Altlastensanierung im HDD-Verfahren

05.12.2006

Seit Ende der 1970er Jahre gibt es ein stärkeres Umweltbewusstsein in der Bevölkerung. Seit Mitte der 1980er Jahre wurden daher zahlreiche Bodensanierungsverfahren mit dem Ziel entwickelt, Altlastenstandorte zu entgiften bzw. ihre Belastungen deutlich zu reduzieren. Ab 1989 kam es verstärkt zu Horizontalbohreinsätzen mit verlaufsgesteuerten Zielbohrungen zur Überwachung und Sanierung von Schadensfällen im Grundwasser. Bald darauf wurden Meldeleitungen und Sensorleitungen mit dem damals noch recht neuen HDD-Verfahren ins Erdreich eingebracht.

Nach erfolgreicher Durchführung dieser Sanierungen in Deutschland kam es auch zu Anwendungen in den USA, den Niederlanden, in Frankreich und Großbritannien. In den USA wurden zusätzlich Einzelentwicklungen mit Mikrowellenheizleitungen im Erdreich und "Funnel- and Gate"-Strukturen erprobt, die sich wiederum über andere Länder weiter verbreitet haben.
Voraussetzungen
Für die Altlast-Sanierung im Untergrund sind genaueste Standorterkundungen erforderlich – die Position des Schadensherdes sollte so gut wie möglich bekannt sein. Die Sanierung muss zudem durch erfahrene Fachkräfte wie zum Beispiel durch ein spezialisiertes Ingenieurbüro konzipiert werden. Weiterhin ist eine Baustellenplanung und eine permanente Überwachung der Arbeiten erforderlich. Nur HDD-Firmen mit Brunnenbauerfahrung und Spezialausbildung in umwelttechnischer Handhabung und Sicherheitstechnik sollten sich an solche Altlastensanierungen heranwagen. Auch die Kenntnis über mögliche Schadstofffließbewegungen muss vor den Bohrmaßnahmen vorhanden sein. In diesem Falle sollten während des Bohrprozesses zusätzlich hydrogeologische Fachleute zur Kontrolle anwesend sein.
Erkundungen und Erprobungen
Viele Altlast-Objekte sind nicht von der Oberfläche zugänglich. Für ihre Sanierung sind seitliche Zugänge, zum Beispiel unter Gebäuden, unter Verkehrswegen oder Flugplätzen gefragt. Gerade bei MKH-Schäden (Mineralöl etc.) und CKWSchäden (chlorierte Kohlenwasserstoffe) liegen oftmals Überbauungen über dem Schadensherd – diese Gebäude sind häufig noch in Betrieb und schließen einen Zugang von der Oberfläche aus. Allein zur Erkundung sind Probebohrungen von der Seite her sinnvoll, daher wurden Probeentnahmeverfahren aus dem Bohrvortrieb und aus verrohrten Bohrungsstrecken entwickelt. Bis zum Jahr 2000 wurden zahlreiche Vorrichtungen für das HDD-Verfahren entwickelt, die nur das Ziel hatten, Gas- und Flüssigkeitsproben im Erdreich gezielt „einsammeln“ zu können. Eine sehr erfolgreiche Probeentnahmevariante ist der verschließbare Einlass und die Ansaugung von fluiden Proben über das Bohrgestänge; ein Verfahren, welches von der TU Freiberg, dem UFZ Leipzig/Halle und der Firma Tracto-Technik gemeinsam entwickelt wurde. Eine andere Beprobungsvariante mit vielfältigen Möglichkeiten ist das Altlastenroboter- und Informationssystem (Arobis) des Forschungszentrums Karlsruhe, mit dem durch das Bohren von Probennahmelöchern aus verrohrten Erkundungsstrecken (PE-Rohr) Bodenluft- und Flüssigkeitsproben gewonnen werden können.
Hydraulische Sanierungen
Alte Industrie- und Anlagenstandorte sowie alte Deponien weisen in ihrem Untergrund oftmals grundwassergefährdende Verschmutzungen auf, die bei Nichtbehebung über das Grundwasser bis hin zu Trinkwasseranlagen geführt werden können. Umweltbehörden haben sich daher intensiv um diese Alt-Standorte gekümmert, ihr Schadenspotential erkundet und Vorschläge für Sanierungsmaßnahmen ausarbeiten lassen. Wenn die Schadstoffe in das Grundwasser hineingreifen, sind hydraulische Sanierungen erforderlich, das heißt: mittels Bohrungen werden die gasförmigen und flüssigen Schadstoffe im Grundwasser zur Oberfläche gefördert, um sie dort in Reinigungsanlagen (Insitu-Strip- Anlagen) zu extrahieren oder unschädlich zu machen. Vielfach ist die Oberfläche solcher Alt-Standorte von Gebäuden, zum Beispiel neuen Produktionsstätten, überbaut, so dass ein vertikaler Brunnenzugang zur Abförderung der Schadstoffe gar nicht möglich ist. Seit 1989 wurden erstmals Horizontalbohrungen zur Schadstoffabförderung in die Brunnenfilter eingebaut, wobei sich die Vorteile dieser HDD-Bohrungen für Umweltanwendungen deutlich herausgestellt haben. In vielen großen Industriekomplexen, aber auch alten Deponien, werden mittlerweile standardmäßig HDD-Bohrungen für hydraulische Sanierungen eingesetzt.
Besonders vorteilhaft und daher häufig genutzt ist die Möglichkeit des Erbohrens und Unterbohrens von Schadensherden unter bestehenden Produktionsanlagen. Von einem einzigen Standort aus, der abseits von anderen Geschehen liegt und auch später einer Reinigungsanlage als Aufstellort dienen kann, können die Schadensbereiche einzeln, fächerförmig oder unterirdisch stockwerksbezogen erreicht werden. Schadensherde können von einer schrägen bzw. aus einer horizontalen Lage aus erreicht werden, so dass unnötige vertikale Perforationen des Schadensgebietes vermieden werden, welche die Gefahr einer Schadstoffverschleppung in tiefere Bodenniveaus mit sich bringen können. Mit der HDD-Technologie sind sogar Bohrungen in schräg absteigenden Kontaminationsfahnen möglich, so dass hier entgegenwirkend zur Ausbreitungstendenz ein Ansaugen bzw. Abfördern der Schadstoffe vom Zentrum des Hauptstromes möglich ist. HDDBrunnen können auch quer zum Abstrom halbkreisförmig um das Schadensmaximum angeordnet werden. Sie können im oder direkt unter dem Abstrom angelegt werden. HDD-Sanierungsbrunnen ersetzen ganze Ketten von Brunnen vertikaler Bauart. Auch deswegen sind sie für hydraulische Sanierungen sehr beliebt.
HDD-Sanierungsbrunnen erzeugen über ihre integrierte Filterstrecke flache, ovale Absenkungstrichter, deren Längsachse häufig zur Grundwasserströmung angeordnet wird. Der Förderbetrieb aus der Filterstrecke kann über ein oder zwei schlanke Pumpen erfolgen, je nach Bedarfssituation. Die Dimensionierung der Wasserentnahme richtet sich nach den hydrogeologischen und hydraulischen Verhältnissen, aber auch nach der Methodik der Schadenssanierung.
Erfolgt bei einem CKW-Schaden, wie er in der Praxis häufig vorliegt, zunächst auch eine Lufteinblasung, so geht ein Teil der in Lösung befindlichen Schadstoffe in die Gasphase und damit in den ungesättigten Bereich über und kann dann mit dem Luftstrom über einen hier installierten horizontalen Filterstrang abgesaugt werden (Bodenluftabsaugung in der Zone über dem Grundwasserspiegel als kombinierte Sanierung zusammen mit der hydraulischen Sanierung in der grundwassergesättigten Zone). Gleichzeitig werden im Porenraum des Bodens gespeicherte CKW-Reserven mobilisiert und ebenfalls abgesaugt. Im Grundwasser kommt es hierdurch zu einer deutlichen Erhöhung der CKW-Konzentration, die über dem Pumpbetrieb aus dem Grundwasser einer Reinigung zugeführt werden kann.

Ein Vorteil des HDD-Verfahrens ist die Möglichkeit, die Horizontalbohrungen im Zuge einer Sanierung zu unterschiedlichen Zeiten unterschiedlich nutzen zu können, zum Beispiel zur Förderung kontaminierten Grundwassers, zur zusätzlichen Bodenluftabsaugung bei tiefliegendem Wasserspiegel und zur überwachenden, gezielten Probenentnahme in einzelnen Abschnitten über ein durchgezogenes Packersystem. Lage, Dimensionierung, Ausbau und Nutzung von Horizontalbohrungen bedürfen daher einer gezielten Planung.
Dauerhafte Absenkung des Grundwasserspiegels
Schwerwiegende, flächenhafte Altlasten mit permanenter Grundwassergefährdung werden unter Abwägung des Sanierungsaufwandes vorzugsweise zunächst mit flächenhaften Grundwasserabsenkungen bedacht, so dass die Schadensherde nicht mehr ins Grundwasser reichen können. Große Stadtbereiche, zum Beispiel von Berlin und Hamburg, unterliegen solchen dauerhaften Absenkungen des Grundwasserspiegels. Während dieser flächenhaften Absenkungen für größere Areale können die Rahmenbedingungen für gezielte Einzelmaßnahmen entwickelt werden. Manche Schadensherde lassen sich mit Bodenluftabsaugungen, Umschließungen, Abgrabungen oder anderen Verfahren sanieren. Nach Fertigstellung der Einzelmaßnahmen und nach Beobachtungen im Messnetz des Untergrundes kann entschieden werden, wann die Grundwasserabsenkungen langsam aufgehoben werden können. Gerade unter bebauten Gebieten oder unter Produktionsstandorten sind Grundwasserabsenkungen mit verlaufsgesteuerten Horizontalbohrungen bautechnisch elegant und schnell zu realisieren. Über weitere Horizontalbohrungen lassen sich Messnetze installieren, so dass mögliche Gefahrenpotentiale dauerhaft überwacht werden können.
Abwehrbrunnen
Viele Wasserwerke in Talauen mit Hochwasserereignissen (oft im Frühjahr nach der Schneeschmelze) haben Schutzvorrichtungen zur Vermeidung von Schmutzfrachtzustrom in die engere Trinkwasserschutzzone. Meist sind dies kleine Wallanlagen, die zur Sicherheit, häufig jedoch mit Abwehrbrunnen kombiniert, quer zur möglichen Zustromfront angelegt wurden. Flachgelagerte Horizontalbrunnen mit großen Einlässen unter einer Kiesüberdeckung können hier für die schnelle Ableitung und Ausleitung von verschmutztem Hochwasser sorgen. Eine weitere häufige Nutzung von Abwehrbrunnen ist die Abstromsicherung von Schadstofffahnen. Abwehrbrunnen werden hier im Niveau der Schadstofffahne in Front oder quer zu dieser errichtet, so dass die weitere Ausbreitung von Schadstoffen abgefangen werden kann. Mit der Horizontalbohrtechnik lassen sich die Abwehrbrunnen kurvenförmig oder in Fangschleifenform im Untergrund errichten. Sie können der zeitweiligen oder der permanenten Förderung dienen, oft werden sie mit Monitoringsystemen kombiniert. Bei Schadstofffahnen mit unterschiedlich reagierenden Stoffeinheiten können mit der Horizontalbohrtechnik Abwehrbrunnen in verschiedenen Ebenen gebaut werden, die Schadstoffe spezifiziert "sammeln" können.
Bodenluft-Absaugungen (pneumatische Sanierungen)
Schadstoffe, die im Erdreich oberhalb des Grundwasserspiegels angeordnet sind, können mit der Horizontalbohrtechnik und eingezogenen Filtern ähnlich hydraulischer Maßnahmen saniert werden. In Böden ab einer gewissen Mindestporosität kann mittels Unterdruck oder Vakuumerzeugung durch Horizontalfilter Bodenluft abgesaugt werden und überirdisch einer Abluftreinigung zugeführt werden. Voraussetzung ist, dass das Gestein nach oben zur Erdoberfläche nicht zu durchlässig ist oder an der Erdoberfläche eine schlüssige Versiegelung besteht. Seit 1991 werden im HDDVerfahren auch pneumatische Sanierungen durchgeführt.
Lenkungsbohrungen
Lenkungsbohrungen dienen der Schaffung künstlicher Wege im Erdreich bzw. im Grundwasser durch genau geplante Bohrlöcher. Durch solche, auch gekrümmte Bohrlöcher ist eine deutliche Beeinflussung der unterirdischen Fließbewegung hin zu Sammel- oder Auffangmöglichkeiten realisierbar. Gleichzeitig können Schadstoffe von Zonen geringer Zugänglichkeit oder von Zonen, in denen eine größere Schadenswirkung entstehen könnte, zu den besagten Sammel- und Auffangmöglichkeiten geleitet werden. Die vollkommene dreidimensionale Steuerbarkeit der Horizontalbohrtechnik bietet die Lenkung in jede gewünschte Richtung. Im bindigen Lockergestein bieten sich unverrohrte Bohrungen an, während in rolligen oder gemischtkörnigen, lose gelagerten Lockergesteinen eine abschnittsweise Verrohrung der Bohrstrecken sinnvoll ist.
Beheizungsbohrungen zur Schadstoffmigration
Schadstoffe können durch bestimmte Gesteine relativ schnell migrieren (das heißt: sich verlagern, sich quasi kriechend oder zäh fließend durchbewegen), in anderen werden sie nur stark zeitverzögert durchgelassen bzw. in ihrer Beweglichkeit abgebremst. Bestimmte Schadstoffe werden nur in höheren Temperaturniveaus mobil und damit migrationsfähig. Sie können dann im Fließvorgang durch Horizontalbrunnen aufgefangen und zur Aufbereitung bzw. Reinigung an die Oberfläche gefördert werden. Künstliche Migrationen sind zum Beispiel durch Dampfeinleitungen ins Erdreich oder durch Mikrowellenheizdrähte durchführbar. Diese künstlich bewegten Schadstoffe können mit Sammelfiltersträngen (die ebenfalls mit der Horizontalbohrtechnik verlegt werden können) "eingesammelt" und abgefördert werden.
Jedoch nicht nur für Schadstoffe sind solche künstlich herbeigeführten Wanderbewegungen durch das Gestein von Vorteil, auch eine umweltfreundliche Untertageförderung von Ölsanden und Ölschiefern ist möglich. Das Öl kann hier in bestimmten Niveaus beheizt oder dampfgeflutet werden, in eng benachbarten Niveaus ist dann über Horizontalbrunnen das Auffangen der Ölstoffe möglich.
Bohrungen zur Schadstoffentfernung
Gut erkundete kleinräumige Schadensherde im Untergrund, wie sie zum Beispiel Quecksilberansammlungen darstellen, können durch gezieltes Anbohren der Schadenshauptkonzentration mit Unterdruck oder Vakuum über das Bohrgestänge im HDD-Verfahren nach Übertage gefördert werden. Oft ist nur eine einzige Förderstrecke erforderlich, an deren Kopfende gegebenenfalls die HDD-Bohrung zur Aufnahme aller Schadstoffe abgelenkt werden kann. Ein Auffangcontainer für die Schadstoffe und die Bohrspülung ist hier genauso erforderlich wie die spätere Verrohrung der Förderstrecke und die komplette Abreinigung des Bohrgestänges nach Beendigung der Sanierungsmaßnahme. Solche gezielten Bohrungen stellen eine Alternative zum Schachtabteufen und der damit verbundenen Gefährdung des Personals dar.
Inertisierungen und Einkapselungen
Begrenzte Schadstoffherde lassen sich manchmal in feste Massen einbetten oder so umschließen bzw. einkapseln, dass sie aus der Umschließung nicht mehr entweichen können. Es gibt Lagesituationen, in denen sich Schadstoffe nicht bergen lassen (zum Beispiel bestimmte Sprengstoffe u.a.). Solche Schadstoffe lassen sich eventuell durch Zufuhr von gegenwirksamen Stoffen neutralisieren oder deaktivieren. Manche Stoffe können auch mit Bindemitteln umschlossen und damit inert gemacht werden. Entscheidend vor Maßnahmen dieser Art ist die genaueste Kenntnis des Schadensherdes und aller beinhaltenden Schadstoffe. Auch hier bietet die Horizontalbohrtechnik die Möglichkeit der Zufuhr von Inertisierungsstoffen über das Bohrgestänge hin zum Schadensherd. Unter bestimmten Voraussetzungen sind mit der Horizontalbohrtechnik auch Einkapselungen oder Abdichtungen des Schadensherdes nach unten möglich. Bohrtechnische Korrekturen oder Mehrfachablenkungen vor oder im Schadensherd ermöglichen eine genaue Erfassung und damit auch eine größtmögliche Anwendung von Inertisierungsmitteln bzw. Ein- und Umschließungen.
Elektrokinetische Sanierungen
Für die Sanierung gut durchlässiger, sandiger und kiesiger Böden haben sich hydraulische, pneumatische oder mikrobiologische Verfahren bewährt. Komplizierter ist hingegen die Dekontamination von wechsellagerndem und wenig durchlässigem Untergrund. Die elektrokinetische Bodensanierung stellt gerade für solche Untergrundverhältnisse eine innovative Sanierungsvariante dar. Um das Anwendungsspektrum elektrokinetischer Verfahren insbesondere auch auf bebaute Altlastenstandorte erweitern zu können, wurde in Karlsruhe das Konzept der Horizontalfilterelektroden entwickelt. Das Grundprinzip der elektrokinetischen Bodensanierung besteht darin, dass Elektrodenpaare in den Untergrund eingebracht und an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen werden. Dadurch kommt es zu zwei Formen des Stofftransports: Zum einen wandern elektrisch geladene Schadstoffteilchen, etwa Schwermetalle, in Form der Elektromigration. Zum anderen werden in Wasser gelöste Moleküle, beispielsweise organische Schadstoffe, durch elektroosmotische Prozesse bewegt.
Im vorliegenden Projekt war der Untergrund mit leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffen verunreinigt, der Schwerpunkt lag also auf der Elektroosmose. Über ein automatisiertes Bewässerungssystem an den Anoden wird Wasser in den Untergrund eingespeist, das unter dem Einfluss des elektrischen Feldes zu den Kathoden fließt und dabei die angelagerten Schadstoffe "mitnimmt". Eine Pumpe fördert das kontaminierte Wasser von den Kathoden zur Wasserreinigungsstation, wo die Schadstoffe ausgeschieden und zur Entsorgung verbracht werden. Das gereinigte Wasser lässt sich anschließend im Kreislaufprinzip erneut den Anoden zuführen. Unter bestehender Bebauung haben sich horizontal angeordnete Elektroden als sehr effektiv herausgestellt, weil mit ihnen die kontaminierten Schichten wesentlich zielgenauer bearbeitet werden können als mit senkrecht orientierten Elektroden. Schon beim Einbau der Kathoden muss beachtet werden, dass für den überwachten Betrieb der Bodenreinigungsanlage stets ein ungehinderter Wasserzufluss und ein störungsfreies Abpumpen gewährleistet sein muss.
Schadensfall aus der Praxis auf einem Fabrikgelände bei Pforzheim
 Voruntersuchungen auf einem Fabrikgelände bei Pforzheim hatten Schadstoffhorizonte in Tiefen zwischen 2 und 3,5 m unter Gelände ergeben. Die Bohrungen für die Anoden wurden an der oberen und unteren Grenze dieses Bereichs, bei 2 und 4 m unter Oberkante Gelände, ausgeführt. In der Mitte zwischen den Anoden – also bei 3 m unter Gelände – liegen die Kathoden. Wesentlich für den Aufbau und die effiziente Wirkung des elektrischen Feldes ist die genau definierte und parallele Lage aller 15 Elektroden.

Vor Beginn der Bohrungen entstand an der Gebäudeaußenseite ein Arbeits- und Überwachungsschacht, der zunächst der Elektrodenmontage diente und später die Steuerungs- und Anlagentechnik für die Bodensanierung aufnahm. In 24 m Entfernung von dieser Grube befand sich das Horizontalbohrgerät; dort wurden die jeweiligen Pilotbohrungen schräg angesetzt und in einem sanften Bogen bis zum Arbeitsschacht geführt. Mit dem Durchtritt des Bohrkopfs durch den Verbau in den Arbeitsschacht hatte man eine zusätzliche und einfache Kontrollmöglichkeit für die genaue Ausrichtung und Lage der gesteuerten Bohrungen.

Im Arbeitsschacht wurde zwischen der Steuerlanze und dem ersten Bohrgestänge ein Aufweitungswerkzeug von 250 mm für die Kathoden- bzw. 150 mm für die Anodenstrecken eingebaut. Anschließend konnten die Bohrungen horizontal und untereinander exakt parallel an der gegenüberliegenden Schachtwand bis zu den erforderlichen 10 m Bohrlochlänge fortgesetzt werden. Nach dem Rückzug von Bohrkopf und Aufweitung führte man zunächst ein temporäres Hüllrohr schussweise in Abschnitten von jeweils 1 m ein, in das dann die Elektroden geschoben wurden. Bei den Elektroden handelte es sich um Filterrohre aus Kunststoff mit einer metallischen Spezialummantelung, welche die elektrische Leitfähigkeit gewährleistet und eine Verschlammung des Filterrohrs verhindert.
Zwischen Filterrohr und umgebendem Erdreich dürfen keine Hohlräume verbleiben, weil dadurch das aufzubauende elektrische Feld gestört werden würde. Deshalb wurde über einen separaten Verpressschlauch jede Elektrode mit einer extrem zähflüssig eingestellten Bentonit-Suspension verpresst und im gleichen Arbeitsgang das temporäre Hüllrohr wieder aus dem Boden herausgezogen.

Mit Hilfe dieser leistungsfähigen Technik gelang es, innerhalb einer Woche nach dem Aushub des Arbeitsschachtes die 15 Bohrungen zu setzen sowie die Elektroden einzubauen und zu verpressen. Anschließend wurden teils im und teils über dem Arbeitsschacht die elektrischen und wassertechnischen Anlagen für die Bodensanierung montiert. Pünktlich zur Aufnahme der Produktion war die Baustelle geräumt.
Bandbreite der Altlastensanierungen
Neben den zahlreichen hydraulischen Maßnahmen werden mittlerweile für umwelttechnische Sanierungsmaßnahmen HDD-Bohrungen für eine große Anwendungsbreite eingesetzt. Mit HDD-Bohrungen können im Boden oberhalb des Grundwasserspiegels durch Bodenluftabsaugungen Sanierungen durchgeführt werden. Es können Anoden und Kathoden für horizontale elektrokinetische Maßnahmen installiert werden. Es können unterirdisch Abwehrbrunnen, unterirdische Barrieren, Lenkungsbohrungen, Beheizungsbohrungen zur Schadstoffmigration u.v.m. installiert werden. Ergebnis der Erfahrungen ist, dass mit HDD-Bohrungen schnell, effizient und relativ kostengünstig Bodensanierungen durchgeführt werden können.
Unterstützende Maßnahmen
Neben den beschriebenen eigentlichen Sanierungsmaßnahmen sind mit der HDD-Technologie zahlreiche begleitende und unterstützende Maßnahmen für diese Art der Umwelttechnologie möglich. Zwischen Brunnenköpfen und Reinigungsanlagen (zum Beispiel Insitu-Strip-Anlagen oder Ölabscheidern) werden seit langem Verbindungsleitungen im HDD-Verfahren verlegt. Auch zwischen vertikalen und horizontalen Großbohrlöchern, Sammelschlitzen, Schächten und Reinigungsanlagen wird seit 1988 die HDD-Bohrtechnologie eingesetzt, weil sie versiegelte Oberflächen bei Bedarf bestehen lässt, oft den kürzesten Weg ermöglicht, bestehende Betriebseinrichtungen nicht beeinträchtigt, Verkehrswege nicht behindert und weiterhin die allseitige Zugänglichkeit für Reinigungsanlagen ermöglicht. Davon abgesehen wird die HDD-Technologie für Altlasten- und Deponieüberwachungen, sowie zunehmend auch für Barrieresysteme eingesetzt.
Monitoring
Steuer- und Kontrollleitungen werden zunehmend auch zur Umweltüberwachung nachträglich entlang von großen Pipelines installiert, während Monitoring (Überwachungsleitungen) um Deponien, in chemischen Anlagen und Tanklagern, sowie in hohen Zuwachsraten am Fuß von Hochwasser- Schutzdämmen verlegt werden. Letztere Leitungen aus Monoglasfasern reagieren auf feinste Temperaturunterschiede, welche von lokalen Durchfeuchtungen verursacht werden und erfassen diese somit zielgenau (Auflösung im Ein-Meter-Bereich) und bilden damit ein Frühwarnsystem zur Überwachung gefährdeter Deichbereiche. Sie dienen auch zur nachträglichen Überwachung von Deponien und Umschließungswänden.
Sensorleitungen zur Leckageortung
Seit etwa 10 Jahren gibt es Sensorleitungen, die ein Eindringen fremder Substanzen (zum Beispiel Schadstoffe, Chemikalien, flüssig transportierte Rohstoffe usw.) in überwachungsbedürftigen Erdschichten kontrollieren. Solche Sensorleitungen können entweder auf Glasfaserbasis feinste Temperaturunterschiede messen (Raman- Effekt), als Mehrschichtleitungen Säureeintritte durch feinste Kurzschlussauslösungen erfassen oder als dünne röhrenförmige Schlauchleitungen mit semipermeabler Einlassschicht gasförmige und flüssige Substanzen in die Einlassröhre aufnehmen und in definierten Geschwindigkeiten durch den Sensorschlauch transportieren. Über die Laufzeitgeschwindigkeit kann dann die Schadenslokalität ermittelt werden. Viele chemische Anlagen, Tanklager, Pipelines in Schutzgebieten, Deponien, Raffinerien u.a. haben nachträglich den Einbau von Sensorleitungen verordnet bekommen. Zur Verlegung solcher Sensorleitungen ist ausschließlich die HDDTechnologie gefragt.
Sohldichtungen von Deponien
Baugruben im Grundwasserbereich benötigen nicht nur vertikale Umschließungen, sondern auch eine wirkungsvolle Sohldichtung. Dies geschieht heute in der Regel über zahlreiche vertikal niedergebrachte, tellerförmig in einem definierten Niveau erzeugte und überschnittene Injektionskörper. In Summe erzeugen diese Injektionskörper auf Weichgelbasis oder auf Basis fester Bindemittel eine geschlossene horizontale Sperrschicht. Solche Sperrschichten lassen sich, mit gleicher Wirkungsweise, auch durch parallele, horizontale und geometrisch überschnittene Injektionskörper erzeugen. Dieses Verfahren ist nicht nur technisch eleganter und bei länglichen Baugruben auch wirtschaftlicher, sondern auch für die Gesamtbaumaßnahme zeitsparender.
Unterirdische Barrieren und "Funnel-and-Gate"-Structures
 Mit der HDD-Technologie, besonders mit Großbohranlagen, sind sowohl Niederdruck- wie auch Hochdruckinjektionen unterirdisch möglich. Bis zu 250 m lange horizontale Injektionsstrecken wurden bereits realisiert. Im HDI-Verfahren (Hochdruckinjektion) wurden zudem bis zu über 3 m breite Diaphragmen (Injektionslamellen) erzeugt. In der Umwelttechnik ist der Bedarf meist deutlich geringer, Barrieren von einigen Dekametern Länge und mehreren überschnittenen Lamellen können schon zur Lenkung und Abweisung von Schadstoffströmungen hilfreich sein. Beim "Funnel-and-Gate"-System werden Schadstoffströme durch installierte unterirdische Barrieren durch Strömungstore gelenkt, um dahinter abgefangen und aufbereitet zu werden. Solche Strömungsbarrieren lassen sich ebenfalls mit HDD-Anlagen realisieren, allerdings ist zusätzlich nicht nur injektionstechnisches Know How, sondern auch entsprechendes Equipment und eine besondere HDD-Anlagen-Pflege erforderlich.
Weitere Anwendungsfelder
Die Horizontalbohrtechnik ist offen für viele weitere Anwendungsmöglichkeiten, die zum Teil erst am Anfang ihrer Entwicklung stehen. Es gibt wenige bautechnische Anwendungsfelder, in der so viele breite Zukunftsmöglichkeiten bestehen wie in der HDD-Technologie.

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