Altlastenbearbeitung des VBS auf Schiessplätzen · XRF Messungen; Hinweise • Für Korrelation gleiche Probe ins Labor wie im Feld gemessen • Für Korrelation Proben mit unterschiedlichen

1armasuisse

Altlastenbearbeitung des VBS auf Schiessplätzen

KOMZ Boden, armasuisse Immobilien, Rolf Keiser Altlastenkurs Universität Bern 2016

2armasuisseKOMZ Boden Rolf KeiserArmasuisse Immobilien

Agenda

• Einführung• Altlastenkataster• Technische Untersuchung• Fehlerbetrachtung• Gefährdungsabschätzung• Bsp. Sanierung Schiessplatz Chur• Internationale Aktivitäten

3armasuisseRolf Keiser

Armasuisse Immobilien

Einführung

Altlasten-verordnung

AltlV

Gewässerschutz-Verordnung

GSchV

Technisch Verord-nung über Abfälle

TVA

Verordnung über Belastungendes Bodens

VBBo

Verordnung überden Natur-

und HeimatschutzNHV

Bundes-verfassung

Umwelt-schutzgesetz

USG

Gewässer-schutzgesetz

GSchG

Bundesgesetz über denNatur- und Heimatschutz

NHG



• Im Wald gibt es keine Sanierungswerte• 50 ppm Blei kann in vielen Fällen mit dem XRF schlecht kartiert

werden (Bestimmungsgrenze)• Für Kupfer ist der Prüfwert 150ppm und der Sanierungswert

1000ppm (VBBo/AltlV)

Einführung„Grenzwerte“ Blei

50 ppm 200 ppm

250 ppm T-Wert Aushubrichtlinie

300 ppm 1000 ppm 2000 ppm

Eintrag und Sanierung, VASA-Wegleitung

Werte Nutzungs-überprüfung VBBo

Sanierungswert nach VBBo

Gefährdungsabschätzung



EinführungUnterschiedliche Waffensysteme

Minenwerfer Panzer

Artillerie Infanterie



EinführungUnterschiedliche Munition

Minenwerfer Panzer

Artillerie Infanterie



EinführungSchadstoffe

Auf allen mil. Schiessplätzen Total rund 10‘000 Tonnen Blei

Blei und Antimon

Kupfer



Einführung Unterschied GP 11, GP 90

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

GP11 GP90

Bleieintrag in [kg] bei 1000 Schuss

8.4 kg Blei

3 kg Blei

9armasuisse

Historische UntersuchungWelche Fragen sind zu beantworten

• Wo wurde geschossen• Mit was wurde geschossen (Waffen + Munition)• Wie lange wurde geschossen• Wie intensiv wurde geschossen (Schusszahlen)• Schutzgüter• Eigentumsverhältnisse• Zugänglichkeit• Weitere Massnahmen à TU?• …

KOMZ Boden Rolf KeiserArmasuisse Immobilien



Historische UntersuchungSchiessplatz

• 1: Schiessplatz• 2: Zielgebiet• 3: Zielort• 4: Stellungsraum



Historische UntersuchungBeispiele von Schiessplätzen



Historische UntersuchungVorgehen und Stand Altlastenuntersuchung

Teilgebiet ohne Schiesstätigkeit

Teilgebiet mitstarker

Schiesstätigkeit

Teilgebiet mitgeringer

Schiesstätigkeit

Kein Eintragim Kataster

(keine weiterenMassnahmen)

Eintrag im KbSmit Unter-

suchungsbedarf

Historische Unter-

suchung

Belastungohne weiteren

Handlungsbedarf

Nutzungsein-schränkung

Sanierung[Bauprojekt]

TechnischeUntersuchung

Abgeschlossen für Schiessplätze

KOMZ Boden

In Bearbeitung



Historische UntersuchungBeispiel Schiessplatz Guldental

www.kbs-vbs.ch



• CH-weit einheitliche Vorgaben• Einfaches Verfahren zur

Untersuchung à XRF• Lösung für Belastungen ohne

direkte Gefährdung• Gefährdungsabschätzungen à

Nutzungseinschränkungen• Priorisierung der weiteren

Untersuchungen

Historische UntersuchungErgebnisse und weiteres Vorgehen

Untersuchungsbedürftige Fläche rund 11.8 mio m2

SchiessplatzkatasterTotal rund 1’040 km2 historisch

abgeklärt

NichtbelasteteFläche98.9%

Fläche1.1%

Untersuchte Spl FlächeUntersuchungs-bedürfigeFläche 1.1%

15armasuisse

Technische UntersuchungDetails

• Untersuchungsperimeter• Welche Flächen sind mit was wie stark belastet• Wie gross ist das Schadstoffpotential,

Freisetzungspotential bzw. Gefährdungspotential• Schadstoffe neben Blei (Sb, Cu … )• Wie gross sind die Unsicherheiten (Probenahme,

Feldmessung, Labormessung …)• Welche Massnahmen sind nach der Untersuchung

nötig (Sanierung, Nutzungseinschränkung, keine)


16armasuisse

Technische UntersuchungWie

• VBS eigene Wegleitung für die Untersuchung von Spl mit XRF (www.kbs-vbs.ch) • Punktraster über die zu untersuchende Fläche• Probeentnahme 0-20cm und Messung mit XRF

im Feld, plus Referenzproben zur Korrelation• An Einzelstandorten Tiefenprofile und falls

notwendig Entnahme von Wasserproben• Einbezug lokaler Gegebenheiten (Geologie,

Bodenmächtigkeit, …)




Technische UntersuchungBeispiel 1

18armasuisseKOMZ Boden, Rolf Keiser


Technische UntersuchungBeispiel 2



Technische Untersuchung Beispiel 3

20armasuisse

Technische UntersuchungXRF Messungen; zu beachten

• XRF misst nur die Oberfläche der Probe!• Einflussfaktoren

• Probenfeuchtigkeit• Zusammensetzung der Probe (org. Material,

Geochemie à sog. Matrixeffekte)• Gerätetyp • Kalibrierung• Partikelgrösse (Steine…)• Plastikbeutel• …


21armasuisse

Technische UntersuchungXRF Messungen; Hinweise

• Für Korrelation gleiche Probe ins Labor wie im Feld gemessen

• Für Korrelation Proben mit unterschiedlichen Gehalten (Feldwerte) verwenden (200 – 2000ppm)

• Probenvorbereitung• „homogenisieren"• Verdichten, glattstreichen à homogene Oberfläche• Steine und Pflanzenreste entfernen• …




Technische UntersuchungMessraster



Technische UntersuchungMessraster

24armasuisse

25armasuisse

• Für den Hauptschadstoff Blei sehr zuverlässig (misst auch weitere Metalle mit hoher Qualität)

• Militärische Schiessübungen führen zu einer unregelmässigen, punktuellen Schadstoffverteilung mit grossen Schwankungen der Schadstoffgehalte (z.B. Fixe Ziele einige 1000 ppm) à Hot Spots

• Für grosse Flächen geeignet• Mit vertretbarem zeitlichem und finanziellem

Aufwand realisierbar• Auch für Sanierung (Triage) anwendbar

Technische UntersuchungWarum XRF


26armasuisse

Technische UntersuchungErfahrungen

• XRF bewährt sich (Belastungen werden gefunden)• Sowohl XRF wie auch Laboranalytik stösst bei

partikulärem Blei an Grenzen (à direkter Einschlagbereich)

• Die Genauigkeit der Messungen sinkt mit der Korngrösse (Probemenge, Bleipartikel …)

• Rahmenbedingungen wie Geologie, Hydrologie und Bodenart müssen in die Beurteilung einfliessen

• Für Gefährdungsabschätzung auch mögliche Nutzung wichtig




Technische UntersuchungenStatistik (Schiessplätze)

• Der grösste Flächenanteil liegt unter dem Prüfwert

• Rund 50 ha liegen über dem Sanierungswert

• Rund 120 ha zwischen Prüf-und Sanierungswert belastet à Gefährdungsabschätzung

• à harte Sanierung bis 300ppm ist nicht machbar

Konsequenzen aus diesen Resultaten (Hochrechnung)

85.5

4.4

3.4

2.44.2

Belastung <300ppm Pb

Belastung 300-500ppm Pb



Belastung >2000ppm Pb



FehlerbetrachtungFehlerquellen• Probenahme

• Heterogenität (ohne diese gäbe es keine Probenahmefehler!)• Zusammensetzung (Teilchengrösse)à

Probemasse/Volumen• räumliche Verteilung (hot spots) à

Raster/Mischproben• Kontamination (frühere Proben, Probengeräte)

• Probenaufbereitung• Trocknen, Mahlen, Teilen (Verlust, Querkontamination,

Probenalteration… (à Labor)• Analytik

• Eichung, Kalibrierung, Gerätefehler … (à Labor)



FehlerbetrachtungFehler

• Mehr als 80% des Gesamtfehlers machen Probenahme und Prebenaufbereitung aus!

• Der analytische Fehler macht weniger als 10% aus

Probenahme bis 1000%Probenaufbereitung 100 – 300%Analytik 2 -20%

Winfried Rasemann, Industrial Waste Dumps, Sampling and Analysis, Encyclopedia of Analytical Chemistry, 2000



FehlerbetrachtungProbenahme• Ziel: Repräsentative (reproduzierbare) ProbeHeterogenität ist fehlende Homogenität und bedingt repräsentative Probenahme.Repräsentativität gewährleistet die Erhaltung der (bestmöglichen) quantitativen und qualitativen Proportionalität von Bestandteilen entlang der gesamten Messkette.Heterogenität und Repräsentativität sind im Gegensatz zur Theorie in der realen Welt (Praxis) relative und keine absoluten Begriffe.

Ø Mischproben oder sehr viele EinzelprobenØ Genügend ProbenmengeØ Statistische Methoden

Theorie von Pierre Gy, Cannes Frankreich



FehlerbetrachtungGenauigkeit

Hohe Präzisionaber nicht Richtig

Schlechte Präzision und nicht Richtig

Schlechte Präzision aber Richtig

Gute Präzision und Richtig

• Mehrfachmessungen mit XRF

• Kalibration XRF Gerät

• Korrelation mit Labormessung

• …



FehlerbetrachtungGenauigkeit für TU Schiessplätze• Welche Aussagen muss ich Treffen

• Sanierungsbedürftig• Nutzungseinschränkungen• KbS-Eintrag• Keine relevanten Belastung

• Sanierung• Die Genauigkeit wird durch den Bagger bestimmt

• Analytik• XRF reicht aus

33armasuisse

FehlerbetrachtungBsp. (Verdichtung Raster, Nachvollziehbarkeit)


34armasuisse

FehlerbetrachtungErfahrungen aus TU-Berichten

• Unsicherheiten werden ungenügend berücksichtigt• Es muss eine Beurteilung der möglichen Fehler

vorgenommen werden (Probenahme, Analytik …)• Verdichtung des Messrasters oft ungenügend• Gefährdungsabschätzung oft ungenügend (nur

Anwenden der Formel genügt nicht!)• GIS-Daten oft mangelhaft• Nachvollziehbarkeit oft nicht gewährleistet• Fehlende Qualitätskontrolle




GefährdungsabschätzungFür militärische Schiessplätze

• Viele sanierungsbedürftige Schiessplätze liegen im voralpinen Gebiet à keine ganzjährige Nutzung

• Die Belastungen sind sehr heterogen verteilt à nur kleine Flächen haben hohe Belastungen

Handbuch Gefährdungsabschätzung sagt dazu, dass diesen Umständen Rechnung zu tragen ist!

à VBS erstellt eigene Vorgabe (Zusammenarbeit mit BAFU und Kantonen)



GefährdungsabschätzungFür militärische Schiessplätze• Quantifizierung der Nutzungsdauer erfolgt über die

potentielle Vegetationsdauer (analog landwirtschaftliche Entschädigungen)



GefährdungsabschätzungMassen, Flächenbilanzen

Belastete Fläche %

Belastete Fläche m2

Belastungsklasse

BelastungAnnahme

Menge Blei (kg)

Menge Blei (%)

4.2 420 >2000 5000 2100 65

2.4 240 1000-2000 1500 360 11

3.4 340 500-1000 750 255 8

4.4 440 300-500 400 176 5

85.6 8560 0-300 40 342 11

Annahmen:• Fläche 1ha (10‘000m2)• Pro m2 eine Tonne belastetes Material• Natürlicher Bleigehalt in Böden 20mg/kg



SanierungenAblauf

HU TU Sanierungs-konzept

Sanierungs-projekt

Ausführung/Schlussdokumentation

Sanierungs-aufforderung

MPV Anhörung

(BAFU, Kantone …)

MPV Entscheid

Genehmigung GS VBS

MPV Bewilligung

Vereinfacht nach: Altlastensanierung von Schiessplätzen und Schiessanlagen des VBS, Erarbeitung des Sanierungsprojekts, 30.10.2013



SanierungenRahmenbedingungen und Planung

• Zugänglichkeit der Schiessplätze oft schlecht

• Oft in Gebieten mit Naturgefahren (Rutschungen…)

• Oft im oder am Rand von touristisch genutzten Räumen

• Häufig in Gebieten mit hohen Naturwerten (TWW, Moore, BLN …)

• Planung mit verschiedenen Varianten erfordert viel Sachkenntnis

• Rekultivierung ist genau so anspruchsvoll wie die Sanierung selber

• Verfahrensablauf anders als bei 300m Anlagen



SanierungenAusführung



SanierungenAusführung

• Gute Voruntersuchung ist elementar!!

• Eine seriöse Baubegleitung ist zwingend

• Ein militärischer Schiessplatz ist nicht zu vergleichen mit einer 300m Anlage

• Die Rahmenbedingungen stellen hohe Anforderungen an das Personal

• Die Kosten für die Entsorgung des belasteten Materials sind hoch

• Es muss mit Überraschungen gerechnet werden



Spl Rossboden, ChurTU à Belastungsplan Chur

Ca. 40m

Grundwasser-schutzzone S1

Grundwasser-fassung für

die Stadt Chur

Kugelfang 300m Anlage der Stadt Chur



Spl Rossboden, ChurAushub der belasteten Flächen



Spl Rossboden, Chur„Waschen“ des Aushubmaterials



Spl Rossboden, ChurEinbau künstlicher Kugelfangsysteme



Spl Rossboden, ChurAbgedichtete Kugelfangwälle



Spl Rossboden, ChurSanierungskosten• Vorbereitung, Abbruch 0.1 mio• Bauarbeiten + Kugelfänge 3.4 mio• Baubegleitung durch Experten 0.5 mio• Entsorgung Material 6.3 mio• Kosten Total 10.3 mio

Deckt sich mit Erfahrungen BAFU.



Internationale AktivitätenKünstliche Kugelfänge



Internationale AktivitätenSprengstoffrückstände

Pictures: US Army Corps of Engineers;

CRREL



Internationale AktivitätenVerbrennung von Pulverrückständen

Pictures: US Army Corps of Engineers;

CRREL



Internationale AktivitätenSanierung von belasteten Standorten

Standort: MMR, Cap Cod Massachusetts

Schiessplatz der seit dem zweiten Weltkrieg von allen Truppengattungen genutzt wird (Luftwaffe, Navy, Heer).Belastung mit Schwermetallen, Treibstoffen, Lösungsmitteln und Sprengstoffen

52armasuisse

Fragen?



• Altlastenverordnung

• VBBo• Gewässerschutzverordnung• VVEA• Wegleitung Bodenprobenahme

• Wegeleitung Probenahme bei belasteten Standorten

Dokumente



• http://www.kbs-vbs.ch/

• http://www.vbs.admin.ch/internet/vbs/de/home/documentation/publication/umwelt/ruckst/uebersicht.html

• http://www.erdc.usace.army.mil/

• http://www.crrel.usace.army.mil/• http://www.ffi.no/en/Sider/default.aspx• http://www.drdc-rddc.gc.ca/

Weblinks

Documents

Altlastenbearbeitung des VBS auf Schiessplätzen · XRF Messungen; Hinweise • Für Korrelation gleiche Probe ins Labor wie im Feld gemessen • Für Korrelation Proben mit unterschiedlichen