Risikoanalyse und Vorsorgekonzeption von Mülldeponien in seismisch aktiven Regionen in den zentral-asiatischen Ländern der Gemeinschaft Unabhängiger Staaten (GUS)

Bild: NISMIST Projektpartner beim Kick-Off-Meeting in St. Petersburg (Oktober 2005)

Originaltitel: Management of environmental risks associated with landfills in seismically active regions in the New Independent States (NIS) of Central Asia (NISMIST)

WISSENSCHAFTLICHE KONTAKTE UND KOOPERATIONEN:

• TU Hamburg-Harburg, Koordinierungsstelle Osteuropa, Prof. Dr. H. Schaumburg
• St. Petersburg State Polytechnical University, Department of Applied Ecology, Russia - Prof. Mikhail Fedorov
• Scientific Research Centerof Ecological Safety, Russian Academy of Science, Russia - Prof. Vladislav Donchenko
• National Center of Mountain Regions Development of the Kyrgyz Republic, Kyrgystan - Prof. Asylbek Aidaraliev
• Tashkent State Technical University, Uzbekistan - Prof. Rustam Khamdamov
• Kazakh National Technical University, Almaty, Kazakhstan - Prof. Samat Nurkeyev
• Turkmen State University, Centre of Physical and Mathematical Research, Turkmenistan - Prof. Gurban Allaberdieyev
• Chemistry Institute of Tajikistan Academy of Sciences, Tajikistan - Prof. Djurabaj Khalikov
• University of Natural Resources and Applied Life Sciences, Institute of Geotechnical Engineering, Vienna, Austria - Prof. Wei Wu
• National School of Public Works, Geomaterials Laboratory, Vaulxen Velin, France - Prof. Thiep Doanh

ZIEL

Im Rahmen dieses Forschungsprojektes werden Deponien in den Neuen Unabhängigen Staaten Zentralasiens (NIS), die alle durch eine hohe seismische Aktivität gekennzeichnet sind, mit Hilfe von geographischen Informationssystemen (GIS) untersucht, um das dynamische Verhalten der Deponien zu analysieren und in weiterer Folge das Gefährdungspotential abschätzen zu können sowie Empfehlungen für kostengünstige Sanierung herauszuarbeiten.

Durch die Zusammenarbeit werden in den NIS Staaten Kasachstan, Kirgistan, Tadschikistan, Turkmenistan und Usbekistan die Forschungsaktivitäten auf dem Gebiet der Umweltrisiken gesteigert und dadurch auch ein neues Umweltbewusstsein geschaffen. Diese Staaten werden von der Sachkenntnis bei der Deponiestandortwahl und der Technik der Deponieerrichtung profitieren, andererseits wird durch diese Zusammenarbeit auch die EU durch die zahlreichen seismischen Aufzeichnungen, der spezifischen Deponieproblematik und das weitere Forschungspotential in Zentralasien und Russland profitieren, desweiteren können die Erkenntnisse dieses Forschungsprojekts auf die erdbebengefährdeten Gebiete Europas (Griechenland, Türkei,...) angewendet werden.

INHALT

• Entwicklung einer GIS-Datenbank für Deponien in den teilnehmenden NIS-Staaten, die alle relevanten Daten der Deponien (Ort, Typ, Inhalt, Geologie, Grundwasser etc.) beinhaltet. Die Gefährdung durch die Deponie kann dadurch graphisch präsentiert werden und Entscheidungsträgern vorgestellt werden. Als Basis dient ein sog. "Landfill Classification Catalogue" (LCC), in dem alle Deponiespezifischen Daten gespeichert werden. Im GIS System werden sie durch geographische Daten sowie Photos, Detailkarten und Untersuchungsergebnisse ergänzt.
• Analysen der seismischen Gefährdung werden durchgeführt. Diese enthalten die Untersuchung der mechanischen und hydrologischen Eigenschaften des Deponiekörpers, die Entwicklung eines grundlegenden Models des Verhaltens des Deponiekörpers und eine dreidimensionale numerische Modellierung der seismischen Resonanz von Deponien. Die Interaktion zwischen den Barrieren, des Deponiekörpers und des Untergrundes werden in einem gekoppelten Prozess untersucht. Dadurch werden Einblicke in die verschiedenen Versagensmechanismen geschaffen.
• Analyse des Emissionspotentials von Deponien durch Nutzung von Deponie-Simulations-Reaktoren (LSR) in Klimaräumen. Diese technologisch innovativen Apparaturen verringern die Versuchszeiten in hohem Maße. Außerdem erlauben die LSR die Simulation verschiedenster physikalischer Einflüsse auf Deponien, z.B. die Auswirkungen einer Erdbebenbelastung.
• Risikoanalyse der Deponien, Untersuchungen der Umweltrisiken und damit verbundenen sozioökonomisch Auswirkungen von Schadstofffreisetzungen, Transport und Lösungsvorgängen. Die Untersuchungen werden auf Basis des Natürlichen Reinigungsvermögen (Natural Attenuation) durchgeführt.
• Empfehlungen für Sanierungsmaßnahmen zur Reduktion der Risiken bestehender Deponien und für die Standortfestlegung und Planung zukünftiger Deponien. Die Sanierungsmaßnahmen werden auf Basis eine Kosten-Nutzen-Analyse betrachtet und technische Möglichkeiten und Strukturen der einzelnen NIS-Staten mit einbezo-gen.
• Wissenstransfer durch Wissenschaftler-Austauschprogramm (Partner Pro-gramm)

ZWISCHENERGEBNISSE

• Aufbau und Eingabe des LCC.
• Umsetzung des LCC in einer GIS-Datenbank. Die Software ist unentgeltlich und damit für jeden nutzbar.
• Geotechnische und Geophysikalische Untersuchungen auf den Deponien.
• Untersuchungen der Abgelagerten Abfälle (Probenahme und Analyse).
• Untersuchungen des Grundwassers, von Oberflächengewässern und des Depo-niesickerwassers.
• Gasmessungen auf den Deponien zur ermittlung des Deponiegas Emissionspo-tentials.
• Aufbau eines LSR-Labors in Tadschikistan.
• Besuch von Gastwissenschaftlern aus St. Petersburg, Tadschikistan und Usbe-kistan am Institut für AbfallRessourcenWirtschaft (TUHH).

Stichwörter

• Erdbeben
• GUS
• Mülldeponie
• Umweltrisiken
• dynamisches Verhalten
• geographisches Informationssystem GIS
• seismische Aktivität