Ab 1991 wurden Sanierungskonzepte für die Bille-Siedlung erarbeitet und erste Testsanierungen begonnen. Dabei zeigte sich unter anderem, dass die Gebäude auf Arealen, in denen die Bodenluft nicht mit Methan belastet war, erhalten bleiben konnten. Auf großen Teilflächen war aufgrund des Methangehalts aber keine Wohnnutzung mehr möglich. Der Abriss der Gebäude war unvermeidlich.
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Die Bodensanierung erfolgte durch die Stadt Hamburg zwischen 1993 und 1996 durch das zeitlich gestaffelte Entfernen der belasteten Schlickschicht in drei Abschnitten. Der hochbelastete Aushub von etwa 6200 Tonnen wurde entweder in einer Bodenwaschanlage aufbereitet oder bei zu hohem Feinanteil deponiert. Der schwächer belastete sandige Aushub mit einem Gesamtvolumen von rund 83.000 Kubikmetern wurde dazu verwendet, das Gelände der neu entstehenden Grünfläche samt Golfplatz zu modellieren. Sie wurde vom Betreiber in den Jahren 1999 bis 2000 abschließend mit einer rund 60 Zentimeter dicken Schicht unbelasteten Bodens abgedeckt. Die sanierten Bereiche wurden außerdem mit einer bis in die natürliche Kleisohleschicht des Spülfelds gerammten, etwa elf Meter tiefen Spundwand gegen neuerliche Methan-Zuwanderungen aus den noch belasteten Arealen abgedichtet.
Alle Grundstücke wurden wieder vergeben
Zusätzlich wurde der Boden im Bereich der Ölschäden saniert. Dazu wurde der Boden wahlweise ausgetauscht oder das Öl aufgefangen und abgepumpt. Insgesamt umfasste das Sanierungsgebiet etwa 100 Grundstücke, die nach Abschluss der Arbeiten alle wieder vergeben wurden. Etwa 30 neue Grundstücke entstanden zusätzlich durch Neuzuschnitt. Künftig könnten darüber hinaus eventuell noch zwei weitere Teilflächen wiederbebaut werden, falls dort eines Tages das Methan aus der Bodenluft verschwunden sein sollte. Die Kosten für die Sanierung und Räumung des Areals beliefen sich auf rund 150 Millionen D-Mark.
