ISTR / Thermische Sanierung

Innovative Lösungen für komplexe Altlasten

Cornelsen setzt neue Maßstäbe in der Entwicklung fortschrittlicher Technologien zur Wasseraufbereitung. Unsere Lösungen ermöglichen nicht nur eine hocheffiziente Reinigung, sondern leisten auch einen aktiven Beitrag zum Umweltschutz.

Als führender Anbieter von Sanierungstechnologien begleitet unser Expertenteam Sie durch alle Phasen des Sanierungsprozesses. Ob Mietlösung oder Investition – wir entwickeln gemeinsam mit Ihnen maßgeschneiderte Anlagensysteme. Wir definieren präzise Leistungsparameter, bewerten die Behandelbarkeit von kontaminierten Wasser- und Dampfphasen und analysieren den Einfluss standortspezifischer geochemischer Bedingungen.

In enger Zusammenarbeit führen wir systematische Gefahrenanalysen (HAZID) durch, bewerten Explosionsschutzanforderungen gemäß ATEX-Richtlinien und spezifizieren sicherheitskritische Komponenten für umfassende HAZOP-Studien. Unser Leistungsspektrum umfasst die komplette Projektabwicklung: von der Rohrleitungs- und Pumpeninstallation über die Bereitstellung der Infrastruktur (inkl. Sicherheitstechnik und Umzäunung) bis hin zur schlüsselfertigen Installation, Inbetriebnahme und dem vollen Wartungsservice.

Standardmäßig integrieren wir telemetrische Fernüberwachungssysteme mit Echtzeit-Datenvisualisierung und intelligenten SMS-Alarmfunktionen für eine optimale Prozesskontrolle.

In-Situ Thermische Sanierung (ISTR)

Technologieführerschaft in der thermischen Bodensanierung

Die In-Situ Thermische Sanierung hat sich in den letzten zwei Jahrzehnten als hocheffiziente Technologie zur Quellensanierung etabliert. Dokumentierte Entfernungsraten von über 99 Prozent werden über alle geologischen Formationen hinweg erzielt – bis hin zum kristallinen Grundgestein.

Seit unserem ersten ISTR-Projekt im Jahr 2007 verzeichnen wir ein exponentielles Wachstum unserer thermischen Sanierungsprojekte in Großbritannien, Deutschland, Frankreich und Italien. Als strategischer Partner renommierter Ingenieurbüros realisieren wir diese Projekte sowohl im direkten Kundenservice als auch in Kooperation mit spezialisierten Technologiepartnern.

Unsere thermischen Verfahren im Detail

Steam Enhanced Extraction (SEE)

Die dampfunterstützte Extraktion (Steam Enhanced Extraction) basiert auf der kontrollierten Dampfinjektion in kontaminierte Formationen zur thermischen Mobilisierung von Schadstoffen. Diese bewährte Technologie eignet sich besonders für gering durchlässige Substrate und schwerflüchtige organische Schadstoffe.

Technische Vorteile:

Hocheffiziente Mobilisierung von NAPL-Phasen (Non-Aqueous Phase Liquids / Nicht-wässrige Phasenflüssigkeiten)
Anwendbarkeit bei heterogenen lithologischen Bedingungen
Beschleunigte Aufheizkinetik der Behandlungszone
Validierte Technologie mit dokumentierten Sanierungserfolgen

Electrical Resistance Heating (ERH)

Die elektrische Widerstandsheizung nutzt die ohmschen Widerstandseigenschaften der Bodenmatrix für eine homogene Wärmeverteilung durch kontrollierte Stromeinspeisung. Diese Methodik ermöglicht eine präzise Temperatursteuerung und eine gleichmäßige thermische Aktivierung der gesamten Behandlungszone.

Primäre Anwendungsfelder:

Kontaminationen in tonreichen, gering durchlässigen Substraten
Chlorierte Kohlenwasserstoffe (CKW) und andere persistente organische Verbindungen
Standorte mit komplexen geologischen Heterogenitäten
Behandlungszonen mit kritischen Temperaturanforderungen

Thermal Conduction Heating (TCH)

Das konduktive Wärmeübertragungsverfahren realisiert die direkte thermische Aktivierung des Untergrunds durch Wärmeübertragung von in Bohrlöchern installierten Heizelementen. Diese können je nach Bedarf mit gasförmigen, flüssigen oder elektrischen Energieträgern betrieben werden.

Charakteristische Eigenschaften:

Direkte konduktive Wärmeübertragung mit minimalen Energieverlusten
Flexible Energieträgerwahl basierend auf standortspezifischen Gegebenheiten
Hochpräzise Temperaturkontrolle und -überwachung
Eignung für tiefere Kontaminationshorizonte

STAR & STARx Glimmbrand-Technologie

STAR – Selbsterhaltende In-Situ-Verbrennungstechnologie

STAR stellt eine bahnbrechende thermische In-Situ-Technologie dar, die auf dem Prinzip der selbsterhaltenden schwelenden Verbrennung (Glimmbrand) basiert, bei der die Schadstoffe selbst als primärer Brennstoff fungieren. Cornelsen kooperiert als exklusiver europäischer Partner mit dem Patentinhaber Savron Solutions bei der Implementierung dieser innovativen Technologie.

Die schwelende Verbrennung stellt einen energieeffizienten, autothermen Oxidationsprozess dar, der die beim Schadstoffabbau freigesetzte Energie kontinuierlich recycelt und so eine kontrollierte, sichere und nachhaltige Schadstoffzerstörung gewährleistet.

Verfahrenstechnische Grundlagen:

Aktive Steuerung der Verbrennungsfront durch geregelte Luftzufuhr
Autothermer Prozessverlauf nach einmaliger thermischer Initiierung
Energierückführung durch die poröse Aquifermatrix
Wegfall externer Energiezufuhr nach erfolgreicher Prozessinitiierung
Vollständige Remediation von Böden mit sehr hohen Konzentrationen an Kohlenwasserstoffkontamination

STARx – Ex-Situ Anwendungsmodalität

STARx implementiert das identische patentierte Verfahrensprinzip in konstruierten Bodenaushubmieten, die auf modularen Hottpad™-Systemen positioniert werden. Diese voll skalierbaren Behandlungseinheiten können flexibel an Behandlungsvolumina, verfügbare Flächenkapazitäten und projektspezifische Zeitanforderungen angepasst werden.

Optimale Einsatzbereiche:

Depots für kontaminierten Bodenaushub und Lagerstätten
Zugabe von Kalk zur STARx-Zelle, um die PFAS-Zerstörung in belasteten Böden zu ermöglichen
Oberflächennahe Bodenkontaminationen
Altölbestände und industrielle Schlammfraktionen
Skalierbare Behandlungskapazitäten je nach Projektanforderung
Vollständige Remediation von Böden mit sehr hohen Konzentrationen an Kohlenwasserstoffkontamination

Weitere führende Sanierungstechnologien

Boden- und Grundwassersanierungsverfahren

Soil Vapour Extraction (SVE): Vakuumgestützte Extraktion flüchtiger Schadstoffe aus der vadosen (ungesättigten) Bodenzone durch kontrollierte Unterdruckerzeugung und nachgeschaltete Dampfphasenbehandlung.
Dual und Multi-Phase Extraction (DPE & MPE): Simultane Mehrphasenextraktion von Bodendämpfen, Grundwasser und separaten Schadstoffphasen zur integrierten Sanierungsoptimierung.
NAPL Recovery (Phasenrückgewinnung): Spezialisierte Entnahmesysteme zur selektiven Entfernung von nicht-wässrigen Phasenflüssigkeiten aus gesättigten und ungesättigten Bodenzonen.

Chemische und Biologische Behandlungsverfahren

In-Situ Chemische Oxidation (ISCO): Kontrollierte Injektion hochreaktiver Oxidationsmittel zur direkten chemischen Mineralisierung von Schadstoffen im Untergrund.
Gas Supersaturation Infusion: Einleitung übersättigter Gasmedien zur Optimierung mikrobieller Abbauprozesse durch verbesserte Bioverfügbarkeit von Elektronenakzeptoren.
Enhanced Biodegradation: Bioaugmentation und Biostimulation durch gezielte Nährstoff- und Kofaktorzufuhr zur Beschleunigung autochthoner mikrobieller Abbauprozesse.

Wasseraufbereitung und Prozesstechnik

Pump and Treat (P&T) Systeme: Hydraulische Grundwasserentnahme mit nachgeschalteter oberirdischer Behandlung durch Multi-Barriere-Reinigungstechnologien.
Advanced Oxidation Processes (AOP): Hochenergetische Oxidationsverfahren zur vollständigen Mineralisierung persistenter und biorefraktärer organischer Schadstoffe.
Nano-Filtration und Membrantechnologien: Druckgetriebene Membrantrennverfahren mit molekularer Selektivität zur physikalischen Schadstoffabtrennung.
Luftstrippung und Adsorptionsverfahren: Phasentransfer-Extraktion flüchtiger Verbindungen kombiniert mit Adsorption an hochspezifischen Sorptionsmedien.

PFAS-Spezialtechnologien

Innovative PFAS-Behandlungssysteme: Cornelsen entwickelt maßgeschneiderte Behandlungslösungen für per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) unter Einsatz fortschrittlicher Sorptions-, Membran- und Zerstörungstechnologien.
Thermischer Abbau und Zerstörung von PFAS in Böden.

Abluftbehandlung

Katalytische Thermische Oxidation: Hochtemperatur-Oxidation organischer Dämpfe mittels katalytisch aktivierter Verbrennungssysteme für maximale Zerstörungseffizienz bei optimiertem Energieverbrauch.
Kondensation und Dampfkonditionierung: Integrierte Kühl- und Kondensationssysteme zur selektiven Lösungsmittelrückgewinnung und nachgeschalteten Dampfphasenbehandlung.
Adsorption an GAK

Kritische Projektparameter durch Pilotierung:

Erforderliche Vakuumniveaus und hydraulische Gradienten

Realistische Volumenströme und Massenbilanzen

Effektiver Einflussradius und Behandlungsreichweite

Erwartete Schadstoffkonzentrationen und Frachten

Optimierung verfahrenstechnischer Parameter

Validierung der Behandelbarkeit und Prozessstabilität

Fundierte Kostensicherheit für die Hauptmaßnahme

Machbarkeitsstudien und Pilotversuche

Pilotversuche stellen ein essentielles Instrument zur Projektrisikominimierung dar und ermöglichen die präzise Spezifikation und Kostenkalkulation von Full-Scale-Sanierungsanlagen. Sie können zudem die Eignung der angedachten Sanierungstechnologie definitiv validieren oder ausschließen.

Standardmäßig integrieren wir telemetrische Fernüberwachungssysteme mit Echtzeit-Datenvisualisierung und intelligenten SMS-Alarmfunktionen für eine optimale Prozesskontrolle.

Projektmanagement und Service

Integrale Projektabwicklung

Unser multidisziplinäres Expertenteam gewährleistet eine nahtlose Projektrealisierung von der ersten Konzeptentwicklung bis zur finalen Systemübergabe:

Planungs- und Konzeptphase: Detaillierte Standortcharakterisierung, Technologiebewertung, Gefährdungsbeurteilung (HAZID/HAZOP) und Genehmigungsmanagement.

Implementierungs- und Realisierungsphase: Maßgeschneidertes Anlagendesign, professionelle Installation, systematische Inbetriebnahme und Schulung.

Betriebs- und Wartungsphase: Full-Service-Betrieb mit 24/7-Verfügbarkeit, intelligente Fernüberwachung, präventive Wartung und kontinuierliche Prozessoptimierung.

Strategische Vorteile von Mietlösungen:

Signifikante Reduktion der Kapitalbindung (CAPEX)

Maximale Flexibilität bei Änderungen der Systemkonfiguration

Dynamische Anpassung an sich ändernde Standortbedingungen

Zugang zu State-of-the-Art-Technologie ohne Investitionsrisiko

Inkludierte Wartung und technischer Support

Investitions- und Mietmodelle

Bestandsinventar und kundenspezifische Anpassungen

Unser umfassendes Spektrum an bewährten Technologien steht größtenteils als sofort einsatzbereites Mietsystem zur Verfügung. Standard-Bestandsanlagen werden routinemäßig für kundenspezifische Anwendungen adaptiert, wodurch signifikante Kosteneinsparungen im Vergleich zur kompletten Neufertigung realisiert werden.

Beispiel einer Steuerungseinheit

Welche Schadstoffe können mit thermischer Sanierung behandelt werden?

Thermische Verfahren eignen sich gut für chlorierte Lösungsmittel (TCE, PCE, etc.), Mineralölkohlenwasserstoffe und andere flüchtige/halbflüchtige Verbindungen. Dabei werden die Schadstoffe aus dem Boden freigesetzt, sodass sie aufgefangen und behandelt werden können. Dank neuester Entwicklungen ist es mittlerweile auch möglich, PFAS im Boden wirtschaftlich zu desorbieren und zu behandeln.

Ist thermische Sanierung nicht teuer?

Im Laufe der Zeit haben zahlreiche Studien gezeigt, dass die wöchentlichen Betriebskosten eines thermischen Projekts zwar hoch sind, jedoch erhebliche Einsparungen gegenüber dem langfristigen Betrieb konventioneller Sanierungssysteme erzielt werden. Letztere erfordern zudem eine langfristige Probenahme, Analytik und Datenberichterstattung, was zusätzliche Kosten verursacht. Die kurze Projektdauer thermischer Verfahren bedeutet außerdem, dass das Grundstück wesentlich früher für eine Bebauung zur Verfügung steht.

Wie lange dauert ein typisches Projekt?

Die Beheizung selbst dauert in der Regel 3–6 Monate. Inklusive Planung, Installation und Verifizierung beträgt die Gesamtprojektlaufzeit meist 6–14 Monate.

Ist es sicher für angrenzende Gebäude und Infrastruktur?

Ja. Die Heizzone wird kontrolliert und die Temperaturen werden kontinuierlich überwacht. Zudem ist es möglich, Bewegungen zu überwachen, um unerwünschte Verschiebungen oder Auswirkungen auf umliegende Strukturen zu verhindern.

Wie wird der Energieverbrauch effizient gehalten?

Durch isolierte Systeme, Echtzeit-Monitoring und adaptive Leistungssteuerung. Sobald die Zieltemperaturen erreicht sind, kann das System die Energiezufuhr automatisch reduzieren.

Garantieren Sie ein Endziel?

Wir selbst nicht, jedoch können unsere thermischen Technologiepartner dies abhängig von den Projektspezifika und dem verfügbaren Kenntnisstand der Standortcharakteristika tun. Wir bieten Systemleistungsgarantien, um sicherzustellen, dass das Projekt planmäßig verläuft und der Kunde sich keine Sorgen machen muss, dass die Systemfunktionalität sein Projekt gefährdet.

Arbeiten Sie mit vorhandener Infrastruktur?

Ja – das tun wir häufig und bevorzugen dies, wo möglich. Wenn beispielsweise bereits ein Dampfkessel am Standort betrieben wird, nutzen wir diesen bevorzugt. Ebenso können wir teilbehandeltes Wasser zu einer bestehenden Wasseraufbereitungsanlage ableiten, wenn dies wirtschaftlicher ist, als eine vollständige Aufbereitung durch uns zur Einleitung vorzunehmen.

Internationale Expertise und Partnerschaften

Cornelsen unterhält langfristige Kooperationen mit führenden Ingenieur- und Umweltberatungsunternehmen wie ERM, AECOM, Arcadis, Sodecon, Reconsite und Haemers. sowie strategischen Technologiepartnern zur erfolgreichen Realisierung komplexer ISTR-Projekte in Großbritannien, Frankreich, Belgien, Italien und Deutschland.

Als Marktführer haben wir mehrere ISTR-Projekte mit einem umfassenden Technologieportfolio in vielen europäischen Ländern durchgeführt und dabei mit allen Formen der thermischen Sanierung zusammengearbeitet, um den jeweils am besten geeigneten Ansatz für die Standortanforderungen zu liefern. Wir übertragen diese bewährte Expertise weiterhin auf die europäischen Märkte.