Handbuch Altlasten - hlnug.de · Feuerwehreinsätze mit Biodiesel-Leckagen – ... PFT) sind eine Stoffgruppe, die erst seit einigen Jahren in den Blickpunkt der Fach-Öffentlichkeit

Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie

Altlasten-annual 2009

Handbuch Altlasten

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A l t l a s t e n - a n n u a l 2 0 0 9

H e s s i s c h e s L a n d e s a m t f ü r U m w e l t u n d G e o l o g i e


Wiesbaden 2010

Wiesbaden, März 2010

Liebe Leserin, lieber Leser,

viele der Schadstoffe, die nicht nur bei Altlasten zuschädlichen Verunreinigungen von Boden undGrundwasser führen, sind mittlerweile bekannt unduntersucht. Immer wieder rücken aber auch neueoder bisher weniger beachtete Stoffe in den Blick-punkt des Interesses. Eine dieser Schadstoffgrup-pen steht im Brennpunkt dieser Ausgabe: die per-fluorierten Chemikalien, kurz PFC genannt, diedurch das Aufbringen von sog. Bodenverbesserernin der Landwirtschaft für Aufsehen gesorgt haben.Dadurch wurde ein hessenweites Untersuchungs-programm angestoßen, dessen Ergebnisse kurz vor-gestellt werden.

In einem anderen Zusammenhang stehen Schad-stoffbelastungen, wenn es darum geht, ehemaligeIndustriegelände wieder neu zu nutzen. Verunreini-gungen im Boden oder in der Bausubstanz stellenoft ein Hemmnis für die Folgenutzung dar, da sichder Wert dieser belasteten Grundstücke nur schwerermitteln lässt. In Baden-Württemberg ist zu diesemThema eine Arbeitshilfe erschienen, die auch inHessen Anwendung finden kann.

Weitere Beiträge zu aktuellen Themen aus dem Alt-lastenbereich finden Sie in den Fachvorträgen unse-res Altlastenseminars, die hier im Heft als Kurzfas-sungen abgedruckt sind.

Ich wünsche Ihnen eine interessante Lektüre undbedanke mich herzlich bei allen, die bei dieser Aus-gabe des Altlasten-annual mitgewirkt haben.

Ihr

Thomas SchmidPräsident des Hessischen Landesamtesfür Umwelt und Geologie

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V o r w o r t

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JENS HEYDEN

Sanierung Güterbahnhof West / Entwicklung Künstlerviertel Wiesbaden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

DIETER KÄMMERER & BERND LEßMANN

Pumpversuche bei der Altlastensanierung . . . . . . . 19

CARLO SCHILLINGER

Pump & Treat – Erfahrungen mit Chancen und Risiken der hydraulischen Sanierung . . . . . . . . . . . 23

BIRGIT SCHMITT-BIEGEL

Erfahrungen mit innovativen Sanierungsverfahren . 29

CHRISTIAN WEINGRAN

Monitored Natural Attenuation am Standort Stadtallendorf (MONASTA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

MICHAEL WOLF

Sanieren oder liegen lassen – Konfliktlösung beim Flächenrecycling zweier Industriebrachen . . . . . . . 43

MARKUS TÖPFER

Von der Deponie zum Energiepark – Vorstellung der Rhein-Main-Deponie Wicker . . . . . 49

MARIE-ANNE FELDMANN, SABINE VON DER GÖNNA &PETRA STAHLSCHMIDT-ALLNERExperimentelle ökotoxikologische Bewertung vonAltlasten – Entwurf eines LeitfadensErgebnis einer Zusammenarbeit von HLUG und GOBIOGmbH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59


SeminarAltlasten und SchadensfälleFlörsheim am Main, 17./18. Juni 2009

Stand der Altlastenbearbeitung . . . . . . 6

Brennpunkt:

MARION HEMFLER & STANISLAVA GABRIEL

Perfluorierte Chemikalien in Hessen – ein kurzer Überblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Aktuell:

MARIE-ANNE FELDMANN

Arbeitshilfe „Wertermittlung von kontaminierten Flächen im Spannungs-feld der Bauleitplanung“ aus Baden-Württemberg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

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I n h a l t

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SONJA SCHUSTER

Uranbelastung im Grundwasser – ein normaler Schwermetallschaden? . . . . . . . . . . . . 67

MUSTAFA DÖNMEZ

Abschlussprogramm kommunale Altlastensanierung –Zukunftsaufgabe Flächenrecycling . . . . . . . . . . . . . 73

THORSTEN WENDERHOLD

Feuerwehreinsätze mit Biodiesel-Leckagen – Erfahrungen der Werkfeuerwehr . . . . . . . . . . . . . . 77

BRIGITTE SPRÜSSEL

Arbeitsschutz im Altlastenbereich, Erfahrungen im Stadtstaat Hamburg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

JOHANN MESCH & THOMAS SCHMIDT-MODROW

Verfahren des Spezialtiefbaus in der Altlasten -sanierung: Chancen und Zukunftsmöglichkeiten . . 83

DIETER POETKE, JUDITH KNIES & JOCHEN GROßMANN

Zukunft der Altlastensanierung – was wird aus dem Grundwasser? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

Infothek• Altlasten im Internet . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

• Handbuchreihe Altlasten . . . . . . . . . . . . . . 103

• Sonstige Veröffentlichungen . . . . . . . . . . . 117

Bestellschein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

Die Autoren dieser Ausgabe . . . . . . . . . 120

Impressum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

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An dieser Stelle wollen wir Sie überwichtige Entwicklungen im BereichAltlasten informieren sowie über dieArbeitsschwerpunkte 2009 desDezernats Altlasten berichten.

Im Jahre 2007 wurden an einer Altablagerungökotoxikologische Untersuchungen durchgeführt,um Auswirkungen der Deponie auf das Grundwas-ser besser erkennen zu können. Das war der Aus -löser, ein Institut mit der Erarbeitung eines Leit -fadens zu beauftragen. Damit sollen Grundlagenüber ökotoxikologische Testverfahren, deren Ergeb-nisse und deren Bewertung geschaffen werden. DasErgebnis mit dem Titel „Experimentelle ökotoxikolo-gische Bewertung von Altlasten – ein Beitrag zurRisikoanalyse“ wurde Ende 2008 vorgelegt.

Um diese Erkenntnisse den Vollzugsbehördenzugänglich zu machen und für die konkrete Arbeitbereit zu stellen, wird von einer kleinen Arbeits-gruppe die Veröffentlichung vorbereitet. Die AG hatsich zum Ziel gesetzt, die verschiedenen Ökotox-Tests und die jeweilige Anwendung zusammenzu-stellen sowie erste Vorschläge zur Bewertung derErgebnisse zu erarbeiten. Mit dem Arbeitstitel„Ökotoxikologische Verfahren als Bewertungshilfebei Altlastenverfahren“ entsteht zur Zeit der ersteEntwurf (s. Beitrag S. 59).

Seit einigen Jahren arbeitet das HLUG auch imUnterausschuss Schadstoffbewertung des ALA mit.Im Auftrag dieses UA wurde unser Mitglied in die-sem Jahr in den LAWA UA zur Entwicklung vonGFS für NSO-Heterozyklen entsandt. Dabei gehtes um die Bewertung von stickstoff-, sauerstoff- undschwefelhaltigen heterozyklischen Kohlenwasser-stoffen, wie sie vor allem auf teerölkontaminiertenStandorten vorkommen. Die Arbeit soll Mitte 2010abgeschlossen sein.

Im Bereich der Analytik engagierte sich dasHLUG auch 2009 weiter in den DIN-Arbeitskreisenfür die Untersuchung ausgewählter zinnorgani-scher Verbindungen und dem für die Bestimmungvon sprengstofftypischen Verbindungen (STV) inBöden. Die Arbeit im DIN (Deutsches Institut fürNormung) fließt gleichzeitig in die ISO (Internatio-nal Standard Organisation) ein.

Stand derAltlasten-bearbeitungMARGARETA JAEGER-WUNDERER

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S t a n d d e r A l t l a s t e n b e a r b e i t u n g

Die Arbeit an der Norm: Bodenbeschaffenheit –Bestimmung ausgewählter Organozinnverbindungen– Gaschromatographisches Verfahren (ISO 23161:2009) ist abgeschlossen. Eine Überarbeitung derÜbersetzung der Norm ins Deutsche wird nocherfolgen.

Die Norm-Entwürfe ISO/CD 11916-1 Soil quality– Determination of selected explosive compounds -Part 1 – Method using high performance liquid chromatography (HPLC) with UV detection undISO/CD11916-2 Soil quality - Determination ofselected explosive compounds – Part 2 – Methodusing gas chromatography (GC) with electron cap-ture detection (ECD) or mass spectrometric de tec-tion (MS) haben seit der ISO-Sitzung im November2009 den Status ISO/CD (committee draft) undsind somit in der internationalen Abstimmung.

Wenn Altlasten und Grundwasserschadensfällein unmittelbarer Nähe eines Oberflächengewässersliegen, kann schadstoffbelastetes Grundwasser –nach kurzem Fließweg – in einen Fluss oder Bacheintreten. Neben dem Grundwasser ist dann alsweiteres Schutzgut das Oberflächengewässer zubetrachten. Hier gibt es im Vollzug einige offeneFragen, insbesondere im Hinblick auf die Einleitungvon gereinigtem Grundwasser in das Gewässer.

Daher wurde im Herbst 2009 die Arbeitsgruppe„Altlasten an Oberflächengewässern“ gegründet.Das Umweltministerium hat die Projektleitungübernommen, das HLUG wurde mit der Geschäfts-führung beauftragt. In der AG sind das Umweltmi-nisterium, die Regierungspräsidien und das HLUGvertreten, wobei die Bereiche Altlasten, Grundwas-ser-/Gewässerschutz und Abwasser abgedeckt wer-den. Ziel der Arbeitsgruppe ist die Erstellung einesMerkblatts für die Vollzugsbehörden.

Auf positive Resonanz ist auch in diesem Jahrwieder das Praxisseminar des HLUG „Von der Pro-bennahme zum Analysenergebnis“ gestoßen. DenAngehörigen der Vollzugsbehörden sollten mit die-sem Seminar die Zusammenhänge zwischen Gewin-

nung einer Probe, der Probenaufbereitung und demAnalysenergebnis hautnah verdeutlicht werden.

Das Fachinformationssystem Altflächen undGrundwasserschadensfälle (FIS AG) vereint dasAltflächen-Informationssystem Hessen – ALTIS –und die Analysendatei Altlasten und Grundwasser-schadensfälle –ANAG – unter einem Dach und bil-det zusammen mit einem geografischen Informati-onssystem – GIS FIS AG – die Grundlage für die Altflächendatei des Landes Hessen. Für die Erfas-sung von Altstandorten durch die Kommunen unddie Datenübertragung nach FIS AG steht das Alt-standort-Erfassungsprogramm (AltPro) zur Verfü-gung.

AltPro wurde bereits 1993 als Import-/Export-programm für den Datenaustausch mit den Kommu-nen und Landkreisen in Hessen entwickelt und zurErfassung und in begrenztem Umfang auch zur Ver-waltung von Altstandorten eingesetzt. Das Pro-gramm entspricht im Jahr 2009 schon auf Grundder IT-technischen Entwicklungen der letzten 15Jahre nicht mehr den fachlichen und technischenAnforderungen und soll daher durch eine neue Soft-ware ersetzt werden – dem Datenübertragungspro-gramm Altflächen und Grundwasserschadensfälle(DATUS).

Mit DATUS sollen über den bisherigen Umfangvon AltPro hinaus auch die Ergebnisse aus derUntersuchung von Altflächen und schädlichenBodenveränderungen (wie z.B. Messstellen undAnalysenergebnisse) in FIS AG übertragen werden.Dazu wurde im Jahr 2009 beim Umweltministeriumein entsprechendes Projekt ins Leben gerufen.Begleitet wird das Projekt durch Arbeitsgruppenund Workshops, in denen Vertreterinnen und Ver-treter aus den Bodenschutzbehörden sowie aus denKommunen mitwirken.

DATUS wird aus verschiedenen Komponentenbestehen. In einem ersten Schritt konnte für eineSchnittstelle zur Datenübertragung ein sog. XML-Schema (XML = Extensible Markup Language) ent-

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wickelt werden, das voraussichtlich im Laufe desJahres 2010 in Betrieb genommen wird.

Der Erfolg unserer Arbeit hängt nicht zuletztvom intensiven Austausch innerhalb und außerhalbdes HLUG ab. Ich bedanke mich bei allen, die sichin Projektgruppen oder Arbeitskreisen an der fach -lichen Diskussion beteiligt haben, für ihre enga-gierte Mitarbeit.

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PerfluorierteChemikalien in Hessen – ein kurzer Überblick

Brennpunkt:

Perfluorierte Chemikalien, kurz PFC (früher Per-fluorierte Tenside, PFT) sind eine Stoffgruppe, dieerst seit einigen Jahren in den Blickpunkt der Fach-Öffentlichkeit gelangt ist, obwohl sie eine weiteVerbreitung in der Umwelt haben.

Grundlagen

Polyfluorierte und perfluorierte Chemikalien(PFC) sind organische oberflächenaktive Verbindun-gen, bei denen die Wasserstoffatome am Kohlen-stoffgerüst vollständig durch Fluoratome ersetztworden sind. Besonderes Augenmerk gilt den Leit-substanzen Perfluoroctansäure (PFOA) und Per -fluoroctansulfonat (PFOS). Beide Stoffe sind bio -akkumulativ und stehen im Verdacht, toxisch undkanzerogen zu sein und die weibliche Fruchtbarkeitzu schädigen. Bewertungen anderer Einzelstoffe ausder großen Gruppe der PFC stehen noch aus.

Nach heutigem Kenntnisstand sind PFC aus-schließlich anthropogenen Ursprungs und kommenin der Natur nicht vor. Da sie sehr stabil sind undschmutz-, farb-, fett-, öl- und wasserabweisendeEigenschaften haben, werden sie in vielen Berei-

chen eingesetzt. Wichtige Anwendungsgebiete sindz. B. die Veredelung von Oberflächen (Papier, Verpa-ckungen, Textilien, Dichtungen etc.). Beispieledafür sind das GoreTex-Gewebe und Teflon-Beschichtungen. Außerdem wird die spreitendeEigenschaft von PFC beim Galvanisieren, in Feuer-löschschäumen, Farben und vielem anderengenutzt. Wegen der inzwischen vermuteten odernachgewiesenen schädlichen Eigenschaften wirdversucht, besonders PFOA und PFOS nicht mehr zuverwenden. In der EU wird PFOS seit 2008 nichtmehr eingesetzt. Es gibt allerdings Ausnahmen vondiesem Verbot, da bei einigen Anwendungsberei-chen bisher kein gleichwertiger Ersatzstoff zur Ver-fügung steht, so z. B. beim Löschen von Industrie-bränden. Neben der hohen Spreitung ist hier beson-ders von Bedeutung, dass die Abdeckung von Brän-den z.B. bei einem Tanklager rückzündungs sichererfolgen kann.

Grenzwerte

Die Trinkwasserkommission am Umweltbundes-amt (2006) empfiehlt die in den Tab. 1 und 2zusammengestellten Kennwerte für die Summenaus PFOA und PFOS und ggf. weiteren PFC.

Die Aussagen des UBA zur Bewertung der imVergleich zu PFOA und/oder PFOS länger- und kürzerkettigen PFCs sind nicht ganz eindeutig. Während in einigen Texten (z. B. 2007) bei derSummenbildung für den Leitwert von 0,3 µg/l nurPFOA und PFOS genannt werden, werden an ande-rer Stelle Summenbildungen aus allen gefundenenPFC vorgeschlagen.

Hinsichtlich PFCs im Klärschlamm ist in der novellierten Düngemittelverordnung vom16.12.2008 ein Grenzwert von maximal 100 µg/kg Trockenmasse für die Summe von PFOA+ PFOS festgelegt.

Untersuchungen in Hessen

In Hessen wurde durch eine Gewässerbelastungin Nordrhein-Westfalen erstmals die Aufmerksamkeitauf PFC gelenkt. Nachdem dort in den Gewässern

MARION HEMFLER & STANISLAVA GABRIEL

Ruhr und Möhne erhöhte PFC-Konzentrationennachgewiesen worden waren, stellte sich heraus,dass diese Stoffe illegal mit Bodenmischgut in dieUmwelt gelangt waren. Ein Teil dieses Mate rialsgelangte auch nach Nordhessen und wurde dort inden Jahren 2003 bis 2006 auf landwirtschaftlicheFlächen aufgebracht, ohne dass die betroffenenLandwirte vom Schadstoffgehalt des als Bodenver-besserer umschriebenen Materials wussten. DasBekanntwerden dieses Schadensfalls löste im August2006 ein Untersuchungsprogramm des HLUG aus.Der Teil des Programms, der Beprobungen von Böden, Quellen, Oberflächengewässer und Trink-wässer in Nordhessen umfasst, läuft weiterhin. Zur-zeit ist eine umfangreichere Veröffentlichung als dievorliegende, die auch die nordhessischen Ergebnissebis zum Jahr 2008 zusammenstellt, in Vorbereitung.Wir verweisen hier auf diese kommende Publika-tion, die auch die detaillierten Analysen der hierbeschriebenen Untersuchungen enthalten wird.

Im Rahmen der o. a. Untersuchungen stellte sichdie Frage, wie es um die PFC-Belastung an andererStelle in Hessen bestellt ist und ob es sich mögli-cherweise um ein generelles Problem handelt.Daher wurden im Rahmen eines landesweitenUntersuchungsprogramms weitere Proben an Klär-schlämmen, Kläranlagenabläufen, Vorflutern undGrundwässern genommen. Bei der Auswahl derGrundwasser-Probenahmepunkte wurde versucht,mögliche typische Eintragswege zu identifizieren. Eswurden Brunnen, Quellen und Grundwassermess-stellen ausgewählt, die als beispielhaft fürbestimmte Nutzungen angesehen werden konnten,so z. B. Fassungen mit bekanntem Anteil an Uferfil-trat oder Fassungen im Wald zur Untersuchung desLuft-Pfades. Im Fall von Klärschlämmen, Kläranlagenund Oberflächengewässern wurden größere undrepräsentative Anlagen und die größten Vorfluterausgewählt. Ein Großteil der Probenahmen wurdemindestens einmal wiederholt.


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Tab. 2: Werte für die kurz- bis mittelfristige Duldbark eit von PFC laut Trinkwasserkommission des Bundesministeriums für Gesund-heit (BMG) beim Umweltbundesamt (Stand 13.7.2006), VMW = Vorsorge-Maßnahmewert.

> 0,1 – 0,6 µg/l tolerierbar für einen Zeitraum von bis zu zehn Jahren (VMW10)

> 0,6 – 1,5 µg/l tolerierbar für einen Zeitraum von bis zu drei Jahren (VMW3)

> 1,5 – 5,0 µg/l tolerierbar für einen Zeitraum von bis zu einem Jahr (VMW1)

5,0 µg/l Handlungswert für Sofortmaßnahmen zur Absenkung der Aufnahme von PFOA + PFOS durchErwachsene über das Trinkwasser (VMW10)

Bei gleichzeitiger Anwesenheit von PFOA neben PFOS ist die Additionsregel anzuwenden. Dieser Regel zufolge darf die Summe der jeweiligen Quotientenaus stoffspezifischem Messwert und dem fallspezifisch anzuwendenden VMW nicht größer als 1 werden.

Tab. 1: Empfehlungen zu PFC im Trinkwasser der Trinkwasserkommission des Bundesministeriums für Gesundheit (BMG) beimUmweltbundesamt (Stand 13.7.2006).

Art des Höchstwerts Abkürzung Zahlenwert Begründung

Zielwert (Langfristiges Mindestqualitäts-ziel bzw. allgemeiner Vorsorgewert fürPFOA, PFOS und evtl. weitere PFC)

GOW(Gesundheitlicher Orientie-rungswert) des UBA

≤ 0,1 µg/l Lebenslange gesundheitliche Vor-sorge, z. B. gegen die Anwesenheitweiterer PFC

Lebenslang gesundheitlich duldbarer Leitwert für alle Bevölkerungsgruppen

LW des UBA ≤ 0,3 µg/l Bis zu dieser Konzentration sindSummen aus PFOA und PFOSlebenslang gesundheitlich duldbar

Vorsorglicher Maßnahmewert für Säug-linge

VMWs 0,5 µg/l Vorsorglicher Schutz von Säuglingen,z. B. gegen die Anwesenheit weitererPFC

Maßnahmewert für Erwachsene MW = VMW0 5,0 µg/l Trinkwasser für Lebensmittelzweckenicht mehr verwendbar

B r e n n p u n k t : M . H e m f l e r & S . G a b r i e l

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Ergebnisse

Klärschlämme

In allen Proben der Schlämme aus den 15 unter-suchten Kläranlagen (12 kommunale und drei indus-trielle Kläranlagen) wurden PFCs gefunden. Beieinem Großteil der Proben lagen dabei die Konzen-trationen unter 100 µg/kg. Höhere Konzentrationentraten nur in drei kommunalen und einer industriel-len Kläranlage auf. Die maximal nachgewieseneGesamtkonzentration von 18 untersuchten PFC lagbei 571 µg/kg. Die Untersuchung der Klärschlämmebeinhaltete auch die Fragestellung, inwieweit sichdie PFC-Konzentrationen während der anaerobenFaulung ändern. Die Ergebnisse zeigen, dass durchden Faulungsprozess höchstwahrscheinlich keinenennenswerten Veränderungen stattfinden. DiePFC-Konzentrationen in den Klärschlämmen warenteilweise zu verschiedenen Zeitpunkten deutlichunterschiedlich. Daher ist davon auszugehen, dassdie PFC-Belastungen in Abwässern, die zu den Klär-anlagen fließen, zeitlich schwanken. Die Ursache istunklar, kann aber möglicherweise mit einem Char-genbetrieb bei der PFC-Verwendung zusammenhän-gen.

Kläranlagen-Abläufe

Es wurden die Abläufe der Kläranlagen unter-sucht, bei denen auch die Klärschlämme beprobtwurden. In den Abläufen der Kläranlagen wurdendie gleichen neun PFC wie in den Oberflächenge-wässern nachgewiesen. In neun der 12 untersuch-ten kommunalen Kläranlagen wurden keine nen-nenswerten Konzentrationen an PFC im Ablaufgefunden. In den drei restlichen kommunalen Klär-anlagen konnten Summenkonzentrationen an PFCmit bis zu 424 ng/l bestimmt werden. Hier spieltePFOS mit bis zu 170 ng/l die größte Rolle. Bei dendrei industriellen Kläranlagen wurden Summenkon-zentrationen an PFC bis zu 2 096 ng/l ermittelt. Es ist davon auszugehen, dass die kommunalen undindustriellen Kläranlagen einen erheblichen Beitragzur PFC-Belastung in den Gewässern leisten. ImVergleich mit den Orientierungswerten der Trink-wasserkommission liegen die PFC-Konzentrationen

im Ablauf der untersuchten Kläranlagen aber alleunter dem Handlungswert für Sofortmaßnahmen fürTrinkwasser, so dass sich aus den Werten kein flä-chendeckender Handlungsbedarf ableitet.

Oberflächengewässer

Im Jahr 2007 wurden in vierteljährlichemAbstand acht große Oberflächengewässer auf ihrenGehalt an 18 PFC untersucht Von den 18 unter-suchten PFC wurden nur neun oberhalb der Bestim-mungsgrenze gefunden. PFOS wurde sehr häufigund in den höchsten Konzentrationen nachgewie-sen. Nur in einem Gewässer wurde dabei in zweiProben der von der Trinkwasserkommission angege-bene gesundheitliche Orientierungswert (GOW)von 100 ng/l als Summenwert aller PFC überschrit-ten. Da das betreffende Gewässer bei Niedrigwasser(MNQ) einen fast 100-%igen Abwasseranteil hat, istin Einleitungen der Ursprung der PFC-Belastungenzu suchen.

Grundwässer

Hessenweit wurden PFC-Proben an 11 ausge-wählten Punkten genommen. Die meisten deruntersuchten Proben waren PFC-frei. PFC stellenim Grundwasser in Hessen also kein flächenhaftesProblem dar. Selbst der für Trinkwasser geltendeGOW des UBA von 100 ng/l wurde von denGesamtsummen nicht übertroffen. NennenswerteKonzentrationen von bis zu 90 ng/l Gesamt-PFCund 53 ng/l PFOA+PFOS, wobei i.d.R. PFOS über-wog, wurden vor allem an solchen Punkten ange-troffen, bei denen der Untergrund hoch durchlässigist (z.B. in Karstgebieten) oder ein Zutritt von Ober-flächenwässern angenommen wird, also Brunnenoder Grundwassermessstellen, die zumindest zeit-weise einen Anteil an Uferfiltrat erhalten. An zweiProbenahmepunkten, deren Einzugsgebiete vollstän-dig im Wald in höheren Lagen von hessischen Mit-telgebirgen liegen, wurden bei einer Beprobung 2bzw. 1 ng/l Gesamt-PFC gefunden (bei einer Bestim-mungsgrenze von 1 ng/l für alle Einzelparameter).Als Eintragsweg für PFC kommt (neben der Verwen-dung PFC-haltiger Dichtungen in der Quellfassung)


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wegen der Entfernung von allen anthropogenen Ein-tragsquellen nur der Luftpfad in Frage. Die allge-mein über diesen Weg eintragbaren PFC-Konzentra-tionen liegen daher vermutlich in der gefundenenGrößenordnung.

Schlussfolgerungen

Die hessenweiten PFC-Untersuchungen an Klär-schlämmen, Kläranlagenabläufen, Oberflächen-Gewässern und Grundwässern zeigen, dass in Hes-sen PFC kein Flächen-Problem darstellen. ErhöhteKonzentrationen treten nur punktuell auf. Ein aku-ter Handlungsbedarf über die Untersuchungen imNachgang zum illegalen Entsorgen belasteten Mate-rials in Nordhessen hinaus ist bisher nicht erkenn-bar. Trotzdem sollte angestrebt werden, den PFC-Eintrag in die Umwelt nachhaltig zu reduzieren.

Literatur

TRINKWASSERKOMMISSION DES BUNDESMINISTERIUMS FÜRGESUNDHEIT (BMG) BEIM UMWELTBUNDESAMT (2006):Vorläufige Bewertung von Perfluorierten Tensiden(PFT) im Trinkwasser am Beispiel ihrer L eitsubstan-zen Perfluoroctansäure (PFOA) und Perfluoroctan-sulfonsäure (PFOS) vom 21.06.06 überarbeitet am13.7.06

UMWELTBUNDESAMT (2007): Bewertung per fluorierter Ten-side im T rinkwasser mit längeren oder kürzerenKohlenstoffketten als PFOA und PFOS.

UMWELTBUNDESAMT (2007): Perfluorierte Verbindungen:Falscher Alarm oder berechtigte Sorge?

UMWELTBUNDESAMT (2009): Per- und Polyfluorierte Chemi-kalien. Einträge vermeiden – Umwelt schützen.

Werden alte Industrie- oder Konversionsflächenwieder genutzt, so muss immer mit Schadstoff -belastungen in der Bausubstanz oder im Untergrundgerechnet werden. Diese Belastungen sind die Folgeder früheren industriellen oder gewerblichen Nut-zung. Die altlastbedingten Mehraufwendungen sindnur schwer und mit großen Unsicherheiten zu prog -nostizieren. Diese Unsicherheiten hemmen oftmalsdie Wiedernutzung solcher Altstandorte.

Die LUBW (Landesanstalt für Umwelt, Messun-gen und Naturschutz Baden-Württemberg) hat eineArbeitshilfe für Planer, Wertermittler und Investo-ren veröffentlicht, mit der sie die sinnvolle Wieder-nutzung von schadstoffbelasteten Flächen voran-bringen will.

Die Arbeitshilfe möchte zu einer realistischenEinschätzung des Wertes von altlastenverdächtigenoder schadstoffbelasteten Flächen beitragen. Sieenthält Regeln und Empfehlungen für eine zuverläs-sige und nachvollziehbare Wertermittlung. Grundla-gen, Ziele, Begriffe und Vorgehensweisen werden inder Arbeitshilfe erläutert, um die Zusammenarbeitder Sachverständigen unterschiedlicher Fachdiszipli-nen zu unterstützen.

[Quelle: Internetseite LUBW]

Die Arbeitshilfe „Wertermittlung von kontami-nierten Flächen im Spannungsfeld der Bauleit -planung“ ist in der Reihe „Altlasten und Grundwas-serschadensfälle“ der LUBW als Band 41 erschie-nen.

Sie kostet 11,00 € zuzüglich Versandkosten und istzu beziehen über die Verlagsauslieferung der LUBWbei der

JVA Mannheim Herzogenriedstraße 111 68169 MannheimFax: 0621 / 398-370E-Mail: [email protected]

Außerdem kann sie kostenlos im Internet unterwww.lubw.baden-wuerttemberg.de(Service/Informationen – Publikationen) bezogenwerden.

Aktuell:

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MARIE-ANNE FELDMANN

Arbeitshilfe „Wertermitt-lung von kontaminiertenFlächen im Spannungsfeldder Bauleitplanung“ ausBaden-Württemberg

Aktuell:

S e m i n a r A l t l a s t e n 2 0 0 9 : J . H E Y D E N

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Sanierung Güterbahnhof West / Entwicklung Künstlerviertel Wiesbaden

JENS HEYDEN

Im Stadtteil Dotzheim der LandeshauptstadtWiesbaden erwarb die Stadtentwicklungsgesell-schaft Wiesbaden mbH (SEG) 2005 die Flächen desehem. Güterbahnhof West, der ehem. Fa. Rotaprintund der ehem. Fa. Fass-Sauer mit einer Gesamt-größe von 126 000 m². Im Zeitraum 12/2006–01/2008 erfolgte eine Sanierung der Flächen mitdem Ziel, diese einer Wohnbebauung zuzuführen.

Die Projektsteuerung erfolgte durch dasUmweltamt der Landeshauptstadt Wiesbaden.Zuständige Obere Bodenschutzbehörde war dasRegierungspräsidium Darmstadt, Abteilung Arbeit-schutz und Umwelt, Wiesbaden. Die Bauleitung und -überwachung oblag der CDM Consult GmbH,Niederlassung Bingen.

In einem ersten Schritt wurden auf dem Bahnge-lände lebende Heuschrecken und Amphibien, wel-che geschützt sind bzw. auf der Roten Liste stehen,eingesammelt und auf ein benachbartes Grundstückverbracht. Danach wurden sämtliche vorhandenenBaulichkeiten rückgebaut. Insgesamt wurden rd.75 000 m³ umbauter Raum abgerissen. Danacherfolgten Rodungs– und Entsiegelungsarbeiten.Dabei fielen allein 2 300 m³ Kopfsteinpflaster an.

Auf dem Bahngelände befanden sich noch 5 600 m Bahngleise, welche durch die differentenNutzungen des Bahngeländes seit dessen Aufgabeüberwiegend mit Sediment überdeckt waren. DieSchienen sowie Stahlschwellen wurden verschrot-tet, Betonschwellen wurden gebrochen und fallsmöglich vor Ort als RC wieder verwandt. Holz-schwellen wurden entsorgt. Der Schotter wurdegesiebt und der Feinanteil wegen entsprechender

Abb. 1: Übersicht.

PAK– und Schwermetallbelastungen entsorgt, wäh-rend das Grobmaterial als inert zu betrachten war.Dieses wurde gebrochen und als Frostschutzschichtunterhalb von Straßen auf dem Gelände verwandt.

Im Bereich der Fa. Fass-Sauer erfolgte ein Total-aushub einer bekannten Bodenbelastung (cis-1,2-Di -chlorethen) bis 9 m Tiefe auf einer Fläche von rd.7 200 m².

Sofern keine Mischkontamination ausgehobenwurde, erfolgte eine Behandlung des Bodens ineinem 5 000 m² großen Sanierungszelt. Hier wurdeder Boden in 0,5 m hohe Mieten aufgesetzt,gefräst, somit belüftet und mit Kalk versetzt. Insge-samt wurden 26000 m³ Boden auf diese Weisegereinigt. Der sanierte Boden wurde nach entspre-chender Erfolgskontrolle in die Grube bzw. auf demGesamtgelände wieder eingebaut.

Im Rahmen der Sanie-rungsarbeiten wurden 21Erdtanks aufgefunden, vondenen nur acht Tanksbekannt waren. Durch eineKampfmittelräumfirma wur-den mehrere Bomben sowieMunition geborgen und ent-sorgt.

Auf dem Bahngeländeerfolgte vor dem Beginn derSanierungsarbeiten eineVorabdeklaration des Unter-grundes, um einen flächen-deckenden Abtrag zu ver-meiden. Dadurch wurdenbereits im Vorfeld sanie-rungswürdige Teilflächenausgewiesen, deren Sanie-rung sukzessive erfolgte.Große Teile des Bahngelän-des waren während undauch nach der Nutzung alsBahnhof an Firmen vermie-tet, die sich i.W. mit demUmschlag von Kohle, Heizölu.ä. beschäftigten. Durchvermutlich unsachgemäßeHandhabung mit wasserge-fährdenden Stoffen entstan-den lokal größere Bodenver-unreinigungen, die teilsdurch Voruntersuchungenaus den 90er Jahren bereitsbekannt waren. Das Grund-

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Abb. 2: Aushub Fass-Sauer.

Abb. 3: Bodenbehandlung im Zelt.

Abb. 4: Digitales Geländemodell

wasser, welches am Standort lediglich lokal alsSchicht- bzw. Stauwasser auftritt, wurde durch dieabsaigernden Schadstoffe ebenfalls kontaminiert.

Mittels Digitalem Geländemodell wurden Auf–und Abtragsarbeiten definiert, um die vom Auftrag-geber gewünschten Endhöhen des Geländes zuerreichen. Daraus folgerten Auf- und Abtrags -flächen, die mit Hilfe eines Bodenmassenmanage-ments bearbeitet wurden.

Auf dem Bahngelände wurden insgesamt 62 000m³ Boden abgetragen, welcher i.W. auf Grund bahn-typischer Verunreinigungen (Schwermetalle, PAK)entsorgt werden musste. Sukzessive erfolgte einAuftrag von 61 000 m³. Weiterhin wurden mehrerehot spots mit größeren und tiefreichenden Boden-belastungen detektiert und entfernt. Schwach belas -teter Boden bzw. RC-Material wurde in Abstim-mung mit der Oberen Bodenschutzbehörde als Stra-ßenunterbau im Gelände verwandt.

Insgesamt konnten durch die Maßnahmen fol-gende Schadstoffmassen entfernt werden:• Mineralölkohlenwasserstoffe: 23 700 kg• LCKW: 1960 kg

Daneben fielen noch kleinere Mengen an ande-ren Schadstoffen an.

Unmittelbar nach Fertigstellung bzw. Sanierungdes nördlichen Teils des ehemaligen Bahngeländeswurde mit der Errichtung der Wohngebäude begon-

nen. Ebenso wurde sukzessivenach der Fertigstellung weite-rer Teilbereiche mit der Ein-richtung der Infrastrukturbegonnen.

In den nächsten drei Jahrenist ein Grundwassermonitoringvorgesehen, um die in dergesättigten Bodenzone nochvorhandenen Restbelastungenbeobachten zu können.

Die Kosten der Gesamtmaß-nahme belaufen sich auf etwa7 Mio. €. Davon entfallen aufdie Sanierung des ehemaligenBetriebsgeländes Fa. Fass-Sauer3,6 Mio. €. Die Kosten für dieAushubsanierung einschließ-lich der on-site-Behandlungbelaufen sich auf 2,2 Mio. €.Für die sanierungsvorberei-

tende Bodenluftsanierung im Schadenszentrum sindKosten in Höhe von 770 000 € angefallen. Für dieFlächenrevitaliserung wurde zwischen der SEGStadtentwicklungsgesellschaft Wiesbaden mbH unddem Land Hessen am 12. Dezember 2005 eine ver-tragliche Vereinbarung über die finanzielle Beteili-gung des Landes an der Altlastensanierung geschlos-sen. Das Land Hessen beteiligt sich mit einemZuschuss von 75 % an den Kosten für die Sanierungdes ehemaligen Fass-Sauer Geländes.

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Abb. 5: Zwischenlager.

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Pumpversuche bei der Altlastensanierung

DIETER KÄMMERER & BERND LEßMANN

Pumpversuche und die hieraus abzuleitendenDaten können zum Erkunden und Eingrenzen vonKontaminationen genutzt werden. Sie liefern somitGrunddaten für eine Sanierungskonzeption und dieSanierungsplanung. Wichtigste Informationen sindAussagen zu Grundwasserleitern, insbesondere zuderen hydraulischen Parametern (z.B. hydraulischeDurchlässigkeit, Transmissivität). Bei Pumpversu-chen wird dem Grundwasserleiter in der Regel übereinen längeren Zeitraum Wasser entzogen. Hier-durch stellt sich eine messbare Absenkung desGrundwasserspiegels in der Entnahmestelle undderen Umfeld ein. Der Betrag der Wasserspiegel -absenkung ist dabei abhängig von der Entnahme-menge, von der Durchlässigkeit des getestetenUntergrunds und verschiedenen anderen hydrogeo-logischen und hydraulischen Parametern.

Vor der Durchführung und Auswertung einesPumpversuchs muss dabei eine klare Vorstellungüber den getesteten Grundwasserleitertyp und dievorliegenden Randbedingungen existieren. Andern-falls besteht die Gefahr der Fehlinterpretation.

Bei der Anwendung von Pumpversuchen imBereich unbekannter Altlasten ist generell Vorsichtgeboten, da Kontaminationsherde aktiviert oder ver-lagert werden können.

Im Rahmen der Erkundung, Sanierung und Über-wachung von Grundwasserverunreinigungen wer-den Pumpversuche in Brunnen und Grundwasser-messstellen als Standardverfahren zur Ermittlunggeohydraulischer und/oder hydrochemischer Dateneingesetzt.

Pumpversuche führen jedoch nur dann zu belast-baren Ergebnissen, wenn eine für die jeweilige Fra-gestellung geeignete Pumpversuchsart zur Anwen-dung kommt und an die Planung, Durchführung,Dokumentation und Auswertung hohe Qualitäts -anforderungen gestellt werden. Die Aussagekraftvon Pumpversuchen ist zudem stark von den jewei-ligen hydrogeologischen Standortgegebenheitenabhängig. Bei der Pumpversuchsplanung müssendaher die jeweiligen Möglichkeiten und Ziele desgeohydraulischen Tests klar definiert werden.

In dem DVGW-Regelwerk W 111 („Planung,Durchführung und Auswertung von Pumpversuchenbei der Wassererschließung“, März 1997) werdenverschiedene Pumpversuchsarten vorgestellt undAnleitungen zur Planung, Durchführung und Aus-wertung von Pumpversuchen gegeben. Der Anwen-dungsbereich des DVGW-Regelwerks W 111 liegtbei Brunnen zur Grundwasserförderung. DieInhalte des Regelwerkes sind auch für Pumpversu-

che im Rahmen der Erkundung, Sanierung undÜberwachung von Grundwasserverunreinigungensinnvoll anwendbar und dokumentieren den Standder Technik.

In dem DVGW-Regelwerk W 111 werden Brun-nentests und Grundwasserleitertests unterschieden.Brunnentests dienen zur ersten Abschätzung geo -hydraulischer Parameter sowie der Grundwasserbe-schaffenheit und bilden die Grundlage zur Planungweiterführender Untersuchungen. Daher ist injedem neu errichteten Brunnen bzw. jeder Grund-wassermessstelle nach Abschluss der Ausbauarbei-ten ein Brunnentest durchzuführen, der möglichstmehrere aufeinander folgende Pumpphasen mitjeweils gesteigerter Förderrate beinhalten sollte.

Der Brunnentest kann auch zu dem Ergebnisführen, dass die Grundwassermessstelle z.B. auf-grund unzureichender hydraulischer Anbindung anden Grundwasserleiter nicht für weiterführendegeohydraulische Untersuchungen geeignet ist.

Ein häufiger Fehler bei der Pumpversuchsdurch-führung ohne vorherigen Brunnentest ist derBeginn mit einer zu hohen Förderrate, die anschlie-ßend zwangsweise reduziert werden muss. Ein sol-cher Pumpversuch liefert keine brauchbaren Ergeb-nisse für die Phase der Überlagerung von Grund-wasserabsenkung und –wiederanstieg nach Reduzie-rung der Förderrate.

Die verschiedenen Arten von Grundwasserleiter-tests unterscheiden sich insbesondere bezüglichPumpversuchsdauer und Förderrate. Vereinfachendwerden nachfolgend Kurz- und Langzeitpumpversu-che unterschieden und deren jeweilige Einsatzmög-lichkeiten aufgezeigt.

Bei der Pumpversuchdurchführung sind soge-nannte Einbohrloch- von Mehrbohrlochverfahren zuunterscheiden. Bei den Einbohrlochverfahren wer-den ausschließlich die Verläufe von Grundwasser -absenkung und –wiederanstieg im Brunnen selbstdokumentiert. Solche einfachen Verfahren könnenbereits zur groben Abschätzung der geohydrauli-

schen Parameter des Grundwasserleiters genutztwerden. Sehr viel verlässlichere Auswertungsergeb-nisse liefern jedoch Mehrbohrlochverfahren, beidenen zusätzlich die pumpversuchsbedingtenAbsenkungen und Wiederanstiege des Grundwas-serspiegels in einer oder mehreren benachbartenGrundwassermessstellen einbezogen werden.

Grundsätzlich sollten alle im potenziellen Absen-kungsbereich einer Entnahmestelle befindlichenBrunnen und Grundwassermessstellen in das denPumpversuch begleitende Monitoring einbezogenund zur regelmäßigen Dokumentation der Grund-wasserspiegel genutzt werden. Durch den Einsatzvon Drucksonden zur Messung und automatischenAufzeichnung der Grundwasserspiegel in Brunnenund Grundwassermessstellen kann hierbei der mess -technische Aufwand deutlich reduziert werden.

Zur Auswertung von Pumpversuchen stehenzahlreiche Verfahren zur Verfügung, deren Anwen-dung unterschiedlich aufwändig ist. Das zu wäh-lende Auswerteverfahren muss die speziellen hydro-geologischen Standortgegebenheiten möglichst gutberücksichtigen, z.B. gespannter/ungespannterGrundwasserleiter, Locker-/Festgestein, Doppel -porositäten und brunnenspezifische Einflüsse.

Kurzpumpversuche

Es handelt sich um Pumpversuche, deren Lauf-zeit auf mehrere Stunden bis wenige Tage begrenztist. Die Förderrate sollte möglichst hoch angesetztwerden, um das Dominieren beeinflussenderEffekte wie Brunnenspeicherung und Skin-Effektauszuschließen. Dabei sollte unter Berücksichtigungder Erfahrungen aus dem vorangegangenen Brun-nentest sichergestellt sein, dass die maximaleGrundwasserabsenkung das Niveau des Pumpenein-laufs nicht erreicht (Trockenlaufen der Pumpe).

Durch Kurzpumpversuche wird häufig kein qua-sistationärer Zustand der Absenkung des Grundwas-serspiegels im Brunnen erreicht. Das bedeutet, derdurch die Grundwasserentnahme verursachteAbsenkungsbereich, der sich im Idealfall annähernd

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S e m i n a r A l t l a s t e n 2 0 0 9 : D . K Ä M M E R E R & B . L E ß M A N N

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radialsymmetrisch um den Brunnen ausbreitet, hatseine maximale Größe noch nicht erreicht.

Anhand der Ergebnisse von Kurzpumpversuchenkönnen im Regelfall geohydraulische Kennwerte des Grundwasserleiters (z.B. Transmissivität bzw. kf-Wert und Speicherkoeffizient) für den Nahbereichdes Brunnens näherungsweise bestimmt werden.

Zur Interpretation hydrochemischer Untersu-chungsergebnisse sind Kurzpumpversuche meistweniger geeignet. Da sich der Absenkungsbereichwährend der instationären Phase der Grundwasser-absenkung ständig vergrößert, kann dies z.B. beider quantitativen Untersuchung von Wasserschad-stoffen zu schwer interpretierbaren Ergebnissenführen.

Langzeitpumpversuche

Im Gegensatz zur Zielsetzung von Kurzpumpver-suchen soll bei Langzeitpumpversuchen im Regelfallin jeder Pumpphase die Einstellung eines quasista-tionären Zustands der Absenkung des Grundwasser-spiegels im Brunnen erreicht werden. Bis solcheZustände eintreten, können Zeiträume von mehre-ren Tagen bis zu mehreren Wochen vergehen.Daher ist es sinnvoll, die Förderrate schrittweise zusteigern und den Pumpversuch nicht mit der maxi-mal möglichen Förderrate zu beginnen. Für jedePumpversuchsphase sollte vor Steigerung der För-derrate bzw. vor dem Pumpversuchsende der quasi-stationäre Absenkungszustand über einen Zeitraumvon ca. 24 Stunden gehalten werden. Bei Langzeit-pumpversuchen aus Sanierungsbrunnen sollte eineBelüftung der Brunnenfilter möglichst vermiedenwerden.

Zusätzlich zur Ermittlung geohydraulischerKennwerte des zu untersuchenden Grundwasserlei-ters können Langzeitpumpversuche zur Quantifizie-rung der Höhe des gewinnbaren Grundwasserdarge-botes dienen. Über die Herkunft des während desPumpversuches geförderten Grundwassers könnensehr viel belastbarere Aussagen getroffen werdenals bei Kurzpumpversuchen. Die Ergebnisse von

Langzeitpumpversuchen können daher z.B. im Rah-men der Beweissicherung bei der Bewertung land-schaftsökologischer Auswirkungen einer Grundwas-serentnahme oder bei der Erkundung und Sanie-rung von Grundwasserverunreinigung sinnvollgenutzt werden.

Im Rahmen der Grundwassersanierung könnenhieraus maximale Förderraten für Sanierungsbrun-nen abgeleitet und die Reichweite der hydrauli-schen Sanierung abgeschätzt werden. Die Reich-weite der Sanierung ist hierbei in jedem Fall deut-lich kleiner als die Reichweite der Grundwasserab-senkung (Abstand von der Entnahmestelle bis zurGrenze des Entnahmetrichters). Eine effektiveSanierung kann nur im inneren Bereich des Entnah-metrichters erfolgen.

In den Phasen der quasistationären Absenkungdes Grundwasserspiegels im Brunnen nimmt derAbsenkungsbereich im Idealfall eine gleichblei-bende Fläche ein. Für diese Pumpversuchsphasenliefert die Beschaffenheit des geförderten Grund-wassers verwertbare Hinweise zur Grundwasser -beschaffenheit im zuzuordnenden Absenkungs -bereich. Die Interpretation hydrochemischer Unter-suchungen des beprobten Grundwassers ist dadurchbesser möglich als bei Kurzpumpversuchen.

Dabei ist jedoch zu beachten, dass das Grund-wasser nicht zu gleichen Anteilen aus den verschie-denen Zonen des Absenkungsbereiches zuströmt.Mit der Entfernung zur Entnahmestelle nimmtinnerhalb des Absenkungsbereiches auch derZustromanteil ab. Erschwerend kommt hinzu, dasszwischen der Entfernung zur Entnahmestelle undder Höhe des Zustromanteils kein linearer Zusam-menhang besteht. Die durch eine Grundwasser -beprobung während einer stationären Pumpver-suchsphase bestimmte mittlere Grundwasserbe-schaffenheit ist somit nicht zur Charakterisierungdes Grundwassers im gesamten Absenkungsbereichgeeignet, sondern beschreibt insbesondere denNahbereich um die Entnahmestelle. Hier kann dieBerechnung der Fläche sinnvoll sein, aus der z.B.90 % des geförderten Grundwassers zuströmen.

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Pump & Treat – Erfahrungen mit Chancen und Risiken derhydraulischen Sanierung

CARLO SCHILLINGER

Pump & Treat (P&T) war viele Jahre lang die typi-sche Technik zur Grundwassersanierung. Kontami-niertes Grundwasser (oder Bodenluft) wird auseinem oder mehreren Brunnen an die Bodenober -fläche gepumpt und dort von Schadstoffen gerei-

nigt. Eine Reinigung des Bodens „in situ“ ist mitP&T aber nur möglich, wenn Stoffeigenschaften derSchadstoffe, Aufbau des Untergrundes und Ausbauder Brunnen geeignet sind.

Zusammenfassung:

1 Einleitung

Viele Jahre lang war Pump & Treat das „Allheil-mittel“ zur Grundwassersanierung – von Gutach-tern empfohlen und von Behörden gefordert. Vorallem geringe Investitionskosten und die technischeinfache Umsetzung waren die Gründe, dass manbei Grundwasserkontaminationen so häufig auf diehydraulische Sanierung gesetzt hat. Für LHKW1-und BTEX2-Schäden kombinierte man die Technikhäufig mit pneumatischen Maßnahmen.

Ist die Geschichte des P&T also eine Erfolgs -geschichte? Sie ist es, wenn auch in vielen Fällen

eher für Gutachter und Labors, die viele Jahre langden „Sanierungsprozess monitoren“ durften. Dochmit dieser provokativen Aussage soll das P&T-Verfah-ren nicht in die Schublade der wenig Erfolg verspre-chenden Sanierungstechniken verbannt werden.Vielmehr gibt sie Anlass, aus Erfahrungen mit derMethode abzuleiten, unter welchen Rahmenbedin-gungen sie anwendbar ist und welche Sanierungser-folge man sich erwarten darf.

1 LHKW = Leichtflüchtige Halogenierte Kohlenwasserstoffe.

2 BTEX = Benzol, Toluol, Ethylbenzol, o-, m-, p-Xylol.

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2.1 Ziele des Sanierungspflichtigen

Eine wichtige Ursache für viele unbefriedigendeP&T-Sanierungsverläufe liegt oft im Sanierungs-pflichtigen selbst. Sein vorrangigstes Ziel ist es, eineunabwendbare Sanierung möglichst schnell wiederzu beenden und dafür so wenig Geldmittel wiemöglich einzusetzen. In der Folge entstehen unteranderem folgende Fehler:• Zurückhalten wichtiger Informationen ð Scha-

densquellen bleiben unerkannt, falsche Ausle-gung der Anlagentechnik

• ungenügende Erkundung der chemischen, physi-kalischen und geologischen Rahmenbedingungenð falsche Sanierungsprognosen, ungeeignetesSanierungs-Equipment

• Kostendruck ð Einsparen von Brunnen, Nut-zung eigener Brunnen und Anlagen, „Heimwer-ker-Sanierungen“

• keine Betrachtung der Gesamtkosten über dieLaufzeit

Gutachter und Behörden müssen hier intensiveAufklärungsarbeit leisten.

2.2 Anforderungen der Bodenschutzgesetz-gebung

Bodenschutzgesetzgebung und begleitendeRechtsprechung werden dem immer wieder vorge-tragenen Anspruch der Sanierungspflichtigen aufdas „mildeste Mittel“ zum Erreichen des Sanie-rungsziels durch die vorgeschriebene stufenweiseErkundung von Schadensfällen (HE, OU, DU, SU3)und die geforderte Prüfung der Verhältnismäßigkeitvon Maßnahmen gerecht. Letztere sollte dann aberernst genommen werden und zumindest Erkundun-gen umfassen zu:• Charakteristik des Schadensfalls,• hydrogeologische Rahmenbedingungen,

• Modellvorstellung zur Schadensausbreitung,• aktuelle und zukünftige Grundwassernutzungen,• Sanierungsalternativen mit Gegenüberstellung

von Kosten und Zeitrahmen,• Kosten- und Risikoverlagerung in die Zukunft

sowie• Nutzbarkeit und Marktfähigkeit betroffener

Grundstücke.

Danach lässt sich entscheiden, ob und mit wel-chem Instrumentarium P&T zum Einsatz kommensollte.

2.3 Anforderungen an den Gutachter

Die Aufgabe des Gutachters bei der Erkundungeines Schadensfalls ist komplex: Nach meist nureingeschränkter Information vom Sanierungspflich-tigen soll er mit möglichst geringem Einsatz vonZeit (seiner Arbeitszeit) und Geld (für Bohrungen,Labor etc.), unter Schonung bestehender Anlagenund Immobilien und nicht selten auch völlig unauf-fällig herausfinden:• welche Schadstoffe (nicht selten über Jahr-

zehnte) wo in den Boden eingedrungen sind,• mit welchen anderen Kontaminationen (Altauf-

füllungen, Altschäden etc.) sie sich dort vereinthaben, was danach für eine Schadenscharakteri-stik entstanden ist und wie die Dynamik derMischkontamination einzuschätzen ist,

• wie der Boden die Ausdehnung des Schadensdurch den Schichtaufbau sowie seine geotechni-schen und geochemischen Eigenschaften beein-flusst hat,

• wie bauliche Gegebenheiten (Flächenversiege-lungen, Baukörper, Fundamente, Kanäle, Dräna-gen, Rigolen etc.) zur „irregulären“ Ausbreitungbeigetragen, die Ausbreitung behindert bzw.umgelenkt haben können,

2 Rahmenbedingungen

3 HE, OU, DU, SU = Historische Erkundung, Orientierende Untersuchung, Detailuntersuchung, Sanierungsuntersuchung


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• und schließlich wie weit und wie tief sich dieSchadstoffe entsprechend dem (auch noch zuentwickelnden) Bodenmodell ausgebreitet habenwerden.

In Anbetracht der gegen unendlich gehendenVariablen des Systems ist der Gutachter in jedemFall gezwungen, mit (stark) vereinfachten Annah-men zu arbeiten. Der Erfolg einer hydraulischenMaßnahme wird danach in jedem Fall davon abhän-gen, dass in den Erkundungsstufen eine ausrei-chende Datenbasis für Modelle und Prognosengeschaffen werden konnte.

2.4 Eigenschaften der Schadstoffe und desGrundwassers

Es mag provokativ vereinfachend klingen, aberdie Tatsache, dass ein Stoff(-gemisch) das Grund-wasser erreicht und sich mit dem „Grundwasser-strom“ ausgebreitet hat, berechtigt nicht zu demSchluss, dass die entstandene Kontamination desGrundwassers durch eine Entnahme und Abreini-gung des Wassers auch in akzeptabler Zeit saniertwerden kann. Für die Prüfung der Sanierbarkeit mit-tels P&T müssen einerseits die physikalisch-chemi-schen Eigenschaften der Schadstoffe und das Ver-halten des Stoffgemischs bekannt sein:• Wasserlöslichkeit• Dichte• Oberflächenspannung, Viskosität• Siedepunkt, Dampfdruck• Toxizität• Korrosionsverhalten

Diese Stoffeigenschaften sind danach auszuwer-ten, ob die Mobilität des Stoffes oder Stoffgemi-sches in der gesättigten und in der ungesättigtenBodenzone bei der anzunehmenden Grundwasser-neubildung und unter den gegebenen geologischenVerhältnissen groß genug ist, damit dauerhaft eineNachlieferung zum bzw. zu den Sanierungsbrunnenentsteht, die ausreicht, den wirtschaftlichen Betriebeiner angeschlossenen Behandlungsanlage zugewährleisten. Außerdem lässt sich mit den Stoff-

charakteristika abschätzen, welche Retention imBoden zu erwarten und damit, welches Reinigungs-ziel zu erreichen ist.

Daneben sind aber für P&T-Sanierungen auch dieEigenschaften des Grundwassers entscheidend:• Tiefenlage (entsprechend Hubhöhe)• Temperatur (oberflächennah auch im Jahresgang)• pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit (gelöste Ionen

und Pumpensteuerung)• Härtebildner, Eisen und Mangan (wegen Anlage-

rungen im System)

Je nach Konstellation der genannten Parameterkann der dauerhafte Betrieb von Entnahme- oderInfiltrationsanlagen (Brunnen, Horizontaldränagenetc.) mit erheblichen Verlusten der Leistungsfähig-keit und hohen Unterhaltskosten verbunden sein –ein Effekt der schnell „Verhältnismäßigkeitsdiskus-sionen“ nach sich zieht.

2.5 Geologische und bauliche Verhältnisse

Die Notwendigkeit, den Aufbau des Untergrundshinsichtlich einer anstehenden hydraulischen Sanie-rung mit ausreichend vielen und ausreichend tiefenBohrungen zu erkunden, bedarf eigentlich nicht derErwähnung. Darüber hinaus sollten aber eruiertwerden:• Grundwassersohle(n), Druckverhältnisse und alle

relevanten Wasserspiegel (ober- und unterirdisch)• vertikal oder horizontal hydraulisch wirksame

„Verbindungen“ (geologische Störungen, Stollendes Bergbaus, Brunnen, Dränagen, Kanäle, tiefgehende Bauwerke, verfüllte Gruben und Gräben etc.) und ihr Bezug zu Entnahme undVersickerung

• aktuelle und geplante hydraulische Maßnahmenim Einflussbereich

• geotechnische Eigenschaften der angetroffenenBodenschichten (Aquifer-Typ, Kornverteilung,Durchlässigkeit, ggf. Quellfähigkeit, Tongehaltund organische Anteile)

• möglicher Einfluss der Wasserentnahme und –versickerung auf benachbarte Bauwerke

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Die Erkenntnisse sind hinsichtlich eines Modellsder Wasser- und Schadstoffbewegungen sowie zurOptimierung von Brunnenbohrungen und Brunnen-bau auszuwerten und die resultierende Prognose ist- wenn möglich - mit einem hydraulischen Test zuüberprüfen. Nur wenn die für eine erfolgreicheSanierung ausschlaggebenden Annahmen zutreffen,ist der Einstieg in eine P&T-Maßnahme sinnvoll.

Grundsätzlich gilt aber, dass sich die Eigenschaf-ten des Untergrundes sowie die Charakteristik derWasserbewegung und Schadstoffausbreitung mithydraulischen „in situ“-Maßnahmen nicht unbe-grenzt beeinflussen lassen. Schäden, deren Ausbrei-tung im Untergrund Jahrzehnte lang fortgeschrittenist, sind deswegen mit P&T im Regelfall nicht inner-halb weniger Jahre sanierbar.


3 Fallbetrachtungen

Anhand der Auswertung von zahlreichen Sanie-rungsfällen wird deutlich, dass P&T-Sanierungen nurdann erfolgreich laufen (Tab. 1), wenn im Unter-grund günstige hydraulische Verhältnisse vorliegenund wenn irreguläre Ausbreitungswege wie unter -

irdische Kanäle, Dränagen, Leitungstrassen (Sand-bettung) und Inhomogenitäten (Bruchstrukturen,Auelehm- und Torflinsen, verfüllte Bombentrichterund Gruben etc.) bekannt und berücksichtigt sind.

Tab. 1: Übersicht zur Eignung von Pump & Treat.

Rahmenbedingungen Effekte (prinzipiell) Eignung

Untergrund homogener Porengrundwasserleiter

kf-Wert >5 · 10–5 m/s gesamte Kontamination erreichbargute Brunnen-Reichweite, gute Schadstoff-Mobilisierung

Dekontamination

kf-Wert 5 · 10–5 – 1 · 10–6 m/s geringe Brunnenreichweite, langsame Wasserbewegung

Sicherung / Abwehrbrunnen

Untergrund Kluft-/Karst-Grundwasserleiter

massiver Fels vor allem „Hohlräume” erreichbarechte Reinigungseffekte möglich

Dekontamination

poröser Fels, Zersatzschichten schlechte Reinigungswirkung Sicherung / Abwehr

Schadstoffe

MKW, Schmierstoffe, Hydrauliköl praktisch keine Reinigungswirkung ungeeignet

MKW, Kraftstoffe(VK, DK, JP) BTEXLHKWMTBEwasserlösliche (SM, Salze, PSM)

Reinigung bis 500 mg/kg möglichsehr gute Reinigungseffekte möglichsehr gute Reinigungseffekte möglichsehr gute Reinigungseffekte möglichsehr gute Reinigungseffekte möglich

Dekontaminationvor allem zusammen mitunterstützenden Metho-den

Bebauung und Sonstiges

Kanäle, Verfüllungen, DränagenBaukörper, GebäudeNachbar-Maßnahmen und K-Quellen

unkalkulierbare WasserbewegungenStrömungshindernisse, Geotechnik!Brunnen unbrauchbar, Klagen

unzuverlässige PrognosenGefahren möglich


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4 Schlussfolgerung

Sanierungsmaßnahmen gleich welcher Art erfor-dern gründliche Erkundungen, wenn der Einsatzder Sanierungsmittel effektiv und die Sanierungerfolgreich sein sollen. Die „Pump & Treat“-Technikals eines der ältesten Mittel zur Gefahrenabwehr imGrundwasser ist in den vergangenen Jahren wegenzahlreicher ungünstiger Sanierungsverläufe, aberauch unter dem Zeitdruck von Immobilien-Entwick-lungen des Öfteren in die Kritik geraten. Ungeach-tet dessen stellt sie bei guter Planung noch immerein erfolgreiches und schnell wirksames Mittel zurGefahrenabwehr dar. Geringe Erst-Investitionen

sowie planbare und überschaubare laufende Kostensind immer noch Argumente, bei geeigneten Rah-menbedingungen der hydraulischen Sanierung denVorzug vor anderen Techniken zu geben.

Steht zu wünschen, dass bei den Verpflichtetendie Einsicht wächst, dass die Investition in die Scha-denserkundung einen wichtigen Beitrag zur Realisie-rung kostengünstiger und zeitlich überschaubarerP&T-Sanierungen liefert.

5 Literatur

BUNDES-BODENSCHUTZGESETZ - BBODSCHG (1998): Gesetzzum Schutz vor schädlichen Bodenveränderungenund zur Sanierung von Altlasten.- BundesgesetzblattTeil 1, Nr. 16, Seiten 502 – 510, Bonn.

BUNDES-BODENSCHUTZVERORDNUNG - BBODSCHV (1999):Gesetz zum Schutz vor schädlichen Bodenverände-rungen und zur Sanierung von Altlasten.- Bundesge-setzblatt Teil 1, Nr. 36, Seiten 1544 – 1582, Bonn.

BEITINGER, E., ALTENBOCKUM, M., BEINE, R., ENGELMANN, B.,KLEIN, J., MERGEN, H., URBAN-KISS, S. (1999): Hydrau-lische Maßnahmen.- Ingenieurtechnischer VerbandAltlasten e. V. (ITVA), 26 Seiten, Berlin.

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Erfahrungen mit innovativen Sanierungsverfahren

BIRGIT SCHMITT-BIEGEL

Vor dem Hintergrund zahlreicher lang laufenderGrundwassersanierungen, die mit konventionellenVerfahren wie pump and treat erfolgten, wurden inden letzten Jahren unter dem Begriff „Innovative In-situ-Sanierung“ verschiedene Verfahren entwickeltund angeboten.

Diese Verfahren verwenden zum Teil Techniken,die zur Leistungssteigerung der klassischen Verfah-ren dienen, aber auch Techniken, die eigenständigzur Herdsanierung oder Abstromsicherung dienen.

Ziel ist es in der Regel, den Schadstoffaustrag zuerhöhen, damit die Sanierungsdauer zu verkürzenund letztendlich einen wirtschaftlichen Vorteil zuerzielen.

Dazu wurden in den letzten Jahren zunehmendinnovative In-situ-Verfahren auf dem Markt angebo-

ten, um diese bereits lang laufenden und zum Teilnicht zielführenden Sanierungen erfolgreich zubeenden. Die „Versprechungen“ der Anbieter inHochglanzbroschüren sind häufig sehr weit rei-chend, wobei die Anwendungsbereiche, die Voraus-setzungen, aber auch insbesondere die Grenzen derVerfahren nicht klar sind und die eventuellen Risi-ken nicht benannt werden.

Der Einsatz von innovativen Sanierungsverfahrenkann sinnvoll und wirtschaftlich sein. VertiefendeInformationen zum Thema können der ITVA-Arbeitshilfe „Innovative In-situ-Sanierungsverfah-ren“ entnommen werden, die auch als Grundlagefür diesen Beitrag dient. Zu einzelnen Verfahrenwerden Anwendungsbeispiele der HIM-ASG aufge-führt und erläutert. Auf das Thema „Kontrollierternatürlicher Rückhalt und Abbau von Schadstoffen“(NA) wird an dieser Stelle nicht eingegangen.

Einleitung

2.1 Rödermark, Ober-Roden, Galvanik Hitzelund Beck

Bei dem Projekt Hitzel und Beck kommt ein phy-sikalisches Verfahren, bei dem das Ziel ist, dieSchadstoffe besser austragen zu können, in derungesättigten Bodenzone zum Einsatz.

Dabei sind die freigesetzten Schadstoffe zu fas-sen und zu fördern, um eine unkontrollierte Aus-breitung zu verhindern.

Anwendungsbeispiele

Es wird das „Airsparging“-Verfahren als sogenanntes hydropneumatisches Verfahren zurBeschleunigung der LHKW-Dekontamination in Ver-bindung mit einer hydraulischen Grundwassersanie-rung eingesetzt. Beim „Airsparging“ handelt es sichum ein In-situ-Verfahren zur Entfernung von LHKWaus dem Grundwasserleiter durch Einblasen vonLuft in das Grundwasser und Überführung der gelö-sten Schadstoffe in die Gasphase. Die Schadstoffewerden mittels Bodenluftabsaugung erfasst und aufAktivkohle adsorbiert (Abb. 1). Dieses Verfahrenwird seit 2005 am Standort erfolgreich eingesetzt.Der Schadstoffaustrag beträgt bisher 410 kg LHKWüber die Bodenluft und 490 kg über den Grundwas-serpfad.

2.2 Hanau, Merten-Gelände, CKW-Hotspot

Bei dem Schaden auf dem Merten-Gelände inHanau handelt es sich um einen ursächlich auf dieFa. Pintsch-Öl zurückzuführenden Sekundärschadenim Abstrom zum Pintsch-Gelände im Mainvorland.Hier kommt ein biologisches In-Situ-Verfahren zumEinsatz.

Kennzeichen von biologischen In-situ-Sanie-rungsverfahren ist, dass die Schadstoffe durch dieMikroorganismen im Grundwasser abgebaut wer-den und nicht gefördert werden müssen. Mit Hilfevon biologischen In-situ-Sanierungsverfahren kön-nen organische Schadstoffe aus der gesättigten

Bodenzone (Boden bzw. Grundwasser) entferntwerden. Es wird die Fähigkeit von im Boden vor-kommenden Mikroorganismen genutzt, organischeSubstanzen als Kohlenstoff- und Energiequelle zuverwerten.

Beim Projekt Hanau, Merten-Gelände, CKW-Hot-spot liegen im Grundwasser LCKW-Belastungen bis>2 mg/l vor. Zur Sanierung wurde eine aus 10 Mess -stellen bestehende ca. 100 m lange Injektionsgale-rie angelegt. In angepassten Intervallen (überwachtdurch das parallel stattfindende Prozessmonitoring)erfolgt die Injektion von Melasse. Durch Zugabedieses Auxiliarsubstrates werden die Rahmenbedin-gungen für den Abbau der vorliegenden LCKW –

die vollständige Dechlorierung biszum ungefährlichen EndproduktEthen – geschaffen. Die aktive In-situ-Sanierung läuft seit AnfangDezember 2007 mit großemErfolg.

2.3 Bad Homburg, Farben-fabrik Vossen

Am Standort Bad Homburg,Farbenfabrik Vossen wurde einEAB („EAB”: Enhanced AnaerobicBioremediation) Pilotversuch zurIn-situ-Dosierung von Laktat in das

Grundwasser durchgeführt.

Im Rahmen des Pilotversuchs wurde untersucht,ob und wenn ja inwieweit durch Zugabe eines orga-nischen Substrates (Natriumlaktat) der natürlicheund sehr langsam ablaufende Prozess der mikrobio-logischen Dechlorierung von LHKW stimuliert wer-den kann. Ferner wurde bewertet, wie sich das Sub-strat bei der gegebenen Standorthydraulik im Aqui-fer verteilt. In Abb. 2 ist das Verfahrensschema derEAB (Enhanced Anaerobic Bioremediation)-Sanie-rung dargestellt.

Im Rahmen des EAB-Pilotversuchs wurde nach-gewiesen, dass durch Zugabe von Natriumlaktat

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Luft

GOK

GW BLA

hydraulischeSicherung

Abb. 1: Prinzipskizze Airsparging.

S e m i n a r A l t l a s t e n 2 0 0 9 : B . S C H M I T T - B I E G E L

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eine deutliche Abnahme der LHKW-Gehalte erzieltund damit die Sanierung der Kontaminationsfahneerheblich beschleunigt werden kann. Die EAB-Sanierung stellt damit eine viel versprechende Mög-lichkeit dar, die aktuell relativ stabilen LHKW-Konta-minationen mittelfristig zu verkleinern und ggf.komplett zu entfernen. Bei der Umsetzung von EABwird sich die Gesamtsanierungsdauer gegenüberder momentan laufenden konventionellen pumpand treat-Maßnahme zumindest deutlich verkürzen.Die großtechnische Umsetzung der EAB-Maßnahmewird vorbereitet.

2.4 Bürstadt, Chemische Reinigung, Main-straße

Bei der In-situ-chemischen Oxidation werdenSchadstoffe im Untergrund durch Einleitung eineschemischen Oxidationsmittels abiotisch zerstört,wobei eine vollständige Umsetzung zu umweltneu-tralen Stoffen wie Kohlendioxid und Wasser sowie –bei chlorierten Verbindungen – Chlorid angestrebtwird.

Dieses Verfahren kann bei der relativ großenGruppe der organischen Schadstoffe angewandt

werden. Zum Einsatz kommen ver-schiedene Oxidationsmittel, wobeidie Effektivität des Verfahrens ander möglichen Kontaktfläche zwi-schen Schadstoff und Oxidations-mittel begrenzt ist.

Für den Schadensfall „Bürstadt,Chemische Reinigung, Mainstraße“wurde ein innovatives Sanierungs-verfahren (siehe Abb. 3) ausge-wählt, welches mit dem Standard-verfahren pump and treat kombi-niert wird. Bei diesem Verfahrenwird Permanganat in den Unter-grund eingebracht, das die Schad-stoffe an Ort und Stelle inunschädliche Reaktionsprodukteumsetzt. Dieses Verfahren kannwirtschaftlich bei sehr hohenSchadstoffkonzentrationen einge-setzt werden, wie sie bei diesemSchadensfall der ehemaligen che-mischen Reinigung vorliegen. SeitMai 2008 erfolgt die Eingabe derOxidationsmittel am Standort.

2.5 Offenbach-Kaiserlei, Teerfabrik Lang:

Durchströmte Reinigungs-wände werden zur Sicherung desGrundwasserabstroms eingesetzt.

TracerLaktat

Nährstoffe

ZirkulationssystemFließriegel 1

InfiltrationsbrunnenGMW 15, GWM 2, GWM 16

Fließriegel 2Förderbrunnen

GMW 4, GWM 13, GWM 17

GW-Fließrichtung

LHKW-Kontamination

Biologisch aktive Zonemit niedrigem Redoxpotenzial

Abb. 2: Verfahrensschema der EAB (Enhanced Anaerobic Bioremediation)-Sanierung.

WasseraufbereitungEingabestelleOxidationsmittel

Förderbrunnen

ISCO

hydraulisches Gefälle

Abb. 3: Prinzipskizze In-Situ chemische Oxidation (ISCO)-Verfahren.

Sie stellen eine Alternative zu aktiven hydraulischenSicherungsmaßnahmen (pump and treat) dar.

Als Sicherungsmaßnahme sind durchströmte Rei-nigungswände insbesondere für Schadstoffquellengeeignet, bei denen eine Dekontamination inner-halb eines überschaubaren Zeitrahmens aus techni-schen oder wirtschaftlichen Gründen nicht möglichist und bei denen aufgrund der Schadstoffeigen-schaften und/oder der hydrogeologischen/hydrauli-schen Verhältnisse eine lang andauernde Grundwas-serbeeinträchtigung zu erwarten ist.

Die Entwicklung eines Reaktors zur kombinier-ten Anwendung einer mikrobiologischen Reini-

gungsstufe und einer nachgeschalteten Aktivkohle-sorption erfolgte beim Projekt Teerfabrik Lang inOffenbach. Im März 2007 wurde das Funnel &Gate-System in Betrieb genommen. Es ist das ersteSystem dieser Art, das in Deutschland realisiertwurde.

Das Forschungsvorhaben wurde vom Bundesmi-nisterium für Bildung und Forschung gefördert undendete im Herbst 2009. Auf Basis der bis dahin vor-liegenden und bis dato sehr Erfolg versprechendenErgebnisse wird ein erweitertes System zur hydrau-lischen Sicherung des gesamten Altstandortsgeprüft werden.

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Die Entscheidung, ob eine Sanierung mit In-situ-oder On-site/Off-site-Verfahren durchgeführt wird,ist von vielen Randbedingungen wie z.B. Schadstof-fen, Untergrundverhältnissen, Lage der Kontamina-tion im Untergrund abhängig. Es muss - wie meistbei der Altlastensanierung - eine Einzelfallentschei-dung unter Berücksichtigung der Aspekte Sanie-rungsdauer, Verhältnismäßigkeit und Wirtschaftlich-keit erfolgen.

Sinnvoll wird häufig eine Kombination von inno-vativen Verfahren mit herkömmlichen Verfahrenoder MNA-Konzepten sein, z.B. Aushub der Scha-densquelle und In-situ-Verfahren in der Fahne oderIn-situ-Verfahren in der Quelle und pump and treatoder ein MNA-Konzept in der Fahne.

3 Zusammenfassung

S e m i n a r A l t l a s t e n 2 0 0 9 : C . W E I N G R A N

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Monitored Natural Attenuation am Standort Stadtallendorf(MONASTA)

CHRISTIAN WEINGRAN

Der Standort Stadtallendorf der ehem. Spreng-stofffabrik der Dynamit AG (DAG) hat eine Größevon ca. 4 km². Hier wurden in den Jahren 1940 bis1945 ca. 130 000 t Sprengstoff (TNT) produziert.Der Standort wird heute für Wohnen genutzt undist Standort für Industriebetriebe.

Die Wassergewinnung der Sprengstoffwerkewird seit 1945 für die Wasserversorgung im mittel-hessischen Raum genutzt, ihr Schutz ist eines derwesentlichen Ziele der Sanierung. Der Standortliegt im Buntsandstein mit Flurabständen von 2mbis zu mehr als 50 m. Seit 1984 läuft eine lokalehydraulische Sicherung des Bereichs der so genann-ten TRI-Halde. 1995 wurde die hydraulische Siche-rung des Gesamtgebietes in Betrieb genommen, diedem Schutz der Trinkwassergewinnung dient. DieTrinkwassergewinnung ist mit einer modernen Auf-bereitungsanlage ausgerüstet.

Die Bodensanierung, sowohl nutzungsbezogenim obersten Meter als auch grundwasserbezogenbis in eine Tiefe von 3 m erfolgte soweit technischund ökonomisch machbar seit dem Jahr 1996 undwird voraussichtlich Ende 2009 abgeschlossen. Eswurden ca. 200 000 t Boden bewegt und eine Ent-frachtung von ca. 125 000 kg sprengstofftypischeVerbindungen (STV) erreicht (HMULV 2005).

Von 1996 bis 2004 wurde ein ca. 70 km umfas-sendes Kanalnetz erkundet und saniert, dabei ca.3 000 kg Sprengstoff entfernt.

Verblieben sind einige Flächen mit Handlungsbe-darf, die sich außerhalb der hydraulischen Siche-rung befinden und deren konventionelle Sanierung(Bodenaushub) einen nicht verhältnismäßigen Auf-wand verursacht hätte.

Im gesamten Bereich des Standortes gibt es dif-fus verteilte Restkontaminationen in der ungesättig-ten Zone und im Grundwasserleiter, deren Sanie-rung ebenfalls nur mit unverhältnismäßigem Auf-wand möglich wäre.

Im Untergrund der TRI-Halde sind auch nach derEntfernung von 96 000 t hoch kontaminiertenSchlämmen und Böden noch ca. 20 t STV verblie-ben, die mit den zum Zeitpunkt der Sanierung ver-fügbaren technischen und finanziellen Mittel nichtbeseitigt werden konnten.

Die verbliebenen Belastungen bestehen über-wiegend aus MNT. Das gesamte verbliebene Schad-stoffpotential wird auf ca. 30 bis 40 t abgeschätzt.

1 Der Standort

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Für die Entwicklung von Handlungskonzeptenfür den Umgang mit den Belastungen in dengenannten Bereichen, die neben konventionellenSanierungsstrategien und -techniken (Bodenaushub,hydraulische Sicherung) auch den natürlichen Rück-halt und Abbau von Schadstoffen berücksichtigten,fehlten 2003 ebenso die Grundlagen wie für eineverlässliche Abschätzung der erforderlichen Laufzeitder hydraulischen Sicherung.

Diese offenen Fragen wurden von 2005 bis 2008im Rahmen des F+E-Vorhabens MONASTA im For-schungsverbund KORA bearbeitet und geklärt.

Im Einzelnen wurden folgende Aufgaben defi-niert:

• Beschreibung der Reaktions- und Transportbedin-gungen ausgewählter STV (und Metaboliten) imHinblick auf die Bestimmung eines Selbstreini-gungspotentials im Festgesteinsgrundwasserlei-ter

• Prognose der Schadstoffausbreitung mittelseines reaktiven Transportmodells (Ermittlungvon Feldparametern im Grundwasser sowieQuantifizierung von Transformations- und Trans-portverhalten im Grundwasser)

• Entwicklung von Lösungsansätzen zum Umgangmit kontaminierten Bereichen außerhalb derhydraulisch gesicherten Bereiche

• Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für dieFortführung der hydraulischen Sicherung

2 Fragestellungen MONASTA

Das Arbeitsprogramm umfasste die Auswertungvorhandener Feststoffanalysen (650 000 Datensätze)und Grundwasseruntersuchungen (110 000 Daten-sätze), Transformations- / Sorptionsuntersuchungen(Batchversuche, Säulenversuche), Diffusionszellen-versuche, zwei Tracerversuche sowie die Erstellungeines Grundwassermodells und die Kopplung an einreaktives Stofftransportmodell.

3.1 Stoffinventar und Leitparameter

Durch die Untersuchungen des Forschungsvor-habens wurden die Kenntnisse zum Stoffinventaraktualisiert und erweitert. Es konnten wichtigeErkenntnisse zur Beurteilung des relevanten Stoff -inventars von Mononitrotoluol-Schäden gewonnenwerden. Die Unsicherheiten in Bezug auf den Stoff-bestand und das Auftreten möglicher neuer, bisherunbekannter und ggf. relevanter Parameter wurdeminimiert. Dies kann bei zukünftigen Entscheidun-gen zum weiteren Umgang mit Kontaminationenberücksichtigt werden. Die Relevanz der polarenStoffe (Sulfonsäuren und Benzoesäuren) wurde

durch die Ergebnisse des Forschungsvorhabensbestätigt.

Die statistische Auswertung der vorliegendenDaten ermöglicht die Reduzierung des Parametersat-zes für Regeluntersuchungen auf sechs Parameter.Dies sind:• 2,4,6-Trinitrotoluol• 4-A-2,6-Dinitrotoluol• 2-Mononitrotoluol• 2,6-Dinitrotoluol• 2,4-Dinitrotoluol-5-Sulfonsäure• 2-A-4,6-Dinitro-Benzoesäure

3.2 Identifizierung und Quantifizierung natür-licher Schadstoffminderungsprozesse

Für die Identifizierung und Quantifizierung derrelevanten Prozesse wurden geeignete Methodenerprobt und genutzt. Die eingesetzten Methoden,insbesondere die Analytik wurden durch das For-schungsvorhaben validiert.

3 Arbeitsprogramm und Ergebnisse


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Batch- und Säulenuntersuchungen in unter-schiedlich skaligen Versuchssystemen haben sichzur Bestimmung und Quantifizierung von Sorptions-und Abbaukonstanten von STV bewährt. Um dienatürliche Bandbreite der Reaktionen zu erfahren,wurden in mehreren Versuchsebenen (große Batch-Versuche, unterschiedlich skalierte Säulenversuche,Kluftversuche, Langzeitversuche) die Prozessestandortnah untersucht. So konnten Parameter fürdie Sorption und die biotische Reaktion in dreiunterschiedlichen Versuchssystemen und unter Ein-satz verschiedener Modellvorstellungen zurBeschreibung des Stofftransports in einem Bunt-sandstein-Grundwasserleiter ermittelt werden, diedie Spannweite der natürlichen Reaktionen erfassenund beschreiben.

Die Regionalisierung undBilanzierung des vorliegenden,umfangreichen Datenbestandesüber Thießen-Polygone und dieErmittlung der Quellstärken sowiederen Anpassung über die entnom-menen Frachten in den Siche-rungsbrunnen hat sich als geeig-nete Grundlage für die in das reak-tive Stofftransportmodell einge-henden Quellterme erwiesen.

2:1-Eluate liefern nach denvorliegenden Untersuchungen einen guten Ansatzzur Bestimmung der Quellstärken als Worst-Case-Annahmen. Bei Berücksichtigung der in Lysimeternermittelten Daten (PreuSS 1996) werden immerdeutlich niedrigere Quellstärken ermittelt.

3.3 Stoff- und Prozessverständnis

Die nachvollziehbare und vollständige Aufklä-rung und Darstellung der Prozesse der natürlichenSchadstoffminderung sowie des Schadstofftrans-ports ist die Voraussetzung für die qualifizierte Ent-wicklung, Genehmigungsfähigkeit und die Akzep-tanz von MNA-Konzepten. Mit den vorliegendenErgebnissen wurde das grundlegende Verständnis

dieser Prozesse im Festgestein am Standort Stadtal-lendorf geschaffen.

Bei den Untersuchungen im Festgestein (Bunt-sandstein) zeigte GFI (2006), dass in Abhängigkeitvom TOC-Gehalt der Sedimente bzw. Sandsteinedie unpolaren Nitroaromaten wie TNT und MNTsorbiert werden. Für die polaren Nitroaromaten wieDinitrobenzoesäuren und Dinitrotoluolsulfonsäurenist erwartungsgemäß ein sehr geringer Rückhaltermittelt worden. Im typischen TOC-Bereich von<0,01 % sind entsprechend Abb. 1 die Unter-schiede zwischen den polaren und unpolarenNitroaromaten hinsichtlich ihrer Sorptionsneigung(Kd-Werte im Bereich von 0,1 bis 1) gering.

Die Untersuchungen zur Transformation amStandort zeigten auf, welche Stoffe in dem standort-typischen Stoffcocktail und unter den vorherrschen-den Milieubedingungen persistent (ADNT, Benzoe-säuren, Sulfonsäuren) und welche biologisch relativgut abbaubar (MNT, DNT) sind. Einige Stoffe wiedie Methylaniline oder TNT sind nur unter spezifi-schen Standort-Bedingungen abbaubar.

Die unpolaren STV ordnen sich in Abhängigkeitder ermittelten Reaktionskonstanten 1. Ordnungnach folgender Reihenfolge:

4NT > 2NT > 24DNT > 26DNT = TNT.

Dabei zeigte sich eine starke Abhängigkeit vomeingesetzten Grundwasser. Im Grundwasser mit

Abb. 1: Verteilungskoeffizienten des Sorptionsgleichgewichtes (Kd) in Abhängigkeit des TOC-Gehaltes der eingesetzten Sedimente bzw. Buntsandsteine.

einer Gesamtkonzentration an Schadstoffen von3,4 mg/l und einer Dominanz der TNT ist die Reak -tionsrate um mindestens die Hälfte kleiner als imGrundwasser mit einer Gesamt-STV-Konzentrationvon 1,4 mg/l und einer Dominanz von MNTs undSulfonsäuren. Somit zeigte sich die Ermittlung derAbbauprozesse sehr stark abhängig von dem amStandort vorliegenden Schadstoffcocktail, so dassEinzelstoffuntersuchungen ein zum Teil völlig ande-res Abbauverhalten ergaben. So wurden beispiels-weise die Methylaniline nur dann abgebaut, wenndie MNT bereits abgebaut waren.

Die Transformation bzw. der Abbau der STVkann inhibiert oder limitiert sein. So wurde nachge-wiesen, dass TNT im Konzentrationsbereich vonetwa 2,5 mg/l durch eine fehlende Kohlenstoff-quelle im Grundwasser limitiert war und der Abbauvon MNT ab einer Konzentration von 15 mg/l nichtmehr stattfand. Bei der Reduktion des TNT zu 4-Amino-2,6-Dinitrotoluol und 2-Amino-4,6-Dinitro-toluol wurden etwa 20 % des TNT als Aminoverbin-dungen nachgewiesen.

Bei reinen Mononitrotoluol-Schäden kann vonnatürlichen Schadstoffminderungsprozessen in derFahne ausgegangen werden. Abbau findet auchunter oxidativen Bedingungen (Sauerstoff >3 mg/l)im Auengrundwasserleiter statt. Die stark humanto-xischen Methylaniline entstehen im Schadenszen-trum und sind hier auch in hohen Konzentrationennachzuweisen. Sie sind aber relativ instabil und imAbstrom nicht mehr nachweisbar.

3.4 Transport

Die Untersuchungen am Standort haben gezeigt,dass der Stofftransport im Festgestein sehr hetero-gen ist. Er verläuft im Festgestein (Buntsandstein)an regionalen Störungssystemen, hydraulisch wirk-samen Klüften und Schichtflächen sowie in derMatrix. Für die drei Transportsysteme konnte imVerlauf des Vorhabens erstmals eine quantitativeAbschätzung gemacht werden.

Der Buntsandstein dient im Wesentlichen alsSpeichermedium für (lokal kontaminiertes) Grund-wasser mit einem relativ großen, nicht oder wenigdurchströmten Porenraum, in dem Stoffumsätzestattfinden. Dies wird durch die Untersuchung desPorenvolumens, mit Werten bis zu 14,2–20,3 %,deutlich (TOUSSAINT 2006). An den Störungen undauf den Klüften, deren mittleres Porenvolumen mitca. 1–3 % angesetzt wird und in denen der Haupt-transport stattfindet, finden retardierende undabbauende Prozesse nur untergeordnet, teilweisegar nicht statt. Als Ergebnis für den Stofftransportbedeutet dies, dass die Nachlieferung von Schad-stoffen durch den Austausch zwischen dem Poren-wasser und dem auf den Trennflächen fließendenGrundwasser limitiert ist. Das bedeutet auch, dassdurch hydraulische Maßnahmen im Wesentlichenkeine Schadstoffe mobilisiert werden können.

Die Modellergebnisse, die aus den Transport-rechnungen im Buntsandstein gewonnen wurden,zeigen auch, dass die Konstanten, die im Labor inkleinskaligen Versuchen ermittelt werden, nichtdirekt in das 3-D-Modell mit den vereinfachtenAnnahmen des gesamten Porenraumes im Buntsand-stein eingegeben werden können. Für die Verwen-dung in der Simulationssoftware FEFLOW müssendie Parameter umgerechnet werden. Die notwendi-gen Anpassungen betragen dabei mehrere Größen-ordnungen (AGK 2008).

3.5 Modellierung

Mit den Modellberechnungen ist es erstmals fürden Standort Stadtallendorf möglich, die Stofftrans-portprozesse zu simulieren und die zeitliche undräumliche Stoffausbreitung sowie die Dauer derBelastungen im Grundwasser zu prognostizieren.

Mit der Modellierung konnte nachgewiesen wer-den, dass die durchgeführte Bodensanierung sichlangfristig deutlich auf die Stoffkonzentrationsmin-derung im Grundwasser auswirken wird. DieBerechnungen zeigen aber auch, dass Geringfügig-keitsschwellenwerte (GFS) bzw. die Gesundheitli-

36



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chen Orientierungswerte-Werte (GOW) unter dengegebenen Bedingungen erst nach langen Zeiträu-men erreicht werden.

Die Ergebnisse des Vorhabens (HMUELV 2009)können wie folgt zusammengefasst werden:• Die Kenntnisse über die Geologie, über den Auf-

bau des Untergrunds, darüber, wo und wie dasGrundwasser fließt, wurden verbessert, das vor-handene Messstellennetz wurde ergänzt.

• Die Kenntnisse über das Schadstoffspektrum,den Verbleib der Schadstoffe im Untergrund,wie und unter welchen Bedingungen sie abge-baut werden, in welchem Umfang unter wel-chen Bedingungen sie zurückgehalten werden,wurden erheblich verbessert. Das gilt auch fürdie sehr mobilen Transformationsprodukte.

• Mit dem aufgestellten Grundwassermodell kön-nen Prognosen zur Entwicklung der Schadstoff-verteilung im Untergrund bei unterschiedlichenRandbedingungen gemacht werden.

• Die Schadstoffe werden die Qualität des Grund-wassers im DAG-Gebiet noch über einen sehrlangen Zeitraum (>> 100 Jahre) beeinflussen.

• Wir verfügen über die Kenntnisse, um die erfor-derlichen Maßnahmen auf den Weg zu bringen,die nach Abschluss der Bodensanierung lang -fristig eine Gefährdung der Umwelt verhindernund die Sicherheit der Trinkwassergewinnunggewährleisten.

3.6 Handlungskonzepte

Die Ergebnisse des Vorhabens liefern die Grund-lagen für die Quantifizierung und Prognose natürli-cher Schadstoffminderungsprozesse und für Hand-lungskonzepte, die diese natürlichen Schadstoffmin-derungskonzepte berücksichtigen, für den Gesamt-standort (diffuse Belastungen) sowie für die Belas -tungsschwerpunkte im Außenbereich (Kleinniede-rung, Münchbach/TRI-Graben) außerhalb derhydraulischen Sicherung sowie für den Untergrundder TRI-Halde. Die gewonnenen Erkenntnisse sindGrundlagen für den Beginn eines Dialogs mit denzuständigen Behörden und dem regionalen Wasser-versorger über die Machbarkeit und die Randbedin-gungen für die Umsetzung von diesen Handlungs-konzepten.

Voraussetzung für die Entwicklung dieser Hand-lungskonzepte sind eine umfassende Erkundung derlokalen Situation (Hydrogeologie, Geologie, QualitätBoden und Grundwasser), eine fundierte Prognose(Modellierung) und ein effektives Grundwasser-Monitoring.

3.6.1 Handlungskonzept Kleinniederung

Für die Sanierung des Grundwasserschadens inder Kleinniederung (MNT) in die Schutzzone einerTrinkwassergewinnung wird ein neuer Ansatz vor-

1,8

1,4

1,0

0,6

1,6

1,2

0,8

0,4

0,2

0

kg/a

Zeit in Jahren0 10 30 50 100 150 200 250

Block III[aus: ASB 4, ASB 6, ASB 11]

Block V[aus: ASB 8]

Block VI ohne Bodensanierung[aus: ASB 4, ASB 5, ASB 6, ASB 8, ASB 11]

Block VI[aus: ASB 4, ASB 5, ASB 6, ASB 8, ASB 11]

Block V[aus: alle ASB]

Abb. 2: 2-Amino-4,6-Dinitrobenzoesäure-Konzentrationen im Förderbrunnen 6.

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geschlagen: die Schadstoffe werden mittels Ethanol(in-situ) mobilisiert, das mobilisierte Schadstoff/Alkoholgemisch gefasst und abgereinigt. Damit werden umfangreiche Eingriffe (Bodenaushub bisca. 7 m unter GOK) vermieden.

Im Rahmen des Vorhabens konnte die grundsätz-liche Geeignetheit und Wirksamkeit des Verfahrensim Labormaßstab nachgewiesen werden. Offen istdie Frage, ob der Alkohol auch die residualen Pha-sen vollständig bzw. zu einem ausreichend großenTeil erreicht. Der Test des Verfahrens ist in einemTestfeld der Größe 8 · 8 m mit 20 m³ Ethanol vorge-sehen.

Die technische Machbarkeit der Aufbereitungdes Ethanol-Wasser-Gemischs wurde durch Labor-versuche geklärt. Die Aufbereitung mittels einesvorgeschalteten Biofilters stellte sich als die besteVerfahrensoption heraus.

Mit den Ergebnissen des Vorhabens wurden dieVorraussetzungen für die behördliche Genehmi-gungsfähigkeit der vorgeschlagenen Maßnahmengeschaffen.

Die Variante „In-Situ-Mobilisierung“ wurde mitklassischen aktiven Maßnahmen sowie mit einemMNA-Konzept verglichen. Unter ökologischen undlangfristig auch ökonomischen Gesichtspunkten(dauernder Betrieb) ist die Sicherungsvariante derhydraulischen Sicherung nicht nachhaltig und nurals zeitlich begrenzte Sicherungsmaßnahme sinnvoll.

3.6.2 Handlungskonzept Münchbach/TRI-Graben

Die Ergebnisse des F+E-Vorhabens sind die Vor-aussetzung für die Entwicklung und die behördlicheAkzeptanz des mit Bescheid vom 03.07.2008 fürverbindlich erklärten Sanierungsplans. Dabei wirdder Umfang der Herdsanierung eines MNT-Scha-dens durch die Restfracht bestimmt, die durch dasermittelte Schadstoffminderungspotentialbeherrscht werden kann. Die Umsetzung der Maß-nahme erfolgt seit November 2008.

Die erwarteten natürlichen Schadstoffminde-rungseffekte nach der Teilsanierung müssen gem.der Genehmigung bewirken, dass die prognostizier-ten STV-Konzentrationen bzw. -Frachten innerhalbvon 5 Jahren nach dem Ende der Sanierung erreichtwerden. Bei Nichterreichen dieser Prognose wirdim Rahmen einer Einzelfallentscheidung über wei-tere Maßnahmen entschieden.

Die Gesamtlaufzeit des MNA-Prozesses wirdgem. Bescheid zunächst auf 10 Jahre begrenzt.Wenn die Langzeitprognose erreicht wird, kann erverlängert werden.

Die Einbeziehung der Ergebnisse aus dem F+E-Vorhaben ermöglichten eine deutliche Reduzierungder auszuhebenden und zu entsorgenden Boden-massen in einer Größenordnung von mehrerenHundert bis Tausend m³ mit einer entsprechendenEinsparung für die Kosten der bautechnischen Maß-nahmen und die Entsorgung.

3.6.3 Handlungskonzept Gesamtstandort

Die erzielten Fortschritte der Bodensanierungeinerseits und die neuen Erkenntnisse aus dem For-schungsvorhaben andererseits sind die Grundlagefür ein Handlungskonzept für den Gesamtstandort.Mit der Bodensanierung wurden 125 000 kg Schad-stoffe entfernt, die durch die Sanierung erfolgteMobilisierung der Schadstoffe wird kurzfristigabklingen. Damit werden weniger Schadstoffe nach-geliefert, aber weiter über einen langen ZeitraumSchadstoffe freigesetzt, die in den Poren und Klüf-ten vorliegen, die Konzentrationen im Grundwasserwerden weiter zurückgehen. Die Strecke zwischenden Brunnen der hydraulischen Sicherung undTrinkwasserbrunnen reicht unter diesen Bedingun-gen aus, um durch natürliche Schadstoffminde-rungsprozesse die Schadstoffe so weit zurückzuhal-ten oder abzubauen, dass negative Einflüsse auf dieQualität des Trinkwassers nicht zu erwarten sind.Den Abschätzungen werden jeweils Worst-Case-Sze-narien zu Grunde gelegt.



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Abb. 3: Auswirkungen der Außerbetriebnahme der hydraulischen Sicherung.

Abb. 4: Bilanzebenen am Standort.

Bilanzebene A

Bilanzebene B

Bilanzebene C

Bilanzebene D

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Der Betrieb der hydraulischen Sicherung kannan den tatsächlichen Bedarf angepasst werden,dabei wird es nach Einschätzung der Gutachterkeine negativen Einflüsse auf die Qualität des Trink-wassers in Stadtallendorf geben. Es können Kostenfür den Betrieb und die Überwachung eingespart,CO2-Emissionen vermieden sowie der Eingriff inden Wasserhaushalt minimiert werden.

Als Handlungskonzept für den Standort Stadt -allendorf wird auf der Grundlage der modelliertenVarianten die schrittweise Reduzierung der Förde-rung der hydraulischen Sicherung je nach Entwick-lung der Schadstoffgehalte vorgeschlagen. Eine voll-ständige Einstellung der Förderung der hydrauli-schen Sicherung ist auf absehbare Zeit nicht mit derTrinkwassergewinnung vereinbar .

Nach den Ergebnissen der Modellierung werdendie Gehalte v.a. an Benzoesäuren und Sulfonsäurenin der Bilanzebene D (Rohwasser der Wassergewin-nungsanlage Stadtallendorf) steigen, wenn die Brun-nen der hydraulischen Sicherung (Bilanzebene C)ganz oder teilweise abgeschaltet würden. Die Roh-wasseraufbereitung ist ausreichend dimensioniert(fünf Aktivkohlefilter mit jeweils 100 m³ Füllung,die auch unabhängig von den STV-Belastungenerforderlich sind), um die Verunreinigungen an STV(ca. 11,6 kg/a zusätzliche Fracht für die maßgebli-chen Parameter nach den Prognoserechnungen) ausdem Rohwasser zu entfernen.

Als Vorraussetzung für die Prüfung, ob diehydraulischen Sicherungen ganz oder vollständigaußer Betrieb gesetzt werden können, sind folgendeBedingungen zu erfüllen:• Die Stoffgehalte in den ehemaligen Brunnen der

hydraulischen Sicherung dürfen nicht steigen.Durch diese Bedingungen wird gewährleistet,dass ein MNA-Konzept nicht berücksichtigt wer-den kann, wenn es aufgrund eines zeitlich verzö-gerten Eintrags oder einer weiteren Nachliefe-rung aus der ungesättigten Zone zu erhöhtenStoffeinträgen in der Zukunft kommen wird.

• Es muss gewährleistet sein, dass im Reinwas-ser der Trinkwassergewinnung keine spreng-

stofftypischen Schadstoffe auftreten. Diese Bedingung ist Voraussetzung für die Nut-zung des Grundwassers als Trinkwasser. Auf-grund der modernen Trinkwasseraufbereitungund der engen Überwachung der Roh- und Trink-wasserqualität kann dies gewährleistet werden.

• Die hydraulische Sicherung kann außer Betriebgenommen werden, wenn gewährleistet werdenkann und die Messungen ergeben, dass dasnatürliche Abbau- und Rückhaltepotenzial imGrundwasserleiter die Schadstofffrachten imGrundwasser so verringert, dass nach der Pas-sage der Fließstrecke zwischen der hydrauli-schen Sicherung und der Trinkwassergewinnungdie maximal prognostizierten Konzentrationenund Frachten nicht überschritten werden.

Die den Prognoserechnungen zugrunde liegen-den Worst-Case-Annahmen werden durch den Ver-gleich mit den gemessenen Frachten überprüft.Zeigt sich, dass diese Worst-Case-Annahmen über-troffen werden, ist die hydraulische Sicherung wie-der in Betrieb zu nehmen

Ein sorgfältiges Monitoring ermöglicht es zueinem frühen Zeitpunkt Abweichungen von der Pro-gnose zu erkennen und den Sicherungsbetrieb wie-der aufzunehmen. Es erfolgt in den Brunnen derhydraulischen Sicherung und in den Trinkwasser-brunnen. Die Überwachung erfolgt in der Bilanz-ebene B (lokale hydraulische Sicherung) und C(hydraulische Sicherung) vierteljährlich durchAnschalten der Pumpen und eine repräsentativeBeprobung zu Beginn des Pumpens sowie nacheiner Woche Pumpbetrieb. Die Bilanzebene D (Roh-wasseruntersuchung) erfolgt wie bisher monatlich.

Als Rückfallkonzept ist vorgesehen, die einzel-nen Elemente der hydraulischen Sicherung wiederin Betrieb zu nehmen und dafür die vorhandeneInfrastruktur für einen genügend langen Zeitraumvorzuhalten.

Für die Umsetzung des Konzeptes sind folgendeSchritte denkbar:• ca. 2009: Außerbetriebnahme ASB 4 bis ASB 6

und ASB11



41

• 2010–2015: Mess- und Verifizierungsphase (I): In dieser Zeit werden die Brunnen und Pumpender hydraulischen Sicherung in Betriebsbereit-schaft gehalten. Die Probenahme erfolgt überdie eingebauten Pumpen.

• 2015–2040: Mess- und Verifizierungsphase (II): Die Brunnen und Leitungen bleiben erhalten,die Pumpen werden ausgebaut. Die Probenahmeerfolgt über den Einbau mobiler Probenahmeein-richtungen.

• Nach ca. 2025: Außerbetriebnahme ASB 8 nachEinhaltung der vorgeschlagenen Frachtkriterien.

• Nach ca. 2100: Außerbetriebnahme hydraulischeSicherung TRI-Halde nach Einhaltung der vorge-schlagenen Frachtkriterien.

Die Umsetzung der vorgeschlagenen Maßnah-men kann nur im Konsens der beteiligten Institutio-nen (HMULV, RP Gießen, Stadt Stadtallendorf,ZMW und HIM) über die Ziele und Grundlagen (ins-besondere das Modell) erfolgen. Die Prognose istvon den beteiligten Akteuren nachzuvollziehen.

Darüber hinaus sind die Klärung von offenenFragen (z.B. Einfluss STV und CKW auf den Betriebder Aktivkohle im WW Stadtallendorf des ZMW,langfristiger Betrieb des WW Stadtallendorf) und einKonsens über die Bedingungen der Umsetzungerforderlich. Dazu zählen insbesondere die Zeit-punkte für die Stufen der Anpassung, der Monito-ringplan (berücksichtigte Messstellen, Parameter,Häufigkeit), das Rückfallfallkonzept und die Meilen-steine für die Überprüfung und Anpassung. BeiBedarf sind weitere Erläuterungen zu erarbeitenbzw. Szenarien zu überprüfen.

Bei der Umsetzung kann auf positive Erfahrun-gen in der Kooperation der fachlich Beteiligtenzurückgegriffen werden, die z.B. bei der Sanierungder TRI-Halde und des Großpumpversuchs Westflü-gel gesammelt wurden.

Vorraussetzung für die Akzeptanz des MNA-Kon-zeptes bei den unterschiedlichen Akteuren (Behör-den, Wasserversorger, Öffentlichkeit) sind hinrei-chende Kenntnisse über die Prozesse, die derSchadstoffminderung zugrunde liegen sowie sorgfäl-tig erstellte Prognosen über die Entwicklung derGrundwasserqualität in den relevanten Zeiträumen.

Diese Informationen müssen allen beteiligtenAkteuren zur Verfügung stehen und so aufbereitetwerden, dass sie für diese verständlich und nach-vollziehbar sind. Die getroffenen Annahmen sowiedie nach wie vor vorliegenden Unsicherheiten sindoffen zu legen. Das entwickelte Grundwassermodellkann zur Veranschaulichung einzelner Szenariengenutzt werden. Bei Bedarf ist diese Grundlage zuergänzen, um über eine gemeinsame Basis für Dis-kussionen über die Festlegung der Randbedingun-gen für die Umsetzung des MNA-Konzeptes zu ver-fügen.

Während des Umsetzungsprozesses stehen denbeteiligten Akteuren und Institutionen die aktuellenDaten sowie deren Auswertung zur Verfügung. Eserfolgt regelmäßig eine Berichterstattung der Ergeb-nisse, die Erörterung in einem fachlichen Beirat (RP,HLUG, ZMW, Stadt, HIM) sowie eine Informationder anderen Akteure.

AGK (2008): Abschlussbericht – Berechnung ausgewähl-ter Szenarien zur Prognose der Entwicklung vonSchadstofffahnen basierend auf dem Stofftransport-modell des Verbundprojektes “Kontrollierter natürli-cher Rückhalt und Abbau von Schadstoffen bei derSanierung kontaminierter Böden und Grundwässer”(KORA)

ahu – ahu AG Wasser · Boden · Geomatik (2006): Teil A:Arbeitspaket 5.2.1.3 Massenberechnungen für aus-gesuchte Parameter, Teil B: Arbeitspaket 5.2.5.3,Methodenentwicklung zur Bestimmung des Schad-stoffeintrags ins Grundwasser, Teil C: Anwendungder Methode zur Bestimmung des Schadstoffein-trags ins Grundwasser; Gutachten im Auftrag derHIM GmbH, Aachen. (unveröffentl.).

Literatur

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ahu – ahu AG Wasser · Boden · Geomatik (2004): Daten-auswertung der Feststoffanalysen des Bodens, F+E-Vorhaben „MONASTA“, Gutachten im Auftrag derHIM GmbH, Aachen. (unveröffentl.).

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GFI Grundwasserforschungsinstitut GmbH Dresden(2006): Laborative Untersuchungen zur Ermittlungder Transformationskonstanten und der Sorptionspa-rameter des komplexen Nitroaromatengemisches imFestgestein am Standort Stadtallendorf, Abschluss-bericht

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HMULV – Hessisches Ministerium für Umwelt, ländli-chen Raum und Verbraucherschutz unter Mitwir-

kung der HIM GmbH, Bereich Altlastensanierung –HIM-ASG (2005): Boden gut gemacht.

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Flächenrecycling - Definition nach ITVA (Auszugsweise):

Flächenrecycling befasst sich mit der Wiedereingliederung nicht mehr genutzter Flächen, wie stillge-legte Industrie- oder Gewerbebetriebe, in den Wirtschaftskreislauf. Zur Vorbereitung auf die neueNutzung wird hierbei:• technisch die Fläche aufbereitet (Rückbau von Anlagen und Gebäuden, Baugrundaufbereitung,

Sicherung oder Dekontamination von Altlasten, usw.)• rechtlich für die Fläche neues Baurecht geschaffen (z. B. Bebauungsplan),• wirtschaftlich das Potential der Fläche und die Nutzungsvorstellung des Investors aneinander

angeglichen.

Zielsetzung des Flächenrecycling ist es, den volkswirtschaftlichen Schaden zu reduzieren, den einenicht genutzte, brachliegende Fläche verursacht, da der Besitzer der Brachfläche sich nicht an denlaufenden Kosten für die Bereitstellung der Infrastruktur (Gas, Wasser, Abwasser, Straße etc.) betei-ligt. Gleichzeitig senkt das Flächenrecycling die Inanspruchnahme von Flächen […] auf der „grünenWiese” im Sinne der Nachhaltigkeit. Es ist damit ein wichtiges Instrument der Stadtplanung und desStadtumbaus.

S e m i n a r A l t l a s t e n 2 0 0 9 : M . W O L F

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Sanieren oder liegen lassen – Konfliktlösung beim Flächen -recycling zweier Industriebrachen

MICHAEL WOLF

Aufgabe des Bodenschutzes ist es, die Funktio-nen des Bodens zu erhalten oder diese wieder her-zustellen. Er soll somit dem Wohl der Allgemeinheitdienen. Dies geht sowohl aus dem § 2 BBodSchG,wie auch aus dem § 1 HAltBodSchG hervor. Kon-flikte können entstehen, wenn bodenschutzrecht -liche Forderungen geplante Investitionen in ein Alt -

lastengrundstück hemmen und dadurch Bauvorha-ben auf die „grüne Wiese“ verlagert werden. Alsoim Ergebnis zum Schaden der Allgemeinheit. AmBeispiel zweier ehemaliger Industriestandorte solldargestellt werden, wie der Bodenschutz Einflussauf die Entwicklungsmöglichkeiten eines Grund-stückes nimmt.

1 Aufgabe des Bodenschutzes

2.1 Historie

Am Nordrand der Altstadt von Flörsheim befandsich im 19. Jahrhundert eine Lehmgrube. Direktangrenzend firmierte ab 1896 die Fa. Hugo Nördlin-ger, ab 1938 dann Chemische Fabrik Flörsheim AGgenannt. Auch die Deutschen Dachstoff- und Im -prägnierwerke hatten hier von 1953 bis 1955 ihrenStandort. Diese Chemieunternehmen produziertenHolzschutz-, Imprägnier-, Schädlingsbekämpfungs-und Desinfektionsmittel, Mittel zum Schutz gegenSchnakenstiche und Hauterkrankungen sowie Dach-pappen. Hervorzuheben ist die Herstellung desHolzschutzmittels Carbolineum. Die Fabriken ver-wendeten Teerölderivate als Ausgangsbasis für ihreProduktion. Diese bezogen sie u.a. von dem nahe-gelegenen Flörsheimer Gaswerk (saniert in 2000).Mitte der 1950er Jahre stellten die Fabriken denBetrieb per Konkurs ein. Die ehemalige Lehmgrubeund weitere Bereiche wurden mit Produktionsrück-ständen aus der Teerölverarbeitung verfüllt. Ab1958 wurde das Gelände von der Fa. Döbbelin &Boeder übernommen (Papier- und Kunststoffverar-beitung, Zubehör für Datenverarbeitung und Nach-richtentechnik).

In den 1990er Jahren waren nur noch kleinereGewerbetreibende in den Hallen auf dem Areal tätig(Getränke-Shop, Fahrradhändler, Videothek…).

2.2 Entwicklung der Stadt Flörsheim – aus derStadtrandlage wird Kernlage

Die Lehmgrube und später auch die die Chemi-sche Fabrik Flörsheim befanden sich ursprünglicham Stadtrand. Durch den hohen Siedlungsdrucknach dem zweiten Weltkrieg wurde das ehemaligeFabrikgelände zunehmend von Wohngebietenumschlossen. So entwickelte sich aus der Stadtrand-lage im Verlaufe der Zeit eine zentrale Lage (Abb.1). Nach dem Fortgang der Fa. Doebbelin & Boederlag das Areal zunehmend brach. Dies weckte dasInteresse der Städteplaner.

Idee: Schaffung eines innerstädtischen Zentrums

Die Stadt Flörsheim sah sich nun in der Lage, inrelativer Nähe zur Kernstadt ein zweites innerstädti-

sches Zentrum zu schaffen. Aufdem fast 5 ha großen Geländewar genug Platz, Grundstücke füreine Wohnbebauung auszuwei-sen. Stadt und Eigentümer derGrundstücke entwarfen einenKaufvertrag. Dieser sah vor,einen Teil des Areals für einengünstigen Preis ins Eigentum derStadt übergehen zu lassen. Dafürsollte die Stadt die Sanierungs-verantwortung für alle potentiel-len Altlasten übernehmen. Dannstellte die Stadt den B-Plan„Kirchgewann“ auf, führteumwelttechnische Untersuchun-gen durch und band die zustän-dige Bodenschutzbehörde in denEntwicklungsprozess ein.

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Abb. 1: Das „Boeder-Gelände“ liegt zentral in Flörsheim.(Datengrundlage: Autom. Liegenschaftskarte – Hessische Verwaltung für Boden -management und Geoinformation).

2 Chemische Fabrik Flörsheim („Boeder-Gelände“)


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Ergebnisse der umwelttechnischen Untersuchungen

Die höchsten Belastungen mit mehreren 1000mg/kg PAK bis in ca. 7 m unter Gelände wurden inder südöstlichen Ecke des Grundstücks angetroffen.Hierbei handelte es sich um Auffüllungen der o.g.Lehmgrube mit Teeranteilen (auch Teer in Phase)sowie Hausmüll- und Bauschutt. Dieser Bereicherhielt die Bezeichnung Hauptschadensbereich I.Die Untersuchungen ergaben zwei weitere sog.Hauptschadensbereiche, in denen Teeröl, Naph -thalin und andere Schadstoffe detektiert wurden.Auch im Grundwasser wurden bis zu 19,5 µg/l PAK,137 µg/l BTEX-Aromaten und 140 µg/l LCKW fest-gestellt. Außerhalb des Grundstücks waren dieseBelastungen jedoch nicht mehr nachweisbar.

2.3 Konflikt: Kosten der vollständigen Sanie-rung zu hoch

Die maximalen Sanierungs- und Rückbaukostensollten nach Möglichkeit nicht den Verkaufswertdes sanierten Grundstücks abzüglich der Erwerbs-kosten übersteigen. Wie sollten also die Sanierungs-kosten innerhalb des finanziellen Rahmens der StadtFlörsheim bleiben?

Sanierung des Boeder-Geländes

Die Sanierung wurde in 2008dann wie folgt genehmigt unddurchgeführt: • Sanierung der Hauptschadens-

bereiche durch Aushub sicht -barer Teeröl-Verunreinigungenund fachgerechte Entsorgung.

• Oberflächenabtrag von ca. 1 mund Verfüllung des Materials inden Gruben der ausgekoffertenHauptschadensbereiche oderfachgerechte Entsorgung.

• Sicherung der Restbelastungenmittels Versiegelung durch Bau-werke und Verkehrswege,dadurch Minderung der Emis-sion von Restschadstoffen indas Grundwasser.

• Wohnbebauungen dürfen nur in unbelastetenBereichen erfolgen. Gewerbliche Bauten entste-hen in den Bereichen mit Restbelastungen.

Sanierungsziele im Sinne von Grenz- und Orien-tierungswerten wurden aus wirtschaftlichen Grün-den nicht festgelegt. Die vollständige Dekontamina-tion war für das über 2,5 ha große Sanierungsgrund-stück nicht zu leisten. Mittels der Kombination vonAushub- und Versiegelungsmaßnahmen wurden diesichtbaren Teerölbelastungen entfernt. So wurdeeine unbedenkliche gewerbliche Nutzung der Berei-che mit Restbelastungen möglich. Durch die Maß-nahme wurde ferner die langfristige Ausbreitungder Schadstoffe in das Grundwasser verhindert undsomit das Sanierungsziel erreicht.

Pro Sanierungsabschnitt (Felder) wurden nachFreimessungen Freigaben beim RP-Darmstadt ein -geholt. In einzelnen Feldern konnte sogar durchInaugenscheinnahme die Freigabe erteilt werden, daoptisch und geruchlich keine Verunreinigungen fest-stellbar waren. In besonders schwierigen Fällenerfolgten Massenbilanzierungen, in denen der Rest-schadstoffgehalt den beseitigten Massen gegenübergestellt wurde. An Grundwassermessstellen erfolgte

Abb. 2: Teerfässer.

eine Überwachung. Im Abstrom des Sanierungs -geländes waren PAK nicht mehr detektierbar. Überdie Sanierungsarbeiten wurde eine abschließendeDokumentation erstellt, aus der ersichtlich ist, anwelcher Stelle Sanierungsarbeiten erfolgte und woRestbelastungen verblieben.

Nachteile

Es wurden „nur“ ca. 90 % der Schadstoffe besei-tigt. Ein Teil des Grundstücks verbleibt somit mitdem Status „Altlastenverdächtige Fläche“. Diese Flächen liegen jedoch allesamt in Bereichen dergeplanten versiegelten Gewerbeansiedlungen.

VorteileDer Stadt Flörsheim ist es gelungen, ein inner-

städtisches Zentrum mit Gewerbeansiedlungen undWohnhäusern zu schaffen. Der hierfür benötigteFlächenverbrauch wurde also auf Null reduziert(jeden Tag werden in Deutschland 125 ha Fläche„verbraucht“). Ferner werden innerstädtische Ver-kehrsströme vermieden, da das Areal bequem zuFuß oder mit dem Fahrrad zu erreichen ist. Ein wei-terer Vorteil ist, dass die Fläche nun „Geld verdie-nen kann“ und sich an den Anliegerkosten beteiligt.

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Abb. 3 und 4: Flurkarte mit den sanierten Bereichen –Ehem. Bebauung und nach Umparzellierung (Daten-grundlage: Autom. Liegenschaftskarte – Hessische Ver-waltung für Bodenmanagement und Geoinformation).

3.1 Historie

Im Zeitraum von 1885 bis 1970 betrieb diePhrix AG in Hattersheim-Okriftel eine Cellulose -fabrik. Nach der Übernahme durch die BASF wurdedas Werk stillgelegt. Die Versuche des Nachfolge-Eigentümers scheiterten, hier eine Altreifen-Auf -bereitung zu etablieren. Bis heute befinden sich aufdem Gelände z.T. baufällige Industrieruinen. Bis2007 hat sich kein Investor für das über 3 ha große Grundstück gefunden, der sich der Industrieruinenangenommen hätte.

3.2 Umwelttechnische Untersuchungen

Wegen der industriellen Vornutzung wurden in2007 auf einem 0,6 ha großen Teil des Industrie -areals umwelttechnische Erkundungen durch -geführt. Hierbei wurden 1,25 m mächtige Auffül-lungen mit braun-schwarzer Kraftwerksschlacke und rot-violetter Schlacke aus der Sulfitproduktionfestgestellt. Die Schlacken sind z.T. schwermetall-haltig (bis 517 mg/kg Kupfer, 876 mg/kg Blei und14 280 mg/kg Zink, auch bis zu 116 mg/kg Cyani -de). Im Eluat wurden bis zu 2.400 µg/l Zink nach -

3 Phrix

gewiesen. Das Grundwasser war in einer Messstellemit 2,5 mg/l Zink belastet.

Bauvorhaben

Auf dem Grundstück sollte die Bebauung miteinem SB-Lebensmittelmarkt und den dazugehöri-gen Parkplätzen und Grünflächen erfolgen. Hierzusollten die Industrieruinen abgerissen (Abb. 5 und6), und nur oberflächennahe Bereiche, die mitSchlacken verfüllt sind, zur Profilierung abgetragenwerden. Etwa 80 % der Fläche sollten durch dieanschließende Bebauung und Verkehrswege befes -tigt werden. Eine Sanierung sollte also nicht erfol-gen, sondern nur eine Sicherung durch Versiege-lung.

3.3 Konflikt: Bauvorhaben zulassen?

Die Bodenschutzbehörde stand nun vor der Ent-scheidung, ob sie das Bauvorhaben zulässt. Eineechte Dekontamination sollte ja nicht erfolgen. Daaber durch die Versiegelung eine Sicherung derSchadstoffe im Boden vor weiteren Auswaschungenerfolgen sollte, wurde dem Vorhaben zugestimmt.Die Maßnahmen wurden in 2008 durchgeführt.

Nachteile

Die Bodenverunreinigungen verbleiben zunahezu 100% im Boden. Die Durchführung einerBodensanierung ist also „aufgeschoben, aber nichtaufgehoben“. Folglich verbleibt die Fläche mit demStatus „Altlastenverdächtige Fläche“ in der Altflä-chendatei des HLUG.

Vorteile

Aus Sicht des Bodenschutzes wurde die Gefähr-dung für das Grundwasser durch die aufgebrachtedichte Versiegelung reduziert. Der Flächenver-brauch auf der „grünen Wiese“ wurde vermieden.Das Vorhaben dient der Verbesserung der innerört -lichen Infrastruktur. Das Grundstück kann „Geldverdienen“. Die Gefahr durch die Industrieruinenwurde beseitigt.


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Abb. 5 und 6: Baufälliger Säureturm vor und nach der Spren-gung.

Abb. 7: Versiegelter Bereich um SB-Markt nach Abschluss derBaumaßnahme (Datengrundlage: Autom. Liegen-schaftskarte – Hessische Verwaltung für Bodenmana-gement und Geoinformation).

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Was wäre geschehen, wenn die Bodenschutzbe-hörde auf einer nahezu 100%ige Dekontaminationbestanden hätte. Ein paar denkbare Szenarien:

Im Falle „Boeder-Gelände“:• Die Stadt Flörsheim und ihr Investor wären von

dem Projekt abgesprungen.• Die Bodenschutzbehörde hätte möglicherweise

einen über Jahre andauernden Rechtsstreit mitden heutigen Voreigentümern über die Beseiti-gung der Altlasten geführt. Im Zweifelsfall hättesogar die Sanierung auf den Träger der Altlasten-sanierung übergeben werden müssen. Der Steu-erzahler wäre letztlich für die Altlastensanierungaufgekommen.

• In Folge wären die Teeröle über viele weitereJahre im Boden verblieben.

• Ein Einkaufszentrum wäre wahrscheinlich auf

der „grünen Wiese“ entstanden und hätte dortunnötig Boden versiegelt, da der Stadt Flörsheimdie entstandene Kaufkraftbindung wichtig war.

Im Falle Phrix:• Der Investor wäre von dem Projekt abgesprun-

gen.• Die für Leib und Leben von Passanten gefährli-

chen Industrieruinen wären nach 38 Jahren wei-terhin dem Spiel von Wind und Wetter ausge-setzt.

• Die Schlacken wären auch so im Boden verblie-ben, die alten Bodenversiegelungen warenjedoch überall aufgebrochen. Regen würde wei-terhin versickern

• Der SB-Lebensmittelmarkt wäre womöglich in den benachbarten Mainauen entstanden undhätte dort zusätzlich Boden versiegelt.


4 Szenario

Im Ergebnis war es also sinnvoll, das Zusammen-spiel der Interessen zuzulassen. In den vorgenann-ten Beispielen wurde ein ausgewogener Kompro-miss zwischen Bodenschutz, Flächenverbrauch undSchutz der körperlichen Unversehrtheit auf dereinen, sowie kommerziellen Interessen und Schaf-fung von Infrastruktur auf der anderen Seiteerzielt.

Hierzu wurden Bauwerke von der planerischenSeite her so positioniert, dass diese eine Siche-rungsfunktion überall dort übernehmen, wo dieserforderlich war. So werden beispielsweise Aus -waschungen vermieden. Die Bodenschutzbehördewiederum dokumentiert diese Restbelastungen inder Altflächendatei des HLUG. Somit wird auch dieAltflächendatei (ALTIS) zu einem Konflikt lösendenInstrument der Altlastensanierung.

5 Fazit

S e m i n a r A l t l a s t e n 2 0 0 9 : M . T Ö P F E R

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Von der Deponie zum Energiepark – Vorstellung der Rhein-Main-Deponie Wicker

MARKUS TÖPFER

Aufgrund der gesetzlichen Rahmenbedingungenwerden in Deutschland immer mehr Deponiengeschlossen. Aufgrund der Nachsorge herrscht aufden stillgelegten Deponien jedoch noch über Jahr-zehnte „Betrieb“. Damit stellt sich die Frage, ob und

wie stillgelegte Deponieflächen sinnvoll genutztwerden können. Eine Möglichkeit ist die Energie -erzeugung, wie das Beispiel der Deponie Flörsheim-Wicker zeigt.

Von der Müllkippe zum Energiepark

Im Rahmen der Umsetzung der TA Siedlungs -abfall endete für die bundesdeutschen Deponienzum 31. Mai 2005 die Ablagerung von unbehandel-ten Abfällen. Viele Deponien wurden daher zu die-sem Zeitpunkt stillgelegt. Damit erhält die Fragenach der zukünftigen Bedeutung von Deponiestand-orten für die Abfallwirtschaft und die Energieerzeu-gung zusätzliche Aktualität. Viele der zur Stilllegunganstehenden Deponien wurden zwischen 1970 und 1985 errichtet. Die damals genehmigten Plänesahen in der Regel die Abdeckung für Deponiennach deren Schließung mit einer mehr oder wenigermächtigen Schicht aus Rekultivierungsboden vor.

Die Deponiestandorte sollten dann zur Freizeit-einrichtung ausgebaut oder von der Landwirtschaftgenutzt werden. Mittlerweile ist klar, dass Altdepo-nien über einige Jahrzehnte hinweg der betrieb -lichen Nachsorge bedürfen und in dieser Zeit ver-schiedene Einrichtungen wie etwa Anlagen zur Sickerwasserreinigung und zur Deponiegasverwer-tung weiter betrieben werden müssen. Auch nachder Stilllegung wird es daher über einen langenZeitraum hinweg noch Deponiebetrieb geben.

Die Ausgangslage

Von der schlichten Müllkippe haben sich dieDeponien in den vergangenen 10 –15 Jahren zuStandorten mit in der Regel sehr guter Verkehrs -anbindung und umfassenden Anschlüssen an dieregionalen Ver- und Entsorgungsnetze entwickelt.Angesichts der hohen Investitionen, die bei derErschließung neuer Gewerbestandorte erforderlichsind, stellt sich damit die Frage, ob in der Nach-sorge befindliche Deponien nicht als „Gewerbe-standorte“ geeignet sind.

Die Deponien selbst verfügen in den meistenFällen über eine herausragende Infrastruktur. Dazugehören Deponiegaskraftwerke, Reinigungsanlagenfür Sickerwasser und Grundwasser, Waagen, Fuhr-park, Werkstätten, Brandschutzeinrichtungen undUmweltmonitoringsysteme. Dadurch ergeben sichzahlreiche Synergieeffekte.

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Die Infrastruktur von Deponiestandorten

Planungsrechtlich sind Deponiestandorte in denregionalen Raumordnungsplänen und Flächennut-zungsplänen in der Regel als Standorte für Abfall -anlagen ausgewiesen. Damit besteht auch dieRechtsgrundlage, auf Deponiestandorten zumindestsolche Anlagen zu errichten, deren Zweck im wei -testen Sinne die Abfallbehandlung ist. Dazu zählen

neben Aufbereitungs- und Recyclinganlagen auchAnlagen zur Energieerzeugung aus Abfällen. Durchdas Ende der Ablagerung von unbehandelten Abfäl-len auf Deponien ergibt sich zusätzlicher Bedarf anBehandlungskapazitäten für Abfälle. Dazu zählt imweitesten Sinne auch die energetische Nutzung vonAbfällen.

Das Planungsrecht

Für Deponiebetreiber selbst bietet die Ansied-lung von Anlagen zur Abfallbehandlung und zurEnergiegewinnung die Möglichkeit, die vorhande-nen Betriebseinrichtungen, insbesondere das vor-handene und zum Teil auch zukünftig benötigteBetriebspersonal, für zusätzliche Aufgaben einzuset-zen.

Damit können nicht nur betriebliche Vorteile,sondern auch zusätzliche Einnahmen für die Depo-nienachsorge und die damit verbundenen Investitio-nen erzielt werden. Dies heißt allerdings nicht, dassneu entstehende Anlagen vom Deponiebetreiberselbst errichtet und erhalten werden müssen. Hierist einmal mit rechtlichen Problemen hinsichtlichder wirtschaftlichen Betätigung von in der Regelhoheitlichen Deponiebetreibern und im Umfeld derkommunal- und finanzrechtlichen nicht immer ein-

fachen Bereitstellung der Finanzmittel für die not-wendigen Investitionen zu rechnen. Daher bietetsich die Zuammenarbeit mit privatwirtschaftlichenAbfallentsorgungs- und Energieunternehmen an.Diese Zusammenarbeit kann je nach Bedarf imRecht sehr unterschiedlich gestaltet werden.

Insgesamt ist auf die volkswirtschaftlichen undökologischen Vorteile der Nutzung alter Deponie-standorte hinzuweisen. Auf die kostenintensiveErschließung neuer Standorte bei gleichzeitigem,ebenfalls mit Kosten verbundenem Rückbau der vor-handenen Infrastruktur von Deponien kann verzich-tet werden. Auch ökologisch ist es sinnvoller,bereits vorhandene versiegelte Flächen zu nutzen,statt bisher unversiegelte Flächen neu zu bebauen.Die Möglichkeit zur Nutzung stillgelegte Deponienals Standort für Recycling- und Energiegewinnungs-

Die Synergieeffekte


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anlagen hängt von den Gegebenheiten jeder einzel-nen Altdeponie ab. Außerdem sind einmal getrof-fene Entscheidungen und bereits realisierte bezie-hungsweise geplante Projekte immer wieder auf-

grund der aktuellen Entwicklung in der Abfall- undEnergiewirtschaft zu überprüfen. Für Altdeponienwird es daher auch in der Zukunft noch jede Mengean Entwicklungspotenzialen geben.

Ein gelungenes und zugleich sehr umfassendesBeispiel für die Entwicklung eines Deponiestandor-tes von der Müllkippe zum Energie- und Recycling-park ist die Deponie Flörsheim-Wicker. Hier habendie Rhein-Main Deponie GmbH und ihre Tochter -gesellschaft Main-Taunus-Recycling GmbH zusam-men mit privaten Partnerunternehmen in den ver-

gangenen Jahren Anlagen zur Schlackeaufbereitung,Bauschuttaufbereitung, Bodenreinigung, Immobili-sierung, Altholzaufbereitung, Sortierung und zurGewinnung von Ersatzbrennstoffen errichtet. ImBereich der Energieerzeugung sind neben einemDeponiegaskraftwerk ein Biomassekraftwerk sowieSolaranlagen entstanden.

Das Beispiel der Deponie Flörsheim-Wicker

Main-Taunus-Kreis und Hochtaunuskreis sindgleichberechtigte Gesellschafter der Rhein-Main Deponie GmbH. Mit 75,02 % hält die RMD – nebenden Städten Flörsheim (14,99 %) und Hochheim(9,99 %) – die Mehrheit der Geschäftsanteile ihrerTochtergesellschaft MTR Main-Taunus-RecyclingGmbH. Mit 66,66 % ist die RMD neben der Stadt-werke Offenbach Holding GmbH (33,33 %) an derRMN Rhein-Main Deponienachsorge GmbH beteiligt.

Die RMD beschäftigt 53 Mitarbeiter und erzielte2008 einen Umsatz von ca. 21 Mio. Euro. Die MTRhat 34 Mitarbeiter/innen und erzielte einen Um satzvon 21,4 Mio. Euro. Die RMN beschäftigt 32 Arbei-ternehmer und kann einen Umsatz von ca. 10,6Mio. Euro vorweisen. Als Gesamtkonzern betrach-tet sind dies 119 Beschäftigte sowie ein Umsatz von53 Mio. Euro. Gemeinsam wurden im Jahr 2008 ca.2,8 Mio. Tonnen Material bewegt.

Die RMD Rhein-Main Deponie GmbH stellt sich vor

Zu den Geschäftsfeldern der RMD zählen u.a.folgende Aufgaben: Betrieb des Rhein-Main Depo-nieparks Wicker und Brandholz, Betrieb von Recyc -linghöfen, Logistikdienstleistungen, Betrieb Biogas-kraftwerk Deponiepark Wicker, Betrieb Agrogasan-lage Deponiepark Brandholz, Betrieb BiomassehofWeilbach, Betrieb Wertstoffsortieranlage / Ersatz-brennstoffaufbereitung, Betrieb Altholzaufbereitung.

Rekultivierungs- und Sanierungsprojekte sind alsSchwerpunkte der Geschäftsfelder der MTR zu

beschreiben. Außerdem gehört auch der Betriebdiverser Aufbereitungs- und Recyclinganlagen dazu.

Die Geschäftsfelder RMN umfassen den Nachsor-gebetrieb der Deponie Wicker und Brandholz, denNachsorgebetrieb der Schlackedeponie in Offen-bach. Weiterhin gehört zu den Aufgabenfeldern derRMN der Betrieb von Deponiegaskraftwerken undWasserbehandlungsanlagen. Das Umweltcontrollingsowie Umweltdienstleistungen gehören zu denSchwerpunkten der Geschäftsfelder der RMN.

Geschäftsfelder RMD – MTR – RMN

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Die rund 13 200 Quadratmeter große Halle,deren Zeltdach farblich von Friedrich Ernst v. Gar-nier gestaltet wurde, steht auf einer zehn Meterdicken Abfallschicht. Damit die Hallenfundamentesich nicht durch die Deponieabdichtung bohren,steht das Gebäude auf schweren quadratischenBetonklötzen, die nicht verankert sind und die sichmittels Hydraulik nachjustieren lassen, wenn sichder verfüllte Müll im Untergrund setzt.

Die Halle beherbergt drei Anlagen. Zwei Drittelder Fläche wird die Firma Umweltschutz West fürbiologische Bodenreinigung nutzen. Bei dem Verfah-ren wird belastetes Erdreich, etwa von Tankstellen,mit Strukturmaterialien vermischt, wodurch

Mikroorganismen aktiviert werden, die die Schad-stoffe abbauen. Im westlichen Teil der Halle wirddie Firma Baustoffaufbereitung K+S ein so genann-tes Inertstofflager mit 30 000 Tonnen Kapazitätbetreiben, in dem belasteter Aushub von Baustel-len vor der finalen Entsorgung zwischengelagertwird. Das Lager soll im Herbst in Betrieb gehen.Dritter Nutzer des Bodenbehandlungszentrums istdie Sächsische Umweltschutz Consulting (SUC), die Anfang 2005 mit der Immobilisierung von bis zu75 000 Tonnen pastöser Abfälle beginnen wird.Dabei werden die Abfälle mit Asche und Zementmechanisch so stabilisiert, dass Schadstoffe irrever-sibel eingebunden werden und die Abfälle einergeordneten Entsorgung zugeführt werden können.

Das Bodenbehandlungszentrum

Die Deponie Wicker ist mit einer Fläche von 84Hektar eine der größten Deponien. Der Betrieberfolgte im Zeitraum von 1972 bis 2005, in diesemwurden ca. 10 Mio. Tonnen eingelagert. Die Depo-nie Brandholz umfasst eine Fläche von ca. 21Hektar. Der Betrieb wurde von 1972 bis 1999

geführt. In diesem Zeitraum wurden ca. 4 Mio. m³abgelagert. Die kleinste der Deponien ist mit einerFläche von 7,65 Hektar die Schlackedeponie inOffenbach. Der Betrieb wurde von 1970 bis 1990geführt und ca. 1,3 Millionen Tonnen eingelagert.

Standorte: Rhein-Main Deponiepark – Deponiepark Brandholz

Bei Gewerbebetrieben, bei Bau- und Abbruch-maßnahmen und im Sperrmüll fallen in erhebli-chem Umfang Althölzer an. Diese Hölzer werden –soweit es sich um Hölzer wie Schalhölzer, Dielen,Holzmöbel, Kücheneinrichtung, Baumstämme u.ä.handelt – in der neuen Altholzaufbereitungsanlageauf dem Gelände der Deponie Flörsheim-Wicker auf-bereitet. Aus rd. 90 000 Tonnen/Jahr Altholz ent-steht so durch Brechen, Sieben, Sortieren undAbscheiden von Metallen ein Brennstoff, der bun-desweit an Heizkraftwerke beliefert wird. Darüberhinaus kann in geringem Umfang aus unbehandel-ten Hölzern der Spanplattenindustrie der Rohstoffzur Verfügung gestellt werden. Ab dem Jahr 2004

wird der mit der Altholzaufbereitungsanlage herge-stellte Brennstoff in einem eigenen Biomassekraft-werk auf dem Gelände der Deponie Flörsheim-Wik-ker zusammen mit unserem Partner KKM energe-tisch verwertet.

Die beschriebenen Hölzer zählen zu den Altholz-kategorien A I – A III und lassen sich, soweit sievollkommen unbehandelt sind, zu einem Rohstofffür die Spanplattenindustrie und im Übrigen zueinem Brennstoff für Heizkraftwerke verarbeiten.Für diese Aufbereitung besteht seit Ende 2001 aufdem Gelände der Deponie Flörsheim-Wicker eineAltholzaufbereitungsanlage. In ihr werden die Höl-

Die Altholzaufbereitungsanlage

zer gebrochen, sortiert und je nach Spangröße klas-siert. Metalle und Störstoffe werden mechanischabgetrennt. Soweit erforderlich, werden die Hölzerdarüber hinaus manuell sortiert. Als Produkt der Alt-holzaufbereitungsanlage entstehen Späne verschie-dener Größen. Diese werden als Brennstoff in Heiz-

kraftwerken eingesetzt. Die Durchsatzleistung derAltholzaufbereitungsanlage beträgt rd. 90 000 Ton-nen/Jahr. Die gewonnenen Späne werden in einemeigenen Biomassekraftwerk auf dem Gelände derDeponie Flörsheim-Wicker zur Produktion vonStrom eingesetzt.


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In Müllverbrennungsanlagen fallen jährlichgroße Mengen von Schlacke an. Diese Schlacke ent-hält in erheblichem Umfang Schrott und Metalle.Darüber hinaus kann aus den mineralischenBestandteilen der Schlacke ein Baustoff für Oberflä-chenabdichtungen und den Straßenbau hergestelltwerden. Dazu betreibt in unserem Auftrag dieFrankfurter Entsorgungs- und Service GmbH (FES)auf dem Gelände der Deponie Flörsheim-Wickereine Schlackeaufgereitungsanlage. Bei der Verbren-nung von Hausmüll fallen ca. 35 % der verbranntenMenge als Schlacke an. Diese Schlacke setzt sichaus Schrott und Metallen sowie mineralischenBestandteilen und nicht vollständig verbranntenResten zusammen.

Der Schrott und die Metalle können mitMagnetabscheidern separiert und als Rohstoff Hüt-tenwerken zugeführt werden. Die mineralischenBestandteile sind nach entsprechender Absiebung ineiner Grob- und Feinfraktion für Deponiebaumaß-nahmen und den Straßenbau verwertbar. Die nichtverbrannten Reste sind zu deponieren. Auf demGelände der Deponie Flörsheim-Wicker ist für dieAufbereitung von Schlacke eine entsprechendeAnlage errichtet worden. Sie verarbeitet jährlich biszu 120 000 Tonnen. Schrott und Metalle werdenvollständig, die gewonnenen Baustoffe, soweit sienicht für eigene Baumaßnahmen genutzt werden,dem Wirtschaftskreislauf zugeführt.

Die Schlackeaufbereitungsanlage

Tab. 1: Abfallaufkommen in Tonnen 2006–2008

Abfallart/Jahr 2006 2007 2008

Abfälle zur Beseitigung RMD 3 140 3 577 3 748

Müllumschlag RMD 139 651 177 411 139 505

Gesamtsumme RMD 142 791 180 988 143 573

Abfälle zur Verwertung (MTR)

Grünschnittverwertung 20 197 17 110 16 988

Bauschuttaufbereitung 190 160 78 241 142 432

Schlackenaufbereitung 173 501 243 520 295 064

Altholzaufbereitung A I–III 94 650 96 607 119 925

Altholzaufbereitung A IV 1 337 1 221 1 308

Wertstoffsortieranlage 45 933 62 421 55 405

Bodenbehandlungszentrum 127 824 121 584 153 658

Verwertung belastet 1 202 331 879 232 931 713

Verwertung unbelastet 1 055 055 860 862 916 213

Gesamtsumme MTR 2 910 988 2 360 798 2 632 686

Gesamtsumme RMD und MTR 3 053 779 2 541 786 2 776 259

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Seit Ende der 90-iger Jahre wird am StandortFlörsheim-Wicker ein Deponiegaskraftwerk mit ei -ner elektrischen Leistung von inzwischen mehr als3,5 Megawatt betrieben. Fünf Gasmotore des TypsJenbacher verbrennen in der Stunde gut 2000 m3

Deponiegas. Die Stromproduktion reicht zur Versor-gung von rund 7.000 privaten Haushalten aus. DieAbwärme des Kraftwerks wird für ein Nahwärme-

netz auf dem Deponiegelände genutzt. Ein Gasmo-tor erfüllt die Funktion des Notstromaggregats fürdas benachbarte Biogaskraftwerk.

Der Strom wird in das Leitungsnetz des örtli-chen Energieversorgers eingespeist. Die Finanzie-rung erfolgt auf der Grundlage der Regelungen desErneuerbaren-Energien-Gesetzes (EEG).


Das Deponiegaskraftwerk

Im Bereich von RMD und MTR aber auch derKooperationspartner fallen in großem Umfang Althöl-zer an. Daher stellte sich rasch die Frage, ob im Rah-men der Regelungen des EEG die Errichtung einesBiomassekraftwerks zur energetischen Verwertungder Althölzer wirtschaftlich sinnvoll ist. Dies führtezur Errichtung eines Biomassekraftwerks am Stand-ort Flörsheim-Wicker. Dafür wurde von der MTR, derMannheimer Verkehrs- und Versorgungsaktiengesell-schaft (MVV) und einem Zusammenschluss mittel-ständiger Entsorgungsunternehmen die BiomasseRhein-Main GmbH gegründet. Die Gesellschafter tei-len sich die Aufgaben des Genehmigungsrechts undder Infrastruktur (MTR), der Brennstoffversorgung(KKM) und des Kraftwerksbaus- und betriebs (MVV).

Es entstand ein Biomassekraftwerk mit einerelektrischen Leistung von max. 15 Megawatt. Dortwerden jährlich rund 120 000 Tonnen aufbereitetesAltholz eingesetzt. Die Stromproduktion reicht ausum 35 000 private Haushalte mit Strom zu versor-gen. Das gesamte Investitionsvolumen belief sichauf rund 30 Mio. Euro.

Das Biomassekraftwerk

Als Ausgangsmaterial für die Energiegewinnungdienen der Anlage in erster Linie getrennt gesam-melte Bioabfälle aus Haushalten der Region, Grün-abfälle und organische Stoffe aus der Landwirt-schaft. Die Gewinnung von Biogas ist ein mehrstufi-

ger Vergärungsprozess, in dem natürliche Mikroor-ganismen die im Abfall gespeicherte Energie inMethangas verwandeln. Das hierbei angewendeteTrockenvergärungsverfahren hat in vielen vergleich-baren Referenzprojekten seine Eignung nachgewie-

Das Biogaskraftwerk

Abb. 1: Das Biomassekraftwerk verfügt über eine elektrischeLeistung von bis zu 15 Megawatt. Dort werden bis zu120 000 Tonnen Altholz jährlich energetisch ver wer-tet).

sen. Es zeichnet sich durch hoheBetriebssicherheit und hohe Gas-ausbeute aus.

Aus dem gewonnen Biogaswird in der benachbarten Deponie-gasverwertungsanlage Strom er -zeugt. Die am Ende der Gasgewin-nung verbleibenden Reste könnenzu Kompost weiterverarbeitet wer-den oder wiederum zur regenera -tiven Energiegewinnung im eben-falls im Deponiepark vorhandenenBiomassekraftwerk genutzt wer-den.


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Abb. 2: Das Biogaskraftwerk.

An der Fassade und dem Dach des sog. Technik-gebäudes, in dem das Deponiegaskraftwerk und dieAufbereitungsanlagen für Grundwasser und Sicker-wasser untergebracht sind, befinden sich zweiSolaranlagen. Die Solaranlage hat eine elektrischeLeistung von 440 kWp währenddie elektrische Leistung derAnlage auf dem Dach 12 kWpbeträgt.

Im Zuge der Deponienachsorgewurde auch die Frage gestellt, obdie vorhandenen Flächen, die auf-grund Ihres Gefälles für Bautennicht in Frage kommen, anderwei-tig wirtschaftlich sinnvoll genutztwerden können. Hier hat sich dieMöglichkeit geboten, die nachSüden ausgerichteten Flächen füreine weitere Photovoltaikanlage zunutzen. Auf einer Fläche von18 000 m² ist eine Anlage miteiner Leistung von 445 kWp ent-standen. Der Investitionsaufwand

dafür betrug rund 2 Mio. Euro. Die Anlage wurdeim September dieses Jahres in Betrieb genommen.

Synergieeffekte ergaben sich durch die vorhan-denen Einrichtungen zur Stromeinspeisung und die

Die Solaranlagen

Abb. 3: Photovoltaikanlage.Die Photovoltaikanlage wurde auf einer Fläche von rund 18 000 m² errichtet. Die Dünnschichtmodule verfügen über eineelektrische Leistungvon 445 kWp.

.

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Verknüpfung bei der Steuerung und Überwachungder Anlage mit den bereits vorhandenen Photovol-taikanlagen und dem Deponiegaskraftwerk. Zusam-men mit den letzten Endes „kostenlosen“ Grund-stücken ist das eine Art wirtschaftlich sehr interes-sante Lösung.

Zur Reduzierung der Investitionskosten wurdebesonderes Augenmerk auf die Trägerkonstruktion

für die Solarmodule gelegt. Die Trägerkonstruktionerinnert an die Technik von Leitplanken im Straßen-bau. Die Höhe der Konstruktion wurde so gewählt,dass auch unter den Modulen eine problemloseSchafbeweidung möglich ist.

Zum Einsatz kamen übrigens 7 330 Solarmoduleder amerikanischen Firma First Solar.


Bei der Errichtung der Anlageging man seinerzeit von sehr opti-mistischen Deponiegasprognosenaus. Mit der Übernahme desDeponiestandortes durch die RMD(vom Umlandverband Frankfurt)wurde die Anlage umgebaut undden neuen Anforderungen ange-passt; nämlich auch Deponiegasmit einem Methangehalt unter 50 % zu verwerten. Seit Anfang2005 wurde das Projekt daher aufden Einsatz nachwachsender Gär-substrate (Maissilage, Grassilageund Ganzpflanzensilage) umge-

Die Agrogasanlage Brandholz

Tab. 2: Gesamtbetrachtung Erneuerbare Energien.

AnlageInstallierteElektrische

Leistung

Versorgungs kapazität(Anzahl der Haushalte) Personen

CO2-Äquivalente-(Tonnen CO2)

gerundet

Deponiegaskraftwerk Wicker 3,8 MW 8 120 24 360 20 600

Biomassekraftwerk 15 MW 33 160 99 480 81 900

Fassaden- und Dach-Solaranlagen 0,074 MW 8 24 21

Groß-Photovoltaikanlage 0,440 MW 110 330 276

Biogaskraftwerk 1,4 MW 2 670 8 010 6 600

Agrogasanlage Brandholz 0,86 MW 1 580 4 740 3 900

Deponiegaskraftwerk Brandholz 0,25 MW 440 1 320 1 100

Gesamt 21,7 MW 46 088 138 264 114 397

Abb. 4: Agrogasanlage im Deponiepark Brandholz.

stellt. Ziel war und ist es, eine Größenordnung von850 kW elektrisch im Deponiegaskraftwerk für das„Verstromen“ von Biogas aus nachwachsenden Roh-stoffen zu nutzen. Weiterhin soll durch die gezielteEinbeziehung örtlicher Landwirte eine Förderungder regionalen Landwirtschaft erzielt werden. Denlandwirtschaftlichen Betrieben sollte mit langfristi-gen Abnahmeverträgen eine gesicherte wirtschaftli-che Ertragssituation garantiert werden. Ca. 50 Land-wirte haben sich bereit erklärt, die verschiedenen

Gärsubstrate anzubauen. Es handelt sich hierbei umca. 12 000 t Maissilage, ca. 3 000 t Grassilage undca. 1 500 t Ganzpflanzensilage. Die Landwirtehaben sich mittlerweile zu einer Erzeugergemein-schaft zusammen geschlossen. Neben der reinenProduktion der Gärgrundlagen bestand von einigenLandwirten auch das Interesse der Betriebsführungder Vergärungsanlage. Hierzu haben sich 14 Betrei-ber zur Agrogas Service GmbH & Co. KG zusam-mengeschlossen.


57

Zurzeit laufen konkrete Überlegungen die Ener-gieerzeugung auf dem Deponiestandort weiter aus-zubauen. Dazu gehört einerseits die Erweiterung derbestehenden Photovoltaikanlagen, andererseits wer-den Planungen für die Errichtung einer NAWARO(Nachwachsende Rohstoffe)- Vergärungsanlage begin-nen.

Weiterhin gibt es derzeit Überlegungen zur Pro-jektierung eines Tiefengeothermie Kraftwerkes.

Auch an einem weiteren Deponiestandort derRMD wird die Energieerzeugung ausgebaut. Dieebenfalls stillgelegte Deponie Brandholz verfügtbereits über ein Deponiegaskraftwerk. Zurzeit wirdauch dort die Errichtung einer Großphotovoltaik -anlage geprüft.

Die Perspektiven

S e m i n a r A l t l a s t e n 2 0 0 9 : M . F E L D M A N N e t a l .

59

Experimentelle ökotoxikologische Bewertung von Altlasten –Entwurf eines LeitfadensErgebnis einer Zusammenarbeit von HLUG und Gobio GmbH

MARIE-ANNE FELDMANN, SABINE VON DER GÖNNA & PETRA STAHLSCHMIDT-ALLNER

1.1 Veranlassung

Im Altlastenmanagement stellt sich immer wie-der die Frage nach dem Umweltrisiko, das voneinem Standort ausgeht. Insbesondere ist der Ein-trag von Schadstoffen in das Grundwasser entschei-dend.

Neben Altlasten, die von nur einem oder weni-gen Schadstoffen geprägt sind, gibt es andere Fälle,bei denen hochkomplexe Substanzgemische in dieaquatische Umwelt, insbesondere ins Grundwasser,eingetragen werden.

Es ist schwierig, solche Schadstoffgemische ab -schließend zu beurteilen, indem man Einzelsubstan-zen analysiert und die Ergebnisse als Konzentrati-onswerte beurteilt. Dabei ist nicht sichergestellt,dass tatsächlich alle relevanten Substanzen unter-sucht werden. Außerdem bleibt oft unberücksich-tigt, wie sich die Einzelsubstanzen im „Schadstoff-cocktail“ verhalten. So kann ihre Wirkung verstärktoder abgeschwächt werden, und die Stoffpalettekann sich verändern aufgrund von Abbau- und Bio-transformationsprozessen (z.B. durch mikrobiologi-schen Abbau einzelner Stoffe mit Bildung von Meta-boliten oder durch chemische oder physikalische

Reaktionen der Stoffe untereinander). Diese Vor-gänge lassen sich nur schwer abschätzen.

So entstand die Idee, die Wirkung von Schad-stoffgemischen zu betrachten.

Anlass war die Beurteilung einer ehemaligenSondermülldeponie, insbesondere der Auswirkun-gen auf das Grundwasser und den Abstrom vonbelastetem Grundwasser in ein naheliegendes Ober-flächengewässer. Eine maßgebliche Frage lautete:Werden die „richtigen“ standortspezifischen Para-meter untersucht? Zunächst wurden an dieser Son-dermülldeponie ökotoxikologische Untersuchungendurchgeführt. Auf dem Altlastenseminar des HLUGam 24.5.2007 in Offenbach wurde bereits berich-tet. Dabei stellte sich u.a. die Frage der grundsätzli-chen Eignung der ökotoxikologischen Tests für dieAltlastenbearbeitung. Das HLUG hat deshalb dieErarbeitung eines „Leitfadens zum Einsatz vonexperimentellen ökotoxikologischen Testverfahrenbei der Bewertung von Altlasten“ 2008 in Auftraggegeben. Dieser Leitfaden-Entwurf wird nun vorge-stellt.

1 Anlass, Grundgedanken

1.2 Ökotoxikologische Grundlagen

Ein wesentlicher Bestandteil des Leitfadens ist dieBeschreibung von ökotoxikologischen Grundlagenund von Testverfahren der „aquatischen Toxikologie“.Diese Testverfahren wurden für die Überwachungder aquatischen Umwelt entwickelt und sind relevantfür die Erhebung von Abwassergebühren nach demAbwasserabgabengesetz (ABWAGesetz) insbesondereim Rahmen der Kontrolle der Einleitung von gereinig-tem Abwasser in Oberflächengewässer.

Es wurde intensiv diskutiert, ob man diese fürOberflächengewässer entwickelten Testverfahrenauch auf das Grundwasser anwenden kann. In denUmwelt-Kompartimenten verlaufen Abbau- undUmsetzungsprozesse sowohl qualitativ alsauch quantitativ sehr unterschiedlich. In deroberen belebten Bodenzone (= durchwurzel-bare Bodenschicht) finden sehr vielfältigeund rasche Umsetzungsprozesse statt. Auchin der Kläranlage finden intensive Abbaupro-zesse statt, denn durch Zugabe und Entzugvon Sauerstoff und Nährstoffen wird hier einBioreaktor gesteuert. Dies ermöglicht Abbaubzw. Elimination von Schadstoffen, die inrelativ hohen Konzentrationen vorkommen.In intakten Oberflächengewässern findetsich ein breites Spektrum „biochemischerKompetenz“, so dass hier auch solche Fremd-stoffe umgesetzt werden können, die u.U.nur in Spuren vorkommen. Im Grundwasserdagegen sind die Stoffwechselaktivität unddie „Stoffwechseldiversität“ deutlich niedri-ger. Insbesondere Abbauprozesse, die anLicht und Sauerstoff gebunden sind, sind nurin sehr begrenztem Maße möglich. Es gibtalso Unterschiede der Ökosystemfunktionenim Oberflächengewässer und Grundwasser.

Ungeachtet dieser Unterschiede sindviele Funktionen und Dienstleistungen derÖkosysteme überwiegend an aquatischeOrganismen wie Bakterien, wirbellose Tiere und Pflanzen gebunden. Deshalb könnendiese Ökotests auch auf Grundwasser ange-

wendet werden, da es sich auch hier um ein aquati-sches System handelt. Allerdings sind Randbedin-gungen zu beachten, um die unterschiedlichenAbbauprozesse zu berücksichtigen.

1.3 Bewertungsstrategie

1.3.1 Bewertung des Oberflächengewässers(Standortsituation)

Ist der Eintrag von Schadstoffen mit dem Grund-wasser in ein Oberflächengewässer zu bewerten, soist der ökologische Zustand dieses Gewässers einwesentliches Kriterium. Dazu werden die Struktursowie die Vorbelastung des Gewässers betrachtet.

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Struktureller Zustand des Gewässers

gutschlecht

(z.B. Sohl- und Uferverbau,Bundeswasserstraßen)

HyporheischesInterstitial empfindlich

HyporheischesInterstitial nachrangig

Maßnahmen ergreifen evtl. keine weiteren Maßnahmen

Abb. 2: Struktureller Zustand des Gewässers.

Vorbelastung des Gewässers

niedrig hoch

Verschlechterung des Vorfluters möglich

Verschlechterung des Vorfluters nicht möglich(Eintrag in Relation zur Vorbelastung

und Schüttung des Vorfluters nicht relevant)

Maßnahmen ergreifen evtl. keine weiteren Maßnahmen

Abb. 1: Vorbelastung des Gewässers.

Als Voraussetzung sind die Kenntnisseüber den chemischen und strukturellenZustand des Oberflächengewässers erforder-lich. Im Zuge der Umsetzung der EU-WRRLwurden Untersuchungen durchgeführt.Diese Informationen und Untersuchungs -ergebnisse liegen bei RPU und HLUG vor.

Die Abb. 3–5 zeigen für den strukturel-len und chemischen Zustand eines Gewäs-sers, der für den ökologischen Zustandbedeutsam ist.

1.3.2 Bewertung der Testergebnisse

Um Vorschläge zur Bewertung der Tester-gebnisse zu entwickeln, wurden die Ergeb-nisse aus einigen exemplarisch oder im Rah-men einer „Pilotstudie“ ausgeführten experi-mentellen ökotoxikologischen Tests sowieaus Literatur und Fachwelt ausgewertet.

Bewertungsmaßstäbe wurden erstelltbzw. aus der Literatur übernommen:

Die Schadwirkung von Porenwasser undwässrigen Eluaten von• kontaminierten Böden, • festen Abfällen,• Baggergut (im Bereich von Bundeswasser-

straßen),• gereinigtem Abwasser

wird mittels standardisierter und somit ver-gleichbarer Testverfahren zur Bestimmungder aquatischen Toxizität bemessen. Dabeiwird die Schadstoffwirkung auf Organismen,die im Wasser leben, beobachtet. Die Litera-tur wurde ausgewertet und die einzelnenbereits vorhandenen Bewertungsmaßstäbe ineiner Tabelle zusammengefasst. Dort woMaßstäbe fehlen, wurden Vorschläge fürGefährdungsschwellen erarbeitet und zurDiskussion gestellt.


Abb. 3: Der Weilbach, ein Beispiel für ein Gewässer der ökologischenZustandsklasse 5. Ursache hierfür ist in erster Linie eine struktu-relle Degradation, keine chemische Belastung. (Foto Gobio GmbH).

Abb. 4: Der Steinbach, ein Beispiel für ein Gewässer der ökologischenZustandsklasse 4. Ursache hierfür ist eine chemische Belastung,keine strukturelle Degradation. (Foto Gobio GmbH).

Abb. 5: Der Elbrighäuser Bach, ein Beispiel für ein Gewässer der ökologi-schen Zustandsklasse 1. Das heißt, der Bach ist sowohl strukturellals auch chemisch in gutem Zustand. Dies ist ein EuropäischesReferenzgewässer: anhand der Fauna dieses Baches wurde festge-legt, welche Besiedlung bei optimalen Bedingungen zu erwartenist. (Foto Gobio GmbH).

Tab. 1: Testverfahren der aquatischen Ökotoxikologie.

Test Dauer Aussage

1. Fischeitest (DIN 38415-T6) 48 h Danio rerio (Konsument 2. Ordnung/ Wirbeltier)akut toxische und fruchtschädigende Wirkungen, kann als Bestand-teil einer Testbatterie mit chronischer, subletaler Ausrichtung ein-gesetzt werden

2. Daphnien-Akuttest(DIN ISO 38412-L30)/Langzeit-test (OECD 211)

24 h/21 d

Daphnia magma (Konsument 1. Ordnung/ Fischnährtier)akut toxische und chronische Effekte auf Entwicklung und Vermeh-rung der Daphnien; keine tierschutzrechtlichen Einschränkungen

3. Algentest (DIN 38412-L33) 72 h Scenedesmus subspicatus (Primärproduzent)akut toxische und chronische Effekte, die Vermehrung und Wachs-tum der Algen beeinflussen; mehrere Generationen

4. Leuchtbakterientest(DIN EN ISO 38412-L34/11348-2)

Vibrio fisheriakute Bakterien-Toxizität: Beeinträchtigungen des bakteriellen Stoff-wechsels

5. Gentoxizität: umu-Test(DIN 38415-T3)

Salmonella typhimuriumgentoxisches Potenzial: mutationsauslösende Substanzen

62


Damit liegt eine Bewertungsmatrix vor, nach derdie Ergebnisse von ökotoxikologischen Untersuchun-gen im Altlastenbereich einer ersten Bewertungunterzogen werden können. Diese Matrix gibt einenRahmen, der die Einordnung von Ergebnissen gestat-tet.

1.4 Erkenntnisse aus der Erarbeitung desLeitfadens

Auf die Frage nach den Wirkungen von Schad-stoffgemischen im Grundwasser gibt es bislang nurwenige Antworten. Die Übertragung der ökotoxiko-logischen Untersuchung und Beurteilung auf Altla-sten und Grundwasser ist neu. An verschiedenenStellen fehlen die Grundlagen, und es sind weitereFragen aufgetaucht, die in der Zukunft zu beantwor-ten sind.

Weiter ist zu beachten, dass unterschiedlichegesetzliche Rahmenbedingungen zur Bewertung von

Umweltkontaminationen gelten, je nachdem ob essich um Abfall, Altlast oder schädliche Bodenverän-derung, Abwasser, Sedimente von Bundeswasser-straßen (Baggergut) oder Grundwasserkontamina-tion handelt. Es können die Rechtsbereiche Wasser-,Abfall- oder Bodenschutzrecht betroffen sein.

Diese auf der Gesetzesebene in weiten Berei-chen vorgegebene Trennung der Umweltkomparti-mente spiegelt sich jedoch nicht in der wissen-schaftlichen Analyse des Risikos von Umweltkonta-minationen wider. Hier steht das Bewusstsein dar-über, dass Luft und Boden über Niederschlägeuntrennbar mit der aquatischen Umwelt verbundensind, im Vordergrund. Zudem ist der permanenteAustausch zwischen Grund- und Oberflächenwasserzu beachten. Ob die derzeit vorhandene strikteTrennung der Rechtsbereiche auch in der Zukunftsinnvoll bleibt, ist an anderer Stelle zu diskutieren.

Die Veröffentlichung des Leitfadens in der Hand-buchreihe „Altlasten“ des HLUG ist geplant.

2 Ökotoxikologische Bewertungsstrategie

2.1 Testverfahren der aquatischen Ökotoxi-kologie

Einen Überblick über die grundlegenden Testver-fahren der aquatischen Toxikologie gibt Tab. 1.Diese Basisverfahren zielen in erster Linie auf dieErfassung der akuten Schadwirkung. Sie werden imSinne einer Eingangsprüfung zur ökotoxikologischenCharakterisierung einer Probe eingesetzt. Zur Erfas-sung von chronischen Wirkungen, die z.B. auch dieStörungen der Fortpflanzungsfähigkeit oder Anrei-cherung von Schadstoffen widerspiegeln, wird derLangzeittest mit Wasserflöhen (21 Tage Daphnien-test) in einem nachgeschalteten Bewertungsschritteingesetzt.

2.2 Differenzierte Vorschläge für Gefähr-dungsschwellen

Bei der Bemessung von Gefährdungsschwellenwerden Testergebnisse der aquatischen Toxikologiein Relation zur hydrogeologischen Lokalisation der

Kontamination betrachtet. Wichtige Kriterien zurFestlegung von Gefährdungsschwellen sind • Größe und ökologischer Zustand des Vorfluters• Gefährdungsschwellen, die bereits für das Was-

sermanagement des betroffenen Vorfluters gel-ten

• Geologie des Grundwasseraustritts

2.2.1 Flächiger Eintrag von kontaminiertem Grundwasser in Oberflächengewässer viaExfiltration

Aquatische Sedimente und das Lückensystemdes Gewässerbodens (hyporheisches Interstitial)sind sensible Bereiche des Gewässers mit hoherStoffwechselaktivität. Die biologisch-ökologischeFunktion dieses Kompartimentes wird oft mit derRolle der Leber eines Organismus verglichen. DerZustand der Sedimente ist entscheidend für dieSelbstreinigungskraft des Gewässers. Insbesonderedie Sedimente kleinerer Fließgewässer und naturbe-lassene Bereiche von großen Bundeswasserstraßen


63

Probe in TestbatterieProbe 1–5 (vgl. Tab. 1)

Maßnahmen erforderlich

Gefährdungsschwellenicht überschritten

(vgl. Tab. 2, 3, 4)

Gefährdungsschwelle überschrittenG-Wert für ein oder mehrere Tests

überschritten (vgl. Tab. 2, 3, 4)

trinkwasserrelevant?

janein

Zustrom in ein Oberflächengewässer

SonderprüfungWirbeltiertoxizität

janein toxischnichttoxisch

keine weiterenMaßnahmenerforderlich

ggf. Prüfung derchronischen Toxizität

keine weiteren Maßnahmen erforderlich

Maßnahmen erforderlich

Abb. 6: Vorgehen bei der Bewertung

64


(Altarme) bieten Rückzugsgebiete und Wiederbe-siedlungsreservoire bei temporären Gewässerbela-stungen im Bereich des Hauptstroms. GroßflächigerZustrom von kontaminiertem Grundwasser überden Gewässerboden (Exfiltration) bedingt ein Risikofür einen sehr sensiblen Gewässerbereich (Abb.7).Aufgrund dieser Überlegungen ist zu fordern, dassdie unverdünnte Probe im Zustrom von derartigenExfiltrationsbereichen in intakte Gewässer keineSchadwirkung haben darf.

* G-Stufen benennen den Grad der Verdünnung einer Wasser-probe bei der keine Schadwirkung mehr beobachtet wird;z.B. GEi 2 bedeutet, dass bei einer 50 % Verdünnung derProbe keine Schadwirkung im Fischeitest feststellbar ist.

Im Falle von Kontaminationen im Zustrom zueiner Bundeswasserstraße wird vorgeschlagen, dieBewertungsmaßstäbe für die Verlagerung von Bag-gergut anzulegen. Baggergut kann innerhalb einesGewässers deponiert werden, wenn das Porenwas-ser die in Tab. 2 für große Fließgewässer genanntenSchadwirkungen nicht überschreitet. Der Fischei-test ist als neues Testverfahren noch nicht in diesesBewertungsschema einbezogen. Zum Schutz derFortpflanzung bodenlaichender Fische wird vorge-schlagen, hier eine niedrigere Gefährdungsschwelleals für die drei anderen Verfahren anzuwenden.Auch hier muss der Eintrag von gentoxischen Ver-bindungen konsequent vermieden werden.

2.2.2 Oberflächlicher Eintrag von kontaminiertemGrundwasser in Gewässer

Beim oberflächlichen Eintrag von kontaminier-tem Grundwasser in große Fließgewässer (Abb. 8)sollten die gleichen Gefährdungsschwellen wie zurBewertung von gereinigtem Abwasser gelten. Dabeiist bei der Festlegung eines Wertes innerhalb der inTabelle 3 genannten Spanne von G-Werten, dieSchüttung des Vorfluters und die eingetrageneSchadstoffmenge einzubeziehen. Hier besteht dieMöglichkeit, Toxizitätswerte/G-Stufen, die diezuständigen Umweltüberwachungsbehörden für dieEinleitung von Abwasser festgelegt haben, als Ent-scheidungsgrundlage heranzuziehen.

Bei kleinen und mittleren Fließgewässern sindprinzipiell niedrigere Toxizitätsschwellen anzuset-zen als bei der Einleiterkontrolle von Abwässern ingrößere Gewässer (Tab. 3). Die Lebensgemeinschaf-ten dieser Gewässer umfassen empfindliche Arten,und es sind komplexe Gefüge von Interaktionenzwischen den Organismen ausgebildet, so dass derWegfall von nur einer Organismengruppe erhebli-che Störungen am Ökosystem auslösen kann.

Nach Tab. 3 sollten für den oberflächlichen Ein-trag von kontaminiertem Grundwasser in kleinereund mittlere Fließgewässer nur G-Werte von G 1,5beim umu-Test, G 2 beim Fischeitest, G 3 beim

Kontaminiertes Grundwasser

Hyporheisches Interstitial

Abb. 7: Flächiger Eintrag von kontaminiertem Grundwasser inein Oberflächengewässer.

Tab. 2: Gefährdungsschwellen für die biologischen Testverfah-ren 1–5 bei einem flächigen Eintrag von kontaminier-tem Grundwasser.

HydrogeologischeCharakterisierung

GroßeFließ-

gewässer

Kleine undmittlereFließ-

gewässer

1 Fischeitest G*Ei 3 GEi 1

2 Daphnientest GD 4–8 GD 1

3 Algentest GA 4–8 GA 1

4 Leuchtbakterientest GL 4–8 GL 4

5 umu-Test Geu 1 Geu 1,5

Daphnien- und beim Algentest, sowie G 6 beimLeuchtbakterientest als Toxizitätsschwellen in Test-verfahren zur Bestimmung der akuten Toxizität inBetracht gezogen werden.

2.2.3 Zustrom von kontaminiertem Grundwasser inQuellgebiete

Eine Bewertung der Kontamination einer Quellemit den ökotoxikologischen Testverfahren gemäßTab. 1 scheint fragwürdig, da die primäre Ausrich-tung dieser Testbatterie die Kontrolle von Einleitun-

gen in vergleichsweise große Vorfluter ist. Eine Kon-tamination von Quellwasser ist aus ökologischerSicht nicht tolerierbar, da das Zustandekommen dertypischen Lebensgemeinschaft mit meist sehranspruchsvollen Organismen gefährdet ist. Quell-wasser zeichnet sich in der Regel durch einenäußerst geringen Nährstoffgehalt aus. Damit gehteine sehr hohe Fähigkeit der Organismen (insbeson-dere an der Basis der aquatischen Nahrungskette:Bakterien, Einzeller), Stoffe aus dem Wasser aufzu-nehmen, einher. Dies führt dazu, dass auch Schad-stoffe in hohem Maße aufgenommen und in Biotaangereichert werden. Die Konsequenz aus dieserÜberlegung ist, dass kontaminiertes Grundwasseraus der Umgebung von Quellen zu entfernen ist.Zudem wird in manchen Regionen Quellwasserdirekt als Trinkwasser genutzt, so dass dieser sensi-ble Bereich besondere Aufmerksamkeit erfordert.

2.3. Bewertung der chronischen Toxizität

Die Untersuchung der chronischen Toxizität (vgl.Tab. 4) ist ein Bewertungsschritt, der für größereFließgewässer optional dann durchgeführt werdensollte, wenn hohe Frachten über längere Zeiträumedem Gewässer zuströmen. Als Gefährdungsschwellegreifen wir eine Empfehlung aus dem Bereich derAbfallbewertung auf. 1 Volumenprozent des konta-minierten Wassers sollten im Daphnien-Langzeittest(10 ml / kontaminierte Probe/990 ml Standardwas-ser) nicht mehr als 20% Hemmwirkung haben.

Für kleinere Fließgewässer sollte die Prüfungder chronischen Toxizität als obligater Schritt erfol-gen. 1/1000 der Niedrigwasserschüttung solltenicht mehr als 20% Hemmwirkung auf Wachstumund Reproduktion von Daphnien haben.

Bei Exfiltration in kleinere Fließgewässer solltedie unverdünnte Probe keine chronische Wirkunghaben.


65

Kontaminiertes Grundwasser

Abb. 8: Oberflächlicher Eintrag von kontaminiertem Grund-wasser in ein Gewässer.

Tab. 3: Gefährdungsschwellen für die biologischen Testverfah-ren 1–5 bei einem oberflächlichen Eintrag von konta-miniertem Grundwasser.


großeFließ-

gewässer

kleine undmittlereFließ-

gewässer

ober -flächlicher

Eintrag/GereinigtesAbwasser

ober -flächliche

Fließstrecke

1 Fischeitest GEi <6 GEi 2

2 Daphnientest GD <8 GD 3

3 Algentest GA <16 GA 3

4 Leuchtbakterientest GL <32 GL 6

5 umu-Test Geu 1,5 Geu1,5

66

2.4 Bewertung von trinkwasserrelevantenKontaminationen

Für Kontaminationen in Trinkwassergewinnungs-gebieten sind wirbeltierbezogene Gefährdungs-schwellen anzulegen. Bei der Überprüfung von Roh-wasser zur Trinkwassergewinnung wird eine tägli-che Aufnahme/Ausscheidung von zwei Litern Trink-wasser zugrunde gelegt. Als Stand der Wissenschaftwird derzeit diskutiert, dass die extrahierbareSchadstofffracht von zwei Litern Trinkwasser imFischeitest keine teratogene, und in weiteren wir-beltierspezifischen Tests keine endokrin-, gen-,immuno- oder neurotoxische Wirkung haben sollte.Dieser Ansatz wird im Leitfaden nicht vertieft.

2.5 Einsatz von biologischen Testverfahrenbei der Planung von Sanierungsmaßnah-men

Entscheidungshilfen im Hinblick auf Maßnah-men zur Schadstoffreduzierung bei Überschreitungvon Gefährdungsschwellen ergeben sich aus derKombination von Testverfahren zur Erfassung derbiologischen Abbaubarkeit mit den Standardverfah-ren der aquatischen Toxizität (Tab. 1). Oft sindSchadstoffgemische nur unter den Bedingungen derGrundwasserumwelt persistent. Die biochemischeDiversität der Oberflächengewässer und die Vielfaltder physikochemischen Mikrohabitate (Licht,Redox, pH etc.) ermöglicht oft eine rasche Reduk-tion der Schadwirkung. Die Kenntnis der Schadwir-

kung nach Behandlung mit Modellkläranlagen kanninsbesondere bei Entscheidungen über Maßnahmender in-situ-Sanierung/natural attenuation hilfreichsein.

2.6 Forschungsbedarf

Bei der Erprobung des Einsatzes von biologi-schen Testverfahren zur Bewertung von Altlastenhat sich gezeigt, dass im Bezug auf die beiden fol-genden Punkte Forschungsbedarf besteht.• Gerade die Schadstoffe, die im Altlastenbereich

oft auftreten, wurden nicht unter den standardi-sierten Bedingungen der Testbatterie gemäß Tab.1 untersucht. Meist handelt es sich um Stoffe,deren Gesundheitsschädlichkeit schon vor derEtablierung der Teststrategie der aquatischenToxizität bekannt war. Zur vergleichendenBewertung experimenteller Befunde wäre dieKenntnis der aquatischen Toxizität der in vielenAltlastenfällen vorkommenden Kontaminantenhilfreich.

• Zuverlässige Voraussagen über die Veränderungder Schadwirkung unter den Bedingungen desVorfluters könnten einen wesentlichen Beitragzur Frage nach der Tolerierbarkeit des Eintragesin Oberflächengewässer liefern. Es fehlen stan-dardisierte Testverfahren für die Simulation desBioabbaus/ -transformation in Oberflächengewäs-sern im Labormaßstab, die eine Kopplung mitaquatischen Toxizitätstests erlauben.



Große Fließgewässer Kleine und mittlere Fließgewässer

ExfiltrationBaggergut/ BuWaStr

Oberflächiger EintragGereinigtes Abwasser

oberflächliche Fließstrecke

ExfiltrationFließstrecke/Quelle

Status des Verfahrens Optional bei hohenFrachten und langer

Exposition

Optional bei langer Exposition obligat obligat

Toxizitätsschwelle 1 Volumen-%<20 % Hemmung

1 Volumen-%<20 % Hemmung

1/1000 Niedrigwasser-schüttung

<20 % Hemmung

unverdünnte Probe:keine Hemmwirkung

Tab. 4: Einsatzkriterien und Toxizitätsschwellen zur Bewertung der chronischen Toxizität mit dem Daphnien-Langzeittest nach OECD 211

S e m i n a r A l t l a s t e n 2 0 0 9 : S . S C H U S T E R

67

Uranbelastung im Grundwasser – ein normaler Schwermetallschaden?

SONJA SCHUSTER

Bei dem Thema Uran denkt man vor allem an dieRadioaktivität dieses Stoffes. Uran gehört jedoch zuden vergleichsweise schwach strahlenden radioakti-ven Elementen und die Radiotoxizität der IsotopeU235 und U238 ist relativ gering (BERTSCH 2003).Trotzdem wurden Urangehalte im Grund- oderTrinkwasser lange Zeit fast ausschließlich auf ihreStrahlenwirkung hin bewertet. Diese Betrachtungänderte sich erst, als Ende des letzten JahrhundertsUntersuchungen auf die nierenschädigende Wirkungdes Urans aufgrund seiner chemischen Toxizität hin-wiesen. Eine Bewertung durch das Bundesinstitutfür Risikobewertung (BfR) bestätigte 2007, dassdiese deutlich höher einzustufen ist als die radiologi-sche Toxizität des Urans (BFR 2007). Die toxischeWirkung ist vergleichbar mit der anderer Schwerme-talle, wie z.B. Blei, Cadmium und Quecksilber.

In Hanau existieren zwei anthropogen verur-sachte Grundwasserverunreinigungen mit Uran.

Diese werden unter der Aufsicht der OberenBodenschutzbehörde, dem RegierungspräsidiumDarmstadt, Abteilung Arbeitsschutz und UmweltFrankfurt saniert. Die Sanierung erfolgt dabei aus-schließlich aufgrund der chemischen Toxizität desUrans, d.h. der Gefährdung als Schwermetall.Daher unterscheidet sich auch die Beurteilung undSanierung der Uranschäden im Grundwasser nurwenig von einem „normalen“ Schwermetallschaden.Dieser Bericht versucht somit, nach einer Kurzbe-schreibung der Verfahren, die Besonderheiten, diediese Sanierungen von anderen unterscheiden, ausSicht der Bodenschutzbehörde aufzuzeigen. DieUnterschiede ergeben sich vor allem aus der radio-logischen Bedeutung des Urans und der damit erfor-derlichen Abgrenzung zu anderen Rechtsgebieten.In fachtechnischer Hinsicht ist die Festlegung desSanierungsziels für Uran und dessen Abreinigunghervorzuheben.

Vorwort

In Hanau wurden von Mitte der 50er Jahre bisMitte der 90er Jahre an drei räumlich getrenntenStandorten von verschiedenen Betreibern Brennele-mente für Kernkraftwerke hergestellt. Aufgrund von

Undichtigkeiten im Kanalnetz kam es während derBetriebszeiten bei zwei Werksgeländen großflächigzu Verunreinigungen des Bodens und des Grund-wassers mit Uran.

1 Kurzbeschreibung der Verfahren

68


Das Atomgesetz (AtG) regelt den Umgang mitKernenergie, d.h. von der Genehmigung von Anla-gen zur Erzeugung oder Verarbeitung von Kern-brennstoffen über die Beendigung eines solchenBetriebs bis hin zur Sanierung von Schäden durchdie Kernenergie. Somit unterliegen auch der Betriebder beiden hier beschriebenen Brennelemente-werke, deren Rückbau sowie die anschließendenSanierungen dem Regelungsbereich des Atomgeset-zes und damit der direkten Aufsicht des HessischenUmweltministeriums. Die Anforderungen an denSchutz des Menschen und der Umwelt vor Schädendurch ionisierende Strahlung oder radioaktive Stoffesind in der Strahlenschutzverordnung (StrlSchV)geregelt.

Das Bodenschutzrecht findet gemäß § 3 Abs. 2des Bundes-Bodenschutzgesetzes (BBodSchG) keineAnwendung auf die vorangehend genannten Anla-gen, die sich im Regelungsbereich des Atomrechtesbefinden. Das Bodenschutzrecht kann somit erstnach Entlassung eines Betriebs aus dem Atomrechtgreifen, d.h. ggf. auch erst nach erfolgreichemRückbau und Sanierung.

Die Bodensanierung erfolgte daher rein ausradiologischen Gründen und das Sanierungszielwurde dementsprechend festgelegt. In der Strahlen-schutzverordnung ist als Freigabewert und damit alsradiologisches Schutzziel ein Dosisrichtwert von 10Mikrosievert für eine Einzelperson der Bevölkerungpro Jahr festgelegt. Dies bedeutet, dass von einerStrahlenquelle keine Strahlenexposition für einenMenschen ausgehen soll, die diese Dosis von 10Mikrosievert im Kalenderjahr überschreitet. Mit derMaßeinheit Sievert (früher Rem) wird die biologi-sche Wirkung auf den Menschen angegeben, dievon einer radioaktiven Strahlenquelle ausgeht. DerWert von 10 Mikrosievert ist wissenschaftlich abge-leitet und wird als vernachlässigbare bzw. trivialeDosis angesehen. Sie liegt noch unterhalb derDosis, die durch die natürliche radioaktive Strah-lung verursacht wird, und unterhalb der Strahlungs-pegel, die zeitweise im Alltag auftreten. So liegt bei-spielsweise die natürliche Strahlenbelastung inDeutschland bei durchschnittlich ca. 2400 Mikro-sievert pro Jahr (BMU 2001). Die Einhaltung desZielwertes von 10 Mikrosievert wird durch Mes-sung der Aktivitäten in Becquerel nachgewiesen.

2 Bodensanierung mit radiologischem Schutzziel

Nach dem vollständigen Rückbau der Anlagensowie aller Gebäude wurde 2001 mit den Boden -sanierungen begonnen. Dabei wurde der Boden flä-chendeckend in einer Mächtigkeit von 0,5 m aus -gehoben und entsorgt. In Abhängigkeit vom Gradder Verunreinigung erfolgte zusätzlich ein Aushubbis in maximal 9 m Tiefe. Im Anschluss wurden inbeiden Bereichen Grundwassersanierungen mittelsPump-and-Treat an verschiedenen Brunnen geplantund initiiert. Eine Sanierung wurde im Jahr 2002und die andere 2005 begonnen. Dabei wird dasGrundwasser mit bis zu 20 m³/h aus vier bis fünfBrunnen gepumpt und über einen Ionenaustauschergereinigt. In einem Verfahren wird das gereinigteGrundwasser in die Kanalisation des umliegendenWerksgeländes eingeleitet und bei der anderen

Sanierung im Oberstrom wiederversickert.

Mit Grundwasserflurabständen von ca. 2–3 mliegen die Belastungen in einem gut durchlässigen,quartären Porengrundwasserleiter, der aus verschie-denen Lagen von Terrassenkiesen und -sanden auf-gebaut ist. Darunter stehen in ca. 7–9 m Tiefezunächst quartäre und dann tertiäre Feinsand-,Schluff- und Tonlagen an. Auch wenn kein eindeuti-ger Grundwasserstauer zwischen dem tertiären unddem quartären Grundwasserleiter ausgebildet ist,konnte aufgrund der unterschiedlichen hydrauli-schen Durchlässigkeiten und Fließgeschwindigkei-ten bisher keine Schadstoffverlagerung in den ter-tiären Grundwasseraquifer festgestellt werden.

Die Beurteilung einer Bodenverunreinigung imHinblick auf die Strahlenexposition für den Men-schen ähnelt dem Bewertungsansatz im Boden-schutzrecht, wonach bei der Beurteilung des Wir-kungspfades Boden ¨ Mensch auch die Auswirkun-gen einer oberflächennahen Bodenverunreinigungauf den Menschen entsprechend der jeweiligenNutzung bewertet werden.

Neben dem radiologischen Schutzziel waren beider Bodensanierung keine Sanierungszielwerte fürden Wirkungspfade Boden ¨ Mensch aufgrund derchemischen Toxizität des Urans festgelegt worden.Da jedoch die oberflächennahen Bodenschichtenflächendeckend ausgetauscht wurden, besteht hierauch kein weiterer Bewertungsbedarf.


69

Wie vorangehend beschrieben, erfolgte dieBodensanierung unter Aufsicht der Atombehördebis das radiologische Schutzziel erreicht und derBoden für die gesamten Flächen frei gemessen war.Offen war an dieser Stelle jedoch die Beurteilungdes Handlungsbedarfs für das Grundwasser.

Anders als im Bodenschutzrecht erfolgt dieBewertung des Grundwassers aus radiologischerSicht wie auch beim Boden im Hinblick auf die Aus-wirkungen auf den Menschen. Für die Sanierungs-bedürftigkeit des Grundwassers ist damit relevant,ob oder in welcher Entfernung dieses durch denMenschen genutzt wird und zu welcher Strahlenex-position es dabei kommt. Somit handelt sich hierum eine rein nutzungsbezogene Sichtweise, diesich wesentlich von der des Bodenschutzes und desWasserrechts unterscheidet. Hier ist das Grundwas-ser als solches ein Schutzgut und damit ggf. auchsanierungsbedürftig. Die Nutzung des Wassersspielt nur hinsichtlich der Eilbedürftigkeit einerSanierung eine Rolle.

Nach der Bodensanierung erfolgt in Abhängig-keit von der Belastungssituation des Grundwassersdie Entlassung aus dem Atomrecht und damit derÜbergang in die Zuständigkeit des Bodenschutzrech-tes. In den beiden Verfahren in Hanau erfolgtenjedoch die Entlassung aus dem Atomrecht und derBeginn von Maßnahmen nach Bodenschutzrecht ausunterschiedlichen Gründen. Diese sind im Folgen-den dargestellt:

3.1 Fall 1

Nach dem Rückbau der kontaminierten Einrich-tungen und einer flächendeckenden Bodensanie-rung wurde das gesamte Gelände radiologisch freigemessen und damit die Einhaltung des Schutzzie-les von 10 Mikrosievert nachgewiesen. Entspre-chend der nutzungsbezogenen Betrachtung desGrundwassers aus radiologischer Sicht war die Ein-haltung des Schutzziels ebenfalls gewährleistet, dadas Grundwasser an diesem Standort nicht alsTrinkwasser oder zur Erzeugung von Lebensmittelngenutzt wird. Das Gelände konnte somit im Jahr2006 aus dem Regelungsbereich des Atomgesetzesentlassen werden.

Auch wenn aus radiologischer Sicht zum damali-gen Zeitpunkt keine Grundwassersanierung erfor-derlich gewesen ist, war bei Urangehalten von über100 µg/l im Schadenszentrum aus chemisch toxi-scher Sicht eine Sanierung des Grundwassers erfor-derlich. Die betroffene Firma begann daher frühzei-tig mit der entsprechenden Planung und noch vorder offiziellen Entlassung aus dem Atomrecht gingim Jahr 2005 die Grundwassersanierung mit Geneh-migung der Bodenschutzbehörde in Betrieb.

3.2 Fall 2

Wie auch im Fall 1 konnte das Gelände nachRückbau und Bodensanierung aus radiologischerSicht freigegeben werden. Hier lagen jedoch mit

3 Schnittstelle Atomrecht zum Bodenschutzrecht

70


über 300 µg/l die Uranbelastungen im Grundwasserdeutlich höher und eine Bewertung der Situationzeigte, dass es ohne eine Sanierung für die nächst-gelegene Grundwassernutzung (Gartenbrunnen inca. 500 m Entfernung) zu einer Überschreitung der10 Mikrosievert pro Person pro Jahr kommen kann.Daher ist in diesem Fall auch aus radiologischerSicht eine Grundwassersanierung erforderlich.

Wie bereits angemerkt, kann das Bodenschutz-recht nicht greifen, solange eine Anlage unter Auf-sicht der Atombehörde steht. In diesem Fall ist dasGrundwasser jedoch auch mit konventionellenSchadstoffen (LHKW und Arsen) verunreinigt. Daderen Sanierung im Verantwortungsbereich der obe-ren Bodenschutzbehörde liegt, wird die gesamteGrundwassersanierung, inklusive Uran, von dieser

geregelt und überwacht. Die Sanierung wurde imJahr 2002 begonnen.

Auch wenn die Grundwassersanierung aus atom-rechtlicher Sicht weiterhin erforderlich ist, konntedas Gelände (mit Ausnahme von 1000 m² für dieWasseraufbereitungsanlage, vgl. Kapitel 5) im Jahr2006 für eine weitere industrielle Nutzung aus demAtomrecht entlassen werden, da durch die laufendeGrundwassersanierung gewährleistet ist, dass eineeffektive Dosis von 10 Mikrosievert auch bei einerabstromigen Nutzung des Grundwassers eingehal-ten wird. Da die Sanierung letztlich jedoch sowohlaus bodenschutz- als auch atomrechtlicher Sichterforderlich ist, erfolgt bei wichtigen Entscheidun-gen eine Abstimmung zwischen den beiden Behör-den.

Im Zuge der Planung der notwendigen Grund-wassersanierungen wurde auch die Definition einesSanierungszielwertes für Uran erforderlich. Auchwenn bekannt ist, dass die chemische Toxizität desUrans relativ hoch ist und der anderer Schwerme-talle wie Blei, Cadmium und Quecksilber ähnelt, lie-gen hierfür bislang keine einheitlichen Beurteilungs-werte wie ein Grenzwert in der Trinkwasserverord-nung oder gar ein Geringfügigkeitsschwellenwertfür das Grundwasser vor. Im Folgenden sind diewichtigsten, in den letzten Jahren weltweit disku-tierten Werte aufgeführt, die sich jedoch vorwie-gend auf Trinkwasser beziehen:

Als Erste setzten 1991 die US-amerikanischeUmweltbehörde EPA (Environmetal ProtectionAgency) sowie auch die kanadische Gesundheitsbe-hörde einen Grenzwert für das Trinkwasser von 20 µg/l Uran fest. Nach weiteren Studien erhöhtedie EPA im Jahr 2000 den Grenzwert jedoch auf 30µg/l. Als Standard für das Grundwasser in Gebietendes Uranbergbaus wurde von der EPA ein Wert von44 µg/l genannt (HLFU 1998). Im Unterschied dazu

empfahl die Weltgesundheitsorganisation (WHO)1998 zunächst einen Richtwert für Uran im Trink-wasser von 2 µg/l, der aufgrund einer neuen Bewer-tung der vorangegangen Untersuchungen im Jahr2004 auf 15 µg/l angehoben wurde (BFR 2004).

Seit 2004 empfiehlt das Umweltbundesamt(UBA) einen lebenslang duldbaren gesundheitlichenLeitwert von 10 µg/l Uran im Trinkwasser und einenMaßnahmewert von 20 µg/l. Der Leitwert ist dabeiwissenschaftlich begründet und bezieht sich alleinauf seine chemische Toxizität. Er bietet allen Bevöl-kerungs- und Altersgruppen, das Säuglingsalter ein-geschlossen, lebenslange gesundheitliche Sicherheitvor möglichen Schädigungen der Niere (DIETER

2008). Ergänzend wurde im Jahr 2006 in der Mine-ral- und Tafelwasserverordnung der Urangehalt fürWässer, die als „geeignet für die Zubereitung vonSäuglingsnahrung“ deklariert sind, auf 2 µg/lbegrenzt. Dieser Wert bezieht sich aber nicht alleinauf die Toxizität, sondern soll dem Verbrauchergenerell geringe Gehalte an Spurenstoffen undMineralien signalisieren (DIETER 2008).

4 Festlegung Sanierungszielwert

Wie vorangehend aufgezeigt, existierten im Jahr2000, d.h. zu dem Zeitpunkt als im Fallbeispiel 2erstmals ein Sanierungszielwert festgelegt werdenmusste, weltweit verschiedene Grenzwerte, die sichjedoch hauptsächlich auf das Trinkwasser bezogen.In Anlehnung an die damals bestehenden Wertesowie unter Berücksichtigung der Erreichbarkeit desSanierungszieles wurde ein Zielwert von 20 µg/lUran im Grundwasser festgelegt. Dieser Wertwurde 2005 auch in dem anderen Sanierungsver-fahren (Fall 1) als Zielwert übernommen. Hierwurde jedoch ergänzend auch eine Frachtbegren-zung eingeführt.

Bei einer heutigen Betrachtung der Situationliegt der Sanierungszielwert von 20 µg/l Uran im

Rahmen der o.a. bekannten Beurteilungswerte. Mitden heutigen Maßstäben würde man evtl. versu-chen, einen Geringfügigkeitsschwellenwert für dasGrundwasser abzuleiten und mit Hilfe dessen einenSanierungszielwert zu definieren. Da jedoch in bei-den Verfahren rechtskräftige Sanierungsbescheidebestehen, in denen der Sanierungszielwert von 20µg/l festgelegt ist, und da dieser Wert auch aus heu-tiger Sicht noch angemessen ist, wird derzeit nichtan eine Änderung dieses Wertes gedacht.

Zum besseren Vergleich sei abschließend nocherwähnt, dass im Hinblick auf die Radiotoxizität desUrans erst Konzentrationen über 60 µg/l für denGesundheitsschutz von Belang sind (DIETER 2008).


71

Wie vorangehend aufgezeigt, ergeben sich dieBesonderheiten der Sanierungen vor allem aus derradiologischen Bedeutung des Urans. Ansonstenunterscheiden sich diese aber nur wenig von ande-ren Sanierungen. Das belastete Grundwasser wirdan verschiedenen Entnahmebrunnen gefördert undüber getrennte Rohrleitungen den Sanierungsanla-gen zugeleitet. Um Feinpartikel abzufiltern, passiertdas Wasser zunächst einen Sandfilter, im Fall 2 wirdes noch angesäuert und durchläuft dann in beidenFällen zwei in Reihe geschaltete Ionenaustauscher,in denen die Uranelimination stattfindet. ImAnschluss wird im Fall 1 das gereinigte Wasser überInfiltrationsbrunnen und seit kurzem über eineRigole wiederversickert. In Fall 2 erfolgt zusätzlicheine Abreinigung der vorhandenen LHKW über eineWasseraktivkohle und danach wird das Wasser in dieKanalisation des umliegenden Werksgeländes einge-leitet. Während der Sanierungen werden dieHydraulik, die Urankonzentrationen im Grundwas-ser sowie im Anlagenzu- und ablauf regelmäßigüberwacht.

Als Besonderheit ist in beiden Fällen die Art derAufbereitung zu nennen. Es gibt verschiedene Ver-

fahren, die prinzipiell geeignet sind, Uran aus demGrundwasser zu eliminieren, wie Aktivkohle,Umkehrosmose, Nanofiltration, Ionentauscher oderauch Fällung durch Eisen(III)-Zugabe. Die bestenErgebnisse zeigen nach heutiger Sicht die Aufberei-tung durch Anionentauscher (DVGW 2008; HERB

2009). Dies ergaben auch vergleichende Tests imZuge der Sanierungsplanung. Die Ionenaustauscherwaren die beste Lösung sowohl im Hinblick auf dieUranelimination als auch aus wirtschaftlicher Sicht(WISUTEC 2004). Somit kommt dieses Verfahren inbeiden Fällen zum Einsatz. Dabei sind die Tauscher-einheiten jeweils mit Absorberharzen gefüllt, aufderen reaktiver Oberfläche Chloridionen gegen diegelösten Uranverbindungen ausgetauscht werden.Die langjährige Sanierung zeigt, dass diese Art derAufbereitung sehr gut funktioniert, so liegen dieAblaufkonzentrationen der Anlagen in der Regeldeutlich unter 2 µg/l Uran.

Da eine Regeneration der Austauscherharzenicht wirtschaftlich ist, werden diese ordnungs -gemäß als radioaktiver Abfall gemäß den Vorgabender Strahlenschutzverordnung entsorgt. Im Fallbei-spiel 2 läuft die Aufbereitungsanlage und damit die

5 Technische Besonderheiten der Uransanierung

72


Entsorgung der Harze jedoch wie bereits im Kapitel3.2 erwähnt noch unter Atomrecht. Dies ist darinbegründet, dass im Grundwasser Uran mit hohenAnreicherungsgraden vorliegt, d.h. Uran mit einemprozentual erhöhten Anteil des spaltbaren Uraniso-tops U235. Der Umgang mit angereichertem Uran,

wie es hier in der Wasseraufbreitungsanlage der Fallist, unterliegt gemäß der dortigen Festlegung demAtomrecht. Im Fall 1 liegen nur geringe Anreiche-rungsgrade vor und damit ist diese Aufbereitungsan-lage nicht nach Atomrecht genehmigungsbedürftig.

Der vorliegende Bericht sollte einen Überblicküber die Besonderheiten einer Uransanierung desGrundwassers aus Sicht der Bodenschutzbehörde lie-fern. Wie in den vorangehenden Kapiteln aufgezeigt,ergeben sich die Besonderheiten aber weniger ausder chemischen Toxizität des Urans und damit dertechnischen Beurteilung der vorliegenden Schäden,sondern vielmehr aus der radiologischen Relevanzdes Urans und damit den geänderten rechtlichenRahmenbedingungen zur Sanierung dieser Schäden.

Als Ausblick sei angemerkt, dass im Fall 1 dieUrankonzentrationen während des Sanierungsbetriebsbereits im Bereich des Sanierungszielwertes liegen.Ein Abschaltversuch zeigte jedoch, dass an zwei vonehemals fünf Sanierungsbrunnen weiterhin Sanie-rungsbedarf besteht und so wurde die Sanierung andiesen Brunnen im April dieses Jahres wieder in Bet -rieb genommen. Aufgrund der vorliegenden Konzen-trationen ist ein Ende der Sanierung jedoch absehbar.

Für den zweiten Schadensfall ist die Entwicklungaufgrund eines anderen Ausgangspotenzials sowieschwieriger Randbedingungen, wie einer dichtenumliegenden Bebauung, der fehlenden Möglichkeiteiner Versickerung, des Vorliegens anderer beglei-tender Schadstoffe sowie zeitweise limitierter För-derraten noch nicht in dem Maße fortgeschritten.Zwischenzeitlich wurde hier jedoch im Vergleichzum Sanierungsbeginn im Jahr 2002 die Anzahl derFörderbrunnen von einem auf mittlerweile sechserhöht und die maximale Förderrate von 5 m³/h auf15 m³/h angehoben. Es ist daher zu hoffen, dassauch in diesem Fall in den nächsten Jahren derSanierungszielwert erreicht werden kann.

Abschließend möchte ich den Betreibern der bei-den Sanierungen für die gute und konstruktiveZusammenarbeit danken.

6 Fazit und Ausblick

BERTSCH (2003): Radionuklide in der Umweltüber wa-chung, Medizin und Technik; Wiesbaden

BFR – Bundesinstitut für Risik obewertung (Hrsg., 2004):Uran in natürlichen Mineral- und anderen, zum Ver-zehr bestimmten Wässern; Berlin

BFR – Bundesinstitut für Risik obewertung (Hrsg., 2007):BfR empfiehlt die Ableitung eines europäischenHöchstwertes für Uran in Trink- und Mineralwas-ser; Berlin

BMU – Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz undReaktorsicherheit (Hrsg., 2001): Novellier ung derStrahlenschutzverordnung – das Konzept der F rei-gabe; Berlin

DIETER, H.; SCHULZ, C. (2008): Uran im Trinkwasser. - Tele-gramm Umwelt + Gesundheit; Infor mation desUmweltbundesamtes 03/2008; Dessau

DVGW – Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfa-ches e.V. (Hrsg., 2008): Trinkwasserversorgung undRadioaktivität, Technische Mitteilung, Hinweis W253; Bonn

HERB, S. (2009): Uranentfernung in der Trinkwasseraufbe-reitung. In: Wasser und Abfall, 4/2009, S. 25 ff.;Wiesbaden

HLFU – Hessische L andesanstalt für Umwelt (1998):Ergänzender Bericht zur Er mittlung des aufgestell-ten Sanierungszielwertes von Uran im Grundwasserauf der Basis einer ökotoxikologischen Bewertungder Chemotoxizität von Uran; Wiesbaden

WISUTEC (2004): Ergebnisbericht, Erarbeitung einertechnologischen Lösung zur Abtrennung von Uranaus Grundwasser; Chemnitz

Literatur:

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Abschlussprogramm kommunale Altlastensanierung –Zukunftsaufgabe Flächenrecycling

MUSTAFA DÖNMEZ

Das Land unterstützt seit 1990 die Kommunenfinanziell bei der Sanierung der kommunalen Altla-sten. Kommunal verursachte Altlasten werden aus-schließlich durch die hierfür verantwortlichen kom-munalen Gebietskörperschaften saniert. In der Alt-lastenstatistik des Landes Hessen sind (zum StichtagSeptember 2008) 7312 Altablagerungen erfasst.Nicht alle Altablagerungen sind sanierungsbedürf-tig. In 179 Fällen wurde der Altlastverdacht und bei37 Flächen die Altlast aufgehoben. Die erheblichenBemühungen insbesondere der letzten fünfzehnJahre ergeben 714 abgeschlossene Sanierungsmaß-nahmen, davon entfallen 81 auf Altablagerungen,516 auf Altstandorte und 117 auf schädliche Boden-

veränderungen. Bis zum Stichtag September 2008sind bei 52 Altablagerungen, 255 Altstandorten und405 Schädlichen Bodenveränderungen Sanierungs-maßnahmen eingeleitet worden. Die Daten werdenin der vom Hessischen Landesamt für Umwelt undGeologie (HLUG) geführten Altflächendatei aktuellgesammelt und bei Bedarf zur Verfügung gestelltbzw. bei Planungs- und Gestattungsverfahren einge-bracht. Erfasst wurden im Wesentlichen ehemaligeDeponien (Altablagerungen), wovon die bekannte-sten der inzwischen gesicherte “Monte Scherbe-lino“ in Frankfurt am Main und die in Sanierungbefindliche Deponie Grix in Offenbach sind.

1 Allgemeines

Die finanziellen Aufwendungen für die Erkun-dung, Untersuchung und Sicherung/Sanierung sol-cher Altlasten sind sehr hoch und überforderndamit oft die Finanzkraft der sanierungsverantwort-lichen Gemeinden. Aus diesem Grund werden dieseMaßnahmen in Höhe von i.d.R. 70 bis zu 90 v.H.aus dem kommunalen Finanzausgleich und der „Alt-lastenfinanzierungsumlage“ finanziert. Erstuntersu-chungen wurden bis zu einem Betrag von15000 E

zu 100 v.H. gefördert. Die zweckgebundene Altla-stenfinanzierungsumlage wird nach § 14 HessischesAltlasten- und Bodenschutzgesetz ( HAltBodSchG)durch das Land jährlich von den kommunalen Ent-sorgungspflichten erhoben. Die Höhe der Umlagewurde von HMULV im Einvernehmen mit demMinisterium der Finanzen und dem Ministeriumdes Innern und für Sport und im Benehmen mit denkommunalen Spitzenverbänden festgelegt.

2 Kommunale Altlastensanierung, Verfahren bis Ende 2006

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Die Politik der hessischen Landesregierung zieltdarauf hin, dass die Sanierung von kommunalen,gewerblichen und Rüstungsaltlasten sowie von Indu-striebrachen zügig voranschreitet. Auf diese Weisewerden Impulse für städtebauliche Entwicklungengegeben, Investitionshemmnisse beseitigt und derGesundheits- und Umweltschutz verbessert.Zugleich kann damit der Verbrauch an Freiflächenfür Verkehrs- und Siedlungszwecke vermindert undso ein Beitrag zur Umsetzung der Nationalen Nach-haltigkeitsstrategie der Bundesregierung geleistetwerden. Bei der Mittelbereitstellung für die Altla-stensanierung hat Hessen bereits in den letzten Jah-ren eine Spitzenstellung unter den westdeutschenLändern eingenommen. Mit dem o. g. Abschlusspro-gramm hat die Landesregierung den Kommunennochmals finanzielle Anreize gegeben, ihre Altlastenzügig zu untersuchen und sie – sofern erforderlich –zu sanieren. Im Haushalt 2007 wurden hierfür erst-malig Verpflichtungsermächtigungen in Höhe von 50Mio. E zur Verfügung gestellt.

Ziel ist es, dass die kommunalen Altlasten biszum Jahr 2015 nahezu vollständig beseitigt werden.Daher sind für die Voranmeldung der Vorhaben, denAbschluss der Untersuchungen und für die Antrag-stellung Fristen vorgesehen worden. Kommunen, diedennoch nicht handeln, müssen mit ordnungsrechtli-chen Maßnahmen nach dem Bundesbodenschutzge-setz rechnen und erhalten keine Förderung.

Im Rahmen des Abschlussprogramms können diezuwendungsfähigen Ausgaben von Sanierungsvorha-

ben vollständig durch Darlehen vorfinanziert wer-den. Vom Land sollen eine Zinsvergünstigung von 1Prozentpunkt und Tilgungsanteile zu den zuwen-dungsfähigen Ausgaben von 60–80 % (je nach finan-zieller Leistungsfähigkeit der Gemeinde) übernom-men werden. Es soll für den Regelfall eine 10 jäh-rige Laufzeit der Darlehen vorgesehen werden. DieAbwicklung der Finanzierungsverträge wird durchdie LTH übernommen. Die Zins- und Tilgungsan-teile sollen vom Land unmittelbar an die LTHgezahlt werden; daher sind in Höhe des Landesan-teiles keine Kreditermächtigungen in den kommuna-len Haushaltssatzungen erforderlich. Für Untersu-chungen werden nicht rückzahlbare Zuweisungenim Wege der Festbetragsfinanzierung in Höhe derbisherigen Fördersätze gewährt.

Kommunen, die am Programm teilnehmenwollten, mussten bis zum 31.09.2007 eine Voran-meldung einreichen, d.h. bis zu diesem Zeitpunktwaren die Kommunen angehalten zu erklären,dass sie bestimmte Altlasten untersuchen (sofernnoch erforderlich) und (ggf.) sanieren wollen.Nach diesem Termin ist eine Aufnahme in dasAbschlussprogramm nicht möglich. Ausnahmenbilden nur Projektanträge, die aus von der Kom-mune nicht allein zu verantwortenden Gründenverspätet eingereicht werden.

Im Rahmen der Umsetzung des Abschlusspro-gramms sind über 1700 Anträge bei den Regie-rungspräsidien eingegangen. Diese müssen dortzügig bewertet und entsprechende Schritte (Erstun-

3 Verfahren ab 2007 „Abschlussprogramm kommunale Altlastensanierung“

Das HMULV hat diese Mittel verwaltet. DieZuwendungen richteten sich nach dem jährlich auf-zustellenden Sanierungsplan und der Altlastenfinan-zierungsrichtlinie. Oblag die Sanierungspflicht einerganz oder teilweise im kommunalen Eigentum ste-hende Kapitalgesellschaft, konnten die Mittel derKommune, die Anteile an der Gesellschaft hält, zurWeiterleitung bewilligt werden. Voraussetzungenhierfür waren, dass die Altlast als Folge der früheren

Aufgabenerfüllung der Gebietskörperschaft entstan-den ist und das zu sanierende Grundstück mindes -tens seit 1990 im Eigentum des Sanierungspflichti-gen steht.

Seit 1992 bis einschließlich 2008 wurden fürdie Sanierung der kommunalen Altlasten Mittel inHöhe von rund 150 Mio. E zur Verfügung gestellt.

tersuchung, Detailuntersuchung, Sanierungspla-nung und Sanierung) eingeleitet werden. Evtl. nocherforderliche Erstuntersuchungen sollten bis jetztabgeschlossen werden, so dass Finanzierungshilfe-anträge für Sanierungsvorhaben spätestens bis zum31.12.2010 auf der Basis eines genehmigten Sanie-rungsplans zu stellen wären. Bewilligungen werdenletztmalig in 2011 gewährt werden.

Förderanträge auf Gewährung von Finanzie-rungen im Haushaltsjahr 2009 sind bis zum31.06. 2009 zu stellen. Für die Anträge und Vor-anmeldungen sind die Antragsmuster zu verwen-den, die auch mit ergänzenden Hinweisen imInternet eingestellt wurden. Sie sind beim jeweils

örtlich zuständigen Regierungspräsidium einzurei-chen.

Dieses neue „Abschlussprogramm“ wurde imVorfeld der Einführung mit den kommunalen Spit-zenverbänden erörtert und deren Anregungen zumgrößten Teil übernommen.

Zur Zeit wird in der Fachabteilung über die Mög-lichkeit (Abwägung der Chancen und Risiken) einerErweiterung der Fördermöglichkeit des Flächenre-cyclings für kommunale Altlasten, die nicht kommu-nal verursacht sind, sich aber im kommunalenBesitz befinden, diskutiert.

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Nach allgemeiner Definition ist Flächenrecycling„die nutzungsbezogene Wiedereingliederung sol-cher Grundstücke in den Wirtschafts- und Natur-kreislauf, die ihre bisherige Funktion und Nutzungverloren haben ... mittels planerischer, umwelttech-nischer und wirtschaftspolitischer Maßnahmen”.Beispiele sind stillgelegte Industrie- und Gewerbe-betriebe und Militärliegenschaften. Soll z.B. neuerWohn- und Gewerberaum geschaffen werden, sostellen Gewerbe- und Industriebrachen eine wich-tige Alternative zum Bauen auf der „grünen Wiese”dar, um den Zuwachs an Siedlungs- und Verkehrsflä-chen zu reduzieren. Die Revitalisierung der Brachenwird von einer ganzen Reihe von Faktoren beein-flusst. Zu nennen sind hier:

• Städtebauliche, • ökologische, • sozialpolitische und• wirtschaftliche Aspekte

Dabei beginnt Flächenrecycling mit der Baureif-machung und endet mit der erfolgreichen Vermark-

tung der Fläche. Bei Flächenrecyclingprojektenstellt sich die Frage, in wie weit vorhandene Altla-sten ein objektives Hemmnis bzw. Hindernis für dieFlächenentwicklung darstellen. Sicherlich beeinflus-sen ökonomische Aspekte tiefgreifend die Realisie-rung von Flächenrecyclingmaßnahmen. Altlasten-probleme schrecken, so die gängige Meinung, in derRegel potentielle Investoren eher ab. Aber welcheRolle spielen die Untergrundverunreinigungen tat-sächlich bei der Baureifmachung und der Suchenach einem geeigneten Investor. Diese Aufgabenwerden wir in den nächsten Jahren verstärkt anneh-men. Die bisherigen Erfahrungen in Hessen habengezeigt, dass solche Standorte nicht selten zuattraktiven Gewerbe- oder Wohngebieten entwickeltwerden können.

Im Rahmen der Nachhaltigkeitsstrategie der Hessischen Landesregierung wurde das Themaangemeldet.

4 Zukunftsaufgabe Flächenrecycling

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Feuerwehreinsätze mit Biodiesel-Leckagen– Erfahrungen der Werkfeuerwehr –

THORSTEN WENDERHOLD

Grundsätzlich ist das Aufnehmen von ausgelaufe-nen Flüssigkeiten auf öffentlichen Verkehrs- oder son-stigen Flächen nur dann Aufgabe der Einsatzkräfteder Feuerwehren, wenn dies der unmittelbarenGefahrenabwehr dient. Dies ist z. B. bei Unfallgefahr,Umweltgefährdung, gefährlichen Stoffen oder beiExplosionsgefahr der Fall. In der Regel erfolgt eineAbsprache mit den vor Ort tätigen Institutionen, wiez. B. Polizei, Feuerwehr und Straßenmeisterei. Inner-halb des Industrieparks Kalle-Albert in Wiesbadenwerden die Abarbeitung solcher Einsatzsituationenund die weitere Organisation von Folgemaßnahmenvom Einsatzleiter der Werkfeuerwehr durchgeführt.Auch hier werden eigene Fachabteilungen und beiBedarf externe Fachfirmen beteiligt.

Noch nicht sehr viele Feuerwehren habenumfangreiche Erfahrungen mit Biodiesel sammelnkönnen. Die Reaktionen nach abgeschlossenen Ein-sätzen sind häufig jedoch die gleichen; Biodiesel giltals schwerer entfernbar als andere Kraftstoffe underfordert spezielles Material und Gerät. Die betrof-fene Verkehrsfläche weist, teilweise auch nach Rei-nigungsmaßnahmen, durch fehlende Griffigkeit sehrgroßes Gefahrenpotential auf.

Neben Besen und speziellem Bindemittel kön-nen je nach Einsatzart auch Kehr- und Reinigungs-maschinen, Heißwasser oder Hochdruckdampf zurabschließenden Straßenbelagsreinigung erforderlichwerden.

1 Einleitung

Hauptaspekte bei der Aufnahme von Flüssigkei-ten wie z.B. Mineralöl oder Biokraftstoff sind dieEigenschaften des zu bindenden Stoffes, die Eig-nung des Bindemittels, die Wirkung des Stoffes auf

das Bindemittel, der personelle Aufwand in Abhän-gigkeit der ausgelaufenen Menge und betroffenenFläche sowie die spätere Verfüllung in Gebinde unddie Entsorgung des kontaminierten Bindemittels.

2 Eignungen von Bindemitteln

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Biodiesel, chemisch auch Pflanzen- oder Rapsöl-methylester, stellt hohe Anforderungen an Binde-mittel und Einsatzkräfte. Als Rohstoff dient vorwie-gend Pflanzenöl, hier hauptsächlich Rapsöl. WeitereRohstoffe können auch Altspeise- oder Tierfettesein. Derzeit beträgt der Anteil an Biodiesel im nor-malen Dieselkraftstoff etwa 5–10 %. Biodiesel kannbis etwa 20 % Rapsöl enthalten und wird dann alsB20 bezeichnet. Reiner Biodiesel trägt die Bezeich-nung B100. Biodiesel ist ähnlich wie Bremsflüssig-keit hygroskopisch und wirkt auf manche Oberflä-

chen wie ein Lösungsmittel, z.B. auch auf Lacke,Gummi und Kunststoffe. Betroffen sein könnensomit also Dichtungen und Schlauchleitungen inFahrzeugen, aber auch Fugenmaterial von Straßen-belägen. Nicht selten sind betroffene Verkehrsflä-chen ähnlich beschädigt wie bei ausgelaufenen Che-mikalien. Biodiesel ist schwach wassergefährdend(WGK 1) und weist einen Flammpunkt von etwa160–180°C auf. Dadurch stellt er kein Gefahrgutdar. Die Umweltverträglichkeit ist unter Fachleutenumstritten.

3 Besonderheiten von Biodiesel

Weiterhin müssen in den meisten Bundeslän-dern entsprechende Prüfzeugnisse vorliegen, damitein Bindemittel im öffentlichen Verkehrsraum einge-setzt werden darf.

Feuerwehren haben darauf zu achten, dass dasBindemittel den Zusatz „R“ aufweist. Nur diese kön-

nen unter normalen Umständen die Rutschfestigkeitdes Fahrbahnbelages wieder herstellen. Fragen wäh-rend eines Einsatzes können u.U. durch einen Che-mie-Fachberater oder durch das Transport-Unfall-Informationssystem (TUIS) beantwortet werden.Beide Quellen stehen in der Regel telefonisch oderauch vor Ort zur Verfügung.

Die Bewältigung eines Einsatzes mit ausgetrete-nem Biodiesel-Kraftstoff stellt Einsatzkräfte immerwieder vor Probleme. Allgemeine Handlungsrichtli-nien für Feuerwehren existieren derzeit nicht. VieleBindemittel sind laut Hersteller „Biodiesel tauglich“und sind letztendlich im Einsatz nicht so leistungs-fähig, wie man es erwarten kann.

Einsätze an einer Biodiesel-Anlage am Standortin Wiesbaden stellten auch die WerkfeuerwehrInfraServ Wiesbaden bereits in den Jahren 2001und 2002 immer wieder vor Probleme, da auslau-fender Stoff nicht in ausreichender Menge und inausreichend kurzem Zeitraum aufgenommen wer-den konnte. Im öffentlichen Verkehrsbereich trafman diese Kraftstoffart damals noch eher selten bis

gar nicht an. Bindemittelhersteller hatten ihre Pro-dukte, häufig bis heute, noch nicht umgestellt.Auch viele heute vorhandene Bindemittel verklum-pen zwar mit dem Biokraftstoff, nehmen aber keinenennenswerte Stoffmenge auf. Durch Verklebungenwerden Abkehren und Aufnehmen extremerschwert. Große Mengen Bindemittel und hoherPersonal-/Kraftaufwand sind nötig, um Erfolge zuerzielen. Auch Kehr- und Reinigungsmaschinen brin-gen teilweise neben Maschinenschäden wenig biskein Fortkommen an der Einsatzstelle. Verfügbareund sehr spezielle Reinigungsmaschinen mit Rund-um-die-Uhr-Notruf stehen nicht immer schnell zurVerfügung und kommen erst zur Aufnahme der letz-ten Schicht Bindemittel und zur Endreinigung derStraße zum Einsatz.

4 Erfahrungen der Werkfeuerwehr InfraServ Wiesbaden in der Einsatzab-wicklung

Der Hauptanteil des ausgelaufenen Stoffes muss vorher per Hand entfernt werden. Bei länge-rer Verweildauer des Biodiesels auf der Verkehrs -fläche wird diese sehr stark angegriffen, da der Bio-diesel sehr schnell in die Porenstruktur der Ober -fläche eindringt. Hier lässt sich ein „Weichmacher -effekt“ feststellen. Auch Fugenmaterial wird häufigbeschädigt. Nach vielen Tests und Versuchen war esuns möglich ein Bindemittel zu ermitteln, welchesden Anforderungen eines Biodiesel-Einsatzes inhohem Maße gewachsen ist (Produktinformationsiehe nächstes Kapitel). Aufgrund räumlicher Nähezwischen Bindemittelhersteller und der Werkfeuer-wehr InfraServ Wiesbaden waren wir bereits in derErprobungsphase beteiligt und konnten unser Ein-satz-Know-how einfließen lassen. Dieses Bindemit-tel weist ein sehr hohes Aufnahme- und Bindungs-vermögen gegenüber Biodieselkraftstoff, aber auchgegenüber anderen Kraftstoffen auf.

Die Handhabung des mit einem Stoff kontami-nierten Bindemittels lässt sich mit gut bis sehr gut

beschreiben. Eine Nachreinigung der Straßenober-fläche nach Aufnahme des Kraftstoff-/Bindemittelge-misches ist nachweislich häufig nicht mehr nötig.Die körperliche Belastung der Einsatzkräfte redu-ziert sich erheblich. Durch das Bindemittel notwen-dige Schutzmaßnahmen und das Tragen von Schutz-kleidung werden vom Hersteller empfohlen, jedochnicht als zwingend notwendig erachtet, da durchdie Konsistenz als geschreddertes Baumwolle/Zell-stoffmaterial keine Staubbildung auftritt.

Die Testphase bei der Werkfeuerwehr betrugüber ein Jahr und wurde nach jedem Einsatz ent-sprechend verwendbar dokumentiert. Berücksich-tigt wurden bei unserer Dokumentation der ausge-tretene Stoff, Untergrund, betroffene Fläche, Auf-tragsdicke, Umgebungstemperatur, Aufnehmungs-art, Aufsaugzeit, Zersetzung des Bindemittels unddie Witterung.

S e m i n a r A l t l a s t e n 2 0 0 9 : T . W E N D E R H O L D

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Das hier zu nennende Bindemittel basiert aufnachwachsenden Rohstoffen (Baumwolle 30% undZellstoff 70%) und war ursprünglich bzw. ist bisheute als Schwammtuch für den Haushaltsbereichbekannt. Der Weg zum Bindemittel führte über ver-schiedene Verwendungsstationen schließlich ingeschreddeter Form zum heutigen Ölbinder. DerZellstoff, genauer regenerierte Zellulose, entstehtaus verschiedenen Holzfasern. Das Herstellungsver-fahren wirkt sich wesentlich weniger negativ aufden Treibhauseffekt aus als die Herstellung syntheti-scher Fasern. Während des Herstellungsprozesseswerden Salze in Produktmasse eingeknetet und spä-ter wieder ausgewaschen. Durch die so entstehen-den Hohlräume im Schwammtuchmaterial entstehtein sehr großes Verhältnis von Oberfläche zuMasse. Das Bindemittel kann aufzunehmendeStoffe schnell in die Poren einleiten und die Flüssig-keit sicher speichern. Durch das Verhalten des Bin-

demittels reduzieren sich Zeitaufwand, Belastungder Einsatzkräfte sowie Transportaufwand. Beigeringem Eigengewicht und hohem Absorptionsver-mögen verringern sich zusätzlich die Entsorgungs-kosten. 1 kg Ölbinder Fluisorb III R bindet z. B. 5,6Liter Heizöl oder 6,5 Liter Biodiesel. Fluisorb III Rist durch Materialprüfanstalten und anerkannte For-schungs- und Untersuchungsgesellschaften geprüft,beispielsweise nach „Anforderungen an Ölbinder“,„Lebensmittelrechtliche Unbedenklichkeit“ und„Verrottung“. Weitere verwertbare Versuchsreihenwurden durchgeführt, z. B. hinsichtlich Aufnahme-vermögen Biodiesel, Dieselkraftstoff und Kerosin.

Das Ölbindemittel verrottet nach 24 Wochenrückstandfrei, was sich bei Verwehungen von nichtkontaminiertem Bindemittel an der Einsatzstellewiederum positiv auf die Umwelt auswirkt.

5 Bindemittel der Werkfeuerwehr InfraServ Wiesbaden, u. a. „Fluisorb III R“

S e m i n a r A l t l a s t e n 2 0 0 9 : B . S P R Ü S S E L

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Arbeitsschutz im Altlastenbereich, Erfahrungen im Stadtstaat Hamburg

BRIGITTE SPRÜSSEL

In Hamburg hat es in den letzten 20 Jahren eineVielzahl von Altlastensanierungen gegeben – ange-fangen von der Mülldeponie Georgswerder übereine ehemalige Pflanzenschutzmittelfabrik bis hinzu Gaswerksstandorten. Langjährige Erfahrungen imBereich der Altlastensanierungen und Arbeiten aufkontaminierten Standorten bestätigen, wie sinnvolldie rechtlichen Anforderungen an den Arbeitneh-merschutz bei Sanierungen sind.

Das Wichtigste erscheint mir, den Arbeitsschutzvon vorneherein bei allen Schritten der Planung ein-zubeziehen. Stufen Sie schon bei der Ermittlungder Gefahrstoffe diese nicht nur nach LAGA ein, umdie Entsorgungswege zu planen, sondern untersu-chen Sie ggf. auf Grund historischer Recherche aufweitere Stoffe. Z. B. berücksichtigen Sie bei Alt-standorten von Chemischen Reinigungen, dass Per-chlorethylen im Boden mikrobiell abgebaut wird,wobei sich u.a. Vinylchlorid bildet. Darauf müssenSie Ihre Boden- und Grundwasserproben untersu-chen. Vinylchlorid ist krebserzeugend und sehrleicht flüchtig und stellt bei der Sanierung ein spe-zielles Problem dar.

Bei der Beurteilung der Gefährdung berücksich-tigen Sie die Gefahrstoffeigenschaften und ihre phy-sikalischen, toxischen, biologischen und allergiesie-renden Wirkungen. Daneben beziehen Sie die

räumlichen Gegebenheiten und die speziellenSanierungsanforderungen ein.

Ihr Grundsatz muss lauten: Ich verhindere oderminimiere mindestens die Freisetzung von Gefahr-stoffen oder biologischen Arbeitsstoffen. Entspre-chend wählen Sie die Arbeitsverfahren aus. Bei sehrflüchtigen Stoffen im Boden kommt es darauf an,kleinräumig zu arbeiten, damit die Gefahrstoffe z.B.wirksam abgesaugt werden können. Z.B. kann stattmit großen Baggerschaufeln mit geschlossenen Grei-fern direkt in Container verladen werden. AuchBohrverfahren können zur Sanierung eingesetztwerden, damit Gefahrstoffe weniger ausgasen.

Wenn Sie die Arbeitsschutzmaßnahmen festle-gen, beachten Sie das TOP-Prinzip: Technische undorganisatorische Maßnahmen haben Vorrang vordem Einsatz von persönlichen Schutzausrüstungenwie z.B. Atemsschutz.

Zu den technischen und baulichen Maßnahmenzählen u.a. Baumaschinen, deren Fahrerkabine miteiner Anlage zur Atemluftversorgung ausgerüstet istentsprechend Berufsgenossenschaftlicher Informa-tion (BGI 581). Geschlossene Umzäunung und eineSchwarz-Weiß-Anlage verstehen sich von selbst.Wenn Explosionsgefahr besteht, können z.B. in Bau-gruben Bewetterungsanlagen notwendig werden.

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Zur Staubbekämpfung muss das Material befeuchtetwerden. Besonders wirksam sind Berieselungsanla-gen oder Sprühnebel.

Der Organisation auf der Baustelle kommt einewichtige Rolle zu. Die saubere Trennung vonSchwarz/Weiß- und evtl. Graubereichen z.B. für dieVerladung kann nur bei klarer Festlegung von Anfangan funktionieren. Dazu muss der Koordinator, ggf.der Bauleiter alle Beteiligten vor Beginn der Maß-nahme unterweisen. Inhalt der Unterweisungen sindmindestens die Betriebsanweisungen, die neben denstofflichen Gefährdungen vor allem die Vorgehens-weise beschreiben sollen, wie die Mitarbeiter in deneinzelnen Tätigkeitsbereichen geschützt werden undsich verhalten müssen. Das bedeutet, dass Sie für dieeinzelnen Tätigkeitsbereiche verschiedene Betriebs-anweisungen erstellen müssen. Erfahrungsgemäßwerden dabei leicht die LKW-Fahrer vergessen.

Legen Sie besondere Sorgfalt auf die Auswahlnotwendiger persönlicher Schutzausrüstungen.Schutzanzüge sollen möglichst atmungsaktiv sein.Wenn sie aber gegen Flüssigkeiten oder spezielleChemikalien schützen sollen, kann das leicht zuLasten der Atmungsaktivität gehen. Ist Atemschutznicht zu vermeiden, müssen Sie berücksichtigen,dass die Tragezeit begrenzt ist. Die maximale Trage-dauer bis zu einer Pause von mindestens einer hal-ben Stunde hängt von der Art des Atemschutzes,der Schutzkleidung, der Arbeitsschwere und denklimatischen Bedingungen ab. Achten Sie bei derAuswahl von Atemschutz darauf, keine unnötigenFilter vorzusehen, wenn das Gefahrstoffspektrumbekannt ist. Gebläse unterstützte Atemschutzgerätesetzen den Atemwiderstand herab und erleichterndiese ohnehin schweren Arbeitsbedingungen.

Alle Maßnahmen, die dem Arbeitsschutz auf derSanierungsbaustelle dienen, müssen Sie in einemArbeits- und Sicherheitsplan beschreiben. Je klarerSie Ihre Maßnahmen vorgeben, desto qualifizierterund realistischer kann die ausführende Firma ihrAngebot gestalten.

Zur Vorbereitung der Sanierung fehlt jetzt nochein Messkonzept zur Kontrolle, dass die geplanten

und durchgeführten Maßnahmen auch tatsächlichausreichenden Schutz für die Mitarbeiter bieten.

Die beste Planung nützt allerdings wenig, wenndie Maßnahmen nicht umgesetzt werden. Gründedafür sind sehr oft viel zu enge Terminplanung, aberauch Unverständnis oder Unkenntnis bei fehlenderUnterweisung. Hier kommt dem Koordinator (nachBerufsgenossenschaftlicher Regel BGR 128 „Konta-minierte Bereiche“) eine entscheidende Rolle zu,denn er hat Weisungsbefugnis bezüglich der Arbeit-schutzmaßnahmen für alle auf der SanierungsflächeTätigen. Die fehlende oder halbherzige Unterwei-sung führt leicht zu typischen Fehlern, die wirimmer wieder erleben und die ggf. teure Investitio-nen zum Schutz der Mitarbeiter unwirksammachen. Z. B. gibt es oft keine klaren Regelungenzum Ein- und Ausstieg in die Baumaschinen. Wennim Schwarzbereich – auch nur kurzfristig – ausge-stiegen wird, ist die Verschleppung in die Fahrer -kabine vorprogrammiert. Dann nützt auch die gefil-terte Zuluft nicht, die Atemluft für den Fahrergefahrstofffrei zu halten. Auch die klare Trennungvon Schwarz- und Weißbereich in der Schwarz-Weiß-Anlage scheint nicht leicht zu sein. Wenn Sie sichden Sinn der Trennung einmal grundsätzlich klarma-chen, Ihren Mitarbeitern vermitteln und vor allemals Vorgesetzte sich selbst daran halten, können Siedie meisten Anwendungsfehler von Schutzeinrich-tungen vermeiden.

Auswahl von Vorschriften und Regeln:

1Technische Regeln Gefahrstoffe, TRGS 524„Sanierung und Arbeiten in kontaminiertenBereichen“

2Berufsgenossenschaftliche Regeln, BGR 128„Kontaminierte Bereiche“

3BGR 189 „Einsatz von Schutzkleidung“4BGR 190 „Benutzung von Atemschutz“5BGR 195 „Einsatz von Schutzhandschuhen“6Berufsgenossenschaftliche Information 7BGI 581 „ Fahrerkabinen mit Anlagen zur Atem-

luftversorgung auf Erdbaumaschinen und Spezi-almaschinen des Tiefbaus“ .

S e m i n a r A l t l a s t e n 2 0 0 9 : J . M E S C H & T . S C H M I D T - M O D R O W

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Verfahren des Spezialtiefbaus in der Altlastensanierung: Chancen und Zukunftsmöglichkeiten

JOHANN MESCH & THOMAS SCHMIDT-MODROW

Spezialtiefbaumethoden sind als Hilfsgewerkebei den klassischen Verfahren der Altlastensanie-rung schon lange bekannt. Richtig interessant aberwird die Verwendung von Bohrgeräten oder Injek -tionsanlagen, wenn sie – und das ist die wirklicheInnovation – für konkrete Lösungen eingesetzt wer-den. So wird bei BAUER der Einsatz von erprobtenVerfahren des Spezialtiefbaus und ihre Modifikatio-nen für die Altlastensanierung immer wieder

geprüft und weiterentwickelt. Diese Verfahren stel-len unter spezifischen Bedingungen sehr häufig dietechnisch ideale Lösung dar und erweisen sich auchunter schwierigsten Randbedingungen als noch sehrkostengünstig. Das gilt sowohl für Sicherungs- alsauch für Sanierungstechniken. Aus der mittlerweilegroßen Zahl von zur Verfügung stehenden Verfahrenwerden im Folgenden fünf verschiedene anhand vonkonkreten Baustellen-Berichten vorgestellt.

Zusammenfassung

Ob man nun die Schlagworte „Innovationen“und „Synergie-Effekte“ bemüht – es geht darum,bewährte Verfahren in neuen Bereichen anzuwen-den. Ein Beispiel dafür ist der Einsatz von Verfahrendes Spezialtiefbaus in der Altlastensanierung. Zwartauchen auch schon bei den klassischen Methodender Altlastenbearbeitung – Bodenaushub und Ent-sorgung oder „Pump and Treat“-Systeme bei derBehandlung von Grundwasser – verschiedene Spezi-altiefbaumethoden als Hilfsgewerke auf: zum Bei-spiel, wenn Spundwände Schadensherde für denAushub temporär eingrenzen oder im Bereich Was-ser bei der „Topfbewirtschaftung“ Dichtwände zurSchadenseinkapselung hergestellt werden. Dabeiwird sowohl bei der Sicherung als auch bei der

Sanierung von Altlasten die Wahl der jeweiligenTechnik maßgeblich von den lokalen Bedingungenbestimmt.

Trotz schwierigster Randbedingungen – zum Bei-spiel knapper Arbeitsraum oder bestimmte geologi-sche oder hydrologische Verhältnisse – stellen dieVerfahren des Spezialtiefbaus oftmals eine kosten-günstige Alternative dar oder machen eine Sanie-rung überhaupt erst möglich. Folgerichtig nimmtdie BAUER Umwelt GmbH (BMU), als Unterneh-men der BAUER Gruppe und somit im Konzern engmit der BAUER Spezialtiefbau GmbH verbunden,einem der weltweit innovativsten Spezialtiefbau-Unternehmen, immer wieder die Möglichkeit wahr,

1 Einleitung

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Elemente des Spezialtiefbaus in der Umwelttechnikanzuwenden. Für die gerätetechnische Seite kanndabei die Unterstützung der BAUER MaschinenGmbH in Anspruch genommen werden. Somit kanndie BAUER Umwelt GmbH bei der Abwicklung vonUmwelttechnikprojekten auf ihr in zwei Jahrzehn-ten erworbenes Know-how und beim Umgang mitgroßen und komplizierten Baustellen auf die Erfah-rung in der Anwendung von bewährten Spezialtief-bau-Techniken verweisen.

Folgende Verfahren aus dem Spezialtiefbau wer-den bei Kontaminationen in den Medien Grundwas-ser, Bodenluft und Boden angewendet:a.) Sicherungstechniken:

– Vertikale Dichtwände (z.B. Schmalwand, Spundwand, Schlitzdicht-wand, Mixed-in-Place (MIP)-Wand, Bohrpfahl-wand, Hochdruckinjektionswand, sowiederen Kombinationen)

– vollflächige Immobilisierungen (z.B. MIP, CSV, diverse Injektionsmethoden)

– horizontale Basisdichtungssysteme (z.B. diverse Injektionssohlen)

b.) Sanierungstechniken: – In-situ-Verfahren

(z.B. Reaktive Wand, Drainagewand, Funneland Gate System)

– Ex-situ-Verfahren (z.B. Hot Spot-Austauschbohrungen, In-situ-Konditionierung durch MIP für anschließen-den Aushub, Einsatz verschiedenster Verbau-verfahren zur Erstellung von kompletten Bau-gruben bei Sanierungsaushub)

Spezialtiefbauverfahren sind in der Umwelttech-nik in der Regel „maßgeschneiderte Lösungen“. Des-halb sollen im Weiteren einige besonders interes-sante Verfahren an Hand konkreter Baustellengezeigt werden. Diese haben sich bei den verschie-denen Sanierungsprojekten in ihrer Machbarkeitund Zuverlässigkeit vor allem von der Kostenseiteher als äußerst wettbewerbsfähig gegenüber ande-ren Varianten durchgesetzt:• Immobilisierung mittels Niederdruckinjektion• Immobilisierung mittels Hochdruckinjektion• Passive Wasserreinigung / Funnel and Gate

System (Gate: wasserdurchlässige Bohrpfahl-wand)

• Passive Wasserreinigung / Drain and Gate System(Gate: Spundwandkasten/Aktivkohlefilter)

• Austauschbohrungen

Immer dort, wo es sich bei der Sicherung einerAltlast um räumlich schwer zugängliche Bereichehandelt – zum Beispiel unterhalb von Bauwerken –sind Injektionen des Bodens oft die einzige Mög-lichkeit einer Sicherung. Im Folgenden werden zweiVerfahren anhand von Projekten vorgestellt.

Eine ehemalige Industriehalle am Niederrhein,die in der Bausubstanz wie auch im Untergrund mitCyaniden kontaminiert war, sollte einer neuen Nut-zung zugeführt werden. Dazu war eine Gesamt -sanierung nötig. Diese setzte sich aus der Sanierungder Gebäudesubstanz und einer Immobilisierung

des kontaminierten Bodenkörpers unter demGebäude zusammen.

Die Hauptkontamination bestand aus Cyanid-Belastungen in der Auffüllung unterhalb der Funda-mente. Dieses Material wurde beim Bau der terras-senförmig angelegten Halle im letzten Jahrhundertzur Hinterfüllung eingebracht. Man nimmt an, dasses sich hierbei um Rückstände aus Gaswerken derUmgebung handelte. An Cyanid-Belastungen wur-den in der Bausubstanz bis zu 74 000 mg/kg und imBoden bis zu 4 960 µg/l im Eluat nachgewiesen.Durch das regelmäßige Hochwasser des vorbeiflie-

2 Immobilisierung mittels Niederdruckinjektion – am Beispiel des Sanierungs-projektes einer ehemaligen Industriehalle am Niederrhein

ßenden Rheins wurden die leichtfreisetzbaren Cyanide aus der kon-taminierten Auffüllung unter demGebäude in die Bausubstanz undauch in den Rhein abgegeben.

Um die Cyanidverbindungen(Berliner Blau) im Untergrund zusichern, wurde eine Immobilisie-rung des Bodenkörpers vorgenom-men, ein Volumen von ca. 1200m³. Die dazu ausgeführte Nieder -druck injektion wurde aufgrunddes als gut injizierbar einge stuftenUntergrunds mittels Feinstzementdurch 158 verrohrte Bohrungen(Bohrdurchmesser 180 mm) miteiner Gesamtlänge von 826 m realisiert. Für die Arbeiten imGebäude bei einer maximalenArbeitshöhe von nur 2,75 mwurde ein Kleinbohr gerät mit Elek-troantrieb eingesetzt.

Zur Injektion wurden tiefenge-staffelte Lanzen mit Fußventilen in die Injektionsbohrungen ein -gestellt. Die gewählte Rezepturwurde mittels einer computer -gesteuerten Injektionsanlage mitRaten von 4–6 l pro Minute undeinem Druck von 1–20 bar ver-presst. Insgesamt wurden ca.350 000 l Suspension verarbeitet.

Um das Verfahren anwenden zu können, warenumfangreiche Maßnahmen der Qualitätssicherungnötig. Neben den organisatorischen, technischenund persönlichen Schutzmaßnahmen – z.B. stän-dige Anwesenheit eines SIGE-Koordinators, strikteSchwarz-Weiß-Trennung der Schutzbereiche,Schutzkleidung – wurde auch besonderer Wert aufden Emissionsschutz wegen der starken Staubent-wicklung gelegt. So wurden bei Arbeiten imGebäude ständig Bewetterungsmaßnahmen durch-geführt.

Die Immobilisierungsarbeiten wurden durcheine sehr exakte Ausführungsplanung vorbereitet.Es war zu gewährleisten, dass die Maßnahme denBodenkörper vollständig erreicht, dabei aber dieGebäudestatik nicht beeinträchtigt wird. Aus diesenGründen wurde ein eigener Qualitätssicherungsplanerstellt, in dem Injektionsabstände, Injektionsraster,Injektionsrezepturen, Verpressmengen, Verpressra-ten, aber auch Maßnahmen zur frühzeitigen Erken-nung von injektionsbedingten Setzungen oderHebungen am Gebäude vermerkt wurden. Die maxi-


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Abb. 1: Injektionspunkte im Keller.

Abb. 2: Kleinbohrgerät bei Injektionsbohrungen im Keller.

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malen Bewegungen – Setzung oder Hebung – durf-ten 3 mm nicht überschreiten. Deshalb wurde zurÜberwachung das bei BAUER entwickelte „MONA“-System (automatisches Fein-Nivellement mitOnline-Visualisierung) benutzt.

Fazit: Am vorliegenden Beispiel zeigt sich, dassmit dem vorgestellten Immobilisierungsverfahrenehemalige Industriehallen mit geringen Kosten wie-der nutzbar gemacht werden können – im Gegen-satz zu anderen Alternativen, wie zum BeispielKomplettabriss und Neubau.

Die Knochenmühle wurde seit dem Bau im Jahr1937 bis zum Beginn der 80er Jahre betrieben. Inder Anlage wurden Knochen gebrochen, umanschließend in so genannten Extraktoren entfettetzu werden. Als Extraktionsmittel wurde zunächstBenzin eingesetzt, später Tetrachlorethen (Per), einleichtflüchtiger chlorierter Kohlenwasserstoff(LCKW).

Im Rahmen einer Gesamtsanierung wurdenLCKW-Hot-Spots im Innenbereich der ehemaligenExtraktionshalle (Hallenhöhe 4,50 m) festgestellt.Nachdem ein Abriss der Halle mit anschließenderkonventioneller Bodensanierung nicht möglich war,entschied man sich zur Immobilisierung mittelsHochdruckinjektion (HDI).

3 Immobilisierung mittels Hochdruckinjektionsverfahren – am Beispiel der Sanierung einer ehemaligen Knochenmühle in Nordrhein-Westfalen

Abb. 3: Lokalisierung der zwei Hot-Spots.

Als Gefahrstoffe wurden an den zwei Schadens-schwerpunkten Tetrachlorethen, Trichlorethen, Cis 1.2-Dichlorethen und Vinylchlorid angetroffen,deren maximale LHKW-Konzentrationen im Bodenbei ca. 1000 mg/kg, in der Bodenluft ca. 48 000µg/m³ und im Grundwasser ca. 395 000 µg/l betru-gen. Kontaminationsschwerpunkte waren die Berei-che unter der Bodenplatte und in den Gebäudeau-ßenwänden.

Der anstehende Boden setzte sich aus Mittelsan-den, Feinsand (schluffig, mittelsandig, mit Gesteins-bruch und Schluffbändern durchzogen) und Schluffmit mittelsandigem bis grob-sandigem Gesteins-bruch ab –4,5 m zusammen. Das Grundwasser warauf Kote –1 m anzutreffen.

Die Immobilisierung erstreckte sich auf die Her-stellung von zwei HDI-Körpern mit einer Gesamtku-batur von ca. 650 m³. Zum Auftrag gehörten auchdie Entsorgung von ca. 900 m³ kontaminierter Rück-laufsuspension, die Herstellung von drei Sanierungs-brunnen und der Einbau eines neuen Hallenbodensnach WHG-Norm.

Wegen der beschränkten Arbeitshöhe wurdenHDI-Kompaktbohrgeräte mit einer Mäklerhöhe vonnur 3,3 m eingesetzt. 88 Stück überschnittene HDI-Säulen wurden im Raster von 1,2·1,1 m und einerTiefe von 5,5 m hergestellt - dabei wurde ein Säu-

lendurchmesser von 1,5 m erreicht. Ein Vorteil die-ser Methode ist der gute Säulenanschluss an dieUnterkante des Hallenbodens.

Bei der Qualitätskontrolle - etwa bei der Über-prüfung der Säulendurchmesser - kam die großeErfahrung aus dem Spezialtiefbau mit speziellenSchirmmessungen zum Tragen. Weil der Boden sichsehr setzungsempfindlich zeigte, wurden Hebungenund Setzungen während der HDI-Ausführung mitdem neuen bei Bauer entwickelten „LASY“-Systemüberwacht.

Aus vielen Erfahrungen der BAUER Umwelt überden Einfluss von LCKWs auf die Zusammensetzungder Bindemittel-Suspension, ihre Druckfestigkeits-entwicklung und Endfestigkeit wurden entschei-dende Modifizierungen an der Qualitätskontrollevorgenommen. Neben verkürzten Prüfintervallenbei der Druckfestigkeitsprüfung an Probekörpernwurde auch die ausgetragene Bindemittelsuspen-sion ständig auf ihre Schadstofffracht hin überprüft.

Ein wichtiger Punkt bei der Arbeit auf kontami-nierten Baustellen sind schadstoff-spezifischeArbeitsschutzmaßnahmen. Neben den organisatori-schen, technischen und persönlichen Schutzmaß-nahmen – ständige Anwesenheit eines SIGE-Koordi-nators, strikte Schwarz-Weiß-Trennung der Schutz-bereiche, Schutzkleidung etc. – wurde auch beson-


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Abb. 4a / 4b: Kleinbohrgerät bei Außen- / Innenarbeiten

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derer Wert auf den Emissionsschutz gelegt. Um dieEinhaltung von Grenzwerten zu gewährleisten,wurde die Umgebungsluft innerhalb des Gebäudesmittels PID und Mehrfachgaswarnmessgerät kon-trolliert. Bei Überschreitung der Werte wurde dieausgetragene Bodenluft abgesaugt und gereinigt.

Fazit: An diesem Projekt zeigt sich, dass mit demHDI-Verfahren eine Kombination aus Behandlung

(Ausspülen eines Teils der Kontamination) undImmobilisierung (Ummantelung der Kontaminationim Baugrund) zur Verfügung steht. Das Beispielzeigt auch, wie das Verfahren durch die Zusammen-führung des Know-hows der beiden Disziplinen Spezialtiefbau und Umwelttechnik zum Erfolg führt.

Passive Wasserreinigungssysteme zeichnen sichnach ihrer eher aufwendigen Installation durch sehreinfachen Betrieb aus. Während die Funnels meistals Einphasen-Dichtwände – im Schlitzwand-, MIP-oder CSV-Verfahren hergestellt – ausgebaut werden,zeigt sich in der Ausbildung der Gates eine großeVariationsbreite - je nach Schadstoff, Platzangebotund anderen Randbedingungen. Im Folgenden wer-den zwei verschiedene Systeme vorgestellt.

Ein LHKW- Schaden im Grundwasser sollte aufeinem ehemaligen Werksgelände saniert werden.Zuerst war das Grundwasser über einen Zeitraumvon zehn Jahren im konventionellen Pump & Treat-

Verfahren gereinigt worden. Dabei wurde jedochkein nennenswerter Rückgang der Schadstoffkon-zentrationen im Grundwasser festgestellt. In einemzweiten Anlauf wurde die Alternative „Funnel andGate“ vorgeschlagen. Dabei handelt es sich um einepassive Grundwasserreinigungsmethode, bei der einGrundwasserstrom durch einen Kontaminationsherdund die entstehende Schadstofffahne durch eineZone mit reaktivem Material strömt. Dabei adsor-biert das reaktive Material den Schadstoff.

Ursprünglich war ein Spundwandkasten-Gatevorgesehen, bei dem nach Befüllung die vorder- undhinterseitigen Bohlen gezogen werden sollten. Bei

einem eventuellen Austausch desMaterials nach einigen Jahrenhätte der Zustand des Kastens undseine Stabilität im Boden zum Pro-blem werden können.

Die Besonderheit der von derBMU vorgeschlagenen Lösung warein kreisrundes Gate mit einemInnendurchmesser von 3,2 m auswasserdichten Ortbeton- und was-serdurchlässigen Einkornbeton-pfählen. Die Vorteile diesergewählten Konstruktion bestehenin den unempfindlicheren Materi-aleigenschaften des Betons und inder kreisrunden Form, bei der

4 Grundwassersanierung mittels „Funnel and Gate”-System – am Beispiel eines Sanierungsprojektes im „Rhein-Main-Gebiet“

Abb. 5: Schlitzdichtwand als Funnel.

durch Gewölbewirkung auch dann,wenn ein Austausch des Reaktor-materials nötig wird, keine zusätz-lichen Verbaumaßnahmen anfallen.Das Gate wurde aus 18 Bohrpfäh-len mit einem Durchmesser von880 mm als überschnittene Bohr-pfahlwand im Kellybohr-Verfahrenhergestellt. Nach Aushub deszylindrischen Schachtes wurde dieDurchlässigkeit mit Tracer-Versu-chen nachgewiesen und das Reak-tormaterial (0-wertiges Eisen) ein-gefüllt. Außerdem wurde von obeneine Trennwand in das Reaktorma-terial eingelassen, um sicherzustel-len, dass das anströmende Wassernicht unkontrolliert über das Reak-tormaterial hinwegfließen kann. Die Schadstoffkon-zentrationen im Grundwasser wurden kontinuier-lich über Pegel vor, in und hinter dem Gate gemes-sen.

Als Funnel (Trichter) dient eine bis zu 19 mtiefe, gegreiferte Einphasendichtwand mit einer Flä-che von 2 200 m². Um Umläufigkeiten des Grund-wassers zu vermeiden, bindet sie in den Grundwas-serstauer ein.

Fazit: Mit den ausgeführten 19 m tiefen Bau -elementen – sowohl mit der Dichtwand wie auchbei der überschnittenen Bohrpfahlwand – ist dieGrenze des im Spezialtiefbau möglichen noch langenicht erreicht. Ist einmal die Entscheidung stattPump & Treat für die passive Methode gefallen,haben nur noch die Boden- und Platzverhältnisse –wegen der Dimension der benötigten großen Geräte– Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit.


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In einem Gaswerk wurde von 1907 bis 1967 ausSteinkohle Stadtgas gewonnen. Zusätzlich wurdenauf dem Gelände von 1957 bis 1975 Erdgasspaltan-lagen betrieben. Insgesamt wurden während dergesamten Betriebszeit etwa 15 Mio. t Steinkohleverarbeitet. Als Nebenprodukt entstanden dabeietwa 500 000 t Teer und Teeröl. Nicht unerheblicheTeile davon versickerten – auch verursacht durchKriegseinwirkungen – im Untergrund und bewirk-ten damit erhebliche Boden- und Grundwasserver-unreinigungen. Neben Teerölen in Phase finden sichim Grundwasser als wesentliche Verunreinigung

PAK (Polyzyklisch Aromatische Kohlenwasserstoffe);weitere gaswerkstypische Schadstoffe sind vonuntergeordneter Bedeutung.

Aufbauend auf einer dreidimensionalen, hydrau-lischen Modellierung erfolgte die bau- und anlagen-technische Planung des Funnel-and-Gate-Systemsdurch das Ingenieurbüro BFM Umwelt-Beratung-Forschung-Management GmbH. Nach einem euro-paweit ausgeschriebenen Wettbewerb wurde dieArbeitsgemeinschaft BAUER Spezialtiefbau GmbH /BAUER und MOURIK Umwelttechnik GmbH & Co

5 Grundwassersanierung mittels „Drain-and-Gate“-System –am Beispiel des Funnel-and-Gate-Systems München

Abb. 6: Überschnittene Bohrpfahlwand als Gate.

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Abb. 7: Querschnitt durch ein Gatebauwerk (Quelle: bfm GmbH).

mit der Ausführung der Bauleistungen und Anlagen-technik beauftragt.

Bei den Gates handelt es sich um Schachtbau-werke mit einer Länge von bis zu 35 m, einer Breitevon etwa 7 m und einer Tiefe von etwa 14 m. Dietragende Struktur der Gates bilden ausgesteifteStahlspundwände, die Bodenplatte besteht aus Stahl-beton. Die Decke wird aus abnehmbaren Betonele-menten gebildet. Im Endzustand wurde die gesamteAnlage mit etwa 2 m Erdreich überschüttet und liegtin einer öffentlichen Grünanlage. Der Zugang zu denGates ist über Schächte jederzeit möglich.

Wie im Gate-Querschnitt (Abb. 7) ersichtlich,wird das Grundwasser mittels 16 m langer Horizon-talfilterbrunnen, die aus den Gates gebohrt wurden,gefasst, durch Aktivkohlebehälter geleitet und gerei-nigt wieder über Horizontalfilterbrunnen an denAquifer abgegeben. Die Durchströmung erfolgt imnatürlichen Gefälle, Pumpen oder sonstige Hilfsein-richtungen sind nicht erforderlich.

Insgesamt sah das Konzept 14 Horizontalfilter-brunnen, 26 Filterbehälter aus GfK und ca. 350 m³Aktivkohle vor. Das mehrere Kilometer lange Lei-tungssystem besteht aus PE-HD, sämtliche Armatu-ren aus Edelstahl. Komplettiert wird das Systemdurch umfangreiche Messtechnik, die zentral ineiner Leitwarte aufläuft und fernüberwacht werdenkann. Die Lebensdauer der einzelnen Bauteile istauf 50–80 Jahre ausgelegt.

Aufgrund des innovativen Charakters desSystems waren zur Absicherung der Planungsergeb-nisse umfangreiche Vorversuche zu den Eigenschaf-ten der Dichtwand und der Adsorber erforderlich.

Der Bau des Funnel-and-Gate-Systems gliedertsich in mehrere Arbeitsschritte. Um die Baumaß-nahme nicht durch die auf dem Gelände vorhande-nen Altlasten zu sehr zu erschweren, wurdenzunächst aus dem Bereich der geplanten Dicht-wandtrasse die oberflächennah vorhandenen Alt las-ten entfernt und der gesamte Bereich auf ein ein-heitliches Ausgangsniveau gebracht.

Beim Bau der Dichtwand war zu beachten, dassdas Gelände abstromig nicht abgedichtet werdendurfte, bevor die Durchlassbauwerke zumindest imBypassbetrieb einsatzbereit waren. Zu diesem Zweckwurden die einzelnen Bauarbeiten in entsprechendePhasen eingeteilt und aufeinander abgestimmt. Zeit-gleich mit den Spezialtiefbauarbeiten – neben denDichtwandarbeiten die Erstellung der bis zu 14 munter das Gelände reichenden Gatebauwerke – wur-den die Horizontalfilterbrunnen, die für das Sam-meln und Wiederversickern des Grundwassers benö-tigt werden, sowie zahlreiche Monitoringmessstellenzur späteren Überwachung des Systems gebohrt.

Seit August 2004 erfolgte die Installation derAnlagen, die Arbeiten wurden im Juni 2005 abge-schlossen. Abb. 8 zeigt die installierte Anlagen- undMesstechnik.

Die Inbetriebnahme erfolgte schrittweise seitNovember 2004. Zum April 2005 waren alle vier


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Abb. 8: Anlagentechnik Gate I (Quelle: bfm GmbH).

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Gates in Betrieb, seit Juni 2005 findet die automati-sche Datenaufzeichnung statt.

Mit den installierten Horizontalfilterbrunnenwird das Grundwasser sehr gut erfasst und gleich-mäßig zu den Gates hingeführt. In den Gates wer-den pro Filterbrunnen bis zu 50 m³/h erfasst undden Filterbehältern zugeführt. Der aktuelle Druck-verlust über die Behälter beträgt konstant ca. 35mbar, so dass selbst bei geringen Aufstauhöhen desGrundwassers an der Dichtwand die Aktivkohle -

behälter gleichmäßig durchströmt werden. DasReinwasser im Ablauf der Behälter weist keine nen-nenswerte Erhöhung des pH-Wertes auf, was dieEffektivität der durchgeführten Vorbehandlung derAktivkohle belegt.

Die Zulaufkonzentrationen erreichten bishermaximal 173 µg/l PAK (EPA), die Ablaufkonzentratio-nen liegen erwartungsgemäß unter den genehmig-ten Einleitwerten von 0,2 µg/l PAK (ohne Naphtha-lin).


Immer dort, wo beengte Platzverhältnisse bzw.Nachbarbebauung vorliegen und es um dieBeschränkung der Sanierung auf Kernbereiche (HotSpots) geht, kommen Austauschbohrungen inBetracht. Die Vorteile dieser Methode:• genaue Erfassung und Steuerung der ausgewie-

senen Belastungs-/Sanierungsbilanz• Minimierung des Einsatzes durch Anpassung an

die jeweilige Belastungskontur• geringe Mengen an Schadstofffreisetzung

(Ausgasung / Geruchsbelästigung) bei derGewinnung des Bodenmaterials durch kleinräu-mige und kontrollierte Arbeitsschritte

• sehr geringer Anfall von verunreinigtem Grund-wasser durch die tiefengesteuerte Grundwasser-entnahme

• Reduzierung von Grundwasser-Absenkungsmaß-nahmen gegenüber großflächigem Aushub.

Ein derartiges Projekt wird im Folgenden darge-stellt.

Auf dem Gelände eines Chemieunternehmensnahe Leipzig wurden im Bereich der ehemaligenChlorbenzolproduktion massive Boden- und Grund-wasserbelastungen nachgewiesen. Ziel der Sanie-rungsmaßnahmen ist eine Reduzierung der Konta-mination im Boden zum Schutz des Grundwassersund eine Verminderung ihres Ausgasungspotenzials.

Die Baustelle ist in zwei Teilbereiche gegliedert.Im Bereich A (frühere Benzolchlorierung) wird eineHot-Spot-Fläche von ca. 385 m² auf bis zu 15 mTiefe bearbeitet. Die maximalen Schadstoffgehaltewaren Chlorbenzole (Monochlorbenzol und 1,2-Dichlorbenzol) im Grammbereich/kg. Im Bereich B(frühere Chlorbenzoldestillation) ist mit einer zubearbeitenden Fläche von ca. 800 m² und eineTiefe von bis zu 12 m unter G.O.K. (damit bis zu 9–11 m in das Grundwasser hinein) zu rechnen.Die erwarteten maximalen Schadstoffgehalte sindChlorbenzole (1,4-Dichlorbenzol, 1,2-Dichlorbenzolund Monochlorbenzol) ebenfalls im Grammbe-reich/kg. Im Grundwasser sind Chlorbenzole, BTEX,LHKW und Nitrochlorbenzol in hoher Konzentra-tion enthalten.

Gewählt wurde eine Sanierungsvariante auszwei Teilen: Neben einem Bodenaustausch mittelsGroßlochbohrungen stehen hydraulische Maßnah-men zur Chlorbenzol-Rückgewinnung aus demGrundwasser. Die Austauschbohrungen habeneinen Durchmesser von 1800 mm und werden zumgroßen Teil mit Überschneidung abgeteuft. DieGenauigkeit der Lage der Bohrungen und ihre Kon-trolle in der Tiefe (Überschneidung) werden mitdem BAUER-eigenen Tachymeter-System kontrol-liert. Beim so genannten Mantelrohr-Austauschbohr-Verfahren dreht zunächst ein Großdrehbohrgerät

6 Off-site Sanierung mittels selektivem Aushub durch Austauschbohrungen –am Beispiel eines Sanierungsprojektes im Chemie-Dreieck Mitteldeutschland


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ein dem Bohrwerkzeug vorausei-lendes Mantelrohr in den Bodenein. Abschnittsweise erfolgt danndas Ausbohren innerhalb des Man-telrohres im Kelly-Verfahren. AlsBohrwerkzeug dient ein Bohrei-mer, der nach dem Abbohrvorgangbefüllt durch einen Verriegelungs-mechanismus verschlossen ist undaus der Bohrung gezogen wird.

Die Bohrarbeiten erfolgen imso genannten Pilgerschrittverfah-ren, um einen stabilen Zustanddes Baugrundes zu gewährleisten.Hierbei werden zunächst vonein-ander unabhängige Primärbohrun-gen und anschließend als Verbin-dungselemente die dazwischen liegenden Sekundärbohrungenhergestellt.

Im vorliegenden Fall werdenzur Vermeidung eines hydrauli-schen Grundbruches die Bohrun-gen unter Wasserauflast ausge-führt. Nebeneffekt ist eine Redu-zierung der Geruchsbelästigungaus dem offenen Bohrloch. BeiErreichen der durch Sondierungenfestgelegten Endtiefen wird einAustausch des im Bohrloch befind-lichen Wassers über die Wasser -reinigungsanlage vorgenommen.Dabei wird das tiefengesteuerteWasserentnahmesystem eingesetzt, das von derBAUER Umweltgruppe speziell für den Einsatz beikontaminierten Wässern in Bohrungen entwickeltwurde. Das System saugt kontaminiertes Wasser abund ersetzt dieses schichtenweise durch Frischwas-ser. Die jeweilige Füllung des Bohreimers wird in

eine speziell konstruierte, luftdicht verschließbareLadeschaufel eines Radladers gefüllt und von dort inebenfalls luftdichte Container geladen und abgefah-ren. Nach Fertigstellung der Bohrung wird unbela-steter Boden/Kies eingebaut und gleichzeitig dasMantelrohr gezogen.

Abb. 9: Drehbohrgerät BAUER BG 40 im Einsatz

Abb. 10: Luftdichter Container und Arbeitsschutzmaßnahmen

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Es lohnt sich, neben der Bewertung der grund-sätzlichen Machbarkeit auch die Kosten der Anwen-dung von Spezialtiefbauverfahren in der Umwelt-technik im Einzelfall vorurteilsfrei zu betrachten.

Dies gilt besonders bei den Sicherungstechnikenfür die Errichtung von tiefen (Dicht-)Wänden bzw.bei den Sanierungstechniken für passive Wasserrei-nigungsmethoden. Der höheren Grundinvestitionvon Spezialtiefbaumaßnahmen – anstelle der kon-ventionellen Pump&Treat- Methoden – stehen inder Folge weit günstigere Betriebskosten gegenüber,was sich nach einer gewissen Laufzeit in niedrige-ren Gesamtkosten niederschlägt. Daher betrifft esim Besonderen großflächige und auf längere Zeit-räume angelegte Maßnahmen. Um die zuvorbeschriebenen Ergebnisse bei verschiedenen Rand-bedingungen zu verifizieren, sehen wir z.B. beireaktiven Wänden/Funnel and Gate noch For-schungs- und Entwicklungsbedarf, vor allem bei derBeobachtung der langfristigen Sanierungsverläufe.Hier sind speziell Langzeitstabilität und Regenerier-barkeit der eingesetzten Materialien gemeint.

Für die Steuerung von Kontaminationsbilanzenund im Fall von Hot-Spot-Beseitigung wird vermehrteine Kombination von Austauschbohrungen miteiner Wasserreinigung über das Bohrloch gewählt.

Da der Spezialtiefbau sehr ausgereifte Verfahrenbesitzt, sind die Chancen in der Umwelttechnik vorallem in der besseren Adaption zu sehen. So wartenzum Beispiel noch Mixed-in-Place-, CSV-, Verdrän-gerpfahl- und verschiedene Injektionsmethoden aufweitere Einsatzmöglichkeiten. Im letzteren Fall wirdes um Verfahren gehen, mit denen bei einer In-situ-Sanierung die Einsatzstoffe in Form einer Lösungoder Suspension an die betroffenen Stellen injiziertwerden können.

Wie schon gesagt: Bei den Verfahren des Spezial-tiefbaus in der Umwelttechnik handelt es sichimmer um besondere, maßgeschneiderte Lösungen.Die Betrachtung dieser Möglichkeiten lohnt sich. Es braucht dazu waches Ingenieursdenken und einePortion Mut zur Innovation.


7 Schlussfolgerung und Zukunftsmöglichkeiten

S e m i n a r A l t l a s t e n 2 0 0 9 : D . P O E T K E e t a l .

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Zukunft der Altlastensanierung – was wird aus dem Grundwasser?

DIETER POETKE, JUDITH KNIES & JOCHEN GROßMANN

Seit März 2009 ist das Bundes-Bodenschutz gesetzmehr als 10 Jahre in Kraft. Damit ist eine erste Bestandsaufnahme der Wirkungen des BBodSchGmöglich und notwendig. Nachfolgend werden einigeAspekte einer solchen Bestandsaufnahme aus Sichtder Autoren dargestellt, die auf Ausführungen desLandesumweltamtes Brandenburg (FESKORN, 2009)basieren. Die Darstellungen erheben keinerleiAnspruch auf Vollständigkeit. Vielmehr ist die Dar-stellung eine durch den Blickwinkel eines Consul-tants geprägte Sichtweise, der in der täglichen Arbeitmit den einzelnen fachtechnischen Aspekten derUmsetzung des BBodSchG konfrontiert wird.

Was hat sich also getan in den letzten 10 Jahren,wurden alle Probleme gelöst, und was erwartet unsnoch?

Im Consultingbereich genügte vor nur 15 Jahrendie Ermittlung der Grundwasserfließrichtunganhand eines hydrologischen Dreiecks, die Analysevon Schadstoffkonzentrationen über einen kurzenZeitraum und deren Vergleich mit den Richtwertenentsprechender Listen (z.B. Eikmann/Kloke, länder-spezifischen Listen etc.), um die Entscheidungs-grundlagen für die Sanierung zu erarbeiten undkonkrete Maßnahmen abzuleiten.

10 Jahre BBodSchG und wie weiter?

Vor 15 Jahren:

+

+ Eikmann/Kloke-Liste, länderspezifische Listen

GWM 3

GWM 2

GWM 1

MKW, BTEX, SM, LCKW, PAK

=

0

100

200

300

400

GWM 1GWM 2GWM 3

4. Quartal

1. Quartal

2. Quartal

3. Quartal

Abb. 1:Entwicklung der Technik.Quelle-. FESKORN

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Dieses stark vereinfachte Vorgehen ist heuteweder rechtlich noch wissenschaftlich zulässig.Wichtigste Voraussetzung für die Ableitung undUmsetzung einer Sanierungsstrategie ist jetzt dieumfassende Ermittlung der Schadenscharakteristikim Rahmen von orientierender Erkundung undDetailerkundung. Auf dieser Grundlage wird imZuge einer Sanierungsuntersuchung die zwingendnotwendige Ermittlung der Eignung, Angemessen-heit und Verhältnismäßigkeit vorgenommen. In die-sem Zusammenhang hat das BBodSchG zwar auf dereinen Seite zu einer deutlichen Homogenisierungder Anforderungen an Untersuchungen und Sanie-rungsentscheidungen geführt, auf der anderen Seiteist damit „jedoch“ heutzutage eine deutlich umfang-reichere Sachverhaltsermittlung für einen Schadens-fall verbunden. Die Altlastenbearbeitung ist dabeiseit Inkrafttreten des BBodSchG einem verstärktenund vor allem stetigen Entwicklungs prozess unter-worfen, der sowohl die technischen Möglichkeitenbei Feld- und Laboruntersuchungen als auch dieBewertungsstrategien betrifft.

Die eingetretenen Fortschritte in der techni-schen Erkundung von kontaminierten Standorten,der Analytik und der Bewertung stellen hohe undweiter steigende Anforderungen sowohl an denGutachter als auch an die Behörden. Dabei geht esvor allem um den Übergang von einer informations-bezogenen zu einer prozessbezogenen Altlasten -bewertung. Dies drückt sich z.B. in der Entwicklungweg von der alleinigen Betrachtung der Schadstoff-konzentrationen hin zu den aus einer Altlast resul-tierenden Schadstofffrachten aus, deren Ermittlungim Vergleich zur Konzentrationsmessung einendeutlich höheren Untersuchungsaufwand erfordert.Ein Nebeneffekt dieser neuen Bewertungsstrategienist, dass die vor 15 Jahren kalkulierten Sanierungs-mengen bzgl. Bodenaushubs etc. nicht im prognosti-zierten Umfang anfielen. Inwieweit dies ein positi-ver oder negativer Effekt des BBodSchG war und ist,kommt ganz auf die Sichtweise an, denn der Blick-winkel der „problem owner“ und der der Sanie-rungs-/Entsorgungswirtschaft ist naturgemäß sehrunterschiedlich.

Technische Fortschritte betreffen u.a. vor allemdie Erkundungsmethoden. Wo früher vollverfilterteMessstellen, eine Mehrfach-Verfilterung oder dieBeprobung mit Packern üblich war, wird heuteneben den noch üblichen 1“-Messstellen und derin-situ-Probennahme (CPT, ROST, MIP) über dieAnwendung von 7-Kanal-CMT (Continuous Multi-channel Tubing) diskutiert, die einen minimal invasi-ven Eingriff ermöglichen. Problematisch ist, dassgegenwärtig noch nicht klar ist, wie diese Technikenin die Randbedingungen der gültigen DIN-Normeneinzuordnen sind. Weiterhin stellt sich die Frage,welche Aussagekraft eine derart detaillierte Unter-suchung hat und wie die Ergebnisse zu bewertensind.

Wie geht es diesbezüglich weiter? Die Technikwird immer besser, filigraner, genauer; aber gilt dasauch für die zu treffenden Aussagen in der Gefah-renbeurteilung und bei der Sanierungsentschei-dung? Beantworten diese Techniken die noch offe-nen Fragen in der Altlastenerkundung abschließendund erschöpfend? Aus Sicht der Autoren ist diesdeutlich zu verneinen, da auch diese Techniken Ein-satzgrenzen haben. Je detaillierter die Erkundungenwerden, umso größer sind der Anspruch an derenAuswertung sowie der Bedarf nach Vorgaben zurVergleichbarkeit der Ergebnisse. Weiterhin steht dasbereits benannte Problem der Passfähigkeit zu gel-tenden Normen.

Selbiges gilt auch für die Analytik. Waren voreinem Jahrzehnt häufig noch Summenparameter fürdie Bewertung ausreichend, werden heute standard-mäßig neben den Einzelstoffen die Metaboliten undElektronenakzeptoren einbezogen, Säulenversuchezur Ermittlung des Austragsverhaltens durchgeführtusw. Hinzu kommen neuartige Verfahren, wie z.B.die Isotopenfraktionierung, die Keimzahlbestim-mung sowie die Radon-Untersuchung. Aktuelle Ent-wicklungen, wie im Rahmen des BMBF-gefördertenKORA-Verbundes bereits umgesetzt, zeigen dieMöglichkeiten der Gentechnik in der Altlasten -bearbeitung auf. Das so genannte PCR (PolymeraseKettenreaktion, Gensequenzanalytik) ermöglichtzukünftig die Bewertung des mikrobiellen Abbaus

anhand eines genetischen Finderabdrucks derschadstoffabbauenden Mikrobiologie. Den Möglich-keiten der Analytik sind damit mit hoher Sicherheitnoch keine Grenzen gesetzt. Aber auch hier gilt dieFrage: Wie werden diese Untersuchungsmethodenin die vorhandenen Regelwerke und Normen inte-griert und wie sind die entsprechenden Bewertun-gen der Ergebnisse vorzunehmen? Wer ist noch inder Lage, diese Ergebnisse auszuwerten und zuinterpretieren? Das betrifft die Ingenieurbürosebenso wie die zuständigen Behörden.

Welche Schwierigkeiten die technische Entwick-lung im analytischen Bereich für die Altlastenbewer-tung mit sich bringen kann, zeigt sich besonders gutam Beispiel des Nachweises von mineralölbürtigenKohlenwasserstoffen. Hier wurde die ursprünglichangewandte so genannte H18-Analytik aufgrund desEinsatzes von ozonschädlichem Trichlortrifluorethan(R113) durch die so genannte H53-Analytik ersetzt.Im Ergebnis werden gemäß DIN heutzutage dieMineralölkohlenwasserstoffe mit Kettenlängen vonC10–C40 bestimmt, während bei der H18-Methodeauch die leichtflüchtigen Mineralöle im Summenpa-rameter enthalten waren. Heute müssen sich daherGutachter und Behörden häufig die Frage stellen:Wie geht man mit der verfahrensbedingten Diffe-renz bei den MKW-Analysewerten in Bezug auf dieAltlastenbewertung um? Besteht aufgrund der aktu-ell bestimmten geringeren Werte ggf. in einzelnenFällen kein Sanierungsbedarf mehr? Führt dies zuneuen Streitfällen zwischen den Sanierungspflichti-gen und den zuständigen Behörden?

Parallel zu den grundsätzlich äußerst positivenEntwicklungen in der Technik und der Analytikhaben sich auch die rechtlichen Rahmenbedingun-gen für die Bewertung von Altlasten durch eine Viel-zahl von Urteilen in Gerichtsverfahren zum ThemaAltlasten geändert bzw. wurden die Auslegungsspiel-räume für die Sanierungspflichtigen, Gutachter,Behörden usw. deutlich eingeschränkt. Es ist wederfür die Gutachter noch für die Behörden möglich,die sich hieraus ergebenden Präzisierungen derBeurteilungsgrundlagen für Sanierungsmaßnahmennach BBodSchG vollständig zu kennen und zu

berücksichtigen. Vor diesem Hintergrund ist die wei-tere Entwicklung der Beurteilungsgrund lagen mitSpannung zu erwarten, da die Zahl der vor Gerichtzur Verhandlung kommenden Sanierungsfälle ausgegenwärtiger Sicht nicht kleiner werden wird.

In diesem Zusammenhang sind auch die Anfor-derungen aus dem BBodSchG bezüglich stofflicherschädlicher Bodenveränderungen (ssBv) zu sehen,die durch Einträge von Schwermetallen oder organi-schen Stoffen, wie z.B. HCH, aber auch durchStaub oder Abwasser entstehen. Hier stellt sich dieFrage: Wie sind hier die Beurteilungsgrundlagen zudefinieren? Ergibt sich aus diesen Einträgen einSanierungserfordernis? Wenn ja, wer kommt für dieSanierungskosten auf?

Sind das Sanierungserfordernis und die Kosten-übernahme der Sanierung grundsätzlich klar, istweiterhin die Dauer der Maßnahmen von entschei-dender Bedeutung für die Ausgestaltung einesGesamtfinanzierungskonzeptes, da Sanierungenhäufig langfristige und finanzintensive Unterneh-mungen sein können, die einer umfassenden kauf-männischen Vorbereitung bedürfen. Dies gilt dabeisowohl für die Privatwirtschaft als auch für dieHaushalte der öffentlichen Hand

Im Ergebnis der hier geschilderten ausgewähltenProblembereiche besteht folglich nach wie vor einehohe Anzahl an Altlasten-/-verdachtsflächen undstofflichen schädlichen Bodenverunreinigungen, dienoch nicht abschließend bearbeitet sind. Dabei istinsbesondere zu beachten, dass der Hauptteil derAltlastenflächen nach gegenwärtigen Gesichtspunk-ten noch nicht einmal ausreichend untersucht ist,um abschließend bewertet werden zu können. Diesbegründet sich vor allem darin, dass sich die Unter-suchungsschwerpunkte in den letzten Jahren starkverschoben haben (und auch weiterhin verschiebenwerden) und die fachlichen Zusammenhänge zuneh-mend komplexer betrachtet werden.

Hinzu kommen neue Erkenntnisse, die denUntersuchungs- und Bewertungsumfang deutlichausdehnen. Dabei handelt es sich z.B. um die


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98


Bewertung weiterer, „neuer“ Schadstoffe, wie z.B.Trimethylbenzole, heterozyklische Kohlenwasser-stoffe, perfluorierte Tenside, polare sprengstoff -typische Verbindungen usw. Diese Liste kann undwird sich in den nächsten Jahren sicher noch erwei-tern. Neben der Problematik, dass diese Stoffe beider konkreten Altlastenbearbeitung häufig gar nichtbestimmt werden, ergibt sich vor allem das Pro-blem, dass für diese Stoffe bzw. Verbindungen nochkeinerlei Bewertungsmaßstäbe vorliegen. Die Beur-teilung der Gefährdungen durch solche Stoffe wirdsicher noch einige Jahre, wenn nicht gar Jahrzehnte,beanspruchen, was dem Erfordernis einer schnellenSanierungsentscheidung entgegensteht. Weiterhinist zu beachten, dass diese Stoffe in Einzelfällenmöglicherweise zum Erfordernis der Neu-Beurtei-lung „alter“ Fälle führen. Entscheidungen derzuständigen Behörden für solche Fälle dürfen mitSpannung erwartet werden.

Im Ergebnis werden Sanierungsentscheidungenseit Inkrafttreten des BBodSchG zumeist auf einerwesentlich verlässlicheren Grundlage vorgenommenals vor 15 Jahren. Das ist für alle Beteiligten vonVorteil, auch wenn die Zeiträume für Entscheidun-gen dabei deutlich länger geworden sind. DieZunahme des Untersuchungsaufwandes und diedamit verbundenen Auswirkungen auf die Bearbei-tungsdauer und den finanziellen Aufwand habenaber auch zur Folge, dass die Reduzierung der Fall-zahlen in den Altlastenkatastern der Länder, wiez.B. in der Altflächendatei des Landes Hessen etc.,in den vergangenen Jahren nicht wesentlichbeschleunigt werden konnte. Altlasteneinstufungenund Sanierungsentscheidungen werden im Ergebnis

eher später getroffen. Im Endeffekt gleicht sich dieEntlassung aus dem Kataster häufig durch die Auf-nahme weiterer Fälle aus.

Zudem ergeben sich infolge des Inkrafttretensneuer Gesetze neue potentielle Altlastenverdachts-flächen. Eine Ursache hierfür ist, dass im Falle vonAnlagenstilllegungen häufig eine unzureichendebodenschutzrechtliche Bewertung der Flächen vor-genommen wird.

Die EU-Bodenrahmenrichtlinie, die bisher nur imEntwurf vorliegt, wird u.a. einen Bodenzustands -bericht bei Verkauf oder Umnutzung eines Grund-stückes fordern und außerdem die Prioritätenset-zung zur Sanierung und die Sanierungspflicht fürnachweisliche kontaminierte Standorte vorschrei-ben. Die Umsetzung dieser angedachten Vorgabenin die Praxis ist noch völlig offen.

Obwohl die Erfassung klassischer Altlasten inabsehbaren Zeiträumen beendet sein wird, wird derBegriff „klassische Altlast“ aufgrund sich ändernderrechtlicher Rahmenbedingungen stetig erweitert.Im Ergebnis wird auch die Sanierung von Altlastenund stofflichen schädlichen Bodenverunreinigungennoch lange nicht abgeschlossen sein. Hierbeibestimmen trotz formeller Handlungsstörer-/Zustandsstörerhaftung vor allem die Finanzierungs-möglichkeiten bzw. die häufig resultierendenRechtsstreitigkeiten zwischen den Störern und denzuständigen Behörden das Tempo. Auch das häufigzitierte „Allheilmittel“ Natural Attenuation wirdnicht entscheidend zur Reduzierung der zu sanie-renden Standorte beitragen.

Bei der zukünftigen Altlastenbewertung wird dieGrundwasserverordnung eine wichtige Rolle spie-len. Diese liegt gegenwärtig im Entwurf vor undwird grundsätzlich ergänzende Regelungen zur Alt-lastenbearbeitung bezüglich des Grundwassersbeinhalten.

Weiterhin von Relevanz ist die bereits genannteEU-Bodenrahmenrichtlinie, die sich zurzeit in derAbstimmung befindet. Aus der EU-Gesetzgebung istdabei vor allem auch eine Erweiterung des Hand-lungsfeldes „Nachsorgender Bodenschutz/Altlasten“zu erwarten.

Ausblick auf neue Gesetze/Verordnungen

In welchem Umfang die Altlastenbearbeitungvon diesen Verordnungen bzw. Richtlinien im Kon-kreten beeinflusst werden wird, wird gegenwärtigumfassend und durchaus auch kontrovers diskutiert.

Eine Reduzierung der Komplexität der Altlastenbe-arbeitung im Ergebnis neuer Gesetze und Verord-nungen ist dabei aber sicherlich nicht zu erwarten.


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BBodSchG (1998): Bundes-Bodenschutzgesetz, BGBl. I,Seite 502, 17. März 1998.

BBodSchV (1999): Bundes-Bodenschutz- und Altlastenver-ordnung, BGBI. I, S. 1554, 1999.

Comission of the European communities (2006): Proposalfor a directive of the European parliament and ofthe council establishing a framework for the protec-tion of soil and amending Directive 2004/35/EC,22.09.2006.

GwV (2007): Richtlinie 2006/118/EG des europäischenParlaments und des Rates zum Schutz des Grund-wassers vor Verschmutzung und Verschlechterung,12. Dezember 2006

DIN 38409-18 1981-02: Deutsche Einheitsverfahren zurWasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung;Summarische Wirkungs- und Stoffkenngrößen (Grup -pe H); Bestimmung von Kohlenwasserstoffen (H 18),Dokument zurückgezogen

DIN EN ISO 9377-2 2001-07: Wasserbeschaffenheit –Bestimmung des Kohlenwasserstoff-Index - Teil 2:Verfahren nach Lösemittelextraktion und Gaschro-matographie (H 53)

FESKORN, M. (2009): 10 Jahre Bundes-Bodenschutzgesetz.Altlasten und stoffliche schädliche Bodenverun rei -

nigungen – Ist ein Ende in Sicht? Vortrag vom04.06.2009 im Tagungshaus Blauart Potsdam, Landesumweltamt Brandenburg, Referat Altlasten/Boden schutz.

GROßMANN, J.: Auswirkungen der EU-WRRL auf die Altlas -tenbearbeitung in Deutschland; Workshop ITVA undFHDGG, Frankfurt, 09.06.2009.

GROßMANN, J., WEIß, H. & LUCKNER, L.: Umsetzung der EU-WRRL im nach- und vorsorgenden deutschenGrundwasserschutz; 12. Dresdner Grundwasserfor-schungstage, 15.-16.06.2009.

MICHELS J., STUHRMANN M., FREY C. & KOSCHITZKY H.-P.(Hrsg.) (2008): Handlungsempfehlungen mit Metho -densammlung, Natürliche Schadstoffminderung beider Sanierung von Altlasten. VEGAS, Institut fürWasserbau, Universität Stuttgart, DECHEMA e.V.Frankfurt.

WABBELS, D. & TEUTSCH G. (2008): Leitfaden NatürlicheSchadstoffminderungsprozesse bei mineralölkonta-minierten Standorten. KORA Themenverbund 1:Raffinerien, Tanklager, Kraftstoffe/Mineralöl, MTBE.ZAG Universität Tübingen.

Literatur

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Infothek

Altlasten im Internethttp://www.hlug.de

Das Fachgebiet Altlasten bietet auf der Home-page des Hessischen Landesamtes für Umwelt undGeologie Informationen rund um die Altlasten -bearbeitung in Hessen an. Auf der Startseite stehenMaterialien zu folgenden Themen zur Verfügung:

� Aktuelle Informationen� Altlastenbearbeitung� Sammlung rechtlicher und fachlicher

Materialien (Fachdokumente)

Zur Vertiefung der Themen stehen folgendeButtons zur Verfügung:

� Ansprechpartner� Altflächendatei� Anerkennungen� Altlastenanalytik� Altlastenbearbeitung� Zahlen und Fakten� Arbeitshilfen� Fachdokumente� Archiv

� Ansprechpartner

Hier bieten wir die Möglichkeit, zuständige Part-ner für Ihre altlastenrelevanten Fragestellungen zufinden.

� Altflächendatei

Auskunft über Altablagerungen, Altstand-orte, schädliche Bodenveränderungen undGrundwasserschadensfälle

Das „Altflächen Informationssystem-Hessen –(ALTIS)“ als Teil der Altflächendatei gibt Auskunftüber Altablagerungen, Altstandorte, schädlicheBodenveränderungen und Grundwasserschadens-fälle. In diesem Beitrag können Sie erfahren, wel-che Informationen in ALTIS vorgehalten werden,wer sie aus ALTIS bekommen kann und wer dieseInformationen gibt.

Fachinformationssystem (FIS) Altlasten undGrundwasserschadensfälle

Das neue Fachinformationssystem Altflächenund Grundwasserschadensfälle in Hessen – FIS AG– unter dem „Hessischen Umweltmanagement- undInformationssystem“ (HUMANIS) wird vorgestellt.

� AnerkennungenNach dem Bundes-Bodenschutzgesetz

(BBodSchG) kann die zuständige Behörde verlangen,dass bestimmte Aufgaben der Erfassung, Erkun-dung, Beurteilung und Sanierung von Altlasten undschädlichen Bodenveränderungen durch Sachver-ständige erfüllt werden, die nach § 18 BBodSchGzugelassen sind.

Unter dem Button „Anerkennungen“ steht dasVerzeichnis der in Hessen zugelassenen Sach-verständigen im Bereich des Bodenschutzes unddas Bundesweite Verzeichnis der zugelassenenSachverständigen (ReSyMeSa) sowie die entspre-chenden Rechtsgrundlagen zur Verfügung.

� AltlastenanalytikDie hier vorgestellten Verfahren wurden vom

Fachgremium Altlastenanalytik für den täglichenVollzug der Altlastenbearbei tung konzipiert undwerden daher zum Teil auch in der Bundes -bodenschutzverordnung (PAK; BBodSchV, Tab. 5)bzw. in landesspezifischen Gesetzen (BTX/LHKW inNRW, § 25 LAbfG) berücksichtigt. Mit diesem Ver-


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Infothek

http://www.hlug.de

fahren soll der Zeitraum bis zum Erscheinen vongenormten Verfahren überbrückt und der Vollzuginzwischen auf eine sichere Basis gestellt werden.Alle hier beschriebenen Verfahren sind durch meh-rere Ringversuche (arbeitskreis-intern und extern)validiert.

� Altlastenbearbeitung

Unter „Grundlagen“ werden die Ziele und derAblauf der Altlastenbearbeitung in Hessen detailliertdargestellt. Desweiteren werden aktuelle Beiträgedes HLUG zur Altlastenanalytik, zur Untersuchungvon Altlasten, zur Grundwassersanierung, zu Schad-stofffrachten im Grund- und Sickerwasser sowie zuden natürlichen Abbau- und Rückhalteprozessen imGrundwasser veröffentlicht.

� Altlasten – Zahlen und FaktenDieser Zahlenspiegel stellt die aktuelle Situation

der Altlastenbearbeitung in Hessen in Fallzahlendar. Die Auswertung stützt sich im Wesentlichenauf die beim Hessischen Landesamt für Umweltund Geologie (HLUG) in Zusammenarbeit mit denRegierungspräsidien geführte Altflächendatei, zuder die Kommunen und zahlreiche Behörden Bei-träge liefern. Dieser Zahlenspiegel erscheint einmalpro Jahr.

� ArbeitshilfenHier stehen Kurzinformationen zu den Bänden

der Reihe Handbuch Altlasten, zu Arbeitshilfen undzur Sanierungsbilanz. Etliche Bände sind auch alsVolltext verfügbar. Darüber hinaus stellen wir dasAltlasten-annual vor.

� FachdokumenteEs stehen Dokumente zu den Themen:

• Fachdokumente Altlasten• Fachdokumente Bodenschutz• Fachdokumente Finanzierungsregelungen• Fachdokumente Bodenschutz- und Altlastenrecht• Fachdokumente Anerkennung von Untersu-

chungsstellen und Sachverständigen• HLUG-Arbeitshilfenzur Verfügung. Die Dokumente werden ständigaktualisiert. Anregungen und Verbesserungsvor-schläge werden vom Dezernat gern entgegen -genommen.

� Archiv

Im Archiv finden Sie die Programme der Fortbil-dungsveranstaltungen des Dezernates Altlasten unddie Seminarprogramme der Altlasten-Seminare derdrei letzten Jahre. Sie können alle Seminarbeiträgeim Altlasten-annual des jeweiligen Jahres nachlesen.

I n f o t h e k

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Handbuchreihe Altlasten

Handbuch Altlasten, Band 1

Altlastenbearbeitung in Hessen(1999) E 7,50

Gefährliche Stoffe auf ehemaligen Industrie-standorten oder in Abfallablagerungen haben viel-fach zu Verunreinigungen in Grundwasser undBoden geführt. Es gilt deshalb gezielt jene Flächenherauszufinden, die saniert werden müssen. DasHessische Landesamt für Umwelt und Geologie hatden gesetzlichen Auftrag, für Hessen gültige undsinnvolle Regeln und Ver fahren der Altlastenbearbei-tung zu erarbeiten und zu veröffentlichen. Die ver-schiedenen Bände des Hand buchs Altlasten infor-mieren Fach- und Vollzugsbehör den, öffentlicheGebietskörperschaften, Sachverständige und Unter-suchungsstellen sowie die interessierte Öffentlich-keit über die technischen und rechtlichen Aspekteder Altlastenbearbeitung; insbesondere an -gesprochen sind auch Betroffene und Verursachervon Altlasten. Das Handbuch Altlasten dokumentiertden Stand der Technik, ist Arbeitshilfe, Regelwerkund Entscheidungshilfe. Es kann und soll jedochnicht die individuelle Betrachtung des Einzelfallsersetzen.

Der Band 1 gibt einen programmatischen Über-blick über die Ziele und Konzepte des Landes Hes-sen bei der Altlastenbearbeitung und informiertüber recht liche, finanz- und datenverarbeitungs-technische Grundlagen.

Die Darlegungen beruhen auf dem HessischenAltlastengesetz. Sobald hessische Regelungen zumBundes-Bodenschutzgesetz und zur Bundes-Boden -schutz- und Altlastenverordnung getroffen sind,

werden sie in einer Neuauflage dieses Handbuchsberücksichtigt.

Handbuch Altlasten, Band 2Erfassung von AltflächenTeil 2 E 7.50Erfassung von Altstandorten (2003)Volltext verfügbar *

Das Handbuch Erfassung von Altstandortenwurde in Zusammenarbeit mit dem PlanungsverbandBallungsraum Frankfurt/Rhein-Main verfasst. Es rich-tet sich an die Kommunen und an von diesen mitder Erfassung von Altstandorten beauftragte Dritte.Die hessischen Kommunen sind nach dem Gesetzverpflichtet, dem HLUG ihre Kenntnisse über die inihrem räumlichen Zuständigkeitsbereich liegendenAltstandorte mitzuteilen. Diese Daten werden fürPlanungen, Berichtspflichten und Auskünfte anBetroffene benötigt. Mit Hilfe des in diesem Leitfa-den beschriebenen Vorgehens kann der Aufwand fürdie Altstandorterfassung minimiert werden.

Teil 4 E 7.50

Branchenkatalog zur Erfassung von Altstandorten (2008)Volltext verfügbar *

Für die systematische Erfassung von Altstand -orten (stillgelegte Anlagen) werden in Hessen diekommunalen Gewerberegister herangezogen. DerBranchenkatalog dient der Ermittlung der altlasten-relevanten Betriebe und deren Zuordnung zu Bran-

* https://www.hlug.de/medien/altlasten/abstracts/abstracts.htm


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chen und Branchenklassen. Der Katalog basiertauf der Klassifikation der Wirtschaftszweige 2003des Statistischen Bundesamtes und ersetzt das bis-herige Handbuch „Codierung und Einstufung vonAltstandorten“ von 1996.

Teil 5 nur im Internet

PC-Programm AltPro (Version 4.1.5)Anwenderhandbuch (2008)Volltext verfügbar *

Schnelle Verfügbarkeit umfassender und aktuel-ler Informationen über Altflächen ist dringendeErfordernis bei der Wahrnehmung verschiedenerPlanungs- und Verwaltungsaufgaben. Dies gilt ganzbesonders auf kommunaler Ebene, etwa bei derBauleitplanung oder bei der Bearbeitung von Bau -anträgen. Um einerseits einen problemlosenZugang zu den vorhandenen Informationen zugewährleisten und andererseits eine unkomplizier -te Datenerfassung zu ermöglichen, wird das PC-Programm AltPro (Altstandort-Erfassungsprogramm)für Kreise und Kommunen kostenfrei zur Verfü-gung gestellt.

Anlage 1 nur im InternetFormulare zur Datenerhebung bei Altflächen Volltext verfügbar *

Handbuch Altlasten, Band 3

Erkundung von AltflächenTeil 1 E 15,–Einzelfallrecherche (1998)

Nach der Erfassung der Altflächen wird die 2.Stufe der Altlastenbearbeitung als Einzelfallrecher -che und orientierende Untersuchung bezeichnet.

Die Einzelfallrecherche ist die beprobungsloseErkundung einzelner Altflächen mit Hilfe von Aktenund Kartenauswertungen sowie Ortsbesichtigungen.Die Orientierende Untersuchung schließt einegezielte technische Erkundung mit Probennahme undAnalytik ein, um einen konkreten Verdacht ermittelnoder ausschließen zu können. Der Einzelfallrecherchekommt deshalb besondere Bedeutung zu.

Der Band Einzellfallrecherche ist das Ergebniseines intensiven Diskussionsprozesses einer Arbeits-gruppe, in der Landesbehörden, Kreise, Kommunen,der Umlandverband Frankfurt, die HLT Ges. für For-schung, Planung und Entwicklung mbH sowie einerfahrenes Ingenieurbüro vertreten waren.

Es wurde ein Handlungsmodell entwickelt, daseinen praktikablen Weg beschreibt, um mit einemvertretbaren Arbeits- und Kostenaufwand Grund -lagen für Beurteilungen und Entscheidungen zulegen und zu verknüpfen:

� Zusammenführung verschiedener Rechtsbereiche.� Darstellung fachlich und wirtschaftlich optimier-

ter Verfahren und Methoden zur Ermittlung desAltlasten-Anfangsverdachts.

� Handlungsgrundlagen für private Betroffene undBehörden durch angemessene Interpretation dergewonnenen Ergebnisse.

Die einzelnen Arbeitsschritte werden genaubeschrieben. Vorgangsbezogene Formulare, Zusam-menstellung von Informationsquellen für Daten, Kar -ten und Luftbilder, Anschriften, Ablaufschemata etc.erleichtern die Bearbeitung.

Die strukturierte Vorgehensweise dieses Bandesdient insgesamt dem Ziel, Arbeitsabläufe und Ent -scheidungen klar und eindeutig durchzuführen. Einerhöhter Arbeitsaufwand und zusätzliche Kosten,die durch umständliche Nachrecherchen entstehenkönnen, lassen sich auf diese Weise vermeiden.

Formulare EinzelfallrechercheVolltext verfügbar *


I n f o t h e k

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Teil 2 E 20,–

Untersuchung von altlastverdächtigenFlächen und Schadensfällen (2002)Volltext verfügbar *

Neubearbeitung des Handbuches „Untersuchungaltlastenverdächtiger Flächen“ von 1996

Die Untersuchung von altlastverdächtigen Flächenund Schadensfällen nimmt bei der Bearbeitung vonVerdachtsflächen eine Schlüsselposition ein, weil aufden Ergebnissen von orientierenden Untersuchungenund Detailuntersuchungen weitreichende Entschei -dungen getroffen werden. Der Altlastverdacht wirdentweder bestätigt oder ausgeräumt.

Das Handbuch besteht aus den Hauptteilen� Wassererkundung� Bodenerkundung� Bodenlufterkundung

In ergänzenden Kapiteln werden die ThemenSaugkerzen, Elutionsverfahren, spezielle Verfahrenzur Grundwasseruntersuchung, geophysikalischeErkundungsmethoden sowie Untersuchungen vonSedimenten, Stäuben und Pflanzen behandelt. Wei-tere Themen sind Arbeitsschutz, Qualitätssicherungund die Anfor derungen an Gutachten.

Aufgabe des Handbuchs ist es, geeignete und inder Praxis angewandte Untersuchungsmethoden vor -

zustellen. Unter Berücksichtigung der Vorgaben derBundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung(BBodSchV) werden die Einsatzgebiete, Vor- undNachteile der Untersuchungsmethoden beschrieben.Das Handbuch gibt einen Untersuchungsstandard vor,der im Einzelfall an die Standortgegebenheiten ange -passt und ggf. erweitert werden kann.

Teil 3 E 15,–

Untersuchung und Beurteilung des Wirkungspfades Boden � Grund-wasser – Sickerwasserprognose –(2. überarbeitete Aufl. 2002)

Volltext verfügbar *

Mit dem Instrument der Sickerwasserprognosesoll die von verunreinigtem Boden ausgehendeGefährdung des Grundwassers abschätzt werden.Die Sickerwasserprognose ist anwendbar, wenn derSchadensherd in der ungesättigten Bodenzone liegtund der Trans port von Schadstoffen aus demSchadensherd in das Grundwasser über das Sicker-wasser stattfindet (s. Abb. unten links).

Ziel der Sickerwasserprognose ist die Abschät-zung der Schadstoffkonzentration und -fracht imSickerwas ser am so genannten Ort der Beurteilung.Dieser befin det sich etwa im Bereich desGrundwasserhöchststan des. In der Bundes-Boden-schutz- und Altlastenverord nung (BBodSchV) wer-den drei Möglichkeiten aufgezählt, wie die Sicker-wasserprognose durchgeführt werden kann: Boden-untersuchungen im Labor, Untersuchun gen imGrundwasser und In-situ-Untersuchungen.

Bis zum Erscheinen des vorliegenden Hand -buches fehlten jedoch praktikable Instrumente zurUmsetzung der Sickerwasserprognose. Insbeson-dere die Ermittlung der Schadstofffreisetzung ausBöden, z. B. mittels Elutionsverfahren, sowie dieBeurteilung des Rückhalte- und Abbauvermögensder ungesättigten Bodenzone lassen einen breitenInterpretationsspielraum zu. Computergestützte



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Stofftransportmodelle, die prinzipiell zur Beschrei-bung der Vorgänge in der ungesättig ten Bodenzonegeeignet sein könnten, sind nur in wenigen Fällenpraktikabel. Daher hat das Hessische Landesamt fürUmwelt und Geologie (HLUG) in Zusam menarbeitmit einem Arbeitskreis aus Fachleuten der Umwelt-verwaltung das vorliegende Handbuch als praxis-taugliche Arbeitshilfe zur Sickerwasserprognoseentwickelt. Das Handbuch ist insbesondere fürorientierende Untersuchungen nach § 9 Abs. 1BBodSchG geeignet und richtet sich an die Mitar-beiter in Behörden und Ingenieurbüros.

Wesentliche Bestandteile des Handbuches sind

� Datenblätter mit Angaben zu den chem.-physik.Eigenschaften organischer Stoffgruppen sowiezu deren Mobilität und Abbaubarkeit

� Kurzbeschreibung der wichtigsten Elutionsver-fahren mit Hinweisen zum Anwendungsbereichund zu Vor- und Nachteilen

� Tabellen, mit denen der Schadstoffrückhalt und-abbau im Untergrund und die Grundwasser -gefährdung abgeschätzt werden können

� Bearbeitungshinweise für den Fall, dass Boden-verunreinigungen in der gesättigten Zone liegen.


Mobilität Schutzfunktion Schadstoffgehalte Grundwasser-der Schadstoffe der ungesättigten im Boden gefährdung

Bodenzone

hoch (–) sehr hoch oder hoch wahrscheinlich

gering zu erwarten

gering sehr hoch oder hoch wahrscheinlich

gering zu erwarten

mittel mittel sehr hoch wahrscheinlich

hoch oder gering zu erwarten

hoch sehr hoch oder hoch zu erwarten

gering nicht zu erwarten

sehr hoch wahrscheinlich

gering hoch zu erwarten

gering gering nicht zu erwarten

mittel oder hoch sehr hoch zu erwarten

hoch oder gering nicht zu erwarten

I n f o t h e k

107

Das nachfolgende Beispiel eines Heizöl-Schadensfalls zeigt das Ablaufschema bei einerSickerwasser prognose nach den Vorgaben desHandbuches. Die Sickerwasserprognose findet imBeispielfall auf Basis von Bodenuntersuchungenstatt, die im Rahmen einer orientierenden Untersu-chung durchgeführt wurden. Die Einstufung derGrundwassergefährdung beruht dabei auf drei Säu-len, die gleichberechtigt nebeneinander stehen:

1. Mobilität der Schadstoffe,

2. Schutzfunktion der ungesättigten Bodenzone,

3. Schadstoffgehalte im Boden.

Mobilität der Schadstoffe:Aus Anhang 1 des Handbuches kann entnommen

werden, dass Heizöl aufgrund seiner chemisch-phy-sikalischen Stoffeigenschaften eine mittlere Mobili-tät aufweist.

Schutzfunktion der ungesättigten Bodenzone:Im Beispielfall soll aufgrund der geologischen

Untergrundverhältnisse eine mittlere Schutzfunk-tion angenommen werden. Für die Einstufung wirddie Tabelle 1 des Handbuches herangezogen.

Schadstoffgehalte im Boden:In Bodenproben wurden Gehalte an Mineralöl-

kohlenwasserstoffen bis zu 8000 mg/kg bestimmt.Nach Anhang 3 des Handbuches sind die Schad -stoffgehalte als sehr hoch einzustufen.

Grundwassergefährdung:Für die Einstufung der Grundwassergefährdung

wird die nebenstehende Tabelle herangezogen(Tabelle 2 im Handbuch).

Im Beispielfall kommt die Sickerwasserprognosezu dem Ergebnis, dass eine Grundwassergefähr-dung wahrscheinlich ist. Daher liegt der hinrei-chende Verdacht einer schädlichen Bodenverände -rung mit Aus wirkungen auf das Grundwasser vor,so dass die zuständige Behörde Detailuntersuchun-gen nach § 9 Abs. 2 BBodSchV anordnen kann.

Teil 4 E 5,–Chemische analytische Untersuchun-gen von Altlasten – Laborverfahren –Stoffsammlung (2003)Volltext verfügbar *

Auf der 42. Umweltministerkonferenz wurde dieLänderarbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) beauf-tragt, Vorschläge für eine länderübergreifende Ein-richtung und Vereinheitlichung eines Qualitätssys-tems für Altlastenleistungen zu erarbeiten. Im Jahre1995/96 und 2000 wurden die vorhandenen Unter-lagen, die in den einzelnen Ländern vorhandenwaren, gesammelt, geordnet und bewertet. Dieserfolgte durch das Institut Fresenius im Auftrag desHessischen Landesamtes für Umwelt und Geologie(HLUG). Als Bewertungskriterium wurde herangezo-gen, ob die einzelnen Analysenverfahren für eineländerübergreifende Anwendung geeignet sind. DieAuswertung erfolgte für die verschiedenen Umwelt-kompartimente Wasser, Boden, Bodenluft und Eluti-onsverfahren für eine Liste altlastenrelevanter Para-meter. In einem abschließenden Kapitel wurdenVorschläge für Qualitätssicherungsmaßnahmen fürdas Gebiet der Umweltanalytik zusammengestellt.

Für die Darstellung wurden die Methoden -beschreibung, die Verfahrenskenngrößen und dieBewertung der einzelnen Methoden in einerTabelle aufgeführt.

Diese Zusammenstellung wurde im Jahr 2000vom HLUG in der Schriftenreihe Umweltplanung,Arbeits- und Umweltschutz Heft 217 „Laboranaly-tik bei Altlasten“ veröffentlicht.

Zielsetzung der vorliegenden Arbeit ist es, dieseVeröffentlichung zu aktualisieren, um die in denletzten zwei Jahren erarbeiteten Analysenverfahrenzu berücksichtigen. Im Bereich Wasser und Bodenwurden zahlreiche Verfahren aus der europäischen



108

sowie internationalen Normungsarbeit übernom-men, so dass heute immer mehr ISO-Normen fürdie Untersuchungen zur Verfügung stehen.

Im Jahre 1999 wurde auch die Bundes-Boden-schutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) verab-schiedet. Die dort aufgeführten Methoden wurdenin dieser Aufstellung berücksichtigt, soweit diese alt-lastenrelevant sind. Die BBodSchV befasst sich auchmit dem Schutz von Kulturböden. Dort sind zum TeilAnalysenverfahren aufgeführt, die für belasteteMaterialien nicht einsetzbar sind. Ferner sind in derBBodSchV für die Analytik von leichtflüchtigen Koh-lenwasserstoffen keine Verfahren genannt.

Diese Aufstellung der Analysenverfahren gibtden derzeitigen Stand für die Untersuchung vonSchadstoffen wieder und kann nicht ohne Rück-frage mit dem Labor zur Festlegung des Analysen-verfahrens für einen bestimmten Parameter heran-gezogen werden, da das Analysenverfahren auchdurch die Fragestellung bestimmt sein kann. Fernerwerden in den kommenden Jahren neue Analysen-verfahren entwickelt werden, die für die jeweiligeFragestellung besser geeignet sein können. DieLaborverfahren bei der Altlastenuntersuchung un -terliegen einer stetigen Fortentwicklung und müs-sen daher fortgeschrieben und aktualisiert werden.

Teil 5 E 7,50Auswertung von Mineralöl-Gaschroma-togrammen (2005)


Boden- und Grundwasserverunreinigungen mitMineralölprodukten (Benzin, Kerosin, Diesel,Heizöl, Hydrauliköl) treten häufig auf. Das bisherangewendete Analysenverfahren „H 18“ darf nichtmehr angewendet werden, da dieses Verfahren aufder Verwendung eines vollhalogenierten Frigensberuht. Die Verwendung dieser ozonschädigendenFrigene ist jedoch mittlerweile verboten.

Als Alternative zu dem „H 18-Verfahren“ stehengaschromatographische Verfahren für Wasser-,Boden- und Abfalluntersuchungen zur Verfügung.Diese Verfahren sind zwar aufwändiger, haben abereinen wichtigen Vorzug: Bei der Auswertung vonMKW-Gaschromatogrammen sind Rückschlüsseüber die Art, die Zusammensetzung und denAbbaugrad der Mineralölprodukte in einer Probemöglich.

Im vorliegenden Handbuch wird erläutert, wieMKW-Gaschromatogramme qualitativ ausgewertetwerden können. Anhand typischer Beispielchro -matogramme können Vergleiche mit Chromato-grammen aus konkreten Schadensfällen gezogenwerden.

Bei konkreten MKW-Schadensfällen ist dasHLUG gerne zur Unterstützung bei der Auswer-tung von MKW-Gaschromatogrammen bereit.Ansprechpartner ist Herr ZeisbergerTel. 06 11/69 39-748, e-mail: [email protected]

Teil 6 E 7,50„Ermittlung von Schadstofffrachten imGrund- und Sickerwasser“ (2008)Volltext verfügbar *

Die Abschätzung von Schadstofffrachten imSicker- und Grundwasser gewinnt bei der Altlasten-bearbeitung an Bedeutung. So sind bei der Sicker-wasserwasserprognose nach der Bundes-Boden-schutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) nebenSchadstoffkonzentrationen auch Schadstofffrachtenim Sickerwasser zu berücksichtigen, um den Wir-kungspfad Boden-Grundwasser bewerten zu kön-nen.

Schadstofffrachten im Grundwasser sind rele-vant für die Entscheidung,• ob eine Grundwassersanierung erforderlich ist • ob eine laufende Grundwassersanierung beendet


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werden kann, obwohl die Sanierungszielwerte(i. d. R. Stoffkonzentrationen) noch nichterreicht sind

• ob natürliche Abbau- und Rückhalteprozesse beiMonitored Natural Attenuation (MNA) aktiveSanierungsverfahren ergänzen bzw. ersetzenkönnen.

Im vorliegenden Handbuch wird die Ermittlungvon Schadstofffrachten sowohl im Sicker- als auchim Grundwasser beschrieben. Für die Bewertungder Schadstofffrachten liegen zwar keine bundesein-heitlichen Vorgaben vor. Jedoch haben einzelneBundesländer Regelungen zur Bewertung vonGrundwasserfrachten getroffen, z.B. gilt in Hessendas Handbuch Altlasten „Arbeitshilfe zur Sanierungvon Grundwasserverunreinigungen“.

Teil 7 E 7,50Arbeitshilfe zur Sanierung von Grund-wasserverunreinigungen (2008)Volltext verfügbar *

Wenn durch den unsachgemäßen Umgang mitwassergefährdenden Stoffen eine Grundwasserver-unreinigung eingetreten ist, gelten für die Entschei-dung über eine Grundwassersanierung die Vorgabender Verwaltungsvorschrift zur Erfassung, Bewertungund Sanierung von Grundwasserverunreinigungen(GWS-VwV). Ziel der vorliegenden Arbeitshilfe istdie Erläuterung und fachliche Konkretisierung derin der GWS-VwV genannten Ausführungen zuschädlichen Grundwasserverunreinigungen undSanierungen bei Altlasten, schädlichen Bodenverän-derungen und Grundwasserschadensfällen. DerSchwerpunkt der Arbeithilfe liegt bei den Fragestel-lungen• Liegt eine schädliche Grundwasserverunreini-

gung vor?• Ist die Sanierung eines Grundwasserschadens

erforderlich?Weiterhin werden in der Arbeitshilfe folgende The-

men kurz behandelt:• Sanierungsziele• Optimierung und Beendigung von Sanierungen

• Stand der Technik• Einleitung von Hilfsstoffen in das Grundwasser

bei In-situ-Sanierungen• Einleitung von Grundwasser in Abwasseranlagen

und oberirdische Gewässer.

Bei der Prüfung, ob bei einer Altlast, einerschädlichen Bodenveränderung oder einem Grund-wasserschaden ein Sanierungsbedarf besteht, sindvor allem die im Grundwasser gelöste Schadstoff-menge und die mit dem Grundwasser transportierteSchadstofffracht relevant. Die in der Arbeitshilfebeschriebenen Bewertungsmaßstäbe für die Schad-stoffmenge und -fracht wurden anhand von 35 hes-sischen Schadensfällen auf Plausibilität geprüft. Dieendgültige Entscheidung über den Handlungsbedarfbleibt stets eine Einzelfallentscheidung. Die Arbeits-hilfe richtet sich an Mitarbeiter in Behörden undIngeneurbüros, die bei der Sanierung von Grund-wassserschäden beteiligt sind. Sie wurde von einerArbeitsgruppe mit Vertretern des Umweltministeri-ums, der Regierungspräsidien und Unteren Wassser-behörden sowie des Hessischen Landesamtes fürUmwelt und Geologie (Federführung) erarbeitet.

Handbuch Altlasten, Band 4Rüstungsaltstandorte

Die effiziente, zuverlässige Erkundung undBewertung potenziell kontaminierter Standorte (alt-lastenverdächtige Flächen) ist insbesondere beiRüstungsaltstandorten eine unerlässliche Voraus -setzung für den verantwortungsvollen Boden- undGrundwas serschutz. Das HLUG hat deshalb schonvor mehreren Jahren die Entwicklung eines ent -sprechenden Leitfadens sowie eines umfas sendenMaterialienbandes in Auftrag gegeben.

Teil 1 E 7,50Historisch-deskriptive Erkundung(1998)

Im Handbuch Rüstungsaltstandorte Teil 1wird das methodische Vorgehen bei der histori-schen Erkundung altlastenverdächtiger Flächen


aus der Zeit der ehemaligen Kriegs- bzw. Rüstungs -produktion sowie der Nutzung für Zwecke der mili-tärischen In frastruktur im Kriege beschrieben.

Quellen zur Informationsbeschaffung werdengenannt und ein Konzept zur Dokumentation derRecherche-Ergebnisse vorgestellt.

Teil 2 E 17,50Materialien über ehemalige Anlagenund Produktionsverfahren auf Rüstungsaltstandorten (1996)

Im Handbuch Rüstungsaltstandorte Teil 2 sindMaterialien über ehemalige Anlagen und Pro duk-tionsverfahren auf Rüstungsaltstandorten zusam-mengestellt, die oftmals eine detallierte Re kon -struktion altlastenrelevanter Nutzungen und auchsingulärer Ereignisse auf den Altstandorten undihrer näheren Umgebung ermöglichen.

Die Fachinformationen reichen von der Beschrei-bung der Produktionsverfahren zur Herstellung vonrüstungsspezifischen chemischen Stoffen über dieDarstellung von Anlagen zur Herstellung von Kampf-mitteln und von Anlagen auf Standorten der militäri-schen Infrastruktur bis zur Schilderung der Muniti-onsvernichtung nach Kriegsende in Hessen.

Handbuch Altlasten, Band 5Bewertung von AltflächenTeil 1 E 7,50Einzelfallbewertung (1998)

Die Einzelfallbewertung ist ein Verfahren zur Be -wertung von Altstandorten und Altablagerungen imRahmen der Einzelfallrecherche. Dabei handelt essich um eine beprobungslose Erkundung mittels Ak -tenrecherche und Ortsbesichtigung. Die Einzelfall-bewertung unterstützt die Entscheidung, ob ein Alt-

lasten-Anfangsverdacht oder sogar ein Altlastenver -dacht vorliegt.

Spezielle Bewertungsformulare erleichtern dieBearbeitung. Sie können per Hand oder mittelsEXCEL bearbeitet werden. An Beispielen wirdgezeigt, wie Wahrscheinlichkeit und Umfang vonUmweltgefährdungen durch Altflächen abgeschätztwerden können. Beeinträchtigungen von Wasser,Boden und Luft werden mit Hilfe eines Punktesys-tems bewertet. Aus der Summe der erreichtenPunkte ist ersichtlich, ob und welche weiterenMaßnahmen erforderlich sind.

Mit dem Band Einzelfallbewertung steht ein wir-kungsvolles Instrument zur Verfügung, um gewon-nene Daten zu strukturieren, nachvollziehbar zuinterpretieren sowie weiteren Handlungsbedarfabzuleiten.

Excel-Formulare Einzelfallbewertung


Handbuch Altlasten, Band 6Sanierung von Altlasten

Die Altlastenproblematik bewegt die umwelt -politische Diskussion seit Mitte der 80er Jahre.Damals wurde einer breiteren Öffentlichkeitbewusst, dass die in Altlasten enthaltenen Schad-stoffe kostspie lige und zeitintensive Maßnahmenzur Gefahrenab wehr und zum Schutz der Umwelterfordern.

Die unmittelbar Betroffenen, wie Nutzer, An -wohner und Eigentümer, aber auch mögliche Käu-fer sol cher Grundstücke, sind erheblich verunsi-chert. Sie erwar ten von den Umwelt- und Pla-nungsbehörden Vor schläge für den sachgerechtenUmgang mit den Hin terlassenschaften der Vergan-genheit.


110


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Teil 1 E 7,50

Arbeitshilfe zur Verfüllung bei derSanierung von schädlichen Boden -veränderungen und Altlasten (2007)


Sanierungen von schädlichen Bodenveränderun-gen und Altlasten („Bodensanierung“) erfolgen inHessen häufig durch Aushub des kontaminiertenMaterials mit anschließender Verfüllung der Baugru-ben. Verfüllt werden im Sanierungsgebiet anfal-lende oder von außerhalb kommende Bodenmateria-lien. Dafür werden jährlich zigtausende Tonnen vonBodenmaterial verwendet.

Der Umgang mit Böden ist durch eine Reihe vonVorschriften aus verschiedenen Rechtsbereichen ge -regelt. Diese Regelungen sind nicht widerspruchs-frei.

Trotzdem gibt es bislang weder in Hessen nochauf Bundesebene für die Verfüllung von Baugrubenbei Sanierungen schädlicher Bodenveränderungenund Altlasten eine fachliche Unterstützung. DieseFragestellung wird auch nicht in der „Vollzugshilfezu §12 BBodSchV“ [5] und den Technischen Regelnder LAGA – M20 [9,10] oder sonstigen hessischenVerfüllungsregelungen („Straßenbauerlass“ [4],„Richtlinie Verwertung in Tagebauen“ [3]) behandelt.

Auch wenn diese Vorschriften die Verfüllung vonBaugruben bei der Sanierung schädlicher Bodenver-änderungen und Altlasten nicht regeln, wurden siein der Praxis gleichwohl angewandt. Das führte zueiner Vielzahl von unterschiedlichen Vorgehenswei-sen und gegebenenfalls zu Ungleichbehandlungen.Die Arbeitshilfe will einen einheitlichen Vollzug för-dern, was auch unter ökologischen und ökonomi-schen Aspekten geboten ist.

Bei der Verfüllung sollen nicht nur die Schad-stoffbelastungen, sondern auch die Bodenfunktio-nen berücksichtigt werden. Das BBodSchG nennt in§2 (2) natürliche Funktionen, Funktionen als Archivder Natur- und Kulturgeschichte sowie Nutzungs-funktionen. Es sollten also weitgehend schadstoff-

arme Materialien verwendet werden, die sich fürdie vorgesehene Folgenutzung eignen.

Das heißt, diese Arbeitshilfe soll• die allgemeinen Vorgaben, insbesondere des

Bodenschutzrechtes, bei Verfüllungen in Sanie-rungsbereichen fachlich und rechtlich konkreti-sieren,

• zuständigen Behörden eine allgemein gültigeGrundlage für Beratungen und Entscheidungenliefern,

• erhebliche Unterschiede in der Sanierungspraxisvermeiden helfen und

• dazu beitragen, die Verfüllungsentscheidungnachvollziehbar zu gestalten.

Teil 4 E 10,–

Altablagerungen in der Flächen -nutzung (1996)

Mit der vorliegenden Schrift soll gezeigt wer-den, wie die mit der Raumplanung und Altlastenbe-arbeitung befassten Stellen, aber auch die Bau -genehmigungsbehörden und planenden Ingenieurerechtzeitig und gemeinsam die Probleme angehenkönnen. Bei spiele zeigen, wie durch eine differen-zierte Nutzung Altablagerungen durchaus in eineFlächenbewirtschaf tung integriert werden können.

Handbuch Altlasten, Band 7Analysenverfahren

Im Jahre 1998 wurde das Verfahren „Bestim-mung von Mineralölkohlenwasserstoffen in Feststof-fen aus dem Altlastenbereich (Teil 2)“ von dem Fach-gremium Altlastenanalytik veröffentlicht. Dabei han-delt es sich nur um eine vorläufige Methode, da hier– aufbauend auf ISO TR 11046 – noch das Extrakti-onsmittel 1,1,2-Trichlortrifluor ethan (R 113) verwen-det wird. Im April 2001 wurde das Bestimmungsver-fahren durch ein grundsätzlich neues Prinzip zur„Bestimmung von MKW mittels Kapillargaschro-matografie in Feststoffen aus dem Altlastenbe-reich (Teil 3)“ ersetzt.


Die hier beschriebene Methode ist zur analyti-schen Bestimmung von MKW in Böden und ggf.auch in schwierigen Altlastenmaterialien geeignet.

Mit diesem Verfahren werden alle Verbindun-gen als Mineralölkohlenwasserstoffe erfasst,� die mit dem Extraktionsmittelgemisch ACETON/

PETROLETHER aus der Originalprobe extrahiertwerden können,

� die bei der Extraktreinigung an FLORISIL nichtadsorbiert werden,

� deren Retentionszeiten im Gaschromatogrammauf unpolaren Kapillarsäulen zwischen DEKAN(C10) und TETRAKONTAN (C40) liegen und diemit GC-FID detektiert werden.

Die quantitative Bestimmung des so definiertenMKW-Gehalts erfolgt durch Peakflächenvergleichmit einer Mischung aus additivfreiem Diesel-/Schmierölgemisch (1:1 m/m).

Das Verfahren ist so konzipiert, dass von einemAliquot eines Extraktes gem. Handbuch 7, Teil 1,zur Bestimmung der PAK ausgegangen wird undnach Einengung, die zugleich die Entfernung vonAceton aus dem Extraktgemisch vorteilhaft fördert,in die inzwischen für Wasser und Abfall, aber auchfür Boden gemäß ISO TC 190/CD 16703, Soil Qua-lity, Determination of mineral oil content by gaschromatography gültige Detektion mittels HRGC-FID einmündet.

Bereits im Jahr 2000 veröffentlichte das Fach-gremium Altlastenanalytik das validierte Analysen-verfahren zur „Bestimmung von BTEX/LHKW inFeststoffen aus dem Altlastenbereich (Teil 4)“.

Diese Methode kann mindestens zur Bestim-mung der folgenden aufgeführten Verbindungenangewandt werden:

Auch weitere, hier nicht genannte Verbindun-gen, z.B. MTBE, können bestimmt werden.

Bei allen hier zu untersuchenden Verbindungenhandelt es sich um leichtflüchtige Substanzen ausdem Bereich der Lösungsmittel und der Kraftstoffe.Daher muss bereits bei der Probennahme daraufgeachtet werden, dass die Verluste an leichtflüchti-

LHKW1,1,1-TrichlorethanTrichlorethenTetrachlorethenDichlormethanTetrachlormethancis-1,2-Dichlorethen1,1-Dichlorethen

BTEXBenzolToluolEthylbenzolXylol (o-, m-, p-)StyrolCumoln-Propylbenzol

1 kg Bodenprobe

0,5 kg Boden auslesen, vergleichmäßigen

10 – 25 g in 500 ml Schraubglasflasche

100 ml Aceton, 50 ml Wasser, 40 g NaCI und50 ml PE 40-60 zugeben

6 – 16 Stunden lang schütteln, Horizontalschüttler

Phasentrennung abwarten

50 ml Aliquot abnehmenfür die Bestimmung der MKW

mit 50 ml Wasser waschen (10 Min.)zur Entfernung von Aceton

50 ml abnehmen für dieBestimmungen der PAK Extrakt mit NaSO4 o. CaCI2 trocknenHandbuch Altlasten

Band 7, Teil 1 mit Umlösen in 10 ml n-Heptan zur

GC-MS oder HPLC/UV/FLD Entfernung letzter Acetonreste

(mit Dekan und Tetrakontan als IS)

Extraktreinigung über 3 g Florisil (Säule)

gaschromatographische Bestimmung

der MKW mittels GC-FID von C10- bis C40- Alkan

Fließschema des Bestimmungsverfahrens für MKW

gen Verbindungen durch Verdampfung so geringwie möglich gehalten werden. Dieses wird durchsofortige Überschichtung mit Extraktionsmittel imFeld am besten gewährleistet.

Daher werden im Teil 4 erstmals in einem Bestim-mungsverfahren für die Bodenuntersuchung auch dieProbennahme, Probenvorbehandlung und Probenauf-bereitung vorgegeben und ausführlich beschrieben.

Das zur Extraktion verwendete Lösungsmittelmuss prinzipiell folgende Eigenschaften erfüllen:

� gute Löslichkeit für die Analyten

� gute Benetzung der Feststoffpartikel

� mit Wasser vollständig mischbar

� feldtauglich (leichte Handhabbarkeit)

� relativ geringer Dampfdruck

� blindwertfreie Qualität verfügbar

� geringe Toxizität

In einem öffentlichen Ringversuch vom Novem-ber 2000 wurden neben Methanol folgendeLösungsmittel zur Extraktion verwendet: Acetoni-tril, Dimethylformamid, Methoxyethanol, Ethylgly-kol. Systematische Unterschiede gegenüber Metha-nol wurden dabei nicht erkannt.

Die Analyse des Extraktes kann anschließendmit allen Verfahren der Wasseranalytik erfolgen,nachdem ein kleines Aliquot in Wasser gegebenworden ist (z. B. stat. Dampfraum, dyn. Dampf-raum, Extraktion, SPME).

Die Verbindungen werden über gaschromatischeTrennung und Detektion mit geeigneten Detekto-ren, z. B.: GC-MS, GC-FID, GC-ECD, identifiziertund quantifiziert.

Fließschema des Bestimmungsverfahrens vonBTEX/LHKW (Beispiel am LösungsmittelMethanol):

Teil 1 E 5,–

Bestimmung von Polycyclischen Aro-matischen Kohlenwasserstoffen (PAK)in Feststoffen aus dem Alt lasten-bereich (1998)


Das hier beschriebene Verfahren mündetsowohl in die Bestimmung der PAK mittels GC-MSals auch mittels HPLC-UV/FLD. Im GC-Teil berück-sichtigt es bereits die Entwicklungen einer künfti-gen ISO-Norm (ISO/DIS 18287:2002), die sichallerdings nur mit GC-MS befasst. Der entscheiden-dere Schritt ist die Extraktion, die auf einebewährte Vorgehensweise aus dem Bereich derlandwirtschaftlichen Untersuchungen zurückgeht.Dieses Verfahren bildet auch einen wichtigen Bau-stein für die künftige ISO-Norm.

Teil 3 E 5,–

Bestimmung von Mineralöl-Kohlen -wasserstoffen (MKW) mittels Kapillar-gaschromatographie in Feststoffen ausdem Altlastenbereich (2001)


Die Extraktion der MKW mit 1,1,2-Trichlortri-

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113


1 kg Bodenprobe

in 100 ml Schraubglasweithalsflasche mit 25 ml vorgelegtem Methanol, gekühlt, geben; (ggf. IS bereits vorgelegt)

gekühlt ins Labor transportieren

30 Min. lang schütteln, Horizontalschüttler

Phasentrennung abwarten

1. Aliquot (z.B. 100 µl) entnehmen und in blindwertfreiesWasser geben (z. B. 10 ml)

gaschromatographische Analyse des Wassers

– Stat. DR

– dyn. DR

– Extraktion

– SPME

Berechnung des Ergebnisses auf Originalsubstanz

ggf. umrechnen auf TR


114

fluorethan wurde durch Aceton, Petrolether,Kochsalz und Wasser abgelöst, die Detektionerfolgt mit GC-FID. Hier handelt es sich um densel-ben Ex trakt, wie er in Band 7 Teil 1 für die PAKbeschrieben ist. Somit können aus einem einzigen,jedoch geteilten Extrakt gleich zwei eng zueinandergehörige Zielgruppen analysiert werden. Die Rand-bedingungen der Identifizierung und Quantifizie-rung sind deckungsgleich mit dem Konzept der fürBöden im ISO TC 190 (ISO/DIS 16703:2002)bereits seit vielen Jahren festgelegten Konzeption(C10 bis C40). Beide Verfahren, die FGAA-Methode und das des ISO/DIS, werden derzeitüberarbeitet. So hat sich herausgestellt, dass derbei FGAA formulierte Umlösungsschritt durchzweimaliges Waschen mit Wasser ersetzt werdenkann. Beim Einengen des Extraktes besteht dieGefahr, dass bei hohen PAK-Konzentrationen dieseim Petrolether ausfallen und vor der Extraktreini-gung – ohne die Elutropie des Extraktes zu verän-dern – nicht wieder in Lösung gebracht werdenkönnen. Dagegen hat sich inzwischen beimISO/DIS das Verhältnis von Extraktionsmittel zurEinwaage als zu gering herausgestellt.

Einzelheiten hierzu finden sich im Abschluss-bericht des F + E Vorhabens der BAM: „GezielteUntersuchung und Optimierung der Verfahrens-schritte für die gaschromatographische Bestim-mung von Mineralölkohlenwasserstoffen in Fest-stoffen aus dem Altlastenbereich nach derMethode des FGAA“, Februar 2003.

Dieser Abschlussbericht wird durch verschie-dene photographische Abbildungen (Anhang 2.1und Anhang 2.2) ergänzt.

Teil 4 E 5,–

Bestimmung von BTEX/LHKW in Fest -stoffen aus dem Altlasten bereich(2000)


Das Verfahren beruht auf der sofortigen Konser-vierung des Bodenmaterials im Feld, indem derBoden – am besten durch einen geeigneten Kern-stecher – in eine vorgelegte Masse eines geeigne-ten Lösungsmittels gegeben wird. Die Einwaagewird dann im Labor durch Rückwiegen ermittelt.Von diesem Extrakt wird ein kleines Volumen abge-nommen und in Wasser gegeben. Die analytischeBestimmung der BTEX/LHKW kann dann mit allenVerfahren der Wasseranalytik durchgeführt werden.Aus diesem Verfahren wird demnächst eine ISO-Norm hervorgehen: ISO/CD 22155:2002, die aller-dings nur die statische Dampfraumanalysenmetho -de des Wassers zum Gegenstand hat. Das FGAA-Ver-fahren wird in einem staatlichen Labor in hohemMaße auch für Klärschlämme eingesetzt und hatsich bestens bewährt. Allerdings muss dann demerhöhten Wasseranteil des Schlammes bei derBerechnung des Endergebnisses Rechnung getra-gen werden durch ein additives Glied Vwp in derAuswertungsformel [2] des Manuskriptes:

[2]

Vwp = Volumen des Wasseranteils in der Probebzw. im Klärschlamm

Das in der Probe vorhandene Wasser vergrößertdas Volumen des Extraktionsmittels, z. B. Methanol.

Bei Böden wurde der Wasseranteil deshalb ver-nachlässigt, da er nur bei deutlichem Überschreitenvon 10 % (m/m) in die signifikanten Stellen ein-geht. Wenn jedoch aus dem gesättigten BereichProben gewonnen werden, ist der Wasseranteilnicht zu vernachlässigen und kann nach der obenwiedergegebenen Formel berücksichtigt werden.

ciw · (VE +Vwp) · VWciOS =

va · mB


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Teil 5 nur im Internet

Bestimmung von ausgewählten spreng-stofftypischen Verbindungen in Fest-stoffen aus dem Altlasten bereich mitGaschromatographie (2004/2005)


Teil 6

Arbeitshilfe – Angabe der Messun -sicherheit bei Feststoffuntersuchun-gen aus dem Altlastbereich (2003)


In der BBodSchV wird die Angabe der Mess -unsicherheit gemäß der Normen DIN 1319 Teil 3und DIN 1319 Teil 4 verlangt. Diese beiden Nor-men sind jedoch schwer verständlich und daher fürden Laboralltag nicht geeignet. Ebenso ist nach DINEN ISO/IEC 17025 : 2000-04 für Prüf- und Kali-brierlaboratorien erforderlich, die Messunsicherheitihrer Analysenverfahren im Prüfbericht anzugeben.Für die Laboratorien, die die Mess unsicherheitangeben müssen, wurde eine Arbeitshilfe zumThema „Unsicherheit von Messergebnissen“erstellt. Diese enthält sowohl theoretische Grund -lagen: Kapitel 3 und 4, als auch praktische Anwen-dungen: Anlagen. Sie wendet sich auch an Behör-den, die bei der Bewertung von Analysenergebnis-sen zukünftig die Messunsicherheit berücksichtigenmüssen (Kapitel 7). Die Arbeitshilfe behandeltneben einfachen Grundlagen nur die Bestimmungund Bewertung der Messunsicherheit bei der analy-tischen Untersuchung von Feststoffen, speziell vonAltlastenproben. Die Unsicherheits problematik derProbennahme ist nicht Gegenstand dieser Abhand-lung. Die Arbeitshilfe ist möglichst einfach gehaltenund ohne größeren experimentellen bzw. mathema-tischen Aufwand durchführbar. Anwendern, die sichnicht für die theoretischen Grundlagen interessie-ren, wird empfohlen, nur die Kapitel 6 und 7 sowiedie Anlagen 2 bis 4 zu lesen. Zusätzlich sind Vor-

schläge zur Vereinheitlichung der Angabe der Mess -unsicherheit sowie der Darstellung im Berichtgemacht worden.

Handbuch Altlasten, Band 8Überwachung

Teil 1 E 7,50Arbeitshilfe zu überwachten natürli-chen Abbau- und Rückhalteprozessenim Grundwasser(Monitored Natural Attenuation MNA)(2. Aufl. 2005)Volltext verfügbar *

Bei Grundwasserverunreinigungen, die durchaktive Sanierungsmaßnahmen schon weitgehendreduziert wurden, können unter bestimmtenVoraussetzungen natürliche Abbauvorgänge imGrundwasser anstelle weiterer, möglicherweiselangwieriger aktiver Sanierungsmaßnahmen genutztwerden. Die Arbeitshilfe enthält Grundsätze undKriterien für die behördliche Beurteilung, in wel-chen Fällen auf eine aktive Grundwassersanierungzugunsten von natürlichen Schadstoffminderungs-prozessen verzichtet werden kann.

Der Geltungsbereich der Arbeitshilfe umfasstdie natürlichen Abbau- und Rückhaltevorgänge imGrundwasser. Relevante Schadstoffe sind die orga-nischen Schadstoffgruppen MKW, BTEX, LCKWund PAK. Diese werden im Hinblick auf ihr Ausbrei-tungsverhalten und ihre Abbau- und Rückhalteei-genschaften dargestellt. Die maßgeblichen Parame-ter zur Beurteilung und Überwachung der natürli-chen Schadstoffminderungsprozesse werden aufge-führt.

In den Grundlagen für die Akzeptanz werden diewesentlichen Kriterien benannt, die bei der behörd-lichen Entscheidung über die Eignung eines Stand-ortes für MNA zu prüfen sind.



116

Die notwendigen Verfahrensschritte bei der An -wendung von MNA werden beschrieben und dieAnforderungen an die Antragsunterlagen, die vomSanierungspflichtigen vorzulegen sind, werden defi-niert.

Die Arbeitshilfe liefert damit die Grundlage fürein einheitliches Verwaltungshandeln im Umgangmit MNA in Hessen.

Teil 2 E12,–Arbeitshilfen zur Überwachung undNachsorge von altlastverdächtigenFlächen und Altlasten (2005)


Das Handbuch enthält vier Arbeitshilfen, welchesich jeweils mit einem speziellen Bereich der Altlas-tenüberwachung befassen:� Langzeitüberwachung und Funktionskontrolle

von Dichtwandumschließungen

� Langzeitüberwachung von Reaktiven Wänden� Überwachung von biologischen in-situ-Sanie -

rungen� Kriterien für die Beendigung von Grundwasser-

und Bodenluftüberwachungen.

In den ersten drei Arbeitshilfen, welche jeweilsdie Überwachung von bestimmten Sanierungsver-fahren zum Thema haben, werden die Schwachstel-len und Risikopotentiale der einzelnen Verfahrenausführlich dargestellt und Empfehlungen für spezi-fische Überwachungsprogramme gegeben.

Die vierte Arbeitshilfe beschäftigt sich mit ver-fahrensübergreifenden Kriterien, die bei einer Ent-scheidung über die Fortsetzung oder Beendigungvon Überwachungsmaßnahmen herangezogen wer-den können.

Die Arbeitshilfen wurden anlässlich mehrererFachgespräche, die das Hessische Landesamt fürUmwelt und Geologie im Jahr 2004 veranstaltethat, erarbeitet und sind jetzt in einem Band zusam-mengefasst erschienen.

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Arbeitshilfen zur Qualitätssicherung inder Altlastenbehandlung(2003) Ringordner E 15,–

Um einen bundesweit einheitlichen Qualitäts-standard in der Altlastenbearbeitung festlegen zukönnen, fehlte es bisher an gemeinsamen Anforde-rungen durch die Bundesländer. Mit den im Mai2001 veröffentlichten „Arbeitshilfen zur Qualitäts-sicherung in der Altlastenbehandlung“ steht denAltlastenbehörden sowie den beteiligten Sachver-ständigen und Untersuchungsstellen gleicherma-ßen ein länderübergreifendes Regelwerk zur Verfü-gung, welches Vorgaben für die technische Erkun-dung und Bewertung von Altlasten und altlastver-dächtigen Flächen enthält.

Diese „Arbeitshilfen“ sind das Ergebnis einerBund-Länder-Arbeitsgruppe, deren Aufgabe es war,Anforderungen zur Qualitätssicherung für alleUntersuchungsschritte von der Probennahme überdie Analytik bis zur Ergebnisbewertung zu formu-lieren. Diese recht umfangreiche Aufgabenstellungwurde von der Arbeitsgruppe in acht einzelne Teil-themen aufge teilt, welche jeweils von einzelnenBundesländern oder dem Umweltbundesamt erar-beitet wurden. Dementsprechend setzen sich die„Arbeitshilfen“ aus diesen Beiträgen zusammen.Die ersten drei Teilthemen umfassen den Schwer-punkt Probennahme:� Das Teilthema 2.1 „Untersuchungsstrategie“

widmet sich der qualifizierten Vorbereitung derbeiden Erkundungsstufen orientierende Unter-suchung und Detailuntersuchung. Es enthältHinweise für die Aufstellung eines Beprobungs-planes sowie für die Erstellung eines Analysen-konzeptes.

� Die Anforderungen an die praktische Durchfüh-rung von Probennahmen werden im Teilthema2.2 „Gewinnung von Boden-, Bodenluft- undGrundwasserproben“ beschrieben. Hier werdenu.a. Vorgaben für die Errichtung von Bodenluft-und Grundwassermessstellen und Hinweise fürdie Entnahme der Proben gegeben.

� Das Teilthema 2.3 „Probenbehandlung“ befasstsich mit der Auswahl der je nach Untersu-chungsmedium und -parameter geeigneten Pro-bengefäße und deren Handhabung, den spezifi-schen Verfahren der Konservierung und denBedingungen für den Transport von Proben.

Die nächsten drei Teilthemen beinhalten denSchwerpunkt Analytik:� Das Teilthema 2.4 enthält Empfehlungen für

den Einsatz von Vor-Ort-Analytik im Rahmen derorientierenden Untersuchung. Für die hierbeimöglichen Parameter werden die geeigneten Bestimmungsmöglichkeiten und Messmethodenvorgestellt. Desweiteren werden Empfehlungenfür die Auswahl der speziellen Messtechnikgegeben und Anforderungen an Qualitätssiche-rungsmaßnahmen genannt.

� Das Teilthema 2.5 enthält eine Zusammenstel-lung der Analysenverfahren, welche speziell fürdie Untersuchung von Wasser- und Feststoffpro-ben aus der Altlastenerkundung geeignet sind.Darüber hinaus werden die Bedingungen für dieDurchführung einer analytischen Qualitätssiche-rung beschrieben.

� Unter dem Titel „Biologische Verfahren in derLaboranalytik“ werden im Teilthema 2.5a ökoto-xikologische Testsysteme vorgestellt und Hin-weise zu deren Einsatzmöglichkeiten bei derAltlastenuntersuchung gegeben. Die Testverfah-ren werden anhand verschiedener Kriterienbeurteilt, um somit eine Hilfestellung bei derAuswahl geeigneter Verfahren anzubieten.

Der Schwerpunkt Beurteilung und Bewertungwird im Teilthema 2.6 behandelt:� Gegenstand des Teilthemas 2.6. sind die Anfor-

derungen an die fachliche Beurteilung derUntersuchungsergebnisse von altlastverdächti-

SonstigeVeröffentlichungen


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gen Flächen durch Sachverständige. Nebeninhaltlichen Vorgaben und Empfehlungen zur Vor-gehensweise enthält das Teilthema Hinweise fürdie Plausibilitätsprüfung von Messergebnissen.

Das letzte Teilthema beinhaltet den Schwer-punkt Simulation:� Das Teilthema 2.7 befasst sich mit der Simula-

tion von Strömungs- und Stofftransportprozes-sen im Grundwasser mit Hilfe von Modellen.Hierbei werden die Aspekte der Qualitätssiche-rung bei der Simulation aufgezeigt, welche inden einzelnen Bearbeitungsstufen von derBeauftragung bis zur Dokumentation undAbnahme der Ergebnisse zu beachten sind.

Da es sich bei den „Arbeitshilfen“ vorerst nochum einen, allerdings bundesweit abgestimmtenEntwurf handelt, bleibt die Veröffentlichung deneinzelnen Bundesländern überlassen. In Hessenwird das Werk vom Hessischen Landesamt fürUmwelt und Geologie als Ringordner herausgege-ben. Nach einer Erprobungsphase ist die endgültigeBearbeitung unter Berücksichtigung der bis dahingesammelten Erfahrungen mit der Anwendung der„Arbeitshilfen“ vorgesehen.

Parallel zu den dargestellten acht Teilthemenwurden bundesweit die fachlichen und materiellenAnforderungen an Sachverständige und Untersu-chungsstellen erarbeitet, welche Eingang in die bei-den folgenden Merkblätter fanden:� „Merkblatt über die Anforderungen an Sachver-

ständige nach § 18 BBodSchG“, beschlossen vonder Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Boden-schutz (LABO) im Januar 2000 und von derAmtschefkonferenz der Umweltressorts vonBund und Ländern am 11./12. Oktober 2000

� „Merkblatt für die Notifizierung von Untersu-chungsstellen im Bereich Boden und Altlasten“,beschlossen von der LABO im September 2000.

Diese beiden Merkblätter sind ebenfalls in derhessischen Ausgabe der „Arbeitshilfen“ zur weite-ren Information enthalten.

Sanierungsbilanz – E 20,–Stand der Altlastensanierung in Hessen –Übersicht über den Einsatz von Sanie -rungsverfahren und -techniken 1996–2001(2003)ISBN 3-89026-806-4

Die vorliegende gemeinsame Studie der Fachhoch-schule Wiesbaden und des Hessischen Landesamtesfür Umwelt und Geologie zeigt die Entwicklung inden Jahren 1996–2001 auf.Die Altlastenbearbeitung in Hessen besteht in derErfassung, Datenpflege und dem konkreten Vollzug,der letztlich bei einer erklärten Altlast zur Sanie-rung des kontaminierten Geländes führen muss.Hierfür ist es wichtig, über die statistischen Ent-wicklungen in Hessen hinsichtlich der Sanierungvon belasteten Flächen Bescheid zu wissen. Wie viele erklärte Altlasten in Hessen gibt es ins -gesamt, wie viele davon sind im Zustand der Sanie-rung, wie viele sind in einem bestimmen Zeitraumsaniert worden? Gibt es regionale Unterschiede? Gibtes Zusammenhänge zwischen spezifischer Belastungund gewählten Sanierungsverfahren? Wie lange dau-ern bestimmte Sanierungsverfahren? Lassen sichAussagen treffen über zukünftige Entwicklungen?Vor allem in den letzten Jahren hat die Zahl derabgeschlossenen Altlastensanierungen in Hessendeutlich zugenommen. Auf der Grundlage derDaten, die vor allem von den Vollzugsbehördenbereitgestellt wurden, konnte erstmals eine umfang-reiche statistische Auswertung der durchgeführtenSanierungsmaßnahmen vorgenommen werden.Mit der vorliegenden Sanierungsbilanz steht einaktueller Überblick über den Einsatz von Sanie-rungstechniken in Hessen für den Zeitraum von1996–2001 zur Verfügung. Es werden Branche,betroffene Medien, das Schadstoffspektrum, ange-wandte Verfahren und der zeitliche Verlauf derSanierung mit der jeweiligen Verfahrensdauererfasst und ausgewertet. Die Ergebnisse sollen in erster Linie den mit Altlasten-sanierungen befassten Behörden sowie kommunalenund privaten Sanierungspflichtigen als Informations-grundlage dienen und sie bei der Planung und Durch-führung von Sanierungsmassnahmen unterstützen.

I n f o t h e k

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Bestellung / Anzahl der Exemplare

Titel Band Teil E

Titel Band Teil E

Titel Band Teil E

Titel Heft Nr. E

Diskette E

Altlasten-annual 2000, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008

Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie

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richten Sie bitte schriftlich an das Hessische Landesamt für Umwelt und Geologie– Vertriebsstelle –Postfach 3209, 65022 Wiesbaden, Fax: 0611 – 69 39 113 oder E-Mail: [email protected]

An Behörden werden i. d. R. jeweils 2 Exemplare eines Bandes kostenlos abgegeben.

(Preise: Stand Juli 2009, Änderungen vorbehalten).

�

kostenlos


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Die Autoren dieser Ausgabe

Mustafa DönmezHessisches Ministerium für Umwelt, Energie, Landwirtschaft und VerbraucherschutzMainzer Straße 80

65189 Wiesbaden

Marie-Anne FeldmannHessisches Landesamt für Umwelt und GeologieDezernat G5 AltlastenRheingaustr. 186

65203 Wiesbaden

Stanislava GabrielHessisches Landesamt für Umwelt und GeologieDezernat W2 GewässergüteRheingaustraße 186

65203 Wiesbaden

Sabine von der GönnaGOBIO GmbHInstitut für Gewässerökologie u. angewandte BiologieScheidertalstr. 69a

65326 Aarbergen

Prof. Dr. -Ing. habil. Jochen GroßmannGICON-Großmann Ingenieur Consult GmbHGartenstraße 110

10115 Berlin

Dr. Marion HemflerHessisches Landesamt für Umwelt und GeologieDezernat W4 HydrogeologieRheingaustraße 186

65203 Wiesbaden

Jens HeydenCDM Consult GmbHAm Rupertsberg 16

55411 Bingen

Dr. Margareta Jaeger-WundererHessisches Landesamt für Umwelt und GeologieDezernat G5 AltlastenRheingaustr. 186

65203 Wiesbaden

Dr. Dieter KämmererHessisches Landesamt für Umwelt und GeologieDezernat W4 HydrogeologieRheingaustraße 186

65203 Wiesbaden

Judith KniesGICON-Großmann Ingenieur Consult GmbHGartenstraße 110

10115 Berlin

Dr. Bernd LeßmannHessisches Landesamt für Umwelt und GeologieDezernat W4 HydrogeologieRheingaustraße 186

65203 Wiesbaden

Johann MeschBAUER Umwelt GmbHIn der Scherau 1

86529 Schrobenhausen

I n f o t h e k

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Dieter PoetkeGICON-Großmann Ingenieur Consult GmbHGartenstraße 110

10115 Berlin

Carlo SchillingerLGA Institut für Umweltgeologie und Altlasten GmbH Tillystraße 2

90431 Nürnberg

Thomas Schmidt-ModrowBAUER Umwelt GmbHIn der Scherau 1

86529 Schrobenhausen

Birgit Schmitt-BiegelHIM GmbH, Bereich Altlastensanierung HIM-ASGWaldstraße 11

64584 Biebesheim

Sonja Schuster Regierungspräsidium DarmstadtAbteilung Arbeitsschutz und Umwelt Frankfurt Gutleutstraße 138

60327 Frankfurt am Main

Brigitte SprüsselAmt für ArbeitsschutzBillestraße 80

20539 Hamburg

Dr. Petra Stahlschmidt-AllnerGOBIO GmbHInstitut für Gewässerökologie u. angewandte BiologieScheidertalstr. 69a

65326 Aarbergen

Markus TöpferRMD Rhein-Main Deponie GmbHSteinmühlenweg 5

65439 Flörsheim am Main

Christian WeingranHIM GmbH, Bereich Altlastensanierung HIM-ASGPlausdorfer Weg

35260 Stadtallendorf

Thorsten WenderholdWerkfeuerwehr InfraServ WiesbadenIndustriepark Kalle-AlbertKasteler Strasse 45

65203 Wiesbaden

Michael WolfRegierungspräsidium DarmstadtAbteilung Arbeitsschutz und Umwelt Wiesbaden Lessingstr. 16-18

65189 Wiesbaden


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Impressum

Herausgeber, Hessisches Landesamt © und Vertrieb für Umwelt und Geologie - HLUG

Rheingaustraße 18665203 WiesbadenE-Mail: [email protected]: 0611–69 39 113

Bearbeitung: Redaktionsteam „annual 2009“Dezernat Altlasten

Titel-Abbildung: Heddernheimer Kupferwerk und Süddeutsche Kabelwerke AG, Gesamtansicht um 1910, Bildnachweis: Denkmalamt Stadt Frankfurt am Main Nr. 478

Gestaltung: Hessisches Landesamt für Umwelt und GeologieNadine Monika Lockwald

Der Herausgeber übernimmt keine Gewähr für die Richtigkeit, Genauigkeit undVollständigkeit der Angaben sowie für die Beachtung privater Rechte Dritter. Diein der Veröffentlichung geäußerten Ansichten geben die persönlichen Meinun-gen der Autoren wieder.Nachdruck – auch auszugsweise – nur mit Quellenangabe und unter Überlas-sung von 5 Belegexemplaren gestattet.

Wiesbaden, März 2010

Documents

Handbuch Altlasten - hlnug.de · Feuerwehreinsätze mit Biodiesel-Leckagen – ... PFT) sind eine Stoffgruppe, die erst seit einigen Jahren in den Blickpunkt der Fach-Öffentlichkeit