Forschungsvorhaben RekuMat

Teilprojekt 3: Pilot-Untersuchungen mit neu entwickelten Rekultivierungsmaterialien im Freilandversuch auf Bergbauhalden im Freiberger Raum

Das Projekt RekuMat beschäftigte sich mit der Entwicklung von spezifischen Rekultivierungsmaterialen für die qualifizierte Abdeckung von Bergbauhalden. Ziel dieses Vorhabens ist es standortspezifische Rekultivierungsmaterialien unter Nutzung hochwertiger Reststoffe als Zuschlagsstoffe zu entwickeln. Regional verfügbare Haldenmaterialen oder mineralische Reststoffe dienen als Inputmaterialien für die Grundmatrix. Bei den verwendeten Reststoffen handelt es sich um Klärschlammprodukte und abgetragene Pilzkultursubstrate aus der Speisepilzproduktion. Diese Stoffströme stehen in der Regel ebenfalls regional zur Verfügung und weisen eine Vielzahl gewünschter Eigenschaften auf, um die Schwachstellen der Grundmatrix zu beheben. Aus den ausgewählten Einsatzstoffen werden im Labormaßstab Rekultivierungsmaterialien hergestellt. Die erzeugten Mischungen werden hinsichtlich ihrer stofflichen, chemischen, bodenmechanischen sowie mikrobiellen Eigenschaften analysiert und entsprechende Rezepturen entwickelt.

Das Teilprojekt der SAXONIA umfasste die folgenden Arbeitsziele:

• Auswahl geeigneter Standorte für die Realisierung der Freilandversuche

• Vorbereitung der Flächen für die Freiland-Versuche unter Berücksichtigung der behördlichen Vorgaben und der vorhandenen Standortgegebenheiten

• Bereitstellung von Halden- und Abdeckmaterial

• Mitwirkung bei der Entwicklung alternativer Rekultivierungsmaterialien

• Einbau der neu entwickelten Rekultivierungsmaterialien

• Festlegung von Einbaukriterien und Erstellung von Einbaukonzepten

• Übertragung der Pilotuntersuchungen auf andere Haldenstandorte

In einem ersten Schritt wurden die rechtlichen und stofflichen Anforderungen an die Materialien von Rekultivierungsschichten für Bergbauhalden erfasst und zusammengestellt. Es wurden umfangreiche Analysen der rechtlichen Rahmenbedingungen für den Einsatz von Rekultivierungsmaterialien auf Bergbauhalden durchgeführt. Diese umfassten zum einen die analytischen Parameter und zum anderen die bodenmechanischen/geotechnischen Kriterien. Im Ergebnis wurde eine detaillierte Anforderungsmatrix erstellt.

Im Sommer 2023 wurde auf der Spülhalde Hammerberg in Freiberg ein Freilandversuchsfeld im Technikumsmaßstab angelegt, um die neu entwickelten Rekultivierungsmaterialien (vier Substratmischungen) unter realen Bedingungen zu testen. Für den Freilandversuch wurde eine Versuchsfläche mit vier Parzellen abgesteckt. Die umliegenden Randbereiche stellten den Kontrollbereich dar. Mittels Raupe und Forstfräse wurde die Versuchsfläche zunächst nivelliert und schließlich homogenisiert. Die vier Substratmischungen wurden mittels Radlader chargenweise auf den vier Parzellen verteilt und mittels Forstfräse in die oberen 20 cm der Grundmatrix (Abdeckmaterial der Spülhalde Hammerberg) eingearbeitet. Die Kontrollfläche wurde dabei ausgespart. Nach Einarbeitung der Substratmischungen wurde auf einem Teilbereich das Hydrogel aufgebracht. Anschließend wurden auf der gesamten Versuchsfläche zwei Saatgutmischungen (mit / ohne Kräuter) ausgebracht. Nach nur wenigen Wochen hatte sich auf der Versuchsfläche eine leichte Grasbedeckung ausgebildet.

Projektlaufzeit: 01.08.2021 – 31.07.2024

• Fraunhofer Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS)

• Veolia Klärschlamm Deutschland GmbH (VKD)

• Institut für Holztechnologie Dresden (IHD)

Förderprogramm: „WIR! – Wandel durch Innovation in der Region“

Förderkennzeichen: 03WIR1907C