pumpversuches eine Abnahme der Konzentrationen der Parameter des Parameterblockes 1 gem. GZÜV , Anlage 15 festgestellt werden. Als Reinigungsmittel wurde Tetrachlorethen eingesetzt. Bei den orientierenden Bodenluftuntersuchungen in 2 m und 5 m Tiefe zeigte sich, dass der ungesättigte Untergrund vor allem in 5 m Tiefe stark durch Tetrachlorethen belastet ist.

Die stärksten Belastungen wurden im Bereich der ehemaligen Reinigungsanlagen im östlichen sowie im zentralen Teil des Altstandortes festgestellt.

An einer Stelle rund 20 m nördlich der ehemaligen Reinigungsanlagen wurden ebenfalls erhöhte Tetrachlorethenkonzentrationen im Untergrund gemessen.

Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass es ausgehend von den massiven Verunreinigungen im Bereich der ehemaligen Reinigungsanlagen zu einer Ausbreitung der Schadstoffe im ungesättigten Untergrund in Richtung Norden gekommen ist.

Weiters ergeben sich Hinweise, dass eine Ausbreitung der Schadstoffe über die Kanalisation in den nordwestlichen Teil des Altstandortes erfolgt ist. Im Bereich des Altstandortes sind im Grundwasser sehr hohe Tetrachlorethenkonzentrationen messbar.

Es ist davon auszugehen, dass das Reinigungsmittel bis zu den grundwasserstauenden Untergrundschichten gesickert ist. Ausgehend von den stark verunreinigten Bereichen im Grundwasserkörper kommt es zu massiven Einträgen von Tetrachlorethen in das Grundwasser. Bereits in den iger Jahren wurden im Abstrom des östlichen Teiles des Altstandortes stark erhöhte Tetrachlorethenkonzentrationen im Grundwasser gemessen.

Auch in einem Brunnen nordwestlich des Altstandortes war eine deutliche Belastung durch Tetrachlorethen festzustellen. Im gesamten Abstrom des Altstandortes sind massive Tetrachlorethenverunreinigungen vorhanden, wobei das Grundwasser im Abstrom der ehemaligen Reinigungsmaschinen im östlichen Teil des Altstandortes am stärksten belastet ist. In Zusammenhang mit dem geringen Grundwassergefälle und der relativ geringen Durchlässigkeit des Grundwasserkörpers ist der Grundwasserdurchfluss im Bereich des Altstandortes sehr gering.

Zusammenfassend zeigen die Untersuchungsergebnisse, dass im Bereich des Altstandortes eine starke Verunreinigung des wasserungesättigten Untergrundes durch Tetrachlorethen vorhanden ist, die eine deutliche Beeinträchtigung des Grundwassers verursacht. Es ist auch weiterhin mit einem erheblichen Schadstoffeintrag in das Grundwasser zu rechnen.

Die Fläche des stark verunreinigten Untergrundbereiches ist ca. Der verunreinigte Untergrundbereich ist vergleichsweise klein. Das Schadstoffpotenzial ist insgesamt als hoch zu bewerten. Es ist anzunehmen, dass die Schadstofffahne mehr als m lang ist. Es ist auch weiterhin mit einem Schadstoffeintrag ins Grundwasser zu rechnen. Die Schadstoffausbreitung ist insgesamt als ausgedehnt zu bewerten.

Das Grundwasser wird im weiteren Abstrom durch Nutzwasserbrunnen genutzt. Der Altstandort liegt im Stadtgebiet von Graz und die Trinkwasserversorgung erfolgt über öffentliche Trinkwasserversorgungsanlagen.

Aufgrund des geringen Wasserdargebotes ist auch zukünftig mit keiner hochwertigen Grundwassernutzung zu rechnen. Der Untergrund im Bereich des Altstandortes ist zum Teil stark kontaminiert. Das Grundwasser ist im Bereich des Altstandortes und im Abstrom teilweise stark verunreinigt.

Bei einer Nutzung des Grundwassers im Bereich des Altstandortes und im Abstrombereich sind die Nutzungsmöglichkeiten zu prüfen. Die bei Tiefbauarbeiten ausgehobenen kontaminierten Materialien müssen den geltenden gesetzlichen Bestimmungen entsprechend behandelt bzw.

Die Lagerung und der Transport des kontaminierten Aushubs sollen so erfolgen, dass ein Übergang der Schadstoffe in die Gasphase und damit in die Atmosphäre minimiert wird.

Die Verunreinigungen des Untergrundes sind soweit zu reduzieren, dass die Schadstoffausbreitung im Grundwasser deutlich reduziert wird und in weiterer Folge dauerhaft begrenzt bleibt. Die Festlegung der standortspezifischen Sanierungszielwerte und Reinigungsanforderungen sollte unter Beachtung der beschriebenen Gesichtspunkte erfolgen. Sanierungszielwerte und Reinigungsanforderungen sind jedenfalls für den relevanten Schadstoff leichtflüchte chlorierte Kohlenwasserstoffe insbesondere Tetrachlorethen zu definieren.

Unterschreitung des Sanierungszielwertes über zumindest ein halbes Jahr an jeder untersuchten Grundwasserprobe eindeutig nachvollziehbar konkretisiert werden.

Dem Schadensbild entsprechend ist kleinflächig eine massive Belastung des Untergrundes mit leichtflüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffen, insbesondere Tetrachlorethen vorhanden. Die Verunreinigungen reichen bis in die wassergesättigte Bodenzone. Aufgrund der geringen Durchlässigkeit des Untergrundes ist die Durchführung einer wirksamen Dekontamination in-situ nur erschwert möglich.

DI Birgit Moser e. September Die ergänzenden Untersuchungen wurden im Rahmen der Vollziehung des Altlastensanierungsgesetzes vom Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft veranlasst und finanziert. Die Berichte aus dem Jahr wurden von der Liegenschaftseigentümerin zur Verfügung gestellt.

Ausgangspunkt dieser überwiegend im Grundwasserschwankungsbereich in einer Tiefe von etwa m vorhandenen Verunreinigung ist der Bereich der ehemaligen Ölversorgung der Backöfen einer Bäckerei. Der Bereich einer ehemaligen Tankstelle Shell-Tankstelle Riedgasse , die ursprünglich als Ursache der Verunreinigungen vermutet wurde, ist aufgrund der Untersuchungsergebnisse keine Quelle der Verunreinigungen. Die Länge der Schadstofffahne kann mit max.

Es wird eine Einstufung in die Prioritätenklasse 3 vorgeschlagen. Der Altstandort Bäckerei Spiegel existiert zumindest seit den er Jahren und umfasst eine Fläche von rd. Im Jahr wurde die heutige Backstube als eingeschossiger, nicht unterkellerter Bau nördlich angrenzend an das alte Gebäude Marktplatz 4 errichtet.

Der Öltank befindet sich bis heute im Keller dieses Gebäudes. Der Backofen befand sich im südöstlichen Teil der neuen Backstube. Vermutlich wurden zu dieser Zeit unterirdische Ölleitungen verlegt, die später teilweise stillgelegt wurden.

Im nördlichen Bereich befanden sich 3 unterirdische Lagertanks für Superbenzin, Normalbenzin und Diesel. Die Lagertanks wurden im Zuge der Einstellung des Tankstellenbetriebes vermutlich Ende aus dem Untergrund entfernt. Im Jahr traten etwa Liter Benzin aus einer unterirdischen Leitung im Nahbereich der Zapfsäulen in den Untergrund aus und führten zu einer Verunreinigung des Grundwassers.

Die Lage der Tanks, Leitungen etc. Nach Abschmelzen der Eismassen kam es zur Bildung des sogenannten Rheintalsees. Der Untergrundaufbau ist somit von quartären Sedimenten geprägt.

Die oberste Schicht ist im Bereich und Umfeld der Altstandorte weitestgehend durch anthropogene Anschüttungen bis ca. Unter den Anschüttungen stehen bis ca. Der Grundwasserstauer ist in mehr als 30 m Tiefe anzunehmen. P r o f i l s c h n i t t N o r d - S ü d Das Grundwasser wird entsprechend der natürlichen und jahreszeitlichen Schwankungen in einer Tiefe von m angetroffen. Aufgrund des Untergrundaufbaus Schwemmfächer der Dornbirner Ache liegt kein einheitlicher Grundwasserkörper vor.

Das Grundwasser ist in begrenzten Stockwerken, längeren oder kürzeren Schlieren und kissenartigen Linsen vorhanden. In der näheren Umgebung befinden sich entsprechend der zentralen Lage im Stadtgebiet von Dornbirn zahlreiche Wohnund Bürogebäude sowie Gewerbebetriebe und Verkehrsflächen.

Die Altstandorte liegen am östlichen Rand des Grundwasserkörpers Rheintal GK und befinden sich in keinem Grundwasserschutz- oder Grundwasserschongebiet. Etwa m nordnordöstlich beginnt das Brunnenschutzgebiet des Pumpwerks Edlach, welches sich allerdings nicht im Abstrombereich der Altstandorte befindet. Weitere Nutzwasserbrunnen befinden sich m südlich bzw. Brunnen zur Trinkwasserversorgung sind bis m Entfernung nicht bekannt. Ein etwa 30 m nordöstlich des Altstandortes Shell Tankstelle Riedgasse gelegener Hausbrunnen wird nicht mehr genutzt.

Sonden für den Betrieb von Wärmepumpen. Die Verunreinigung befand sich im östlichen Bereich der Baugrube. Es wurde eine Probe des Öls untersucht. Eine Altersbestimmung auf Basis des Schwefelgehaltes war nicht möglich. Aus den Bohrkernen wurden 58 Untergrundproben gezogen, von denen 28 Proben aus dem ungesättigten und dem gesättigten Untergrund bzw. In den Bohrungen erfolgte anhand von Schöpfproben auch eine visuelle Beurteilung hinsichtlich aufschwimmender Ölphase am Grundwasser.

Die Lage der Bohrungen ist in Abb. PAK waren in geringen Konzentrationen bis max. Bei 12 Bohrungen und beim Brunnen Riedgasse wurde eine am Grundwasser aufschwimmende Ölphase festgestellt, bei 2 weiteren Bohrungen waren zumindest Ölschlieren vorhanden. Sensorisch deutlich wahrnehmbare KW-Verunreinigungen traten ab Tiefen von rd m ü.

Die Mächtigkeit der verunreinigten Untergrundschicht betrug im Mittel rd. Die festgestellten KW-Verunreinigungen im gesättigten Untergrundbereich bzw. Weil in Heizöl Leicht beide Mineralölfraktionen enthalten sind, konnte dieses als Ausgangsprodukt identifiziert werden.

Hinweise auf mikrobiellen KW-Abbau und andere Alterungsprozesse z. Auswaschung niedrigsiedender Komponenten waren in allen Proben vorhanden. In Tabelle 1 sind die relevanten Standorte zusammengefasst, in Abb.

Mitte er danach Heizöl extraleicht?? Kellern insgesamt 10 Rammkernbohrungen Bohr- 60 mm durchgeführt. Die Rotationskernbohrungen wurden im Regelfall bis in Tiefen von m abgeteuft.

Die Bohrungen in den Kellern bzw. Innenräumen mussten aufgrund des schwer rammbaren Untergrunds meist noch im ungesättigten Untergrundbereich abgebrochen werden. Aus den Bohrungen wurden insgesamt 55 Untergrundproben aus sensorisch unauffälligen und auffälligen Schichten des ungesättigten Untergrunds und aus dem Grundwasserschwankungsbereich entnommen. Aus einer stillgelegten, aber nicht vollständig entleerten Ölleitung der Bäckerei Altstandort Bäckerei Spiegel wurde eine Ölprobe entnommen und eine Produkt- und Altersbestimmung durchgeführt.

Bei 15 Bohrungen wurde im Grundwasserschwankungsbereich eine organoleptisch wahrnehmbare, starke Ölverunreinigung festgestellt öliges Material, KW-Geruch. Die Verunreinigungen traten ab Tiefen von rd m ü.

Bei 3 Bohrungen unmittelbar nördlich der Backstube der Bäckerei wurden auch deutlich wahrnehmbare KW-Verunreinigungen im ungesättigten Untergrund festgestellt. Die Verunreinigungen traten dabei schon ab Tiefen von rd m ü. In den 2 Bohrun- 9. Bei den übrigen Bohrungen, insbesondere auch beim unterirdischen, erdverlegten Tank südlich des Geldinstituts waren keine KW-Belastungen im ungesättigten Untergrund feststellbar.

Das Öl aus der stillgelegten Leitung konnte ebenfalls als Heizöl Leicht identifiziert werden E r g e b n i s s e d e r G r u n d w a s s e r u n t e r s u c h u n g e n Im Zuge der Durchführung der Trockenkernbohrungen sh.

Die Lage der Messstellen ist in Abb. Winkelgasse, Pegel Mäser Grundwasserprobenahmen durchgeführt. Riedgasse wurden Messungen der Ölschichtdicke durchgeführt und Schöpfproben der Ölphase zur Produkt- und Altersbestimmung entnommen.

Bei den übrigen Messstellen wurden Schöpfproben und Pumpproben für Grundwasseruntersuchungen entnommen. Die in der Tabelle 2 nicht dargestellten Parameter, insbesondere die Schwermetalle waren nicht nachweisbar bzw.

Lediglich Barium wurde in den Messstellen im Schadenszentrum und im Abstrom in gegenüber dem Anstrom teilweise deutlich erhöhten Konzentrationen über der Geringfügigkeitsschwelle gemessen.

Sparkasse, GW4 und GW6 auf. Winkelgasse, GW6 und fallweise Br. Termin und GW6 Pumpprobe 1. Riedgasse mit Jahren abgeschätzt, bei GW5 mit rd. Als Ausgangsprodukt wurde Heizöl Leicht identifiziert. Es wurden in unterirdischen Lagertanks Normal- und Superbenzin sowie Diesel gelagert und an den Zapfsäulen abgegeben. Entsprechend den Ergebnissen einer Produktbestimmung handelt es sich bei dem Mineralöl ebenfalls um Heizöl Leicht, welches sich von Heizöl Extraleicht bzw. Diesel durch einen erheblichen Anteil an Kohlenwasserstoffen der Schmierölfraktion unterscheidet.

Die erhebliche Untergrundbelastung durch Heizöl Leicht im Grundwasserschwankungsbereich erstreckt sich von etwa 10 m südlich des Altstandortes Bäckerei Spiegel über eine Länge von etwa m in nördlicher Richtung und erreicht dabei eine maximale Breite von etwa m. Aufgrund des Schadensbildes Art und Verteilung der Schadstoffe im gesättigten und ungesättigten Untergrund, Lage und Ausdehnung der Verunreinigung ist davon auszugehen, dass die festgestellten Untergrundverunreinigungen durch Heizöl Leicht ausgehend vom Altstandort Bäckerei Spiegel entstanden sind.

Es wurden keine weiteren Verunreinigungen des Untergrundes im Umfeld des Altstandortes Bäckerei Spiegel, die auf andere Ursachen für die Verunreinigungen des Grundwasserschwankungsbereiches hinweisen, festgestellt. Das Volumen des erheblich verunreinigten Bereiches kann entsprechend einer durchschnittlichen Mächtigkeit von rd.

Allerdings zeigen die Grundwasseruntersuchungen, dass aktuell noch mobilisierbare und gut abbaubare Anteile vorhanden sind. In Abbildung 7 sind anhand der Ergebnisse der Untergrund- und Grundwasseruntersuchungen die erheblich verunreinigten Untergrundbereiche schematisch dargestellt.

Ein relevanter Beitrag des Altstandortes Shell Tankstelle Riedgasse zum festgestellten Schadensbild ist nicht anzunehmen. Im Grundwasserabstrom des erheblich verunreinigten Untergrundbereiches weisen erhöhte Gehalte an gelöstem organischem Kohlenstoff DOC sowie reduzierende Redox-Verhältnisse Sauerstoff, Nitrat und teilweise Sulfat sind nicht oder nur in sehr geringen Konzentrationen nachweisbar auf den mikrobiellen Abbau von löslichen bzw.

Es ist daher davon auszugehen, dass stark erhöhte Konzentrationen gelöster Mineralölkohlenwasserstoffe im Wesentlichen nur in den massiv verunreinigten Bereichen mit aufschwimmender Ölphase vorliegen, und dass im unmittelbaren Abstrom der Ölphase nur geringe Schadstofffrachten auftreten. Die Länge der Schadstofffahne ab dem Ende der Ölphase kann mit maximal m angenommen werden. Aufgrund der Art der Schadstoffe und des Alters der Kontamination ist keine weitere Ausdehnung der Schadstofffahne zu erwarten.

Die im Abstrom stellenweise stark erhöhten Natrium-, Kalium-, Ammonium- und Chlorid-Konzentrationen stehen nicht mit der Heizöl-Verunreinigung in Zusammenhang, sondern sind auf andere anthropogene Quellen zurückzuführen.

Die erhöhten Barium-Konzentrationen sind vermutlich auf die Freisetzung geogener Bariumvorkommen infolge der sulfatreduzierenden Redox-Verhältnisse zurückzuführen. Die Barium-Fracht im Grundwasserabstrom ist allerdings als gering einzustufen.

Ausgangspunkt dieser Verunreinigung ist nicht der Altstandort Shell Tankstelle Riedgasse, auf dem Benzin und Diesel, jedoch kein Heizöl Leicht gelagert und umgeschlagen wurden, sondern der Altstandort Bäckerei Spiegel, in dem seit Backöfen mit Heizöl Leicht betrieben werden. Im Abstrombereich der Untergrundverunreinigungen sind die Belastungen des Grundwassers gering.

Heizöl Leicht weist aufgrund der stofflichen Eigenschaften ein hohes Gefährdungspotential für das Grundwasser auf. Die Schadstofffracht für Mineralölkohlenwasserstoffe im Grundwasser ist als gering zu beurteilen. Die Schadstoffausbreitung ist insgesamt als lokal zu beurteilen. Eine weitere Schadstoffausbreitung ist mittel- bis langfristig nicht zu erwarten.

Schadstoffpotenzial Ausbreitung 3 der Schadstoffe Etwa m nördlich des Altstandortes befinden sich 2 Nutzwasserbrunnen. Ein etwa 30 m nordöstlich gelegener Hausbrunnen wird nicht mehr genutzt.

Eine Gefährdung bestehender Nutzungen zu Wasserversorgungszwecken ist nicht gegeben. Das Grundwasserdargebot ist als gering zu beurteilen und weist anthropogene Vorbelastungen auf.

Das Grundwasservorkommen ist daher insgesamt als nutzbar zu beurteilen. In der Umgebung der Altstandorte, innerhalb des Bereiches der erheblichen Untergrundverunreinigungen befinden sich entsprechend der zentralen Lage im Stadtgebiet von Dornbirn zahlreiche Wohn- und Bürogebäude sowie Gewerbebetriebe und Verkehrsflächen. Bei der Nutzung von Standorten innerhalb des Bereiches der erheblichen Untergrundverunreinigungen sind zumindest folgende Punkte zu beachten: Durch eine Änderung der Nutzung können sich neue Gefahrenmomente ergeben und der Umweltzustand verschlechtert werden z.

Es ist mit erheblichen Kontaminationen des Untergrundes, insbesondere im Grundwasserschwankungsbereich zu rechnen. Es ist mit stark verunreinigtem Grundwasser bzw. Bei einer Nutzung des Grundwassers im Abstrombereich der erheblichen Untergrundverunreinigungen sind die Nutzungsmöglichkeiten zu prüfen. Die Verunreinigung des Untergrundes ist so weit zu reduzieren, dass die Schadstofffahne im Grundwasser in ihrer Ausdehnung begrenzt wird und die Schadstofffracht dauerhaft minimiert wird.

Die Festlegung der standortspezifischen Sanierungszielwerte sollte unter Beachtung der beschriebenen Gesichtspunkte erfolgen. Sanierungszielwerte sind für die relevanten Schadstoffe KW-Index zu definieren. Probenahmestellen, Zeitpunkt und Häufigkeit der Probenahmen sowie Auswertungsregeln für die Messwerte z. Die vorhandenen Schadstoffe Kohlenwasserstoffe aus Heizöl Leicht sind grundsätzlich biologisch abbaubar.

Die bisherigen Untersuchungsergebnisse weisen auf einen stattfindenden mikrobiellen Abbau im Untergrund und im Grundwasser hin. Bei einer teilweisen Entfernung hoch belasteter Bereiche sind die Effekte hinsichtlich der Sanierungsziele zu beurteilen.

DI Martin Weisgram e. Ableitung von Geringfügigkeitsschwellen für das Grundwasser. Düsseldorf, Leitbild Altlastenmanagement, sechs Leitsätze zur Neuausrichtung der Beurteilung und Sanierung von kontaminierten Standorten; Wien, Mai Die ergänzenden Untersuchungen wurden im Rahmen der Vollziehung des Altlastensanierungsgesetzes vom Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft veranlasst und finanziert.

Die Grundwasseruntersuchungen von Mai wurden vom Amt der Vorarlberger Landesregierung veranlasst und finanziert. Die Altlast umfasst den zentral gelegenen, 30 ha und 7,2 Mio. Hausmüllanteilen und erhöhte Deponiegaskonzentrationen angetroffen wurden. Durch Sickerwasser wurde das Grundwasser lokal stark verändert. In den Jahren bis wurde durch Errichtung von Absenkbrunnen und Installation einer aktiven Gasfassung die Altlast abgesichert.

Mittels hydraulischer und qualitativer Grundwasserkontrolluntersuchungen als auch Deponiegasmessungen wurde nachgewiesen, dass keine erhebliche Ausbreitung von Deponiegas und Sickerwasser im Grundwasser stattfindet. Die Altlast ist als gesichert zu bewerten. Wien, Favoriten KG: Inzersdorf Stadt Grundst. Weltkrieges bis in die 70er Jahre wurden diese Gruben mit mineralischen Abfällen in Form von Abraummaterial, Ziegelbruch und Bauschutt verfüllt.

Untergeordnet wurden auch Sperr- und Hausmüll sowie Schlacken abgelagert. Das Gesamtablagerungsvolumen der Altablagerung umfasst rund 9 Mio. Hiervon entfallen 7,2 Mio. Die Mächtigkeit der Ablagerung dieses zentralen Bereichs beträgt im Mittel rund 24 m.

Die Deponiesohle war in diesem Bereich mehrere Meter mächtig mit Wasser überstaut. Technische Einrichtungen zur Verhinderung eines Schadstoffaustrages aus der Altablagerung waren keine vorhanden. Im Bereich der Altablagerung liegen nur sehr geringmächtige, grundwasserführende Sandeinlagen eingebettet in mächtige Schichten aus Tegel vor. Ein ausgeprägter Grundwasserleiter existiert nicht. Die erste wasserführende Schicht liegt in der Schüttung bzw.

Partiell liegen eine zweite und dritte wasserführende Schicht knapp unterhalb der Grubensohle der Altablagerung vor, wobei diese nicht als einheitliche Grundwasserstockwerke angesprochen werden können und eine Kommunikation untereinander anzunehmen ist. Die in den ehemaligen Ziegelteichen angetroffenen Wasservorkommen sind primär auf Niederschläge zurückzuführen.

Direkt südlich angrenzend an den zentralen Bereich liegen ein Hotel, Clubhaus und eine Tennishalle. Die Altablagerung liegt im Wasserschongebiet der Heilquelle Oberlaa. In der Umgebung sind keine Trinkwassernutzungen des Grundwassers bekannt. In Ergänzung dazu erfolgten über die gesamte Fläche verteilt temporäre Bodenluftmessungen, eine Oberflächen-Emissionsmessung sowie h Absaugversuche an 29 Gasbrunnen.

In vier ausgewählten Gasbrunnen wurden dreimonatige Absaugversuche bis Ende August durchgeführt. Im Jahr wurden im Rahmen einer geplanten Bebauung im nördlichen Bereich der Altablagerung weitere Aufschlüsse durchgeführt.

Dieser zentrale Teil weist ein Volumen von rund 7,2 Mio. An der Deponieoberfläche wurden bis zu 0,3 Vol. Die Deponiegasabsaugversuche zeigten anhaltend hohe Deponiegaskonzentrationen, wobei die höchsten Konzentrationen im Bereich der zwei tiefen Gruben angetroffen wurden. Bei den Grundwasseruntersuchungen im zentralen Bereich der Altablagerung wurden sehr hohe Werte für die hausmülltypischen Parameter Leitfähigkeit, Kaliumpermanganatverbrauch und Ammonium sowie für die Parameter Summe Kohlenwasserstoffe, Eisen, Quecksilber und chlorierte Kohlenwasserstoffe festgestellt.

Betreffend den nicht hausmülltypischen Parameter chlorierte Kohlenwasserstoffe wurden aber auch am Rand der gesamten Altablagerung stark erhöhte Konzentrationen im Grundwasser gemessen, die nicht ursächlich auf die Altablagerung zurückzuführen waren.

Im Abstrom des zentralen Bereiches wurden die erhöhten Konzentrationen der angetroffenen Parameter Summe Kohlenwasserstoffe, Kaliumpermanganatverbrauch, Ammonium und Quecksilber bestätigt und zeigten damit einen deutlichen Einfluss der abgelagerten Abfälle auf das Grundwasser. Anhand aller Untersuchungsergebnisse kann ein ca.

Ausgehend von diesem Bereich wurde die Grundwasserqualität beeinträchtigt. Der zentrale Bereich der Altablagerung stellte eine erhebliche Gefahr für die Umwelt dar. Weiters ist die Neubildung von Sickerwasser sowie die weitere Ausbreitung von Schadstoffen mit dem Grundwasser so zu unterbinden, dass auch langfristig keine Gefährdung des Grundwassers zu besorgen ist.

Weiters erfolgen seit der Sicherung zumindest einmal jährlich eine qualitative Grundwasserkontrolluntersuchung sowie halbjährliche Deponiegasmessungen ab Der obere Abschluss erfolgt mittels gasdichter, zwangsbelüfteter Vorschächte.

Mittels dieser wird das zuströmende bzw. Das abgepumpte Wasser wird in Unterflur verlegten Druckrohrleitungen je 5 Brunnen in ein Mischbecken mit vorgelagertem Messschacht induktive Durchflussmessung gefördert, beprobt und von dort in den öffentlichen Schmutzwasserkanal abgeleitet. Zur Minimierung der Neubildung von Sickerwasser durch versickernden Niederschlag wurde die gesamte Altlast mit einer Oberflächenabdichtung versehen.

Aus diesen Teichen wird das Wasser zur Beregnung von Grünflächen bzw. Der Überlauf des jeweiligen Teiches mündet in einen Kanal der wiederum in die Liesing entwässert.

Die gesamte Fläche wurde mit 0,5 m bis 2 m bewuchsfähigem Boden abgedeckt und begrünt. Zur Fassung der Deponiegase unterhalb der Oberflächenabdichtungssysteme wurden unterschiedliche, aktive Gasfassungssysteme installiert. Der Ausbau erfolgte mit Filterrohr DN Die aktive Entgasung des Gesamtsystems erfolgt über zwei Gebläsen max. Bei Überschreiten einer Gesamtmethankonzentration von 20 Vol. Liegt die Konzentration darunter wird das Gas auf unter 5 Vol.

Um eine Gasmigration zu Gebäuden südlich der Altlast zu unterbinden wurden rund lfm Dichtwand Schlitzwand im 2-Phasenverfahren in 2 Bauphasen mit vor- und nachgelagerter Gasdrainage errichtet. Hierzu wurden unmittelbar an der 0,6 m starken Dichtwand drei Drainageleitungen installiert, die messtechnisch überwacht werden. Durch Einbindung der Drainageleitungen an das aktive Absaugsystem können diese Stränge bei Erfordernis ebenfalls aktiv mit absaugt werden. Zur Unterbindung von Gasmigrationen in den Bereich nördlich der Altlast wurde ein nach oben offener 0,7 m breiter und 4 Meter tiefer Drainageschlitz errichtet.

Im Rahmen der Errichtung der Wohnhausanlagen in Norden nach wurde die Trassenführung der Drainageschlitze angepasst und ein lfm langer Teilbereich analog der Dichtwandausführung im Süden ausgebaut. Das im nördlich Bereich der Altlast errichtete, mit einer einstöckigen Garage unterkellerte, Wohngebäude wurde auf Pfählen gegründet.

Dazu erfolgt die kontinuierliche Überwachung auf Deponiegas. Zur automatischen Steuerung des Gesamtsystems der Wasserhaltung und Entgasung wurde m westlich der Altlast eine Schaltanlage errichtet und in dieser die gesamte Mess-, Steuerund Regeltechnik untergebracht. Zur Ermittlung der Grundwasserverhältnisse wurden mehrere Messstellen im Bereich der Altlast mit automatischer Wasserspiegelerfassung versehen.

Weiters wurden 4 zusätzliche Grundwassermessstellen südwestlich der Altlast errichtet. Kontinuierliche Aufzeichnung und halbjährliche Messung der Wasserstände an ausgewählten Grundwassermessstellen und Brunnen Kontinuierliche Aufzeichnung der gefassten und abgeleiteten Wassermengen Jährliche Analytik der Mischwässer aus dem Sammelbecken Jährliche Grundwasseranalytik an ausgewählten Brunnen und Grundwassermessstellen Kontinuierliche Aufzeichnung der Gasmengen und kontinuierlich Messungen des Mischgases Halbjährliche Deponiegasuntersuchungen an allen Gasbrunnen G r u n d w a s s e r s t a n d s m e s s u n g e n Insgesamt stehen im Bereich der Altlast 44 Messstellen, zum Teil ausgebaut in bis zu 3 Tiefenstufen d.

Die Messung des Wasserstandes in den Brunnen erfolgt automatisch und wird kontinuierlich aufgezeichnet. Für jeden Brunnen wurde ein Ein- und ein Ausschaltpunkt festgelegt, so dass der Wasserspiegel im Bereich des jeweiligen Brunnens wenige Dezimeter bis Meter über der Staueroberkante gehalten wird vgl. Im südlichen Bereich B6 bis B9 hat eine Absenkung von 3,5 m bis ebenfalls maximal 5,5 m B6 stattgefunden. Südlich der Altlast liegen die Abstiche als auch die aktuellen Abstiche in den Messstellen S13 und S43 durchgehend um rund einen Meter höher als in Messstelle S Weiters ist aus den halbjährlichen Abstichen erkennbar, dass oftmals eine Kommunikation zwischen den Stockwerken angenommen werden muss.

Deutlich erkennbar war aus den Abstichen nördlich der Altlast, dass in den Jahren vor ein massiver Grundwasserzufluss stattfand, dessen Ursache unbekannt war.

Weiters wird die in den Kanal abgeleitete Wassermenge kontinuierlich aufgezeichnet. Grundwasserneubildung nach der Abdeckung , d. Auffällig ist auch hier der massive Anstieg der geförderten Wässer in den Jahren bis , wobei sich die Entnahmemengen nur bei den nördlich situierten Brunnen erhöhten. Dieses war auf einen Wasserzufluss unbekannter Ursache zur Altlast zurückzuführen. Die Ursache dieses massiven Anstiegs der in die Altlast infiltrierenden Wässer als auch der erhöhten Pegelstände nördlich der Altlast s.

Aufgrund der begrenzten Aussagekraft der Mischproben werden seit auch im Rahmen der jährlichen Messungen ergänzend an allen Brunnen einzelne Pumpproben entnommen und auf den analogen Parameterumfang analysiert. Eindeutig erkennbar ist eine stark erhöhte elektrische Leitfähigkeit, die auf stark erhöhte, bauschutttypischen Parameter zurückzuführen ist.

Eine nennenswerte Differenzierung betreffend diese Parameter zwischen dem Nord- und dem Südbereich der Altlast ist nicht erkennbar. Im Wasser der gesamten Altlast liegen stark reduzierende Verhältnisse vor. Nitrat wird so gut wie nicht angetroffen. Der Kaliumpermanganatverbrauch ist insgesamt stark erhöht, allerdings auch hier im Südbereich um bis zu rund einer Zehnerpotenz geringer.

Ebenso liegt der Leitparameter Bor in beiden Bereichen erhöht vor. Eine signifikante Abnahme der bauschutt- und hausmülltypischen Parameter zwischen bis ist nicht erkennbar. Phenole, Cyanide und Fluoride werden in nicht relevanten Konzentrationen bzw. Die elektrische Leifähigkeit, Kalzium, Magnesium, Natrium und Kalium als auch Sulfat und Chlorid liegen weiterhin in erhöhten Konzentrationen oberhalb der jeweiligen Prüfwerte vor. Lediglich in den unteren Stockwerken des weiteren Abstroms sinken diese auf Konzentrationen im Bereich der Prüfwerte und darunter.

Hierbei treten erhöhte Konzentrationen insbesondere in dem oberen Stockwerk H auf. Im weiteren Abstrom treten noch Ammoniumkonzentrationen mit Maxima deutlich oberhalb des Prüfwert auf, im Median liegen die Konzentrationen aber unterhalb der Nachweisgrenze.

Der Kaliumpermanganatverbrauch sinkt ebenfalls mit dem Abstrom weiter ab, ist im nahen Abstrom aber immer noch stark erhöht. Betreffend den Parameter Fluorid treten insbesondere in Messstelle 42 stark erhöhte Konzentrationen im Maximum auf, welche beim bis zu 1,5-fachen des MSW liegen, die im weiteren Abstrom aber wieder absinken.

Auffällig sind auch mehrfach stark erhöhte Konzentrationen leichtflüchtiger chlorierte Kohlenwasserstoffe in den Messstellen des nahen Abstroms, welche sich auf den zweiten Horizont der Messstellen 12 und 15 beschränken. PAK und Phenole können insgesamt als unauffällig beschrieben werden.

Ebenso wie bei den Brunnen innerhalb der Altlast sind auch in den Messstellen des Abstroms keine signifikanten Konzentrationsabnahmen mit der Zeit erkennbar D e p o n i e g a s m e s s u n g e n Seit Fertigstellung der Deponiegasbrunnen und des Gasdrainagesystems werden diese aktiv abgesaugt.

Im Rahmen der Prozesssteuerung werden die Mischgaskonzentrationen der Gesamtanlage, der einzelnen 5 Sammelstränge der Flächendrainage, der 6 Sammelstränge der Einzelbrunnen S vgl. Einen aktuellen Überblick über die Mischgaskonzentrationen der Gesamtanlage für das Jahr gibt die Abb. Juli Anlage zu Zl. Januar Münchner Trinkwasser-Analysewerte Stand: B e s c h l u s s des Burgenländischen Landtages vom..

Anhang 1 e für die Annahme von Abfällen auf Deponien Allgemeines Für die Untersuchung und Beurteilung, ob die e eingehalten werden, sind der Anhang 4 und gegebenenfalls der Anhang 5 anzuwenden. II - Ausgegeben am Jänner - Nr.

GP - Vereinbarung Art. Bundesministerium für Justiz Laufendes Finanzjahr: Tagebau Alversdorf Umweltverträglichkeitsstudie Seite 1 von 5 Verteiler: Kurzbericht Monitoring der potentiellen Staubdeposition - Bodenuntersuchungen.

Februar vom Hygieneinstitut der Universität Münster beprobt. Sie besteht zu ca. Mai über den Einwohnerratsbeschluss vom Bodenuntersuchungen in Lünen Auftraggeber: Michael Sauerwald 1 Bodenuntersuchungen in Lünen. Regierung von Überwachung der Gewässer Monitoring Dr. Andreas Schrimpf Wasserwirtschaftsamt Rosenheim Rosenheim, den Sanierung kontaminierter Böden Teil 8: Ergebnisse aus amtlichen Messkampagnen Referentin: Pflanzenschutzmittel und Flüchtige organische Verbindungen, jährlich - Herbizidkontrolle, jährlich - Projekt:.

Winterthurer Trinkwasser Chemisch-physikalische Zusammensetzung des Tössgrundwassers Mittelwerte der Jahre Seite 2 von 5 Chemisch-physikalische Zusammensetzung des Trinkwassers in Winterthur. Aerobisierung von Siedlungsabfalldeponien - maximaler Austrag organischen Kohlenstoffs durch optimale Umsetzung des eingetragenen Luftsauerstoffes - Einsatz des A3-Verfahrens zur in-situ-stabilisierung.

Krupp Flachsfeld 5 Burgdorf Telefon: Holcim Betontagung - August Schliessen des Stoffkreislaufs 2 Kies. Tonschichten aller Art in geologischen Bildungen als natürliche Barrieren zum Schutz des Grundwassers. Baustoffe aus Recyclaten und Nebenprodukten Gleisschotter Univ.

Seite 1 von 6 Sauerstoffeinbringung mit dem isoc-verfahren Hintergründe zum Verfahren Die Bezeichnung isoc bedeutet in situ submerged oxygen curtain und wurde von der kanadischen Firma inventures Technologies. Öl-, Gas- und Pelletsheizungen Überprüfungsergebnisse 27 bis 29 1. Beheizung von Industriehallen - Rechnerischer Vergleich der Wärmeströme ins Erdreich bei Beheizung mit Deckenstrahlplatten oder Industrieflächenheizungen Auftragnehmer: Stiftung Bethel Gas und.

Seite Abschnitt 10 - Grundwasserprobenahme Grundwasserprobenahme - Grundregeln Grundwasserprobenahme im Gelände []. Grundwasserprobenahme an einem Förderbrunnen []. Schutz von Grundwasser und Boden Ansprechpartner: Oktober , über die Aufbringung von Klärschlamm auf landwirtschaftlichen Böden Steiermärkische Klärschlammverordnung. An Niederschlag gab es wenig, auf die mittlere Monatssumme. März Vortrag Prof. Leitfaden für die Ausweisung von Grundwasserschutzzonen für die Trinkwassergewinnung ahu Teil 2: Es kommt nur in gebundener Form vor, meist in alumosilikatischer.

Gesteinskörnung und Aushub verursachen. Wasser das wichtigste Futtermittel für Rinder Wasser ist nicht nur das wichtigste Futtermittel für Rinder sondern auch Grundlage für das Lebensmittel Milch. Wasser muss deswegen immer, in ausreichender.

Novelle der Führerscheingesetz-Gesundheitsverordnung Einbringende Stelle: Untersuchungen zum Feuchteverhalten einer Lehmwand mit Vollwärmeschutz Einleitung Durch die Bauherrenschaft wurde gefordert, dass ihr Einfamilienhaus als modernes Fachwerkhaus nach den Kriterien des nachhaltigen. Verordnung der Landesregierung vom Dezember , mit der die Ausbringung von Klärschlamm auf.

Wasser, Düngerwahl und ph-aussteuerung Fachseminar Clever düngen! Die neue Österreichische Deponieverordnung: Risikomanagement von Spurenstoffen und Krankheitserregern in ländlichen Karsteinzugsgebieten Informationsbroschüre zum Forschungsprojekt: Hansl Fertig vor 1 Jahren Abrufe.

Altlast W 3 Himmelteich 5. B e s c h l u s s B e s c h l u s s des Burgenländischen Landtages vom.. Grenzwerte für die Annahme von Abfällen auf Deponien Anhang 1 e für die Annahme von Abfällen auf Deponien Allgemeines Für die Untersuchung und Beurteilung, ob die e eingehalten werden, sind der Anhang 4 und gegebenenfalls der Anhang 5 anzuwenden.

Gefährdungsabschätzung auf ehemaligen Ziegeleistandorten in Leverkusen-Rheindorf. Kurzbericht Monitoring der potentiellen Staubdeposition - Bodenuntersuchungen Mehr. Bodenuntersuchungen in Lünen Bodenuntersuchungen in Lünen Auftraggeber: Michael Sauerwald 1 Bodenuntersuchungen in Lünen Mehr. Limitierungen der Bodensanierung Vorlesung: Ergebnisse aus amtlichen Messkampagnen.

Patricia Kramer Ergebnisse aus amtlichen Messkampagnen Referentin: Pflanzenschutzmittel und Flüchtige organische Verbindungen, jährlich - Herbizidkontrolle, jährlich - Projekt: Chemisch-physikalische Zusammensetzung des Tössgrundwassers.

Krupp Flachsfeld 5 Burgdorf Dr. Bundesgesetz, mit dem das Mineralrohstoffgesetz geändert wird Förderzinsnovelle 1 von 6 Entwurf Bundesgesetz, mit dem das Mineralrohstoffgesetz geändert wird Förderzinsnovelle Der Nationalrat hat erlassen: Mit Innovation zur Schliessung des Stoffkreislaufes Strength.

August Schliessen des Stoffkreislaufs 2 Kies Mehr. Verordnung, mit der die Gewebeentnahmeeinrichtungsverordnung geändert wird. Inhalt 1 von 5 Verordnung, mit der die Gewebeentnahmeeinrichtungsverordnung geändert wird Einbringende Stelle: Sauerstoffeinbringung mit dem isoc-verfahren Seite 1 von 6 Sauerstoffeinbringung mit dem isoc-verfahren Hintergründe zum Verfahren Die Bezeichnung isoc bedeutet in situ submerged oxygen curtain und wurde von der kanadischen Firma inventures Technologies Mehr.

Deponie Rautenweg in Wien Verformungsuntersuchungen. Stiftung Bethel Gas und Mehr. Abschnitt 10 - Grundwasserprobenahme Seite Abschnitt 10 - Grundwasserprobenahme Grundwasserprobenahme - Grundregeln Grundwasserprobenahme im Gelände [].

Referat 91 Inhaltsverzeichnis Mehr. Mit Funke rechnen zahlt sich aus Oktober , über die Aufbringung von Klärschlamm auf landwirtschaftlichen Böden Steiermärkische Klärschlammverordnung Mehr.

Gas- und Dampfturbinen-Kombinationskraftwerke können für alle Lastfälle eingesetzt werden. Ihr Wirkungsgrad ist so hoch, dass diese Anlagen mit GrundlastKraftwerken konkurrieren können, und sie sind technisch so flexibel, dass sie der Spitzenlast durch den isolierten Betrieb der Gasturbinen folgen können.

Belastungsgebirge eines deutschen Wohngebietes für elektrische Energie a: Wochenende 0 0 12 24 3. Bei Dampfkraftwerken wird den Turbinen ein Teil des Dampfstromes in geeigneten Stufen mit gewünschtem Dampfzustand abgezogen.

Der entnommene Dampfstrom wird dann in einem Wärmeübertrager enthitzt und kondensiert, wobei er seinen Wärmeinhalt über das Wärmeträgermedium an den Wärmeverbraucher abgibt. Deshalb ist bei Dampfkraftwerken die Stromabgabe etwas gemindert, da der für die Wärmeauskopplung abgezogene Dampfstrom keine Arbeit mehr an die Turbinenwelle abgeben kann bzw.

Die Kraft-Wärme-Kopplung ist ausbaufähig. Wärmelieferungen über hohe Entfernungen Fernwärme bedingen hohe Investitions- und Betriebskosten. Die erzeugte elektrische Energie wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Die Netzregelung muss von anderen Kraftwerken übernommen werden. In chemischen und verfahrenstechnischen Unternehmen, bei denen gleichzeitig Bedarf für Wärme und elektrischen Strom besteht, wird die Kraft-Wärme-Kopplung schon lange genutzt.

Bei industriellen Prozessen ist der zeitliche Verlauf des Wärmebedarfs vorhersehbar und die Wirtschaftlichkeit besser kalkulierbar. Neuere Kombianlagen sind so ausgelegt, dass auf eine Zusatzfeuerung des Dampfkraftwerkes verzichtet wird. Da die Gasturbinen dieser Kombi-Kraftwerke auch separat betreibbar sind, gewährleisten sie einen flexiblen Betrieb und versprechen für alle Lastfälle Grund-, Mittel- und Spitzenlast einen wirtschaftlichen Einsatz.

Es handelt sich um eine prozessintegrierte Abwärmenutzung. Bis jetzt findet dieser Prozess in kleineren Anlagen Verwendung, wobei die kurzzeitige Leistungserhöhung durch den eingespeisten Wasserdampf im Vordergrund steht. Weitere Kombinationen energetischer Prozesse kommen bei der Meerwasserentsalzung oder bei industriellen Prozessen zum Einsatz.

Nicht solar sind die Kernbrennstoffe und die Geothermie. So ist die Biomasse regenerativ, solange nicht mehr verbraucht wird, als nachwächst. Zwar bilden sich auch heute fossile Energieträger, doch werden sie von der Menschheit derzeit schneller verbraucht.

Sie zählen nicht zu den regenerativen Quellen. Bei technischer Realisierung wäre die Kernfusion für die Menschheit ebenso eine unerschöpfbare Energiequelle. Der Anteil der erneuerbaren Energiequellen an der Energieversorgung hat, mit Ausnahme der Wasserkraft, weltweit untergeordnete Bedeutung Bild 3. Falls Müllbestandteile zur Einordnung herangezogen wird, ist der Müll wegen des Kunststoffanteils nur teilweise erneuerbar.

Die energetische Verwertung geschieht wie mit Biomasse entweder durch Nutzung der Deponiegase oder durch thermische Behandlung. Bei der Energiebereitstellung ist man weit von einer nachhaltigen Wirtschaft entfernt.

Die Menschheit verbraucht unwiderbringliche Ressourcen. Eine Verbrauchsreduzierung ist global nicht zu sehen, denn Schwellen- und Entwicklungsländer wollen sich weiterentwickeln, was einen höheren Energiebedarf bedingt. Gleichzeitig wird der Anteil der Kernenergie, die die fossilen Energieträger schonen und die CO2-Freisetzung vermindern könnte, in manchen Industriestaaten eher abgebaut.

Die breite Nutzung erneuerbarer Energieträger scheitert derzeit an der fehlenden Wirtschaftlichkeit. Zwar sind regenerative Energiequellen oft kostenfrei verfügbar, doch sind die notwendigen Investitionen sehr hoch, was allein durch den Kapitaldienst den Energieabgabepreis zumindest derzeit nicht konkurrenzfähig werden lässt. Grund für die fehlende Konkurrenzfähigkeit ist die geringe Energiedichte der regenerativen Energieträger. Massenströme für eine elektrische Leistung von MWel und spezifischer Flächenbedarf verschiedener Energieträger Kraftwerkstyp Primärenergie Massenstrom Flächenbedarf [3.

Literatur zu Kapitel 3 [3. Entwicklungstendenzen in der Energieversorgung, Ed.: Key World Energy Statistics , www. Finsterwalder, Kraft-Wärme-Kopplung im kommunalen Einsatz, in: Cap, Österreichische Zeitschrift für Elektrizitätswirtschaft, Jahrg.

Hitz, Energetische Verwertung angebauter und anfallender Biomasse, in: Auflage, Springer Verlag, [3. Die Arbeit wird mittels Elektrogenerator als elektrische Energie abgegeben. Gegen Ende des Jahrhunderts erreichte die elektrische Energie den Verbraucher, wobei zunächst die Wasserkraft genutzt wurde.

Mit der Kolbendampfmaschine beginnt im Jahrhundert die Nutzung thermischer Prozesse. Jahrhunderts setzten sich Dampfturbinen durch. Zwischen und erfolgten in Deutschland vor allem Investitionen in Kernkraftwerke. Der heutige Zubau konzentriert sich auf Kombikraftwerke von Gasturbinen und Dampfkraftwerken. Mit thermischen Kraftwerken lässt sich nicht nur elektrische Energie erzeugen, sondern auch die Kraft-Wärme-Kopplung realisieren. Bei der Erzeugung elektrischer Energie dominieren weltweit die Dampfkraftwerke.

Dieses Kapitel behandelt die fossilen Energieträger als wirtschaftlich bedeutendste und verbreitetste Wärmequelle für Dampfkraftwerke. Entwicklung des Frischdampfzustandes von Dampfkraftwerken Bild 4. Entwicklung des thermischen Wirkungsgrades von Dampfund Kombikraftwerken 24 4 Konventionelle Dampfkraftwerke 4.

Dampferzeuger Turbosatz 3 4 2 Kondensator Speisepumpe Bild 4. Wärmeschaltplan des einfachsten Dampfkraftwerks 1 Basis der thermodynamischen Analyse ist der 1. Hauptsatz der Thermodynamik für stationär durchströmte Systeme: So kann bei der durch Pumpe oder Turbine hervorgerufenen Zustandsänderungen der spezifische Wärmeanteil q vernachlässigt werden, da die über die Systemgrenze zu- oder abgeführte Wärme unbedeutend ist allenfalls bei der Turbine ergibt sich durch Wärmeübergang an die Umgebung ein geringer Wärmefluss.

Gegenüber der Enthalpiedifferenz sind die Änderungen der kinetischen und potenziellen Energie vernachlässigbar. Isentrope Druckerhöhung des flüssigen, inkompressiblen Wassers durch die Speisewasserpumpe Gl.

Damit liegt eine ideale isotherme Wärmeabfuhr vor. Technisch ist in etwa ein minimaler Dampfgehalt von ca. Der thermische Wirkungsgrad ergibt sich zu: Heute wird der Sattdampfprozess noch in Kernkraftwerken angewandt Kapitel 5. Der thermodynamische Kreisprozess von modernen, mit fossilen Energieträgern befeuerten Dampfkraftwerken weist demgegenüber viele Verbesserungen auf.

Eine isobare Überhitzung Bild 4. Zusätzlich steigt die spezifische Turbinenarbeit, was bei gegebenem Dampfmassenstrom eine höhere Kraftwerksleistung bedeutet. Die Überhitzung findet im Dampferzeuger statt.

Damit sind Frischdampftemperatur und -druck gekoppelt und nur in engen Grenzen variierbar. Generell steigt der thermische Wirkungsgrad mit höherer Temperatur, bei der die Wärme zugeführt wird.

Um den Entspannungsendzustand 4 im Nassdampfgebiet zu halten, muss eine Erhöhung der Frischdampftemperatur Zustand 3 in Bild 4. Eine höhere Temperatur würde den Einsatz von austenitischen Stählen Edelstähle im Überhitzerteil des Dampferzeugers bedingen. Dies führt bei den kilometerlangen Rohren, der schwierigeren Herstellung und Bearbeitung zu deutlich höheren Investitionskosten.

Hinzu kommen fehlende Langzeiterfahrungen bei thermischen und mechanischen Wechselbeanspruchungen mit Edelstählen und deren schlechtere Wärmeleitung. Die gute Erfahrung mit zwar hochlegierten, aber immer noch ferritischen Stählen hält bei den kostspieligen Dampferzeugern von einem Wechsel zu austenitischen Stählen ab.

Die thermodynamische Analyse ist analog der des Sattdampfprozesses, mit zusätzlicher Wärmezufuhr an den überhitzten Dampf. Wärmeschaltplan mit Zwischenüberhitzung Bild 4. Um den Turbinenabdampf im Nassdampfgebiet zu halten, günstige Wärmeabfuhr , ist der Frischdampfdruck bei mehrfacher ZÜ entsprechend zu erhöhen. Die Investitionskosten einer ZÜ sind hoch. Das wirtschaftliche Optimum hat sich bis jetzt bei einer ZÜ gehalten. Die Temperaturanhebung ist durch eine prozessinterne Wärmeverschiebung möglich.

Ein Dampfteilstrom wird der Turbine bei geringem Druck, also geringer Exergie, entnommen Turbinenanzapfung , um nach der Pumpe das kalte Wasser in einem Wärmeübertrager vorzuwärmen.

Der Anzapfdampf kondensiert im Speisewasservorwärmer und gibt seine fühlbare und latente Wärme ab. Schaltplan mit dreifacher regenerativer Vorwärmung a,b,c: Niederdruckdampf der Leitung c wärmt das kalte Speisewasser in einem Oberflächen-Wärmeübertrager vor, Mitteldruckdampf b wird in den Mischvorwärmer eingeleitet und Dampf höheren Druckes a wärmt das Speisewasser in der Hochdruckleitung. Der Dampf kondensiert in den Oberflächen-Wärmeübertrager. Das Kondensat wird je nach Druck in den Kondensator oder den Mischvorwärmer geleitet oder mittels Pumpe in den Hochdruckstrang eingespeist.

Es ist problematisch, mit der massenspezifischen Entropie Teilmengen in Zustandsdiagrammen abzubilden. Darstellung der übertragenen Wärme a: Anzapfstellen Diese Darstellung gibt jedoch den thermodynamischen Zustand der beteiligten Stoffströme nicht wieder. Der Restdampf durch die Turbine folgt nach wie vor der ursprünglichen Isentropen im idealen Vergleichsprozess; in Realität: Die der Turbine entnommenen Teilströme werden im Vorwärmer vollständig kondensiert und gegebenenfalls unterkühlt.

Somit ist der Endzustand des Anzapfdampfes kondensiertes Wasser. Die regenerative Vorwärmung erniedrigt die Turbinenarbeit, jedoch überwiegt bei korrekter Auslegung die Wirkungsgraderhöhung. Es empfiehlt sich die exergetisch günstige, gestufte Vorwärmung: Dampf geringer Temperatur wird zur Erwärmung des kalten Speisewassers benutzt und Dampf höherer Temperatur, an anderen Stelle der Turbine entnommen, für die weitere Erwärmung.

Neuere Dampfkraftwerke haben mehr als zehn separate Vorwärmstrecken, die als Oberflächen-Wärmeübertrager ausgeführt sind. Das Speisewasser strömt rohrinnenseitig. Zusätzlich ist ein Mischvorwärmer zwischengeschaltet, der mehrere Aufgaben hat. Um unerwünschtes Sieden im Mischvorwärmer zu vermeiden, muss der Druck des Speisewassers über dem Sättigungsdruck liegen.

Deshalb fördert die Umwälzpumpe das Wasser aus dem Kondensator auf 28 4 Konventionelle Dampfkraftwerke einen Druck von etwa 10 bar, bei dem die Niederdruck-Vorwärmstrecken angeordnet sind. Danach folgt der Mischvorwärmer, bevor die Speisewasserpumpe den Druck erhöht. Die Hochdruck-Vorwärmer sind vor Eintritt in den Dampferzeuger angebracht. Bei dem gewählten thermodynamischen Beispiel ergeben mehr als zehn Vorwärmstrecken nur noch geringe Wirkungsgradsteigerungen.

Das Maximum der Wirkungsgraderhöhung ist bei unendlicher Anzahl n von Vorwärmstufen bei der Sättigungstemperatur erreicht. Wirkungsgraderhöhung durch Vorwärmung, qualitativ n: Anzahl der Vorwärmstufen 4. Die Kraft-WärmeKopplung ist in Kapitel 10 abgehandelt.

Wird eine geänderte Turbinenleistung gefordert, ist die Heizleistung entsprechend zu variieren. Die Heizleistung wird über den Brennstoffmassenstrom verändert. Hierzu werden einzelne Brenner im Dampferzeuger abgeschaltet oder, was Kohlebrenner nur bedingt erlauben, deren Feuerleistung gesteuert. Dadurch ändert sich die Frischdampftemperatur. Zur Steuerung von Dampfkraftwerksturbinen eignen sich x Drosselregelung x Massenstromregelung x Gleitdruckregelung Die erstgenannten Steuerungsarten geschehen durch Eingriffe in der Dampfleitung vor dem bzw.

Bei der Drosselregelung wird der Frischdampfdruck auf einen niedrigeren Wert gedrosselt, der gleichzeitig den Massenstrom verringert. Für die Massenstromregelung wird der Dampfstrom vor der Hochdruckturbine um deren Beschaufelung segmentweise aufgeteilt, wobei der Strömungsquerschnitt jedes Segments individuell einstell- oder abstellbar ist. Die Turbine 2CRegelrad [4. Über die Drehzahl der Speisewasserpumpe wird der Frischdampfdruck und der Massenstrom geändert.

Durch Variation der Wärmezufuhr kann die gewünschte Frischdampftemperatur gefahren werden. Der Volumenstrom, der für die Geschwindigkeitsverhältnisse und die Strömungsverluste in der Turbine verantwortlich ist, bleibt hierbei näherungsweise konstant im günstigen Auslegungsfall der Turbine.

Somit ist selbst in Teillast ein günstiger Wirkungsgrad erreichbar. Bei der Gleitdruckregelung erniedrigt sich die Enthalpiedifferenz in der Turbine in Teillast relativ wenig, entscheidender ist die Massenstromreduzierung. Entsprechend gibt es viele apparative Komponenten. Die Energieumwandlungen sind in Bild 4. Energieumwandlungen in einem Dampfkraftwerk Im Dampferzeuger geht die chemisch gebundene Energie des Brennstoffs durch Verbrennung in innere Energie der Rauchgase über und durch Wärmeübertragung in das Arbeitsfluid.

Das Arbeitsfluid wandelt seine innere Energie in der Turbine teilweise in kinetische, d. Die mechanische Arbeit wird im Generator in elektrische Energie gewandelt und zum Verbraucher geleitet.

Ein DKW wird charakterisiert durch: Damit hat die thermodynamische Auslegung enge Grenzen Tabelle 4. Das Schnellschlussventil in der Frischdampfzufuhr der Dampfturbine muss zufahren, wenn die Turbinenleistung nicht mehr abgenommen wird Stromabnahme fällt aus, wenn Generator vom Netz getrennt wird , um eine Überdrehzahl zu vermeiden. Dann bläst der Dampfstrom unter Umgehung der Turbine entweder über Dach ab oder über Drosselorgane direkt in den Kondensator.

Abweichend hiervon gibt es neben den Kernkraftwerken Dampfkraftwerke mit anderer thermodynamischer Prozessführung, die Sonderzwecken dienen: Wärmeschaltplan des Kraftwerks Bexbach mit MWel [4. Je höher die Temperatur und der Druck des Wassers bzw.

Natürliches Wasser enthält etwa 0,2 bis 0,5 g Salz pro Liter. Hauptbestandteile des Kesselsteins sind: Die Ablagerungen setzen sich an den Wandungen fest, behindern den Wärmeübergang, erzeugen Wärmespannungen und verengen den Strömungsquerschnitt. Ablösungen dieser Beläge führen zu Beschädigungen, insbesondere wenn sie in die Turbine gelangen. Hierbei ist nach der Löslichkeit der Salze zu unterscheiden. Die Nichtkarbonatsalze, Sulfate und Chloride der Erdalkalien haben einen positiven Temperaturgradienten der Löslichkeit und scheiden sich erst in der Dampfphase aus.

Der pH-Wert des neutralen Wassers ist temperaturabhängig: Erst gelöste Salze machen reines Wasser leitend. Daraus lässt sich die Salzkonzentration für bekannte Salze bzw. Erdalkalien nicht an HCO3 geb. Da sie nur schwach dissoziiert, entzieht sie sich der Leitfähigkeitsmessung. Das Rohwasser wird einem natürlichen Oberflächengewässer entnommen und mechanisch von Verunreinigungen Partikel, Humide u.

Je nach Dampferzeugertyp sind unterschiedliche Anforderungen an das Speisewasser zu stellen. Der in Deutschland dominierende Zwangdurchlauf-Dampferzeuger erfordert weitestgehende Reinheit, da das Wasser in einem Rohrstrang vorgewärmt, verdampft und überhitzt wird. Die Salze lagern sich in den Wärmeübertragerrohren ab.

Empfohlene Wasserqualität, für Hochdruck-Dampferzeuger [4. Dieses Wasser verdampft oder wird in Form von Mikrotröpf- 34 4 Konventionelle Dampfkraftwerke chen teilweise aus dem Kühlturm ausgetragen. Die Verunreinigungen konzentrieren sich im Kühlkreis langsam auf.

Abhilfe schafft die Absalzung, die durch ein permanentes Ablassen eines Teils des Kühlwassers und entsprechende Frischwasserzufuhr geschieht. Es wird entkarbonisiertes entkalktes Wasser benutzt, damit im Kühlturm keine Ablagerungen erfolgen. Dies geschieht durch Rechen, denen eventuell ein Schwimmbalken vorgelagert ist. Folgende Methoden der Entsalzung kommen je nach gewünschter Wasserqualität zur Anwendung.

Die Vollentsalzung des Speisewassers erfordert sämtliche Methoden. Flockungsreaktionen entfernen kolloiddisperser Verunreinigungen wie Humine, Öle, Hydroxide mit einem Durchmesser unter 1 Pm. Generierte Salze und Kohlendioxid sind nachfolgend zu entfernen. Die Harzpartikel haben einen Durchmesser um 1 mm. Zur Vollentsalzung sind Kationen- und Anionentauscher hintereinander geschaltet.

Schwach basische Anionentauscher substituieren die Anionen starker Säuren, wie sie nach dem Kationentauscher vorliegen: Zuerst wird das Metallion des Salzes gebunden, wobei eine Säure im Wasser entsteht. Der Anionentauscher bindet den Säurerest, wobei nur Wassermoleküle entstehen.

Unter Berücksichtigung der notwendigen Regeneration der Ionentauscher entstehen für jedes aus dem Wasser entfernte Salzmolekül deren zwei, die als Oberflächenwasser abgeleitet werden. Der Mischbettfilter enthält stark saure Kationen- und stark basische Anionentauscher. Zum Regenerieren dieses Mischbettfilters werden die Kationen- und Anionenmassen getrennt Anionenmasse ist leichter und danach beide mit NaOH behandelt.

Zuletzt wird die Austauschmasse wieder durch Luftzufuhr vermischt. Umkehrosmose Die Osmose ist der natürliche Vorgang des Konzentrationsausgleichs durch eine semipermeable Membran Molekularsieb , die nur für das Lösungsmitteln hier Wasser , jedoch nicht für das Salz durchlässig ist.

Hierbei steigt, wenn der ursprüngliche Raum durch eine feste 36 4 Konventionelle Dampfkraftwerke Membran geteilt ist, der Druck in der konzentrierten Lösung an, da Wasser in diesen Raum der höheren Salzkonzentration strömt.

Die sich einstellende Druckdifferenz ist der osmotische Druck. Die Umkehrosmose kehrt diesen Vorgang um, in dem auf der Seite der höheren Konzentration ein Druck aufgeprägt wird, der den osmotischen Druck übersteigt. Unter dem Druckgefälle strömen die Wassermoleküle entgegen des Konzentrationsgefälles durch die Membran und die Salzmoleküle bleiben zurück.

Die Standzeit ist durch Biofouling begrenzt, gerade wenn das Modul zur Vorreinigung des Wassers eingesetzt wird. Der Schlupf ist relativ hoch, weshalb mehrere dieser Membranen hintereinandergeschaltet werden müssen.

Hierbei dringen einwertige Salzionen leichter durch die Membran als zweiwertige. Die Umkehrosmose ist eine sinnvolle, umweltschonende Vorstufe zu den Ionentauschern bei der Vollentsalzung [4. Es gibt viele Bauformen, so dass Bild 4. Er hat die Aufgabe, die Wärme des Rauchgases auf das Speisewasser zu übertragen, um es vorzuwärmen, zu verdampfen und zu überhitzen.

Anforderungen an moderne Dampferzeuger sind: Ununterbrochene Betriebszeit zwischen zwei Stillständen, die für notwendige Instandsetzungen erforderlich sind. Augenblicklich sind zwei Jahre üblich. Die Revisionszeit beträgt ein bis zwei Monate. Zeit, in der die Anlage auf eine Zeiteinheit 1 Jahr bezogen betriebsbereit ist. Die Dampferzeuger lassen sich in vier Typen unterteilen: So beinhaltet ein Dampferzeuger vier Sektoren: Economizer, Verdampfer, Überhitzer und Zwischenüberhitzer.

Im Economizer, der für alle Dampferzeuger ähnlich ist, wird das flüssige Wasser auf Sättigungszustand erwärmt Vorwärmung. Dessen Name rührt von der exergetisch günstigen und deshalb wirtschaftlichen Trennung der Vorwärm- von der Verdampferstrecke her.

Die Wärmeströme für die einzelnen Phasen sind vom Fluiddruck abhängig. Bei einer Fahrweise mit kritischem Druck verschwindet die Verdampfungswärme.

Bei überkritischen Drücken ist nicht mehr zwischen Überhitzung und Vorwärmung zu unterscheiden. Zusammenhang zwischen Wärmeanteilen und Frischdampfdruck Bei modernen Dampferzeugern strömt das Wärmeträgerfluid in Rohren Wasserrohrkessel. Der Wärmeübergang hängt rohrinnenseitig vom Fluidzustand und von der Strömungsgeschwindigkeit ab. Beste Wärmeübergangszahlen ergeben sich, wenn die Rohrinnenseite von flüssigem Wasser benetzt ist, was bis zu hohen Dampfmassengehalten möglich ist.

Da Stahl eine hohe Leitfähigkeit aufweist, liegt die Rohrtemperatur in der Verdampfer- oder Vorwärmstrecke nur wenig über der Wasser dampf temperatur. Wegen des hohen Wärmeübergangs, d. Dort sind die höchsten Wärmestromdichten. Überhitzter Dampf besitzt einen schlechten Wärmeübergang. Um die Rohrwandung unter deren Temperaturfestigkeit zu halten, sind die Überhitzerstrecken über dem Brennraum angebracht, wo moderate Temperaturen herrschen. Radialer Temperaturverlauf in und um Verdampferrohr Bild 4.

Anstatt oberhalb des Brennraumes können die Überhitzerstrecken und der Eco auch auf gleicher Ebene daneben gebaut werden, wobei das Rauchgas nach unten geführt wird.

Die Brennkammerwandung ist bei allen Wasserrohrkesseln ähnlich gebaut. Anordnung der Wärmeübertragerstrecken in einem Dampferzeuger 4. In der Trommel trennt sich der Sattdampf von der Flüssigkeit.

Beim Zwangdurchlauf-Dampferzeuger gibt es keinen festen, konstruktiv bedingten Verdampfungsendpunkt. Üblich sind Tangentialbrenner, bei denen die Flammen tangential in den Brennraum gerichtet sind oder Boxerbrenner, wo am Brennraumumfang die Flammen gegeneinander geführt sind.

Verlauf der Temperaturen T und Wärmestromdichten q in einem Dampferzeuger 4. Falls die Flüssigkeit im Mittel die Sättigungstemperatur erreicht hat, ist eine entsprechende Blasenbildung zu erwarten. Bei höherem Dampfanteil verbleibt an der Rohrwandung die Flüssigkeit und die Kernströmung ist reiner Dampf.

Der Flüssigkeitsfilm trocknet aus unvermeidbare Siedekrise 2. Art und es verbleibt eine tropfenbeladene Nebelströmung. Die Tröpfchen wurden vorher aus dem welligen Film herausgerissen. Strömungsformen bei der Rohrverdampfung Bild 4. Ausbildung von Strömungsformen 1: Pfropfen In Bild 4. Je nach Heizflächenbelastung, Massenstromdichte und Druck sind nicht alle Strömungsformen sichtbar. So kann sich nach dem unterkühlten Sieden übergangslos die Pfropfen- oder Ringströmung herausbilden.

Art Wenn die Wärmestromdichte zu hoch ist, findet eine derart hohe Dampfbildung an der Rohrwandung statt, dass die Flüssigkeit in die Rohrmitte gedrängt wird. Die Dampfschicht an der Rohrinnenwand wirkt isolierend und erhöht die Rohrtemperatur drastisch. Die Auslegung geschieht i. Dieser unerwünschte Betriebszustand wird als Siedekrise 1. Demgegenüber ist die Siedekrise 2.

Temperaturerhöhung der Rohrwandung durch die Siedekrise 1. Die Temperaturerhöhung beträgt in diesem Fall beim glatten Rohr bei einem Dampfgehalt von ca. Demgegenüber zeigt das innenberippte Rohr, das in Bild 4. Erst im Austrocknungspunkt Siedekrise 2. Damit verwandt ist das Leidenfrost-Phänomen3: Wird eine Flüssigkeit auf eine stark erhitzte Heizplatte gegeben, bildet sich ein Dampfpolster, auf dem die Tröpfchen schweben.

Am vorderen Boden ist das Flammrohr, i. An der vorderen Wand ist der Brenner angebracht. Die hintere Flammrohrbegrenzung besteht aus einer Rohrplatte mit eingewalzten Rauchgasrohren, die in mehreren Zügen von den Rauchgasen durchströmt werden Bild 4. Der Dampfdom sorgt für die Abscheidung der Tröpfchen. Das Flammrohr ist exzentrisch im Wasserraum angebracht, um eine stabile Umlaufströmung zu erzielen, wodurch Dampfblasen schnell an die Oberfläche gelangen und sich ein hoher Wärmeübergang ergibt.

Die gespeicherte Wärme ist hoch, was selbst bei unterbrochener Wärmezufuhr die Dampflieferung aufrecht erhält. Zwischen Verdampfer- und Überhitzerstrecke ist die Trommel installiert, in der sich die flüssige von der dampfförmigen Phase trennt. In den Steigrohren ergibt sich durch die temperaturbedingten Dichteunterschiede eine Auftriebsströmung, bei der eine Teilverdampfung stattfindet. Je nach Konstruktion Rohrlänge, m -durchmesser , Verdampfungsdruck und Heizflächenbelastung stellen sich Umlaufzahlen von 5 bis 40 ein [4.

Naturumlaufkessel sind nur für unterkritische Drücke geeignet. In der Nähe des kritischen Punktes verschwinden die Dichteunterschiede zwischen Flüssigkeit und Dampf, was Phasentrennung und stabile Strömung unmöglich macht. Nachteile sind weiterhin die langsame Regelbarkeit, lange Anfahrzeiten und Gefahr von Strömungsinstabilitäten bei Druckabsenkung.

Wird der Druck zu schnell gesenkt, kann es im Fallrohr zur Verdampfung kommen, was den Durchfluss durch die Siederohre, damit den Wärmeübergang vermindert und eventuell die Rohre durch Überhitzung zum Bersten bringt.

Deshalb sind Naturumlaufkessel für die bevorzugte Gleitdruckregelung von Dampfkraftwerken wenig geeignet. Vorteilhaft sind die geringen Betriebskosten, da keine Umwälzpumpen benötigt werden.

Die stabile Strömung setzt schon bei geringen Temperaturunterschieden ein, was das Anfahren problemlos gestaltet. Ebenso werden alle Rohre, weitgehend unabhängig von fertigungs- oder ablagerungsbedingten Unterschieden, durch den thermischen Auftrieb stabil durchströmt, so dass eine Überhitzung einzelner Rohre unwahrscheinlich ist.

Schnitt durch einen Naturumlauf-Dampferzeuger [4. Die Umlaufzahlen reduzieren sich entsprechend auf 3 4. Konstruktiv unterscheiden sie sich wenig von denen mit Naturumlauf. Der maximale Frischdampfdruck ist wieder auf Werte unterhalb des kritischen Drucks begrenzt, da die Förderfähigkeit der Pumpen auf Flüssigkeiten beschränkt ist. Dieser Dampferzeuger erlaubt schnellere Druck- und Laständerungen, allerdings wirkt die Trommel wieder behindernd.

Eine Begrenzung der Teillast stellt die Befeuerung dar, die sich zwar generell durch Abschaltung einzelner Brenner reduziert lässt, jedoch am Ort der aktiven Brenner lokal immer noch hohe Temperaturwerte und damit hohe Wärmestromdichten aufweist. Denn die individuellen Kohlestaub-, Gas- oder Ölbrenner haben selbst nur einen eng begrenzten Regelbereich.

Auf einen konstruktiv festgelegten Verdampfungsendpunkt ist verzichtet, die betriebstechnisch ungünstige, teure Trommel entfällt. Schaltung eines Zwangdurchlauf-Dampferzeugers Die Druckbeschränkung entfällt. Überkritische Dampfdrücke lassen sich fahren, da die Speisewasserpumpe das unterkühlte Wasser bei praktisch beliebigem Druck fördern kann.

Der Zwangdurchlauf erzielt höchste Wärmestromdichten und entsprechend kompakte Bauweisen. Grenze ist die Siedekrise 1. Eine senkrechte Rohranordnung ist mit üblichen Glattrohren kaum möglich. Dieser Dampferzeuger ist für die günstige Gleitdruckregelung besonders geeignet.

Bekannteste Vertreter dieses Typs sind der Benson- und der Sulzerkessel, die sich nur geringfügig unterscheiden. Das aus dem Verdampferteil möglicherweise mitgerissene Restwasser wird beim Bensonkessel im Dampfverteiler und beim Sulzerkessel in kleinvolumigen Wasserflaschen bei unterkritischem Druck abgeschieden, die jeweils vor der Überhitzerstrecke geschaltet sind. Die Abscheideflaschen dienen auch zur Abscheidung von Unreinheiten.

Schnitt durch einen Zwangdurchlauf-Dampferzeuger [4. Hier bietet sich eine übergelagerte Schwachlastumwälzung an, Bild 4. Die sich einstellende höhere Massenstromdichte verhindert lokale Überhitzungen, jedoch wird bei unterkritischer Fahrweise in der Brennkammer nicht das gesamte Wasser verdampft. Eine kleine Abscheideflasche sorgt für die Trennung des wenigen Wassers, das über eine Umwälzpumpe wieder am Durchlauf durch die Brennkammerverrohrung teilnimmt.

Zwangdurchlauf-Schaltung mit Schwachlast- bzw. Strang für Normalbetrieb Eine ähnliche Überlegung führt zur Volllastumwälzung. Um eine möglichst hohe Heizflächenbelastung ohne DNB zu erzielen, muss eine hohe Strömungsgeschwindigkeit vorgegeben sein. Diese extrem hohe Massenstromdichte kann dazu führen, dass wieder nicht das gesamte Wasser verdampft wird — deshalb wieder die Abscheideflasche. Mit derartiger Volllastumwälzung, Bild 4. Da die Rohrschraube aufwändig ist, wird versucht, Dampferzeuger mit senkrechter Berohrung zu ermöglichen.

Nicht nur durch die betriebskostenintensive Steigerung der Massenstromdichte, sondern auch durch innengerippte Rohre steigt die zulässige Heizflächenbelastung. Die betriebstechnischen Vorteile der höheren Heizflächenbelastung kompensieren die höheren Kosten der Rohre, vor allem durch die senkrechte Rohrführung. Es zeigt sich beim Glattrohr die Siedekrise 1. Permanente Entwicklungsziele sind weitere Wirkungsgradsteigerungen und Emissionsreduktionen.

Erreicht wird dies durch Optimierung der Rauchgasreinigungsmethoden, der Verbrennungstechnik, Wärmeverschiebesysteme und der Kraft-Wärme-Kopplung. Die Europäische Union fördert derzeit die Entwicklung von Kohlekraftwerken mit Frischdampftemperaturen von ca. Das Speisewasser wird aus exergetischen Gründen in unterschiedlichen Druck- und Temperaturstufen vorgewärmt.

Zur Vorwärmung wird Dampf aus den Turbinenendstufen geringen Druckes und geringer Temperatur entnommen, der eventuell schon gesättigt bzw. Der Dampf kann unterkühlt werden, wenn diese Zonen im Wärmeübertrager apparativ getrennt sind. Bei kurzen Ausführungen kann das aufzuwärmende Fluid nur in der einen Hälfte der Rohre strömen und wird hinter dem Rohrboden umgelenkt, um in der anderen Rohranzahlhälfte zurückzuströmen.

Dies bedingt eine entsprechend aufgeteilte Dampfströmung für den Gegenstrom. Mischvorwärmer Speisewasserbehälter Der Mischvorwärmer wird bei etwa 10 bis 15 bar betrieben Bild 4. Bei der Kondensation der Dampfblase verbleibt der nichtkondensierbare Gasrest z. Zusätzlich diffundiert ein Teil des im flüssigen Wasser gelösten Gasanteils in die Blase, da an der Phasengrenze die Löslichkeit von Gasen gegen Null geht.

Die verbleibenden nichtkondensierbaren Gasblasen sammeln sich im Dampfdom. Dort werden sie über eine kleine Lochblende permanent abgeblasen. Der mit entweichende Dampfanteil wird in Kauf genommen. Geeignet sind kleinvolumige Wärmeübertrager in Sammelbauweise. Die Dampfströmung ist entlang den Rohren geführt. Der aus der Turbine zugeführte Dampf ist im überhitzten Zustand.

Am Wasseraustritt des Wärmeübertragers findet die Enthitzung statt, danach folgt die Kondensation des wärmeabgebenden Dampfes. In Deutschland und anderen industrialisierten Ländern ist bei kohlebefeuerten Dampfkraftwerken die Rauchgasreinigung vorgeschrieben. Bei einem MW-Dampfkraftwerk sind die folgenden Massen- bzw. Volumenströme zu erwarten [4. Nur das wirtschaftlich günstigste Verfahren für Bau und Betrieb setzt sich durch.

Wichtig ist, wiederverwertbare oder wenigstens preiswert zu entsorgende Endprodukte zu erhalten. Nur der jetzige Stand der Technik wird abgehandelt. Die Abscheidung von CO2 ist angedacht, jedoch sind die Techniken noch nicht anwendungsreif [4. Die vereinfachten Grundreaktionen, die katalytisch am effektivsten im Temperaturbereich von ca.

Dadurch wird jedoch nur ein geringer Teil der Asche verschlackt. Durchgesetzt haben sich elektrostatisch arbeitende Abscheider Elektrofilter. Über spitze Sprühelektroden treten Elektronen von der einen Platte zur anderen über, wobei sich die durchströmenden Staubpartikel negativ aufladen, sich Richtung Anode Niederschlagselektrode bewegen und dort ablagern.

Eine mechanische Rüttelvorrichtung Klopfwerk entfernt den abgelagerten Staub Bild 4. Die Abmessungen in einem MWDampfkraftwerk [4. Elektrostatisch arbeitender Flugascheabscheider Elektrofilter [4.

Deshalb werden dem Rauchgas die Schwefelverbindungen entzogen. Der entstehende Gips ist hochwertig und findet als Baumaterial weite Verbreitung. Die wesentlichen Reaktionen sind: Schema der Rauchgasentschwefelungsanlage [4. Diese Amine absorbieren selektiv das CO2.

Hierbei ist das Rauchgas zuerst abzukühlen und Partikel und sonstige Unreinheiten zu entfernen. Dieser Prozessschritt bietet sich also nach der Entschwefelungsanlage an. In einem Desorber werden die gesättigten Amine von ihrem CO2 wieder getrennt, indem die Temperatur auf ca. Bei höheren CO2-Konzentrationen bzw. Jedoch ist die Adsorptionskapazität und die Selektivität für CO2 gering, so dass diese Technik derzeit noch nicht für Kraftwerke als geeignet angesehen wird.

Es sind Membranen bekannt, die über chemische oder physikalische Prozesse CO2 abtrennen können, in dem N2 und O2 bevorzugt durch die Membran passieren und CO2 zurückhält. Der Trenngrad ist derzeit noch zu erhöhen. Der Energiebedarf wird relativ hoch sein. Aber in kombinierten Gas-Dampfturbinen-Prozessen mit Trennung bei dem hohen Druck nach dem Kompressor von Gasturbinen könnte dieses Verfahren durchaus konkurrenzfähig werden, z.

Die Oxyfuel-Technik wird aktuell favorisiert, da sie am preiswertesten gilt. Vor der Verbrennung wird die Luft in N2 und O2 zerlegt. Ebenso gibt es wegen des Fehlens des Stickstoffs praktisch kein NOx mehr, da der im Brennstoff gebundene Stickstoff vernachlässigbar ist.

Wasserabscheidung bestehende Rauchgas kann dann komprimiert und endgelagert werden. Zwar ist die Luftzerlegung aufwändig, doch wird diese schon bei Kohlevergasungsanlagen wie in dem Kombinations-Kraftwerk Puertollano [4. Kohleaufbereitung Kohle Luftzerlegungsanlage Sauerstoff Stickstoff u. Dampferzeuger Bis zu ca. Hierzu bieten sich Salzstöcke, ausgebeutete Öl- und Erdgasfelder an. Weiterhin wird die CO2-Verpressung in tiefen Felsformationen untersucht. Es wird davon ausgegangen, dass sich dort CO2 langfristig zu festen Karbonaten umbildet.

Ebenso kann CO2 in Ozeanen verpresst werden. Die Kühlrohranordnung sorgt für eine gute Dampfdurchströmung, Bild 4. Im Kondensator sammeln sich auch nichtkondensierbare Gase. Deshalb ist der Kondensator an seiner kältesten Stelle, wo der nichtkondensierende Gasanteil am höchsten ist, mit einer permanent arbeitenden Absaugung ausgerüstet. Ansonsten würden diese Gase den Kondensatordruck erhöhen und die Turbinenleistung erniedrigen. Schnitt durch Kondensator [4. Dies ist jedoch je nach behördlichen Vorschriften, basierend auf Grenzwerten für zulässige Temperaturerhöhung und Temperatur des Flusses, nicht immer zulässig.

Das im Kondensator erwärmte Kühlwasser strömt zum Kühlturm und wird dort rückgekühlt. Je nach Bauvorschriften kommen technisch unterschiedliche Kühltürme zum Einsatz. Die Kühltürme sind unten für den Lufteintritt offen. Die Luft erwärmt sich an dem Rückkühlwasser und erhält damit seinen natürlichen Auftrieb. Das im Kühlturm nach unten rieselnde Kühlwasser wird durch die kältere Luft und durch die entzogene Verdunstungswärme latente Verdampfungswärme abgekühlt.

Die Temperatur des Rückkühlwassers hängt von den Umgebungsbedingungen ab. Die Luft tritt trocken aus dem Kühlturm. Der Naturzug muss i. Damit kann der sich bildende Nebel am Kühlturmaustritt minimiert werden.

Diese Kühltürme sind in dicht besiedelten Gebieten oder in Weinbaugegenden, wo die Abschattung durch Nebelschwaden aus Nasskühltürmen meist nicht toleriert wird, bevorzugt. Die Gebläse verursachen gewisse Betriebskosten. Dampfturbogruppe mit einflutiger Hochdruckturbine 1, doppelflutiger Mitteldruckturbine 2 und zwei doppelflutigen Niederdruckturbinen 3,4 [4.

Diese Dampfexpansion ist mit einer hohen Volumenzunahme verbunden. Entsprechend nehmen der Volumenstrom und der Platzbedarf der Strömung zu. Allenfalls in den Kondensationsendstufen geht die Auslegung auch lokal auf Überschall. Da eine Vielzahl von Turbinen- 58 4 Konventionelle Dampfkraftwerke stufen für den Abbau des gesamten Enthalpiegefälles benötigt werden und der Volumenstrom enorm zunimmt, werden mehrere individuelle Turbine hintereinander und parallel geschaltet.

Jede Turbine ist vielstufig und in einem separaten Gehäuse untergebracht. Alle sind durch eine gemeinsame Welle mit dem Generator verbunden. Die Leistungsänderung der Turbine erfolgt über das Wellendrehmoment. Gerade die Effizienz der Beschaufelung in den Kondensationsstufen konnte durch neue zwei- und dreidimensionale Berechnungsmethoden gesteigert werden, so dass sich oft ein Austausch der alten Beschaufelung lohnt [4. Polytroper Entspannungsverlauf in der Turbine im h,s-Diagramm 4.

Mehrstufige Speisewasserpumpe, Topfbauweise [4. Wird im Kraftwerk die Gleitdruckregelung gefahren, so ist die Pumpe drehzahlvariabel. Da die Speisewasserpumpe ein hohes Druckverhältnis leisten muss, sind mehrere radiale Pumpenstufen hintereinandergeschaltet, Bild 4. Sonstige Kraftwerkspumpen kommen mit einer Stufe aus. Das Magnetsystem auf dem Rotor dreht bei stehender Nutzwicklung Die hohe Leistung bedingt eine Kühlung, üblicherweise durch Luft, unterstützt durch auf dem Rotor montierte axiale Gebläsebeschaufelung.

Der Läufer hat einen zweipoligen Feldmagneten, wenn der Generator mit Netzfrequenz dreht. Bei halber Netzfrequenz laufende Generatoren, die bei kleineren Blockheizkraftwerken üblich sind, hat der Generator doppelte Polpaarzahl vierpolig. Die Generatoren sind zur Minimierung der Abnutzung und der Wartung meist mit bürstenloser Erregung konzipiert. Wegen den zu erwartenden schnellen Laständerungen ist der zuverlässigen Regelung auf eine konstante Ausgangsspannung besondere Beachtung zu schenken.

Teilschnitt durch KraftwerksGenerator [4. Die Leistungsabgabe des Generators muss für drehzahlkonstanten Betrieb natürlich dem Verbrauch entsprechen. Ist dies nicht mehr der Fall, erhöht zu geringer Stromverbrauch oder verlangsamt zu hoher Stromverbrauch sich die Drehzahl. Einige Dampfkraftwerke sind neben anderen schnell regelbaren Kraftwerken Gasturbinen, Pumpspeicherkraftwerke im Netz für die Frequenzhaltung vorgesehen.

Sie laufen im Teillast und können ihre Leistung in einer gewissen Bandbreite schnell ändern. Tendenziell wird an Wochenenden bei geringerem Stromverbrauch die Drehzahl leicht über 50 Hz gehalten und werktags eher unter 50 Hz. Ziel ist eine hohe Anlagenverfügbarkeit, hohe Betriebssicherheit und Entlastung von Betriebspersonal. Der gewünschte Automatisierungsgrad, nicht zuletzt auch durch die vielen Nebenanlagen wie Rauchgasreinigung, bedingt in einem Dampfkraftwerk eine Vielzahl ferngesteuerter Antriebe.

Die Leittechnik ist entsprechend aufwändig. Mit der einhergehenden benutzerfreundlichen Darstellung betriebstechnischer Daten wird das Personal entlastet und Störfälle sind leicht lokalisierbar. Die schnelle Entwicklung der Leittechnik mit ihren technischen und wirtschaftlichen Vorteilen macht eine Umrüstung älterer Kraftwerke auf eine neue Leittechnik durchaus sinnvoll [4.

Leittechnikstruktur mit Mikroprozessoren [4. Durch vorprogrammierte Kennlinienbegrenzungen kann bei vorhersehbaren gefährlichen Betriebsstörungen das Kraftwerk automatisch in einen betriebssicheren Zustand gefahren oder abgeschaltet werden.

Die Funktionen der Dampferzeuger-Sicherheitskette werden zweikanalig ausgeführt, wie im Kraftwerk Bexbach [4. In jenem Kraftwerk werden rund 4. Der installierte Prozessrechner hat verschiedene Aufgaben, die u. Die Leittechnik Bild 4. Die Gruppenleitebene ist redundant. Der Informationsaustausch zwischen den Automatisierungsgeräten der Gruppenleitebene erfolgt in der Kommunikationsebene über ein redundantes Anlagenbussystem.

Zur Bedienung und Beobachtung in der Kraftwerkswarte Prozessleitebene sind Bildschirme mit Mikroprozessorsteuerungen vorgesehen. Die Bedienung erfolgt vom Bildschirm unterstützt. In der zentralen Blockwarte werden am Bedienpult sämtliche für den Betrieb erforderlichen Bedienfunktionen für die wesentlichen Komponenten wie Dampferzeuger, Turbogruppe und wichtige Nebenaggregate zusammengefasst.

Meist sind auch Anfahr-, Nebenleit- oder Bedienstände separat vorhanden, die zum einen nur während des Anfahrvorgangs mitbedient bzw. Hierzu sind die entsprechenden Stähle in Entwicklung. Die öffentliche Diskussion konzentriert sich derzeit auf den Klimaschutz, was bei der Energieversorgung im Wesentlichen auf die Minimierung der CO2-Emissionen hinausläuft.

Zwar konzentriert sich die Energieforschung derzeit auf CO2-freie Kohlekraftwerke [4. Bei dieser direkten Umwandlung von thermischer in elektrische Energie muss ein teilweise ionisiertes Gas senkrecht zu den Magnetfeldlinien durch ein Magnetfeld strömen.

Zwischen den in der gleichen Ebene wie das Magnetfeld versetzt angeordneten Elektroden bewirken die Ionen eine elektrische Spannung. Mit zunehmender Temperatur ionisieren Gase. So bietet es sich an, durch eine Verbrennung bei hohem Druck die Verbrennungstemperatur auf ca. Die Elektroden entlang des Strömungsweges des ionisierten Gases sind zu unterteilen, um den Stromfluss in Längsrichtung mit seinen hohen ohmschen Verlusten zu minimieren Bild 4.

Entsprechend ist die elektrische Verschaltung zu realisieren. Traupel, Thermische Strömungsmaschinen, 2 Bände, 4. Wagner, Betriebshandbuch Wärme, 4. Ingo Resch GmbH, Gräfelfing, [4. Kuderer, Inbetriebnahme der Zwangsdurchlaufverdampferstrecke und Visualisierung von Strömungsphänomenen, Studienarbeit Fachhochschule Offenburg, [4.

Heat Transfer 82, [4. Dolezal, Dampferzeugung, Springer Verlag [4. Thomas, Thermische Kraftanlagen, 2. Beck, dtv neueste Ausgabe [4. D KW D [4. Nicht erst seit der ersten erfolgreichen kontrolliert ablaufenden, sich selbst erhaltenden Kernspaltung in einer Squash-Halle der Universität Chicago am 2.

In kürzester Zeit konnten verschiedene Kernkraftwerkstypen entwickelt werden, die alle bis dahin gebauten Kraftwerke in ihrer Leistung weit übertrafen. Fast zeitgleich wurden in der Bundesrepublik Deutschland und der damaligen Deutschen Demokratischen Republik im Jahre die ersten deutschen Versuchsreaktoren vollendet. Das erste marktnahe deutsche Kernkraftwerk zur Stromerzeugung wurde in Kahl mit 15 MWel eingeweiht. Dieses Kapitel strebt keine vollständige Wiedergabe aller möglichen Kernkraftwerkskonzepte an, sondern beschränkt sich auf die Erläuterung der für die Energiewirtschaft wichtigen Kernkraftwerkstypen.

Während manche Länder ein Kernkraftwerksmoratorium beschlossen haben und keine neuen Kernkraftwerke mehr bauen oder bestehende sogar abschalten, setzen andere auf Zubau, um ihren wachsenden Energiebedarf mit zunehmendem Kernenergieanteil zu decken.

Die Gründe für die unterschiedlichen Entscheidungen hängen von lokalen und nationalen gesellschaftspolitischen Gegebenheiten ab. Eine umfassende Darstellung ist in [5. Die Kerne sind von einer Elektronenhülle mit negativer Ladung umgeben. Bei chemischen Abläufen ist nur die Elektronenhülle beteiligt. Kernprozesse verändern demgegenüber den Atomkern.

Modifikationen des Kerns wirken sich zwangsläufig auf die Elektronenhülle aus, doch sind letztere in ihrer energetischen Auswirkung vernachlässigbar. Kernreaktionen werden analog chemischen Gleichungen formuliert, wobei zusätzlich die Massenzahl A wichtig ist, um die Isotopen zu charakterisieren. So wird das Atom durch die tief gestellte Ordnungszahl Z, gleich der Protonenanzahl, seinem internationalen Kürzel und die hochgestellte Massenzahl A gekennzeichnet: Ebenso ist dieses Uranisotop durch Kürzel und Massenzahl, also U, eindeutig beschrieben.

Obige Kernreaktion ist exotherm, d. Elektronen e- sind in Kernbilanzgleichungen nicht aufgeführt, da diese Teil der Hülle sind und sich mit anderen Atomen der Umgebung austauschen. So ist in der Bilanzgleichung 5. Unterschiedliche Kernreaktionen sind bekannt, die teilweise über Zwischenschritte ablaufen können, bis ein hinreichend stabiles Atom entsteht.

Manche Bilanzgleichungen kennzeichnen die Strahlungsart: Diese Kernspaltung findet auch gelegentlich bei natürlich vorkommendem 92U statt, wobei das Spaltneutron dann natürlichen Ursprungs ist. Der abgegebene He-Strom wird D-Strahlung genannt. Es gibt eine Vielzahl von Zerfallsreaktionen. Ein Energieüberschuss wird oft durch J-Strahlung Röntgenstrahlung abgebaut, die weder Ordnungs- noch Massenzahl ändert. Eine einfache Differentialgleichung beschreibt die Zerfallskinetik mit der Zerfallskonstante O und der vorhandenen Anzahl instabiler Kerne N: Die Lösung der Gl.

Das erste Isotop kann über Zwischenstufen in ein weiteres oder mehrere instabile Isotope zerfallen, die wiederum Strahlungen emittieren. Dann ist die jeweilige individuelle, stoffspezifische Zerfallskonstante O der nachfolgenden radioaktiven Atomen zu berücksichtigen. Bei den natürlichen Radionukliden sind drei Ketten zu finden, die nach Elementen benannt sind, die am Anfang oder nahe dem Anfang der Zerfallskette stehen: Uran-, Aktinium- und Thorium-Reihe. Als Beispiel sei die Zerfallskette der Uran-Reihe aufgeführt [5.

Neutron oder Proton im Kern bestimmbar. Kernprozesse, die zu einer höheren mittleren Bindungsenergie führen, setzen die Differenz der Bindungsenergien frei. Folgende Kernreaktionen sind nach Bild 5. Verschmelzung eines Nukleons mit einem Kern 2.

Umwandlung instabiler Kerne in stabile Kerne mit höherer Bindungsenergie radioaktiver Zerfall 3. Verschmelzung sehr leichter Kerne 4. Spaltung sehr schwerer Kerne 68 5 Kernkraftwerke Bild 5. An der technisch nutzbaren Fusion kleiner Kerne wird in vielen Staaten und in multinationalen Projekten gearbeitet.

Besonders lohnend ist die Fusion zum sehr stabilen 2He4, das mit 7 MeV je Nukleon für seine geringe Atommasse eine herausragende mittlere Bindungsenergie aufweist. Leichte Kerne müssen sich mit hoher Eigenenergie treffen, um zu verschmelzen. Erreicht wird dies für Einzelreaktionen durch Teilchenbeschleuniger. Die lokale Erzeugung derart hoher Temperaturen ist gelungen, jedoch ist deren langfristige Beherrschung in technischen Strukturen für eine sich erhaltende Fusionsreaktion noch ein ungelöstes Problem.

In der Energietechnik wird derzeit die durch Neutronen hervorgerufene Kernspaltung genutzt. Die entstehenden Spaltprodukte, zwei kleinere Atome, haben eine höhere mittlere Bindungsenergie als der gespaltene schwere Kern, die Spaltung ist also exotherm. Die Spaltprodukte sind statistisch verteilt, wobei bei der Spaltung von 92U Massenzahlen um 95 und am häufigsten sind.

Ganz ähnliche Verteilungen ergeben sich für andere Kernbrennstoffe, wobei die Energie der Spaltneutronen noch einen gewissen Einfluss hat [5. Die mittlere Bindungsenergie der Spaltprodukte Bruchstücke ist, wie aus Bild 5. Diese Nachwärme ist bei 5. Da die Spaltprodukte eine statistische Verteilung aufweisen, Bild 5. Verteilung von Spaltprodukten des gespaltenen 92U Gespalten durch: Durch deren Abbremsung im umgebenden Reaktorstrukturmaterial entsteht Wärme.

Also setzt die vollständige Spaltung von 1 g die folgende Energie frei: Die Spaltung eines Gramms 92 nem Megawatttag frei. Andere Kernbrennstoffe haben vergleichbare Werte. Diese Nachwärme wirkt bei abgebrannten und dem Reaktor entnommenen Brennelementen nach. Geringere Bindungsenergien bei schweren Kernen bedeuten auch geringere Stabilität.

Werden sehr schweren Kernen zusätzliche Energien zugeführt, so können diese so instabil werden, dass sie zerfallen. Diese Energieaufnahme kann durch Beschuss des Kernes mit verschiedenen Teilchen erzielt werden, am leichtesten mit Neutronen. Die in Tabelle 5. Teilweise bedarf es noch einer zusätzlichen kinetischen Energie des Neutrons, die in Tabelle 5. Massenzahl A kommt mit der freiwerdenden Bindungsenergie des Neutrons aus, ohne zusätzliche kinetische Energie. Die Anzahl der bei einer Spaltung entstehenden Neutronen unterliegt einer statistischen Verteilung.

Am häufigsten bilden sich 2 oder 3 Neutronen. Sie werden während des Zerfallsprozesses mit einer gewissen kinetischen Energieverteilung emittiert, wobei die Energie der Spaltneutronen im Mittel insgesamt etwa 5 MeV pro Spaltung 92U beträgt. Die einzelnen Neutronen können unterschiedlich Energien mitbekommen, deren Energieverteilung durch eine Maxwell-Verteilung mathematisch beschreibbar ist.

Neutronen können verschiedene Kernreaktionen ausführen: Falls ein ruhender Kern einem differentiellen Neutronenfluss Anzahl von Neutronen pro Flächenund Zeiteinheit ausgesetzt wird, der senkrecht auf den Kernquerschnitt V trifft, so werden R1 Reaktionen pro Zeiteinheit stattfinden Reaktionsfrequenz: Es gibt also für die uns interessierenden oben gelisteten Kernreaktionen mit Neutronen verschiedene Wirkungsquerschnitte, d.

Vel für die elastische und Vin für die inelastische Neutronenstreuung, Va für die Neutronenabsorption, Vf für die Kernspaltung durch Neutronen f Fission. Die Wirkungsquerschnitte eines spezifischen Kerns sind nicht konstant, sondern von der Neutronengeschwindigkeit v bzw. Die höchste Spaltwahrscheinlichkeit mit Vf barn bei den starken Kernbrennstoffen zeigen langsame Neutronen, während erst sehr schnelle Neutronen mit einer Energie im MeV-Bereich nennenswerte, jedoch deutlich geringere Spaltquerschnitte mit Vf 1 barn bei schwachen Kernbrennstoffen aufweisen.

Zwischen der Neutronenenergie 10 und eV zeigt sich bei starken Kernbrennstoffen ein Resonanzbereich in der Wechselwirkung zwischen Kern und Neutron.