Vom Steinbruch zur Deponie – Planung und Qualitätsüberwachung im Rahmen der Steilwandabdichtung an der Deponie Wirmsthal

Einleitung

Im Landkreis Bad Kissingen wurde Ende der 80er Jahre eine neue Deponie benötigt, da die bis dahin betriebene Deponie Arnshausen nahezu vollständig verfüllt war. Als Standort dafür bot sich ein Steinbruch in der unmittelbaren Nachbarschaft der alten Deponie an, in dem seit 1965 Muschelkalk zur Schottergewinnung abgebaut wurde. Ausgehend von der Geländeoberkante weist der Steinbruch eine Tiefe von ca. 60 m auf. Beim Abbau des Gesteins wurden Bermen geschaffen, durch die die nahezu senkrechten Steinbruchwände vertikal in mehrere, jeweils ca. 20 m hohe Bereiche unterteilt werden.

Abb. 1: Lage der Deponie Wirmsthal mit Altdeponie Arnshausen im Südosten

Die Nutzung des alten Steinbruchs als Deponie versprach eine Reihe von Vorteilen (zweckmäßige Folgenutzung eines bereits massiv umgestalteten Geländes, sehr großes Ablagerungsvolumen auf kleiner Grundfläche, Schließen einer „Wunde“ in der Landschaft durch Verfüllung und anschließende Rekultivierung etc.). Allerdings musste die konstruktive Gestaltung der Deponie völlig anders gelöst werden als bei einer konventionellen Deponie, die im Idealfall als Hügeldeponie auf einer weitgehend ebenen Fläche mit den optimalen Untergrundeigenschaften einer geologischen Barriere eingerichtet wird. Neben den Anlagen zur Fassung und Ableitung des Deponiesickerwassers mussten deshalb vor allem für die Abdichtung der steilen Felswände technische Lösungen gefunden werden, die hinsichtlich ihrer Wirkung sowohl den geltenden technischen Vorschriften als auch den hohen Ansprüchen des Deponiebetreibers genügen.

Daten zur Deponie Wirmsthal

Allgemeine Angaben

Die Deponie Wirmsthal wird in einem 16 ha großen Steinbruch im Gebiet der Gemeinde Euerdorf ca. 4 km südlich von Bad Kissingen (Bayern) errichtet. Der Ablagerungsbereich liegt im zentralen Teil des Steinbruchs, dessen bereits vollständig abgedichtete Sohlfläche eine Größe von ca. 7 ha hat. Durch die Einbeziehung von Felsbermen etc. wird die Ablagerungsfläche in den darüber liegenden Verfüllbereichen bis zum oberen Steinbruchrand sukzessive größer. Die zu rekultivierende Deponieoberfläche hat eine Größe von etwa 10 ha.

Seit 1990 wurden bereits Abfälle mit einem Volumen von ca. 2,2 Mio. m³ eingelagert. Bei einer vollständigen Verfüllung der Deponie ergibt sich ein Verfüllvolumen von 4,2 Mio. m³. Neben MVA-Schlacken und behandelten Reststoffen aus der Rauchgasreinigung wurden bis 2005 auch Hausmüll und hausmüllähnliche Abfälle eingebaut. Nach den Vorgaben der TA Si und der Deponieverordnung erfolgt seitdem nur noch die Ablagerung von Abfällen, die die Zuordungskriterien für Deponien der DK II einhalten (organischer Anteil ≤ 5 % etc.).

Die Deponie wurde als Grubendeponie ausgebaut. Auf der Steinbruchsohle verläuft quer zur Grundfläche ein ca. 240 m langer Kontrollgang, in den sowohl das im Ablagerungsbereich gefasste Oberflächenwasser als auch das Deponiesickerwasser eingeleitet wird. In der Verlängerung des Kontrollgangs wurde ein 320 m langer Entwässerungsstollen bergmännisch aufgefahren. Er endet östlich der Deponie im Tal des Gösselgrabens. Dort befinden sich Sickerwasserspeicherbecken mit einem Volumen von 1.700 m³ und eine Sickerwasserbehandlungsanlage sowie ein Regenrückhaltebecken für das Oberflächenwasser mit einem Volumen von insgesamt 2.300 m³ .

Abb. 2: Querschnitt durch die Deponie

Zur Minimierung der Sickerwasserneubildung wurden die zwischen 1989 und 1994 eingerichteten VA 1 bis VA 3 nördlich des Kontrollgangs überdacht. Auf eine Überdachung weiterer Verfüllabschnitte wurde aus wirtschaftlichen und deponietechnischen Gründen verzichtet. Zwischenzeitlich wurde die Überdachung bereits weitgehend wieder zurückgebaut. Derzeit ist nur noch ein kleiner Teil des VA 3 überdacht. Solange der weitere Deponieausbau dies zulässt, wird dieser Bereich in den nächsten Jahren noch als Zwischenlagerfläche und für ähnliche abfallwirtschaftliche Zwecke genutzt.

Die unmittelbar über der abgedichteten Steinbruchsohle liegende erste Verfüllebene wurde in sechs Verfüllabschnitte unterteilt. In den Verfüllabschnitten VA 1 – 5 wurden überwiegend Hausmüll und hausmüllähnliche Abfälle eingelagert. Das in diesem Bereich entstehende Deponiegas wird in insgesamt 35 Gasbrunnen gefasst und über Gasregelstationen und Transportleitungen einer Entgasungsanlage im Eingangsbereich der Altdeponie Arnshausen zugeführt.

Basisabdichtung

Da der Standort nicht über eine ausreichende geologische Barriere verfügt, wurde eine aufwendige, kontrollierbare Basisabdichtung aus mehreren feinkornmineralischen Dichtungsschichten hergestellt. Zwischen der 2-lagig eingebauten unteren Kontrollabdichtung mit einer Dicke von 50 cm und der 4-lagigen, 100 cm dicken oberen Abdichtung liegt eine 50 cm dicke Dränschicht aus Basaltschotter der Körnung 16/32. Im zuletzt eingerichteten VA 6 wurde zur weiteren Verbesserung des Sicherheitsstandards zusätzlich eine Kunststoffdichtungsbahn mit einer Dicke von 2,5 mm verlegt.

Die abgedichtete Steinbruchsohle wurde in einzelne Felder mit einer Länge von bis zu 140 m und einer Breite von ca. 20 m unterteilt. Die Felder weisen ein Quergefälle von 3 % bis 4 % zu den in den Tiefpunkten angeordneten Sickerwasserdränageleitungen und ein Längsgefälle von 2 % bis 3 % zum Kontrollgang in der Mitte der Deponiesohle auf.

Abb. 3: Basisabdichtung der Deponie Wirmsthal

Die Fassung und Ableitung des Sickerwassers aus dem Müllkörper erfolgt durch eine auf der Basisabdichtung aufgebrachte Flächendränage aus Basaltschotter der Körnung 16/32, über die das Sickerwasser zu PEHD-Dränrohren DN 250 geführt wird. Die Sammler sind im Kontrollgang an eine Transportleitung angeschlossen, die zum Sickerwasserspeicherbecken außerhalb des Deponiekörpers führt. Zur Entwässerung der Kontrolldränage wurden zusätzliche PEHD-Dränrohre verlegt, die im Kontrollgang in separate Transportleitungen münden. Sämtliche Dränageleitungen können vom Kontrollgang aus gespült und durch Kamerabefahrungen überwacht werden.

Das eingesetzte komplexe Abdichtungssystem ermöglicht eine permanente Kontrolle der Basisabdichtung über die kamerabefahrbaren Kontrolldränageleitungen, die vom Kontrollgang her zugänglich sind. Über diese Leitungen können auch Proben des Wassers genommen werden, das ggf. in der Kontrolldränage unter der oberen Abdichtungsschicht gefasst wird.

Steilwandabdichtung

An den steilen Wänden des Steinbruchs ist eine Abdichtung in der sonst üblichen Weise nicht möglich. Deshalb wurde eine Steilwandabdichtung entwickelt, die an die vor Ort gegebenen Bedingungen angepasst wurde. Sie besteht im Wesentlichen aus folgenden Komponenten:

• Auflager

Das auf den Felswänden angeordnete Auflager für die Abdichtung besteht aus Stahlbetonfiligranplatten, die in den Felswänden verankert werden. Der Raum zwischen den Felswänden und den Filigranplatten wird mit wasserdurchlässigem Einkornbeton verfüllt, so dass dort austretendes Kluftwasser abgeleitet wird, ohne dass sich hinter der Wandabdichtung ein Wasserdruck aufbauen kann. Das gefasste Wasser wird über eine Dränage am Wandfuß in die Oberflächenentwässerung im Kontrollgang abgeleitet.

• Abdichtung

Vor den Filigranplatten wird eine mineralische Abdichtung in horizontalen Lagen hergestellt, die sukzessive mit der Müllverfüllung eingebaut wird. Die Dicke der Abdichtungsschicht schwankt je nach dem verwendeten Material zwischen 1,25 und 2 m.

• Dränage

Unmittelbar vor der Abdichtung wird eine Sickerwasserdränage aus übereinander geschichteten Gabionen mit einem Querschnitt von 1 x 1 m eingebaut. Sie sind mit grobstückigem Basaltschotter (Körnung 80/200) gefüllt. Dadurch ist eine hohe hydraulische Leistungsfähigkeit der Dränage mit großen Sicherheitsreserven gewährleistet.

Abb. 4: Steilwandabdichtung der Deponie Wirmsthal

In den vor 1995 eingerichteten Abschnitten VA1 bis VA3 wurde eine 2,0 m dicke feinkornmineralische Abdichtungsschicht eingebaut. Als Material dafür wurde derselbe plastische Ton wie für die Basisabdichtung eingesetzt. Dieses Material hat zwar eine sehr gute Abdichtungswirkung, verursacht allerdings aufgrund seiner geringen Tragfähigkeit und des geringen Steifemoduls erhebliche grundbautechnische Probleme.

Kritisch sind vor allem die großen Setzungen, die an der Oberkante der Wand nach der Verfüllung bis zur ersten Felsberme bereits eine Größenordnung von rd. 1,9 m erreicht haben. Diese Setzungen können vor dem Weiterbau der Wandabdichtung ausgeglichen werden. Im Zuge der weiteren Verfüllung und der damit verbundenen Erhöhung der Auflast können jedoch noch weitere Setzungen von ca. 1,0 m auftreten. Diese Setzungen können nach der Verfüllung der Bereiche oberhalb der ersten Felsberme nicht mehr ausgeglichen werden. Die auf der anschließenden Felsberme einzubauende Abdichtung wird sich dagegen allenfalls in sehr geringem Umfang setzen. Am Übergang von der Felsberme zur Steilwand ergeben sich somit auf kurzer Distanz große Setzungsdifferenzen, die unter Berücksichtigung der sonstigen bodenmechanischen Eigenschaften des Tons zu Rissen bzw. klaffenden Fugen in der Abdichtung führen können. Dadurch besteht die Gefahr für einen Austritt von belastetem Deponiesickerwasser in den angrenzenden Untergrund.

Für den weiteren Ausbau wurde die Gestaltung der Wandabdichtung geändert, um die o.g. Probleme zu minimieren. Statt des hochplastischen Tons wurde nun eine gemischtkörnige Abdichtung aus Bentoschotter eingesetzt. Dabei handelt es sich um eine Variante des im Deponiebau bereits mehrfach eingesetzten Bentokieses, bei dem der normalerweise verwendete Grundstoff Kies durch Schotter ersetzt wurde, der vor Ort leichter zu beschaffen ist.

Der Bentoschotter ist ein Gemisch aus Splitt, Brechsand, Tonmehl und Bentonit. Seine Kornverteilung hat einen stetigen Verlauf in der Nähe der Fuller-Kurve, so dass der Porenanteil gering ist. Das Gemisch hat einen Feinkorngehalt von ca. 15 % (Bodengruppe GT nach DIN 19186). Die Bestandteile werden in einem Zwangsmischer so gemischt, dass ein Wassergehalt in der Nähe des optimalen Wassergehalts von 7 % erreicht wird. Unter den gegebenen Randbedingungen hat der Bentoschotter gegenüber dem Ton folgende Vorteile, die ihn für den Einsatz im Bereich der Wandabdichtung prädestinieren:

• Durch die im Vergleich zu Lehm und Ton signifikant höheren Scherparameter kann mit der Bentoschotter-Abdichtung eine erheblich höhere Tragfähigkeit erreicht werden.
• Die Abdichtungsschicht hat wegen ihrer Herstellung aus überwiegend nicht bindigen Ausgangsmaterialien einen hohen Steifemodul. Die Setzungen an der Oberkante der Wandabdichtung des ersten Verfüllhorizonts liegen nach Berechnungen in einem Bereich von weniger als 20 cm. Diese Setzungen können bei der Gestaltung der Abdichtung im Bereich des Ber menübergangs durch konstruktive Maßnahmen zuverlässig ausgeglichen werden.
• Die Dichtung hat wegen der Herstellung im Zwangsmischer bei Verwendung definierter Ausgangsstoffe mit kontrollier- baren Eigenschaften eine homogene und durchgehend hohe Qualität. Die Wirksamkeit der Abdichtung ist damit in jedem Fall gewährleistet.
• Der Einbau der Bentoschotter-Abdichtung kann witterungsunabhängiger als der Einbau von Lehm erfolgen. Da die Wand- abdichtung in Abhängigkeit vom Fortschritt der Müllschüttung sukzessive aufgebaut werden muss und damit nur ein geringer Spielraum für den Einbauzeitpunkt besteht, ist diese Eigenschaft von großem Vorteil.

Die Abdichtung der horizontalen Bermen zwischen den einzelnen Bereichen der Felswand erfolgt ebenfalls durch den Einbau von Bentoschotter. Dabei kann es jedoch am Übergang von der Bermenabdichtung auf die unterlagernde Wandabdichtung auf kurzer Distanz vor allen in den Bereichen zu relevanten Setzungsdifferenzen kommen, in denen eine Wandabdichtung aus Lehm eingebaut wurde.

Würde die Wandabdichtung in konventioneller Weise an die Bermenabdichtung angeschlossen, käme es im Übergangsbereich zu Setzungsrissen und klaffenden Fugen, so dass keine durchgängige Abdichtungswirkung mehr vorhanden wäre. Aufgrund der Bedingungen am Bermenübergang kann das Auftreten der Setzungsdifferenzen aber nicht wirksam verhindert werden. Im Bereich des Bermenübergangs muss deshalb ein Material eingebaut werden, das sich durch folgende Eigenschaften auszeichnet:

• Das Material muss den Setzungsbewegungen der unterlagernden Wandabdichtung folgen können, ohne dass sich Setzungs- risse bzw. Bruchfugen bilden. Diese Eigenschaft kann nur durch Einsatz eines Bodens ohne Kohäsion (z.B. trockener Kies) erreicht werden.
• Das Material muss über eine gute Abdichtungswirkung verfügen, die normalerweise nur bei Böden mit hoher Kohäsionerreicht wird (Lehm, Ton bzw. auch gemischtkörnige Abdichtungen wie der hier eingesetzte Bentoschotter).

Diese schwierig zu vereinbarenden Eigenschaften können am besten durch die Verwendung eines Materials erreicht werden, das Ende der 80er Jahre unter dem Namen Dywidag-Mineralgemisch entwickelt wurde. Bei diesem auch als Trockengemisch (TGM) bezeichneten Material handelt es sich um eine künstlich hergestellte Mischung aus folgenden Bestandteilen:

• Grobkorn: 50 – 70 % Kies 16/32
• Mittelkorn: 20 – 35 % Sand 0/2
• Feinkorn: 8 – 12 % Bentonit

Die Materialzusammenstellung wird so gewählt, dass der jeweils feinkörnigere Boden in die Poren des grobkörnigern passt. Durch einen Überschuss an Mittel- und Feinkorn wird ein „schwimmendes“ Grobkorngefüge erreicht. Das Gemisch wird mit einem sehr geringen Wassergehalt von ca. 2 % praktisch trocken eingebaut und hat in diesem Zustand keine Kohäsion. In Verbindung mit dem Überschuss an Mittel- und Feinkorn ergibt sich eine hohe Beweglichkeit im Korngerüst und somit eine entsprechend hohe Anpassungsfähigkeit an einen Unterbau mit wechselndem Setzungsverhalten.

Bei einem Kontakt mit Wasser quillt das Bentonit und füllt den Porenraum des Trockengemischs. Nach der Sättigung verhält sich das Material wie eine gemischtkörnige Abdichtung und damit ähnlich wie der sonst eingesetzte Bentoschotter. Die Sättigung tritt jedoch sehr langsam ein, weil das Bentonit zunächst an der Oberseite des Einbaubereichs quillt. Dort entsteht eine dünne Schicht mit geringer Wasserdurchlässigkeit, die das weitere Eindringen von Wasser verhindert bzw. mindestens erheblich verzögert. Der noch trockene Kern der Schicht hat nach wie vor keine Kohäsion, so dass seine Beweglichkeit und damit seine Anpassungsfähigkeit an die sich setzende Wandabdichtung erhalten bleibt.

Durch zusätzliche konstruktive Maßnahmen (Einbau mehrerer überlappender Kunststoffdichtungsbahnen mit geotextilen Schutzlagen) soll die Beweglichkeit des Trockengemischs im Übergangsbereich langfristig gewährleistet werden. Außerdem soll ein Wasserzutritt zum Trockengemisch verhindert bzw. verzögert werden, so dass das Material möglichst lange trocken bleibt. Hinsichtlich seiner Wirkung können dann zwei Phasen unterschieden werden:

• Phase 1: Konsolidierung der Wandabdichtung

Die Wandabdichtung wird sich im Zuge der geplanten weiteren Verfüllung setzen. Die Setzungen werden nach Abschluss der Verfüllung langsam abklingen. Während dieser ca. 30 – 40 Jahre langen Phase muss eine ausreichend dicke TGM-Schicht trocken und damit in kohäsionslosem bzw. verformungsfähigem Zustand bleiben.

• Phase 2: Endzustand

Nach dem Abklingen der Setzungen kann es auch im Bereich des Bermenübergangs nicht mehr zu Verschiebungen kommen, durch die Setzungsrisse bzw. klaffende Fugen in der Abdichtung entstehen. Das Trockengemisch kann sich somit nach und nach aufsättigen und hat dann endgültig die Eigenschaften einer sehr guten gemischtkörnigen Abdichtung.

Die einzelnen Zustände im Bereich des Bermenübergangs sind nachfolgend am Beispiel der besonders problematischen Situation mit unterlagernder Lehmabdichtung dargestellt.

Abb. 5: Abdichtung der Felsberme – Einbauzustand

Abb. 6: Abdichtung der Felsberme – Zustand nach Abklingen der Setzungen

Herstellung der Steilwandabdichtung in den Verfüllabschnitten VA 3.1 und 3.2

Projektbeteiligte

Auftraggeber (AG) und Bauherr: Kommunalunternehmen des Lkr. Bad Kissingen Bereich Abfallwirtschaft, Münchner Str. 1, 97688 Bad Kissingen

Fachbehörde: Bayerisches Landesamt für Umwelt, Bürgermeister-Ulrich-Str. 160, 86179 Augsburg

Planung und Bauüberwachung: Dr. Blasy – Dr. Øverland Beratende Ingenieure GmbH & Co. KG, Moosstraße 3, 82279 Eching am Ammersee

Fremdprüfung: Boden/Geokunststoffe: DBI-EWI GmbH Ingenieurgesellschaft für Umwelt, Wasser und Spezialbau, Halsbrücker Str. 34, 09599 Freiberg

Auftragnehmer (AN): Burger Bau GmbH & Co. KG, Häuserschlag 3, 97688 Bad Kissingen,

Materiallieferant Geokunststoffe: NAUE GmbH & Co. KG, Gewerbestr. 2, 32339 Espelkamp-Fiestel

Verlegefirmen Geokunststoffe: von Witzke GmbH & Co. KG, Joachimstr. 72, 45309 Essen

Eigenprüfer Boden:

VA 3.1: Geotechnisches Institut Prof. Biedermann

VA 3.2: pgu Ingenieurgesellschaft mbH

Ablauf der Arbeiten

Die Herstellung der Steilwandabdichtung erfolgte in mehreren Phasen entsprechend der folgenden Beschreibungen und Darstellungen:

• Vorbereitende Arbeiten auf der Berme (Entfernen von Folien, Steinen)
• Einbau des Filterbetons am Fußpunkt der Berme sowie im Übergang zur bestehenden unteren Wandabdichtung. Dabei wurden überstehende Kanten der bestehenden unteren Steilwand (Filigrandeckenelement) bündig zur Oberkante des Filterbetons abgeglichen (Nr. 7 in Abbildung 7).
• Einbau der Dränageschicht unterhalb der Dichtung (Nr. 10 in Abbildung 8)
• Verlegung des Trennvlies PET, ≥ 300 g/m², GRK 5 zwischen Dränageschicht unterhalb der Dichtung und darauffolgenden Planumsausgleichschicht (Nr. 11 in Abbildung 8)
• Einbau der Planumsausgleichschicht (Nr. 12 in Abbildung 8)
• Freilegen der bestehenden unteren Wandabdichtung (Bentoschotter – Altbestand und Gabionen) aus dem Verfüllniveau 2 (Nr. 3 in Abbildung 7)

Abb. 7: Vorbereitende Arbeiten

• Anbringen des Bitumenanstrichs und der Bitumenbahnen. Die bestehende untere Wandabdichtung wurde dabei bis zur Oberkante 1. Berme ergänzt. Neu aufgebracht wurde die bituminöse Dichtung entlang der oberen Wandabdichtung bis zu einer Höhe von ca. 150 cm (Nrn. 8 und 9 in Abbildung 7).
• Aufstellen einer Reihe Gabionen auf die bestehenden Gabionen in der unteren Wand (Nr. 2 in Abbildung 7)

Abb. 8: Dichtungsauflager

• Einbau des Bentoschotters zwischen unterer Wand und Gabionen bis zu einer Höhe von 120 cm unterhalb des Übergangspunktes Filterbeton untere Wand (Nr. 14 in Abbildung 8)
• Anbringen der 1. Lage Kunststoffdichtungsbahn (KDB aus PEHD, d = 2,5 mm, glatt/glatt, mit BAM-Zulassung) an Kopf- punkt untere Wand mittels Schlagdübel im Abstand von 100 cm durch den BAM-Fachbetrieb (Nr. 15 in Abbildung 8)
• Anbringen der 6. Lage Kunststoffdichtungsbahn (KDB aus PEHD, d = 2,5 mm, beidseitig glatt, mit BAM-Zulassung) an Fußpunkt obere Wand mittels verdübelter Aluminiumschiene
• Einbau 1. Lage geotextile Schutzlage (auf der Planumsausgleichschicht) mit BAM-Zulassung, PP ≥ 2.000 g/m² (Nr. 16 in Abbildung 8)
• Einbau der 2. Lage Kunststoffdichtungsbahn (KDB aus PEHD, d = 2,5 mm, beidseitig glatt, mit BAM-Zulassung) auf 1. Lagegeotextiler Schutzlage (Nr. 17 in Abbildung 8)
• Einbau der 3. Lage Kunststoffdichtungsbahn (KDB aus PEHD, d = 2,5 mm, beidseitig glatt, mit BAM-Zulassung) als Über- gang Berme – untere Wandabdichtung (Nr. 18 in Abbildung 8)
• Einbau 2. Lage geotextile Schutzlage mit BAM-Zulassung, PP ≥ 2.000 g/m² (auf der 3. Kunststoffdichtungsbahn)
• Einbau des Bentoschotters zwischen unterer Wand und Gabionen bis Kopfpunkt untere Wandabdichtung (lagenweiser Ein- bau ca. 20 cm mit anschließender Verdichtung (Nr.: 14 in Abbildung 8) • Herausarbeiten des trapezförmigen Füllbereiches für das Trockengemisch

Abb. 9: Einbau Bermenabdichtung

• Einbau des Trockengemischs (Entnahme mit Bagger direkt von der LKW Ladefläche) unter Beachtung einer stetigen Homogenität des Materials (keine Entmischung) und unter Beachtung des maximalen Einbauwassergehaltes von 2,3 % (Nr. 30 in Abbildung 9)
• Einbau Trennvlies PP ≥ 300 g/m², GRK 5 als Abdeckung des Trockengemisches
• Einbau der 4. Lage Kunststoffdichtungsbahn (KDB aus PEHD, d = 2,5 mm, beidseitig strukturiert, mit BAM-Zulassung) im Bereich des eingebauten Trockengemisches (Nr. 31 in Abbildung 10)
• Einbau der 5. Lage Kunststoffdichtungsbahn (KDB aus PEHD, d = 2,5 mm, beidseitig glatt, mit BAM-Zulassung) über die gesamte Berme und untere Wandabdichtung (Einbautiefe in die obere Wandabdichtung aus Bentoschotter ca. 50 m,

Nr. 32 in Abbildung 10)

• Einbau 3. Lage geotextile Schutzlage mit BAM-Zulassung, PP ≥ 2.000 g/m² über die 5. Kunststoffdichtungsbahn (Nr. 33 in Abbildung 10)

Abb. 10: Sickerwasserdränage über der Bermenabdichtung

• Einbau Sickerwasserdränage (Basaltschotter 8/16 mm) als Auflagerkeil für obere Gabionenkörbe
• Aufstellen der ersten Schicht oberer Gabionenkörbe als Übergang in die neu herzustellende Wandabdichtung (Nr. 37 in Abbildung 11)
• Einbau Sickerwasserdränage (Basaltschotter 8/16 mm) auf gesamter Berme (zwischen oberen und unteren Gabionenkörben, Schichtdicke ≥ 50 cm (Nr. 38 in Abbildung 11)
• lagenweiser Einbau von Bentoschotter in der oberen Wandabdichtung zwischen Gabionen und der 6. Lage Kunststoffdichtungsbahn (Nr. 39 in Abbildung 11)

Abb. 11: Beginn der Wandabdichtung des 2. Verfüllhorizonts

Beim Einbau des Bentoschotters erfolgte die Vorverdichtung mittel Ramax WACKER RT82SC2. Die Hauptverdichtung wurde mit der schweren Rüttelplatte WACKER DBU 100-70 realisiert. Spezifische Übergänge und die Oberfläche wurden mit der leichten Rüttelplatte geglättet. Nach Einbau der jeweiligen Lagen erfolgte die sach- und fachgerechte Beprobung durch EP und FP gemäß QMP [ 1 ] und Freigabe zur Überbauung durch die FP.

Alle kunststofftechnischen Arbeiten (insbesondere mit den BAM-zugelassenen Produkten) wurden durch den BAM-Verlegefachbetrieb „von Witzke GmbH“ ausgeführt.

Qualitätssicherung Boden / Geokunststoffe

Im Rahmen der Qualitätskontrolle während der Bauarbeiten ist die DBI-EWI GmbH mit der Funktion der Fremdprüfung für Geokunststoffe und Bodenmechanik beauftragt. Die bodenmechanischen und kunststofftechnischen Arbeiten werden durch die DBI-EWI GmbH seit 2015 bzw. dem VA 3.1 fremdprüfseitig betreut und überwacht. In den Jahren 2017/18 erfolgte die Herstellung des VA 3.2 und ab 11/2018 beginnt der VA 3.3 (voraussichtlich bis 07/2020). Die zu überwachenden Arbeiten beziehen sich jeweils auf die Bermen- und Steilwandabdichtung.

Eignungsuntersuchungen bzgl. mineralischer und polymerer Baustoffe

4.1.1 Mineralische Baustoffe

Grundlage der Probenahmen sowie der durchzuführenden Eignungsuntersuchungen und den daraus abzuleitenden fachtechnischen Bewertungen stellt der aktuell gültige QMP zur Baumaßnahme dar. Dieses qualitätssichernde Instrument basiert auf den aktuellen Anforderungen der DepV in Ergänzung der aktuell gültigen Richtlinien und Empfehlungen (z.B. GDA, BQS).

Sämtliche nachfolgende mineralische Baustoffe wurden für die Baumaßnahme untersucht und durch die Fachbehörde eignungsfestgestellt.

4.1.2 Polymere Baustoffe

Für die polymeren Materialien des Wand- und Bermenabdichtungssystems der Deponie Wirmsthal waren ausschließlich BAM-zugelassene Produkte einzusetzen. Im Rahmen der Eignungsnachweisführung wurden durch den AN-Bau bzw. seinen NAN-Geokunststoffe die entsprechenden Eignungsnachweise inkl. der notwendigen ingenieurtechnischen Berechnungen sach- und fachgerecht vorgelegt.

Nachfolgende Produkte konnten auf Basis der Eignungsuntersuchung für die Anlieferung auf die Baustelle und den Einbau durch die Fachbehörde freigegeben werden:

• Im Baufeld kamen folgende Kunststoffdichtungsbahnen zum Einsatz:

Neben den geokunststoffbasierten Produkten wurden durch die Fremdprüfung die entsprechenden fachlichen Nachweise des angezeigten BAM-zugelassenen Fachverlegers geprüft. Für die Verlegung der polymeren Materialien wurden durch die Fachbehörde auf Basis der Stellungnahme der Fremdprüfung der Fachverleger (von Witzke GmbH) für die kunststofftechnischen Arbeiten an der Bermenabdichtung der Deponie Wirmsthal bestätigt.

Fremdprüfung bei der Herstellung der Bermen- und Wandabdichtung im Baufeld

Seit 2015 wird durch die Firma Burger Bau GmbH aus Bad Kissingen die Bermen- und Wandabdichtung in den Verfüllabschnitten (VA) 3.1, 3.2 und 3.3 hergestellt. Aufgrund der intensiven Zusammenarbeit zwischen dem Baubetrieb (inkl. NAN für die Geokunststoffe), den qualitätssichernden Institutionen (EP, FP) und der Bauleitung (öBÜ/BOL) sowie dem Bauherrn (AG) konnte von Beginn an eine hohe Qualität erreicht werden.

Die der Eigen- und Fremdprüfung unterliegenden Prüfleistungen bei der Herstellung der Bermenabdichtung sowie Wandabdichtung erfolgten entsprechend den Vorgaben des QMP. Im Rahmen der Eigen- und Fremdprüfung (Bodenmechanik und Geokunststoffe) wurden die einzelnen Systemkomponenten während der Herstellung des Abdichtungssystems (entsprechend Bauablauf) kontrolliert und gemäß dem bestätigten Qualitätsmanagementplan geprüft.

Zu prüfen waren folgende mineralische Komponenten:

• Bermenoberkante
• Filterbetonschicht
• Dränageschicht unterhalb der Dichtung (4/16 mm)
• Planumsausgleichschicht
• Bentoschotter (Ausgangsstoff; Produkt nach dem Mischen; Produkt nach Einbau)
• Trockengemisch (Ausgangsstoffe: Kies, Sand, Bentonit; Produkt nach dem Mischen; Produkt nach Einbau)
• Dränageschicht oberhalb der Dichtung (8/16 mm)

Zu prüfen waren folgende geokunststoffbasierte Komponenten:

• Schutzvlies (2.000 g/m²) mit BAM Zulassung
• Trenn- und Filtervlies (300 g/m²)
• 2,5 mm PE-HD Kunststoffdichtungsbahn (strukturiert/strukturiert) mit BAM Zulassung
• 2,5 mm PE-HD Kunststoffdichtungsbahn (glatt/glatt) mit BAM Zulassung

Die entsprechenden Proben der Eigen- und Fremdprüfung zur Qualitätskontrolle wurden gemäß QMP entnommen und entsprechend geprüft. Dabei wurden die einzelnen mineralischen und geokunststoffbasierten Komponenten des Abdichtungssystems nach den Vorgaben des QMP durch die Eigen- und Fremdprüfung entsprechend dem Bauablauf repräsentativ gewonnen.

Auf Basis regelmäßiger Kontrollen der Unterlagen der Eigenprüfungen und den Plausibilitätsprüfungen der FP ist festzustellen, dass die Ausführungen der Arbeiten während der Baumaßnahme sowie die Kontrollen der Eigenprüfung und Fremdprüfung qualitativ und quantitativ im geforderten Umfang gemäß QMP-Vorgaben vollständig durchgeführt werden.

Die ermittelten Ergebnisse der Fremdprüfung (FP) vor Ort und im eigenen Labor sowie der Vergleich mit den durch die Eigenprüfung (EP) ermittelten Prüfergebnisse ergeben für die mineralischen und polymeren Komponenten die Einhaltung der im QMP geforderten Qualitätsparameter für das Bermen- und das Wandabdichtungssystem.