Aufschlußverfahren zur Feststoffprobengewinnung für die ... - ITVA

FI
ARBEITSHILFE-F2.1
Septemb€r 1995
Aufschlußverfahren zur Feststoffprobengewinnung
für die Untersuchung von
Verdachtsflächen und Altlasten

Herausgeber:
lngenieutechnischer Verband Altlasten e.V., Pestalozzistmße 5-8
D-13187 Berlin
Mitglieder des Fachausschusse! F2 zur Zpit der Erstellung der Arbeitshilfe:
Dr. B. Baldg, Konsta z (ObmaDI); Dipl.-hg. H. Arlt, Neumppin; Dr. A. Baerrnann, Hamburg; Dipl.-Geol. K. Bücherl,
Regensburg; Dr. K. Kolchnann, stuttgart, Dr. A. Losher, wirterthu4 Dipl.-Geol. c Möluing, Borur; Dipl.-Geol. w.
Neurnann-Peterc, Eckemförde; Dipl.-LB. Teschner-Steinhardt, Berlir; Dr.-Lrg. H. Müller, Freiberg/S..
Aütoren dieser Arbeitrhilfe:
Dr. B. Balrig; Dipl.-Geol. K. B{lcherl, Dipl.4eol. W. Neumaru-Peters, Dipl.-hrg. Tesclner-steinhardt; Dr.-lng. H. Mllller.
O Ingenieurteclurischcr Verband Altlasten e.V. ITVA o Ilerlin
Berlin 1996

F I
ARBEITSHILFE.F2.l
September 1995
Aufschl u ßverfah ren zu r Feststoff proben gewi n n u n g
für die Untersuchung von Verdachtsflächen
und Altlasten
Satzungsgemäß gehört zu den Aufgaben des
Ingenieurtechnischen Verbandes Altlasten e.V.
(ITVA) die Erarbeitung von Regelwerken sowie
Handlungsempfehlungen für das Fachgebiet
"Altlasten".
Da das Gebiet
"Altlasten"
aus vielen
unterschiedlichen Facetten besteht, wurden zu den
Einzelthemen Fachausschüsse und Arbeitsgruppen
im Verband gegründet.
Der Fachausschuß F2 "Anforderungen an die
Probenahme zur Untersuchung von Verdachtsflächen
und Altlasten" hat sich der Aufgabe gewidmet,
die Repräsentativität und Qualität von
Beprobungsverfahren sowie die Anforderungen
an die Probenahme selbst aufzuarbeiten. In der
vorliegenden Arbeit werden Aufschlußverfahren
insbesondere zur Gewinnung von Bodenproben
ftir chemische Untersuchungen behandelt.
In knapper Form werden ausgewählte, gängige
Aufschlußverfahren zur Gewinnung von Bodenproben
vorgestellt und über die wichtigsten
Punkte informiert.
Die Beprobungsverfahren werden beschrieben
hinsichtlich:
. Verfahrensprinzip,
. Einsatzbereich,
. Anwendbarkeit für Altlastenuntersuchungen,
. Vorteile,
. Nachteile,
Inq€ni€urtechnischer Verband Altlast€n e.V.
. Anforderungen an das Probenmaterial,
Die hier vorliegende Arbeitshilfe wurde im
ITVA-Fachausschuß F2 erarbeitet und inhaltlich
im Verband und mit externen Fachleuten
abgestimmt.
Die Anwendung der Arbeitshilfe steht jedermann
frei. Die Arbeithilfe dient zur Unterstützung von
Gutachtern, Vertretern der Industrie und der
Behörden. Rechtliche Ansprüche aus der
Anwendung ergeben sich nicht.

2.
3.
Arbeitshilfe
"Aufschlußverfahren
zur Feststoffprobengewinnung für die Untersuchung
von Verdachtsflächen und Altlasten"
Gliederung
i. Problcmstcllung
erarbeitet im Fachausschuß F2 des
Ingenieurtechnischen Verbandes Altlasten e.V. (ITVA)
Auswahl der Aufschlußverfahren
Bewertuns der Aufschlußverfahren
3.1 Kleinrammbohrungen
3.2 Rammkembohrungen
3.3 Rotationsbohrverfahren
3.4 Greiferbohrungen
3.5 Kembohrungen mit Schlauch oder Liner
3.6 Schürfe
4. Übersicht zur Arwendung
1. Problemstellung
Im Zuge von technischen Erkundungen von Vcrdachtsflächen,
Schadcnsfüllen und Altlasten rverden
Boden-, Bodenluft- und Grundrvasserprobcn filr
chemische Untersuchungen geworulen. Von einer
Probe eines Umr.veltmediums lvird in erstcr Linie
erwartct, daß sic ropräsentativ die Verhältnisse des
bcprobten Teilbereiches wiedergibt. Das heißt, daß
ein zu analysierender Stoff hinsichtlich Konzentration,
Verteilung, Bindungsform, Mobilisierbarkcit
möglichst genauso vorliegen muß, rvic in dem zu
betrachtenden Teilbereich, z.B. einer Bodencharge.
Diese Maximalforderung ist insbesondere bei sehr
heterogenen Medien rvie Boden nur tcilr.vcisc zu
erfullen.
In jcdcm Fall ist anzustreben, daß eine Probe
. repräsentativ für
bereich ist,
einen definiertcn Teil-
. keineFremd-Kontaminationencnthält,
. möglichst ohne Verluste aralysiert rverden
kann.
Dies ist in beweglichcn Medien rvie Bodengas und
Grundwasser eher zu erreichen, als im Boden und in
Abfüllen. Unterschiedliche Bodenarten untcrscheiden
sich hinsichtlich der Schadstoffi'erteilung und Wechsehvirkung
mit Schadstoffen erhcblich. Speziell für
die Bodenprobencntnahme ist dabei das Aufschlußverfahren
von zentraler Bedeutung, da im Unterschicd
zu den anderen Medien die Schaffung des
Aufschlusses gleichzeitig der Probengewinnung
dient. Für spezielle Anrvcndungen, z.B. Baugrunduntcrsuchungen
und Brunnenbohrungcn, liegen mit
der DIN 4021 und den DVGW-Merkblättcrn W I 15
und W l2l Rrchtlinien vor. Sie sind allerdings nur
tcihveise auf den Altlastenbereich anwendbar. Die
Frage der Qualität des Bohrgutes für chemischc
Untersuchurgen war bci dcr Erstellung nicht von
Intercsse. Erkenntnisse zur Anvendung cinzelner
Bohrverfahrcn r.verden selten separat publiziert.
Systematisch wurde dieser Fragc im Rahmen des
Modellstandortprogranms dcr LfU in Baden-
Württombcrg nachgegangen. Im folgcndcn *ird
versucht, in Form einer Arbeitshilfe die Vor- und
Nachteile der r.vichtigsten Aufschlußverfahren zu
umreißen. Ziel ist cs, fir praktische Fragestellungen
die Auswahl dcs richtigen Bohrverfahrens für den
Anrvcnder zu erleichtern bzw. auf sDczifische
Seplember 1995

tTvA-tubeilshilfe
,Aufschlußverfahren zur Feslstoffprobengewinnung für die unlersuchung von verdechlsflächen und Alllaslen
Fehlerquellen hinzuweisen, die bei der Interpretation
der Analysenergebnisse zu bcrücksichtigen sind. Die
Interprctation selbst wird
Zeitpunkt bchandelt werden.
zu emem späteren
Die vorlicgende Arbeitshilfe konzentriert sich auf
Bohrproben gemäß DIN 4021. Sonderprobenentnahmegeräte
sind nicht separat behandelt. Ihr Einsatz
ist immer dann sinnvoll, rvenn die angestrebte
Probenqualität mit den im folgenden dargestellten
Vcrfahren nicht zu erreichen ist; eine Ubersichtstabelle
findct sich am Schluß der Arbeitshilfc
Aspekte, die nicht direkt mit den Bohrverfahren gekoppelt
sind, z.B. Arbeitsschutz, statistische Absichcrung
der Beprobung etc., sind nicht im Detall
erläutcrt und u'erden Gegenstatrd späterer Arbeitspapiere
sein.
2, Auswahl der Aufschlußverfahren
Das vorliegende Arbeitspapier bcschränkt sich in der
Auswahl dcr untcrsuchtcn Verfahren in zlvci
Richtungen:
- Es sind nur Verfahren erfaßt, die ohnc Spülung
arbeiten. Dcr Einsatz von Bohrspülungcn ist
nach übereinstinllender Bewertung im Fachausschuß
und in der Literatur ein Kompromiß,
der nur dann eingegangen rvcrden kann, wenn
keine andere Möglichkcit mehr zur Vcrfügung
steht, z.B. im Fcstgcstcin. Die Proben können in
dieser.n Fall stark beeinflußt scin, chcmischc
Analyscn sind nur mit äußerster Vorsicht und
vicl Erfahrung auszu\\ enen.
Es rverden nur Aufschlußmethoden diskutiert,
deren Durchmesser 35 mm übersteigt Ausdrücklich
ausgenommen sind also Schlitzstangen-Bohrungen,
rvie sie liir dic Untersuchung
von Baugrund-Fragcstellungen verbreitet sind
Die potentiellen Fehler von Schlitzstangenbohrungen
durch Vcrflilschungen dcs Profils, Verschleppung
von Kontaminationcn sind nochmals
größer als bei Kleinranrnbohrungen. Darüber
hinaus ist das ungülNtigc Verhältnis von ProbevolumedOberfläche
fül Altlastenuntersuchungen
nicht tolerierbar. Die Methode sollte bcstenfalls
zum Nachlveis einer "Nicht-Belastr.rng"
nach dem'Ja-/nein-Prinzip" cingesctzt wcrdcn
Um dem Benutzer die Austvahl dcr für sein spezrcllcs
Problem in Frage kommendcn Verfahren zr'r erleichtcm,
sind in Kapitel 4 alle Vcrfahren nochnlals
SeDlember 1995
tabellarisch zusammengefaßt (vgl. Tab. 2). Das Ziel
dieser Arbeitshilfe ist es dabei nicht, Standardlösungen
für bestinrmte Fragestcllungen anzubicten,
sondcm die Informationsgrundlage für eine schnelle,
kompetentc Einzelfallentschcidung cines Sachverständigen
anzubieten. Besondcrs wichtig erscheint es
uns, daß irn Falle finanziell erzwungener Kompromißlösungen,
zumiudest in der Ausrvertungsphase,
der zlvangs*'eise schlechtercn Trennschärfe
dor abgeleiteten Aussagen Rechnung getragen wird
Dies sollen die hier zusammcngestelltcn Daten Gutachtem
und Bchörden erleichtem.
3. Bewertung der Aufschlußverfahren
3.1 Kleinrammbohrungen
Allgemeines
Die Kleinrammbohrung ("Rammkemsondierung") ist
- vor allem aus Kostengründen - lvohl die am häufigsten
eingcsetzte Aufschlußmethode bei der Erkundung
von Baugrund und Altlasten. Im Prrnzip handelt
es sich um eine Rammkembohrung mit geringem
Durchmesser (35 mm bis 80 mm), die mit einem
tragbaren Bohrhammcr abgeteuft wird.
Einsatz nach DIN
Nach der DIN 4021 werden Kleinbohrungen im
Ranlnverfahren als Kleinrammbohmg bczeichnet
und in der Tabelle 3 "Kleinbohrverfahren in BÖden"
rvie folgt beschrieben und beschränkt:
- Das Verfahren ist prinzipiell einsetzbar fiir
Böden bis zu einer Komgröße von Di'n".,/5' ungccignet
ist es ab ciner Komgröße Di-r"r',/2
- Dic Probenqualitätcn liegen bei Güteklasse 3 bts
2 in bindigen, bei 4 bis 3 in rolligen Bcrdcn.
- Dic Lärgc des Entuahmerohres sollte I m nicht
überschreiten.
Bewertung des Verfahrens für Altlastenuntersuchungen
In der praktischcn Anrvcndung werden die Grenzcn
und Einschränkungen des Verfahrens geme vergessen,
was vor allcm bei der Interpretation der Ergebnisse
zu Fchlschlüssen führcn ka r. Meist werden
Ramnrkcmrohrc mit den Außer, durchmessem 35, 40,
50. 60 urrd E0 nun sorr ie Rohrlängerl von eincm und
zu'ei Metern cingesetzt. Bei strcnger Auslegung der

ITVA-Arbeitshilfe Aufschlußverfahren zu' Feslsloflprobengewinnung für die Unteßuchung von Verdachtsfläch€n und Alllaslen
DIN 402I muß auf den Einsatz dcr 2-Mcter-
Kemrohre verzichtct rvcrdcn. Insgesamt sind dic
folgcnden Vor- und Nachtcilc festzr.rstcllcn:
Vorteile:
- Kleinranlnbohrungen sind schnell und kostengünstig
durchzuführen.
- Es rverden keine z:sätzlichen Großgeräte (Bohrgerät,
Bagger, etc.) benötigt.
- Sie sind auch an unzugänglichen Punkten, z.B.
an steilen Böschungcn, in Kellern, in Wcrkshallcn,
mit vertretbareur Aufuand zu realisicrcn.
Sic licfcm eine für die meisten Untersuchungen
ausreichende Probenqualität und -menge.
- Es füllt wenig Material zur Entsorgung an.
Nachteile:
- In rolligen Böden treten vor allem unter der
Grundrvasseroberfl äche erhebliche Kernverluste
auf.
- Der oberste Teil des Bohrkemes ist oft durch
Nachfall vcrfülscht.
- Unter ungtinstigcn Umstärden (2.8. Kies über
rveichem Ton) rvird ein erheblicher Teil des
Bohrkemes beim Ziehen durch nachbrcchendes
Matcrial höhcrer Schichten unbrauchbar.
- Auch bei größcrcn Bohrdurchmessern können
Tabelle 1:
Auße ndurcllrcsser
Imml
80
60
50
40
35
- Um Randeffekte zu minimieren, ist es r.rnerläßlich,
die mit dem Bohrgestänge in Kontakt
stehenden Ränder des Bolrrkcmcs zu verlverfen.
Die Keme bei bindigen Böden können hicrzu
"geschält" rverden. Bei nichtbindigcn Böden
sollte das Probcnl'raterial mit einem Spaclrtel
noch deutliche Stauchungen im Kcm auftrcten.
- Die offenerr Kernrohre begünstigen einen
rascheu Verlust flüchtiger Komponenten.
- Die Bohrtiefe ist recht begrenzt.
Bei dcr Probenahme für chemische Untersuchungen
solltcn folgende Punlte berücksichtigt rverden:
- Nach der DIN 4021 nruß bei Uberschreitung der
in Tabelle l, Spalte 3*, angegebenen Korngrößen
mit Qualitätsminderungen der Kerne
gcrechnct lvcrdcn, rvas allcr Erlahrung nach
auch die Venvendbarkcit für chemische Untersuchungen
einschränk.
- Im Stadium eincr "Orientierenden Erkundung"
könncn folgcndc Abvr,cichungcn von dcr DIN
4021 oft toleriert rverden, sollten aber bei der
Interpretation berücksichtigt lr'erden:
* Einsatz auch bei Korngrößen über 14 mm
* Vcnvcndung von 2-m-Kcmrohrcn
+ Vcrziclrt auf das Teleskooicren bei bindiscn
und standfcsten Böden.
- In vielcn Fällen ist cine Mindestmenge von I kg
filr die chcmischen Untersuchungen erforderlich;
die Tabelle I enthält Richtrverte ftir die entsorechenden
Probcnlängcn.
Abhängigkeit der Probenmenge bzw. -länge von der Sonden- bzw. Rammkernrohrdurchm€sser
Imendurclrmesser
lmml
70
50
40
32.5
25
-4-
Größtkom*
Imml
l4
I()
8
6,-5
5
Probcnlängc jc Kg
lmml
130
260
400
600
r.020
odcr ähnlichcm dirckt aus dcr Mittc dcs Bohrkcmcs
ontnonmen rveidcn.
- Die offcncn Kcrnrohrc und das Hantiercn nit
dem Probenmaterial führt zrvangsweise zu Minderbefunden
bei Ilüchtisen Schadstoffen. Dics
Seplember 1995

tTVA-Arbeitshilfe Aufschlußve.fahren zur Festsloffprobengewinnung fü. die Untersuchung von Verdachtsflächen und Alllaslen
kann nur in bindigem Material durch schrelles
Ausstechen von "Mini-Cores" teilrveise verhindcrt
rverden.
Der Kernverlust in rolligen Böden kann zumindest
in Sanden und Feinlics durch Anu'cndung
von Kernfängern verringert \rcrdcn.
- Bei der Erkundr.rng utrd Abgrenzung dünner
Schichten odcr in Fällen, bci denen die Lagc
ciner Schiclrtgrcnze möglichst gcnau festgestellt
wcrden ntuß, kam die Genauigkeit der Kleinrammbohrung
erhöht uerden, indcm man dis
Bohrtiefen so variiert, daß die fraglichc Schicht
nicht am Anfang oder Ende des Kcmrohres liegt.
- Nach jcder Probenahme ist das Gestänge
gründlich zu reinigen (Bürsten, saubere Tüchcr
und ggf. Wasser). Bci Verdacht ar.rf organische
Verunrcinigungen muß Wasser mit Reinigungsnrittel
venvcndet und mit klaren Wasscr
nachgespült rverdcn. Bei besondcrs starker, hartnäckigcr
Verureinigung (Teer o.ä.) rl'ird das
Abflanlnen des Bohrgcstänges odcr Acetotr als
Reinigungsmittel empfohlcn. ln diescn begründcten
Einzelfüllcn sollte das Rcinigungsverfahrcn
unbedingt mit dcn zustiürdigen Fachbehördcn
und dem Analysclabor abgestimr.nt rverden.
3.2 Rammkernbohrverfahren
Allgemeines
Rammkembohrverfahrcn sirtd im Bereich dcs
Lockergesteins weit vcrbreitet. Sie rvcrdcn hauptsächlich
für Baugmd- und Altlastenuntersuchungen
eingssctzt, oft rverdcn auch Meßstcllcnbohrungen mit
diesem Vcrfahren durchgeführt. Die nachstehenden
Erläuterungen beziehcn sich auf dic Variante mtt
innenliegender Sclxrittkante. Die Bohrdurchmcsser
liegen bci >80 mm bis 300 mm.
Einsatz nach DIN, DVGW
Nach der DIN 4021 ist das Verfahren rvic folgl
anzurvendgn:
.' Es ist einsctzbar in bindigcn und rolligcn Böden
bis zu ciner Kontgrößc von D1,,,,",r/3.
Die erzielbarcn (DlN-)Gütcklassen sind 2 in
bindigcn Böden und 3 in nichtbindigcn Böden. in
gi-rnstigen Fällcn sind auch bcsscrc QLralitätcn ztr
crziclcn.
Seplember 1995
Unverände( blciben in der Rcgel Komgrößenvertcilung
und Wassergchalt.
Das DVGW-Merkblatt W ll5 empfichlt die Bohrmethode
lcdiglich für Aufschlußbohrungen.
B€wertung des Verfahrens für Altlastenuntersuchungen
Im praktischen Einsatz von Ramnkembohrungen ergebcn
sich folgende Vor- und Nachteile.
Vorteile:
- Das Verfahren licfcrt im Lockergestein
durchgehende Bohrkerne von meist guter
Qualität.
- lm Bohrkem sind auch dünne Schichtcn noch
crhalten.
- Die Qualität des Bohrgutes bleibt in bindigen
Böden und feinkömigen Sanden auch untcr der
Gmndrvasscroberfl äche erhaltcn.
- Die Tiefenlage der einzelncn Schichten ist
rclativ exakl zu crmitteln.
Nachteile:
Dcr Bohrfortschritt ninrmt mit zunehmender
Festigkcit oder Lagerungsdichte des Bodens
stark ab.
- Gleichzeitig wird das Bohrgut zunehmend
erwärmt.
- Beim Ausprcssen des Bohrgutes aus der
Schappc kommt es bei rolligen Böden zu Vermischungseffekten.
- Nicht ausreichend instruiertes Bohrpersonal
stcllt bei abnehmcndem Vortrieb oft zu schnell
auf Naßverfahren um.
Nicht geergnct für grobkömigc rollige Böden.
Insgesamt ist diese Bohrmethode ncbcn den vcrschiedenen
Schlauchkem-Bohnerfahren am gceignctsten
{ilr dic Bodenprobenentnahme für chemische
Analysen in bindigen und nicht zu grobkömigcn
rolligen Böden (Sandcn). Einige Punkte sind
auch hicr zu beaclrten:
- Die Envämrumg
in festercn und dicht gelagerten
Bödcn karn zu Verlusten flüchtiger Stoffe
fülrrcn.

ITvA-Arbeilshilfe Aufschloßv€rfahren zur Feslstofiprobengewinnung für die Untersuchung von Verdachtsftächen und Afiaslen
- Bei der Bewertung dcr Analysen ist die deutlich
schlechtere Qualität der Proben aus rolligen
Böden zu berücksichtigen.
- Das Entnahmegerät, besonders aber dcr
Auffangbehälter für Bohrgut, ist nach jedcm
Kemmarsch zu säubern.
3.3 Rotationsbohrverfahren
Allgemeines
Dieser Abschnitt urnfaßt Sclneckcnbohrverfahren
und Rotationskembohrungen. Grundsätzlich sind bei
den Schneckenbohrungen zrvei Verfahren zu
unterschciden:
L Schncckenbohrungcn mit eincm Durchmcsser
>100 mnr
2. Sclmcckenbohrungcn als Klcinbohrungcn mit
einem Durchmesser

ITVA-Arb€itshilfe Aufschl!ßverfahren zur Feslsloffprobengewinnung für die Unlersuchuns von Verdachtsflächen und Alllaslen
- Prinzipiell sollten a;verlässige Profile von Kembohnrngen
als "Aufhänger" existieren.
- Bei großen Durchmesscm könncn vergleichsrveise
hohe Mehrkosten durch Arbeitsschutz und
Entsol.gung von Bohrgut auftreten.
Dies bedeutct für dic Probenahme für chemische
Analysen der Bodenproben:
- Das Verfahren ist oberhalb dcr Gmndn'asseroberfläche
nur für bindige bis sandige Böden
mit nicht zu fester Konsistenz geeignet, untcr
der Grundrvasserobcrflächc nur ftir bindise
Bodcnartcn.
Nicht speziell für chemischc Fragcstellungen
abgctcuftc Bohnrngen, z.B. Pfahl- und Ankcrbohmngcn.
erlauben in der Regel maximal cine
schlecht definierte Mischprobenalimc, da crhebliche
Vermischr.rngscffcktc cintrcten.
- Kleinkalibrige Spiralbohrungen sind bestenfalls
zur schnellen Abgrenzung definierter Vemnreinigungen
bei bekamtcm Schichtcr, aufbau geeignet.
- ln zu fcsten Böden, z.B. venvittertcn Tonsteinen.
nuß bei zu sclmcllem Drehen mit einer Erwärmung
der Probe und Verlusten flüchtiger
Stoffe gcrechnet rverden; dies ist bcsondcrs bci
Ankcr- und Pfahlbohrungen der Fall.
- Die Envärmr.rng und Durclmischung läßt sich
durch langsames, dem Vorschub angepaßtes
Drehen deutlich verringern, so kömrcn auch
schichtspezifisclie Stichprobcn cntnonulen
lverdcn.
Dicscs Arbeilcn crfordcrt cjue sorgfältige Überwachung
und muß bci Ausschreibungen und
Kostenschätzungen bertlcksichtigt r.verdcn.
- Für Analysen sollten - rvie bei allcn Vcrfahrcn -
nur die rveitgehend unbeeinflußtcn Bereiche im
Kern der Spiralfüllung bzrv. des Kernrohres
benutzt werdcn: dieser ist bei ausreichendem
Durclmcsscr relativ groß. u,as das Verfalrrcn in
bindigen Bödcn ar.rch fr'rr flüchtige Stoffe bcdingt
geeignet r.nacht.
- Die relativ großen Probenmengen erlauben auch
Abbau- und Waschversuche inr Labormaßstab.
- Schnecke oder Kemrohr sind nach jedem
"Kcnruarsclr" sorgfältig zu leinigen.
SeolF'nber 1995
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3.4 Greiferbohrungen
Allgemeines
Greiferbohrungcn kommen ursprünglicli aus dem
Brunnenbau und sind übcrall dort verbreitct, wo
häufig in größerem Durchmesser in rolligcn Bodcnarten
gebohrt rverdcn muß. Es rverden Scil- und
Gestängcgrcifer eingesetzt, dic Ar.rßcndurchmesser
der Geräte liegen bei 400mn, - 2.500mm. Im Zugc
der Modellstandortuntersuchungen *r:rdc das
Verfahrcn von dcr Lfu BadenWtirttenibcrg intensiv
erprobt.
Einsatz nach DIN, DVGW
Dic DIN 4O2l grcnzt dcn Einsatz vou
Grcifcrbohrungcn
rvie folgt cin:
- Die maximal crreichbare Probenqualität ist 3,
untcr dcm Grundrvasserspiegel 5 (4).
Unverändert bleiben dic Körnung und evtl. dcr
Wasscrgchalt. Ein ausreichcndcr Durchmesser ist
Voraussctzung.
- Auf Entmischungseffekte in rolligen Bödcn rvird
hingerviesen.
- Das Vcrfahren ist fur feste bindtgc Böden
ungeeignet.
Das DVGW-Merkblatt 1l5 empfichlt das
Vcrfahrcn im Lockergestein für niclrtbindige Böden.
Bewertung des Verfahrens für Altlastenuntersuchungen
Aus dicsen Empfehlungen sowie cigcnen und Lfu-
Erfahrungen crgeben sich folgende Vor- und
Nachtcilc.
Vorteile:
Das Verfahren erlaubt große Bohrdurchmesser.
Es sind große Entnahmemeng€n möglich.
Es ist auch in grobkömigen.r Material und Müll
(Deponiekörper)
noch cinsetzbar.
Nachteile:
- Dic Profile sind sehr ungenau und stratigraphisch
kaum nutzbar.
Das Probengut ist stark durchmischt.

ITVA'Arbeilshilte
"Aufschlußverfahren
zur Festslorprobengewinnung für die Unleßüchung von Verdachtsnächen und At aslen
- Untcr dcr Grundrvasscroberfläche nluß mit dem
Auswaschen von Feinkorn gerechnet lverdcn.
- Die u.U. gcschmierten Gclenke des Greifers
konlnen mit deln Probengut
in Kontakt.
- Im Deponiebereich cutsteht hohcr Aufivand für
Arbeitsschutz und Entsorgung.
Für eine Probenahme zur chemischen Untersuchung
ist die Bohmrethodc nur sehr eingcschrälkt
nutzbar. Ihre Anrvendung kamr sinnvoll scin, rvenn
- große Probenmengen obcrhalb der Grundrvasscroberfläche
zu govimren sind,
- das direkte Überführen des Probengutes in
Fässer o.ä. ohne rveitcrc Zu'ischenschritte notrvendig
ist,
- dic zr.r beprobendcn Schichten dcutlich mächtigcr
sind als dcr Bohrfortschritt.
- keine Schlicrstoffe {iir dcn Greifer vcnvcndet
lverden.
Diesc Voraussetzungcn sind im rvescntlichen nur bci
der Untersuchung des hrhaltcs von Altablagcrungen
gegeben, die in diesem Ausmaß olnchin nur in
Ausnahmefiillen durchzuführen sind.
3.5 Kernbohrungen mit Schlauch oder "Liner"
Allgemeines
Bohrungen mit eincm Schlauch oder "Liner" zur
Kemaufnallne, in folgcnden unter dcm Begriff
"Schlauclrkembohrungen"
zusammengefaßt, sind in
eigcntlichen Simre kein Bohrverfahren, da sie mit
unterschiedlichen Bohrgeräten und -teclniken
durchzuführen sind. rneist im Ramnrkern- odcr
Sclueckenbohrvcrfahren. Kemrzeichnend fiir alle
untcr diesem Stichrvort subsummiertcn Methoden ist,
daß das Bohrgut sclron bcim Bohren in einen
Folicnschlauch odcr cine Kunststofflrülsc ("Lincr")
gedrüclt wrrd.
Einsatz nach DIN, DVGW
In der DIN 4021 ist dicsc Art der Probcngervinnung
nicht separat ausgerviescn. Zieht man dic rvichtigsten
Bohrmcthoden heran, mit denen Schlauchkernc
gewonncn rverden, dann läßt sich das Verfahrcn
analog den Ramnrkembohrungen/Hohlbohrschnecken
cinstufcn:
-8-
- Schlauchkembohrungen eigncn sich fur bindige
und rolligc Böden bis zu sinem Komdurchmesscr
von Di,u,",,/3. Sic sind auch unter dcr Grundrvasscroberfl
ächc cinsetzbar.
- Die Probenqualitäten liegcn bei (DlN)Güteklassc
2 bis 3, in günstigen Fällen bei I .
Das DVGW-Merkblatt W 115 gibt als Einsatzbereich
im wesentlichen Aufschlußbohrungcn an. dic
Eignung wird bis etwa 60 m Ticfe begrenzt, was für
Altlastenuntcrsuchungen in der Regel ausreicht.
Bewertung des Verfahrens für Altlastenuntersuchungen
Dic Tatsache, daß eigentlich crst die Untcrsuchung
von Altablagerungcn und Altstandortcn den
Schlauclrkembohrungcn zu cincr rr,,eitcrcn Verbreitung
verholfcn hat, zeigt bereits, daß diese
Methode gcrade in dicscm Arbeitsbcreich ihrc
Hauptvorteilc hat. Die bisherigen Ergcbnisse lasscn
folgcnde Bcrvcrtung zu :
Volteile:
- Kcmbohmngen mit Schlauch oder
"Lincr"
liefem
die am wenigsten gestörten Bodenproben aller
gängigcn Bohrverfahren, insbcsondere beim Einsatz
geschlossencr Probenalulesysteme (Kolbenc||t||aturcgcrät.
Orkus-Soltde).
Die Teufenzuordnung auch dümer Horizonte ist
rclativ exakt möglich.
- Die Kontanrinationen im Randbereich des Kcmes
rverden vemrieden.
Die Bohrkerne sind - besondcrs beim Einsatz
von "Lincm" - begrenzt lagerbar.
Es ist einc Beprobung olme Sauerstoffzutritt fur
z.B. Schrvemretallspezifikationcn durcliführbar.
"Liner"
können im Bedarfsfall untcr Schutzqas
gcöffiret serden.
- Dic Verluste an flüchtigen Stoffen sind bei
diesem Verfahren im Vergleich zu anderen am
geringsten.
- Geschlossene Systeme erlauben cine Beprobung
unterhalb von kontaminierten Stau- oder Sickcr-
\\'asscrhorizonten ohne Verunreinigung der
Probcn.
Seplember 1995

Nachteile:
- Das Vcrfahren ist teu€r.
ITvA-Arbeilshilfe Aufschlußverfahren zur Festsloffprobengewinnung für die Unlercuchung von Verdachlstlächen und Alllaslen
- Der notrvendigc gekühhe Transport dcr unhandlichen
Kerne, die crst im Labor gcöffirct rverden,
ist auivcndig.
- Es entsteht zusätzlicher Aufwand durch das
Öffiren der Kunststoffschläuche oder "-liner"l dic
cntsorgt werden mr-lssen.
- Bereits kleinere Störkörper (2.B. im Müll) odcr
Crobmaterial kömen den Schlauch beschädigen
odcr seine Füllung r crhindenr.
Für den Einsatz von Schlauchkembohrungen im
Zugc von chemischen Untersuchungen ist folgendes
Vorgehcn zu empfehlen:
- Aufgrund des hohen Prcises sollten Schlauchkernbohrungcn
nur fiir gezielte Fragestellungen
bei ausrcichend bekanntcm Untergrund und an
möglichst sorgfültig ausgervähltcn Punkten
abgctcuft rverden.
- Die Wahl des Schlauch- oder Linermaterials
muß den jerveils zu envartcnden Schadstoffcn
angepaßt rvcrden.
- Eine rvirksame Sperre fir flüchtige Schadstoffe
stcllcn nur "Lincr" dar; Folicnschläuche verlangsamen
die Verluste lediglich. ltlsbcsondere
nach längerem Transport oder Lagemng sollte die
Bcrvertung der Analysenergebnissc nicht ztr
sorglos erfolgen.
- Auf dic verfahrensbedingtcn Grenzen dcs Einsatzes
(Größtkom, Störkörpcr) muß rvegcn der
hohen Kosteir besonders gcachtet werden, um
teure Mißcrfolge zu vermciden.
- Die weitere Aufartreitung der Kerne und
Bodenproben muß in der Qualität dem
aufivendigcn Bohrverfahren angepaßt rverdcn,
sonst lolnt der Ar.rfir'and nicht.
3.6 Schürfe
Allgemeines
Das Anlegen von Schtirfen ist cine verbreitetc und
- bci gcringer Tiefc - kostengür'tstigc Erkundungsmethodo.
Sie ist bei Eiusatz eines normalcn Tieflöffelbaggers
auf eine Tiefe von ctwa 6n beschränkt
und r,virft beim Einsatz fitr dic Untersuchung von
September 1995
-9-
Kontaminationcn oder Verdachtsfldchen spezielle
Probleme auf, dic im folgenden kurz diskutiert sind.
Bewertung des Verfahrens für chemische Untersuchungen
In dcr Praxis der Anlagc und Beprobung von
Schürfen für die Untersuchung von Altlasten sind
folgcndc Vorzüge und Einschränkungen zu berücksichtigcn.
Volteile:
Das Vcrfahren ist schnell und - in unbelastctcn
Bödcn - kostengünstig, wcnn dcr Schurf nicht
bcgchbar scin muß.
In cincm begehbarcn Schurf sind fast beliebige
Probenmengen und -qualitäten gnvinnbar.
- Es können auch Beprobungen untcr Erhaltung
des Komgcfüges und lr.r-situ-Vcrsuche durchgeführt
rverden.
Dcr Untergrundaulbau ist optimal erschlosscn;
ncbcn der Schichtcnfolgc ist auch die Lagcrung
crkcmbar.
Das Verfahren ist unempfindlich gegen klcinere
r.rnd größcrc Störkörper.
Nachteile:
- Ein nicht begehbarer Schurf, aus dem dic
Proben mit einem Bagger entnonmlcn werden,
liefert ggi ungenau horizontierte Proben und
kann lediglich für eine erstc orientierende Erkundung
eingesetzt wcrden.
- Der begehbarc Schurf muß standsicher sein;
dicsc Ausführung gcmäß DIN 4124 erfordert
deutlichen Mehraufwand gegcnüber einenr nicht
bcgchbaren Schurf.
- Im Bcreich von Kontaminationcn r.urd Altablagerungon
ist Arbeitssthutz notl'endig.
- Bci Kontaminationcn uud Altablagerungcn ist
zudem untcr Umständen mit hohcn Entsorgungskosten
ftir den Aushub zu rechnen.
- Die Maximaltiefe ist technisch begrenzt (4m bis
6m), außcrdcm kann nur bis zur Crundrvasserobcrfläche
crkundct ncrden.
- Oxidations- und Entgasungseffekte sind stärkcr
als in Bohmngcn.

ITvA'Arb€ilshilfe
'Aufschlußvedahren
zur Feslstolfprobengewinnung fürdie Untersuchung von Verdachtsflächen und At aslen
Tabelle 2: Vergleich der vorgestellten Aufschlußverfahren im übertrlick
Vcrfahrcn
Kleinranunbohrurg
Ranunkenr-
bohnuE
Durchmesscr
Schlecket- 100-2.000 IIun
bohrung,Rotationskcm-
65-200 mnr
bohrung
Creiferbohrung
Schlauchkem-
bolfung
Kern I c.onrto"n
35-80 nun D/5 3/2 bildig
zll3 rollig
80-300lun Dl3 2/l bindig
Cüteklassc Vortcile Nachteile
312 tol]ng
liostengünstlg
schrell
ln Kellcm,
I{äuscm etc.
€iute Kcme
aucn untel
Grunduasser
eirsctzbar
D/-1 3t4 kostelgtiNtig
400-2.500 nnn D/2 3 iiber GW
5/4 Lurter GW
große Durchnlessel
grollc Probenlrrengcll
große Durch-
lllesser
grolje Probel-
nlcngcn
Kernvcrluste
Stauchungen
Nachfall
Ausgasug
Fehler-
qucllen
Chcmie
Erkundungsphase
UngenauigkeitOricntiemng
im Prohl Abgrenzung
Randkontalnination
Verlustc lliichtrger
Schadstofle
Envännung in Verlustc flüch- Orientierung
l-estell Böden tigerSchad- Abgrenzrlng
Vermischr.urg stofle
Detail
bein Ausprcs- Verschlepprurg Sauienrng
selr nr nlcht- von SchadbindigenBodcIrstoffen
Störung der
Proben
Entrnischung
rolliger Böden
trngcllaue
Profile
Erwämrung in
lesten Böden
ungenaue
Profile
Störung der
Proben
aüch gröbstes E[tmischung
Material unter GW
Entsorgrutg
800-200 rrull D/3 2/1 exaktc Profile teuer
keinc Lufi- Autwand bei
'l'ransport
undWasserzu- und
tntte zuln ProbeüIaterial
Schutz vor
Firtgasulrs
Schurf beliebig 2/l exaktc Prollle
Lagenurg
erkerurbar
jede Probeumenge
und -
- 10 -
gllte
öuhung
anftillig gegen
Stö.köryer
Arbeitsschulz
Verbau
Entsorgurg
Plalzbedarf'
Vem schrmg Abgrenzung
von Prcbengut (Sanicrung)
Verlüste von
lielnkom unter
GW-Obcrfläche
Verluste flüchtrgerSchadstoffe
Vemrischuug
von Probcngut
Verluste von
Feinkom untcr
GW-Ober-
fläche
Wahl dcs
Schlauchnraterials
zu sorgloser
Umgang mit
Kemen
Lullzutritt
Ausgasrulg
Detail
(Sanienurg)
Dctail
Sanienng
AbgrerlZung
Detail
Sanierung
Seplember 1995

ITvA-Arbeitshilfe Aufschlußverfahren zur Feslslofiprobengswinnung für die Unlersuchung von Verdachlsflächen und Alllasten
Bei der Gewinnung von Bodenproben für chemische
Untersuchungen ist folgendes zu beachten:
- Aus nicht begehbaren Schürfen lassen sich meist
nur schlecht horizontierte Proben im Zuge einer
ersten orientierenden Erkundung gewimen.
- Ein Schurf für detaillierte Beprobungen oder
Profilaufnahmen muß begehbar abgesichert,
also gemäß DIN 4124 ausgeführt sein.
- Vor der Begehung ist der notwendige Arbeitsschutz
durch geeignete Messungcn zu prtifen
und festzulesen.
Tabelle 3: Entnahmegeräte für Sonderproben
In - sehr ausgedehnten - Kontaktbereich zur
Umgebungsluft wird der Boden oxidicrt,
fl üchtige Komponenten können entweichen.
Proben sollten also aus den Schurfrvandungen
mit geeignetem Gerät ausgestochen werden.
Dabei ist der Oberflächenbereich zu verwerfen.
Bei späteren Untersuchungcn ist zu berücksichtigen,
daß im Umfeld eines Schurfes, der
Iingere Zeit offcn stand, das chemische Milieu
im Untergrund nachhaltig beeinflußt sein kann.
OlTe'|'\ EnLrriluneg(ril nrir Venlil KolbcDcDhalnegeröt ORKUS-Sondc
I An des ltrrhabn)egerätes diiftrwandig di.kw rdig dürDwaMig dickwandiB dickwandig
2 Bevorzugle
Maß. dcr
Durclxnesscr 114 I l4 75 105
3 Proben [nnn] L:inge : 250 - 250 600 - {i00 600 - 800 1.000
Ar des trnrbringers drücken rärrulle'r. (vibrieren)
5 EigNrng des
Enlnalnne-
ungecigrct
liir Bodemrt
6 .insetzbar liir
'7
Bodenart
Kies, Sand u. Was-
scßpicgel: Gsle,
bindige Ikiden,
Böder mit grobe
I.iinschtiisscn
* bnrdige u,rd org.
llöden n)il weicher
oder sleifär KoD-
desgleichen niil
halbfester
Koosislürz
Kies, SaDd u Was-
serspiegcl; breiige +
feste, bindigc org
tsöden; tsöden mit
Kies, sehr lockere
und diclrt€ Sandel
halbfeste und feste
bnrdie€ urtd org.
groben Einscblüssen Böden; Böde Dril
wie Spalle*. außer-
derr bindigc und
org. lijden mit
halbflslcr bis lesler
Kollsislerv auch nlil
Grobkonr
Crobkonr
bindigc und org.
Bdden mil breiiger
odcr steifer KoF
$nsilive Böden
Kies, Sand u. Was-
serspiegel;breiig€
und feste bindiSe
und org. Böde ;
Uöden nil grob€n
Ein-schlüssen
bhdige und org.
Böden nrit rveicher
bis steif€r Kon-
s.Dsitir'e Baiden
org. Böden br€iigcr
Konsislenz
Kies, Sand u. Was-
scßpicgel; fesle,
bindige und org.
t]öde'r (weich bis
slc;fe Kdßistenz);
Böden; Böden nril
Sroben Einschlüssen
(2..8. Kies)
Erreichr. cüteklasse 3 2.(r) 2,1
8 Ilemerkungen
Seplemb€r 1995
2.(l)
vcrhährisCi-00,'6
crli,rderlich
Wanddickc 5 - l0
Eirsalzhülsc
verhällnis C muß
0,5 - 1% betragen
nur mil Linsalz-
hülsc:
verhählis C nluß
0,5 - I o/ö
betragen
nur'rnit Einsalz,
hiilse:
verhältnrs Ci - 0,6

IWA-Arbeitshilfs "Aufschlußverfahren
zur Feslsloffprobengewinnung für die Unlersuchung von Verdachtsflächen und Alllaslen
4. Ubersicht zur Anwendung
Um den Uberblick zu erleichtern, sind die
lvichtigsten Stichpunkte nochmals kurz in der
Tabelle 2 zusammengefaßt.
Zur Ergänzung ist eine Übersichtstabelle über
Entna}megeräte für Sonderproben gcmäß DIN 4021
wiedergegeben (Tabelle 3). Sie enthält keine
Wertung der Verfahren, da sie nur selten gezielt fur
altlastenspezifische Fragestellungen eingesetzt
werden. Zum Vergleich ist den DlN-Verfalrren
exemplarisch ein vom Geologischen Landesamt
Hamburg in Zusammenarbeit mit eincr Bohrfirma
entwickeltes Entnahmeverfahrcn gegenübergestellt.
Dies soll verdeutlichen, welche Verbesserungen der
DlN-Probengüte mit aufivendigen, problemangepaßten
Lösungen möglich sind.
Literatur
DW (1990): Aufschluß durch Schürfe und
Bohrungen sowie Entna.hmevon
Proben - Deutsches Institut für
Normung DIN 4021, 27 S.
DVGW (1977):Bohrungen
bei der Wassererschließung
- DVGW-Merkblatt W ll5,
l9 s.
DVGW(1988): Bau und Betrieb von Grundwasserbeschaffenheitsmeßstellen
- DVGW-
Merkblatt W l2l, 25 S.
LAGA(1983): Entnahme und Vorbercitung von
Proben aus festen, schlammigen und
flüssigen Abfüllen, Kap. E und F -
LAGA - Richtlinie PN 2/78. 6 S
Seplember 1995