Sanierungserfordernis und -maßnahmen/-verfahren bei Boden- und Grundwasserverunreinigungen

Sobald ein Sanierungserfordernis bei Boden- und Grundwasserverunreinigungen festgestellt wird, kommen (entsprechend dem Bundesbodenschutzgesetz) für die Sanierung verschiedene Dekontaminationsmaßnahmen und Sicherungsmaßnahmen in Betracht.

 

1. Bodensanierung
1.1 Sanierungserfordernis für den Boden

 

Besteht der Verdacht einer Verunreinigung von Boden mit Schadstoffen, so wird der Verdachtsbereich mit Hilfe von Sondierungen (kleine Bohrungen) erkundet. Es werden Bodenproben entnommen und auf die Schadstoffe untersucht, die man auf Grund der Vornutzung der Fläche erwartet.
Zur Beurteilung der gemessenen Schadstoffgehalte, werden verschiedene Orientierungswerte herangezogen.
Die entsprechenden Werte sind der Tabelle „Beurteilungswerte für Boden“ zu entnehmen.
Ob der Boden saniert werden muss, hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab.
Dies sind z.B.:

  • eine Gefährdung von Menschen oder des Grundwassers geht von der Verunreinigung aus
  • flächenhafte (nicht nur lokale) Überschreitung der Prüfwerte,
  • erhebliche Überschreitung der Prüfwerte
  • Nutzung der Fläche

Aus diesen Aspekten ergibt sich, dass nach einer ersten Untersuchung der Schadstoff-Verunreinigung weitere Schritte folgen, sofern eine deutliche Überschreitung von Prüfwerten festgestellt wurde. In dem Fall ist die Verunreinigung mit weiteren Sondierungen einzugrenzen. Hiermit wird die Ausdehnung der Verunreinigung festgestellt.

 

Falls sich Grundwasser im Bereich der Verunreinigung befindet, wird auch die Untersuchung des Grundwassers notwendig sein. Hierzu werden Grundwassermessstellen gebaut und Grundwasserproben entnommen. Aus den Ergebnissen ist dann zu erkennen, ob das Grundwasser schon so stark verunreinigt ist, dass es ebenfalls saniert werden muss (siehe hierzu Sanierung von Grundwasser)

 

1.2 Sanierungsmaßnahmen bei Bodenverunreinigung

 

Für die Durchführung von Sanierungsmaßnahmen bei eingetretenen Bodenverunreinigungen kommen, entsprechend Bundesbodenschutzgesetz, Dekontaminationsmaßnahmen und Sicherungsmaßnahmen in Betracht.
Hierfür stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung.
Mit Dekontaminationsmaßnahmen werden Verfahren angewandt, mit denen die Schadstoffgehalte im Boden oder der Bodenluft umgewandelt bzw. reduziert werden.
Diese Verfahren lassen sich nach ihrer Verfahrenscharakteristik oder nach dem Ort ihres Einsatzes unterscheiden.
Für einen zu sanierenden Boden ("Sanierungserfordernis") kann das folgendes bedeuten:

  • in-situ-Verfahren: der belastete Boden bleibt im Untergrund und die Sanierung erfolgt dort, wo der Boden liegt (z.B. über das Einbringen von Reagenzien, die den Schadstoffabbau beschleunigen oder ermöglichen)
  • ex-situ Verfahren: der Boden wird für die Sanierung ausgehoben
  • on-site-Verfahren: der ausgehobene Boden wird vor Ort auf dem Altlastengrundstück, z.B durch das Errichten einer Bodenbehandlungsanlage, saniert
  • off-site-Verfahren: der ausgehobene Boden wird vom Altlastengrundstück transportiert und erst dann einer Bodenbehandlung unterzogen.

Die Vielfalt der in der Vergangenheit aufgrund der technischen Entwicklung zur Verfügung stehenden Sanierungsverfahren ist groß. Das trifft besonders auf große Schadensfälle zu, bei denen sich die Durchführung technisch aufwändiger Sanierungsverfahren als effizient erweist (siehe hierzu ein Beispiel).
In unserem Zuständigkeitsbereich sind die am häufigsten angewendeten Verfahren:
Für die Bodensanierung:
Aushub des Materials

  • Reinigung durch Bodenwäsche
  • Verbringen des Materials auf eine Deponie

Bodenluftsanierung:

  • Absaugung der Bodenluft über in den Boden eingebrachte Bodenluftbrunnen und Abreinigung über Aktivkohle. Anwendung ausschließlich bei leichtflüchtigen Schadstoffen wie halogenierten Kohlenwasserstoffen und Aromaten (BTEX-Aromaten)

2. Grundwassersanierung
2.1 Sanierungserfordernis bei Grundwasser

 

"Die bei der Sanierung von Gewässern zu erfüllenden Anforderungen bestimmen sich nach dem Wasserrecht."
Diese Vorgabe im Bundesbodenschutzgesetz bedeutet, dass sich die
Qualitätsanforderungen der Grundwasserbeschaffenheit, vor allem die Werte, die nach einer Sanierung im Grundwasser erreicht werden sollen (Sanierungszielwerte) nach den Vorgaben im Hessischen Wassergesetz / GrundwassersanierungsVO richten.
Eine Grundwasserverunreinigung ist aber nur dann ausschließlich nach Wasserrecht zu beurteilen, wenn die Quelle der Verunreinigung, z.B. ein alter Deponiekörper, direkt bis in das Grundwasser hineinreicht; d.h. dass die Schadstoffe nicht erst über eine Bodenpassage in das Grundwasser gelangen, sondern direkt. In diesen Fällen oder sofern die Schadstoffquelle unbekannt ist, spricht man von Grundwasserschadensfällen.
Immer wenn Schadstoffe im Grundwasser gemessen werden, werden folgende Werte herangezogen, um zu beurteilen ob es sich um eine sanierungsbedürftige Verunreinigung handelt:

  • Prüfwerte für Sickerwasser im Anhang 1 zur Bundesbodenschutzverordnung
  • Sanierungsziel- und Sanierungsschwellenwerte in der Grundwasser-Verwaltungsvorschrift (zu § 77 HWG) von 1994
  • Prüfwerte (Geringfügigkeitsschwellenwerte) der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) vom 27.05.2003

Die entsprechenden Werte sind der Tabelle "Beurteilungswerte für Grundwasser" zu entnehmen
Ob eine festgestellte Verunreinigung saniert werden muss, richtet sich aber nach mehreren Gesichtspunkten:

  • Schadstoffkonzentration im Wasser
  • weiträumige oder nur lokale Verunreinigung
  • Mobilität der Schadstoffe
  • Gefährlichkeit der Schadstoffe
  • wird das Grundwasser genutzt (Wasserversorgung, Gartenbewässerung)?
  • ist das Einfließen der Schadstoffe in ein Oberflächengewässer zu befürchten?

2.2 Sanierungsmaßnahmen bei Grundwasserverunreinigung

 

pump and treat: Abpumpen und Reinigen des Grundwassers je nach Schadstoffart über Aktivkohle oder auch durch "strippen" (ausblasen) der leichtflüchtigen Schadstoffe. (Vor allem Aromaten aus Kraftstoffverunreinigungen z.B. bei Tankstellen oder leichtflüchtigen halogenierten Kohlenwasserstoffe aus Lösungsmitteln, z.B. an Standorten ehemaliger chemischer Reinigungen)
Sicherungsmaßnahmen bewirken, dass die Ausbreitung der in einer Altlast vorhandenen Schadstoffe über die Luft, den Boden oder das Grundwasser verringert oder vermieden wird. Das Schadstoffinventar im Boden, im Grundwasser oder in der Bodenluft selbst bleibt erhalten, es wird nur der Einwirkungspfad auf Schutzgüter (der Mensch, die Gewässer, einschließlich Grundwasser) unterbrochen.
Da der Schadstoff selbst nicht entfernt wird, kann die Sicherung nur eine zeitlich befristete Lösung darstellen. Deren ausreichende Wirksamkeit muss überwacht werden und Reparaturen am System (z.B. Deponieabdeckung) müssen möglich sein. Sicherungsmaßnahmen werden zur akuten Gefahrenabwehr oder Gefahrenvorsorge durchgeführt.
Zu den am häufigsten angewandten Sicherungsmaßnahmen gehören:

  • Abdeckungen, z.B. bei stillgelegten Deponien
  • Oberflächenversiegelung, z.B. Herstellung einer asphaltierten Fläche (als Parkplatz, Lagerfläche oder Betriebsfläche)
  • Einbau von Spundwänden zur Verhinderung des Abströmens verunreinigten Grundwassers

Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen
Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen sind vorzunehmen, wenn bei einer vorgefundenen Altlast auf keine der o.a. Sanierungsmaßnahmen zurückgegriffen werden kann. Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen sind nicht den technischen Sanierungsmaßnahmen zuzurechnen. Sie sind als Zwischenlösung zu betrachten, beispielsweise bei akuter Gefahr, bis zur Durchführung und Wirksamkeit von Sanierungsmaßnahmen oder auch dann, wenn mittel- oder langfristig nicht mit ausreichender Sicherheit eine Wirkung von Sanierungs- und Dekontaminationsmaßnahmen zu erwarten ist.
Zu den Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen zählen:

  • Nutzungseinschränkungen (Absicherung gegen Zutritt, Einschränkung bestimmter baulicher Nutzungen (z.B. Einrichtung eines Kinderspielplatzes, Untersagung von Trink- u. Brauchwassernutzung im Garten oder der künstlichen Grundwasseranreicherung)
  • Beschränkungen bezüglich des Inverkehrbringens von Lebens- oder Futtermitteln, Anbaubeschränkungen
  • Beschränkungen bezüglich einer Deponiegasnutzung

Monitored Natural Attenuation - MNA
Zu den neuen Entwicklungen im Bereich der Altlastensanierung zählt das so genannte Monitored Natural Attenuation (Überwachter Natürlicher Abbau).
Hierbei werden durch wissenschaftlich-technische Untersuchungen gezielt standortspezifische Abbau- und Rückhalteprozesse, die im Untergrund ablaufen, ermittelt, um sie dem Sanierungsprozess definitiv zurechnen zu können. Zu diesen Prozessen gehören in erster Linie mikrobiologische Abbauprozesse organischer Verunreinigungen, die eine Schadstoffminderung bewirken.
Voraussetzung für den Einsatz von MNA ist eine detaillierte wissenschaftlich technische Standortbeschreibung mit der Darstellung aller für die Schadstoffminderung relevanten Prozesse.
Auswahl der Sanierungsverfahren / Hauptsächlich auftretende Verunreinigungen:
Bei der Auswahl der Sanierungsverfahren sind neben ökologisch-ökonomischen Aspekten immer auch die planungsrechtliche Nutzung des Grundstückes und das sich daraus ergebende Schutzbedürfnis zu beachten, soweit dies mit dem Schutz der Bodenfunktionen zu vereinbaren ist.
Infolge der Nutzungsspezifik von Gewerbestandorten und dem Umgang mit Abfall in den letzten Jahrzehnten sowie dem damit einhergehenden Eintrag von umweltgefährdenden Stoffen in den Boden und das Grundwasser gibt es Schadstoffe, die bei der Altlastensanierung im Vordergrund stehen und damit auch die Häufigkeit von Sanierungsverfahren bestimmen.
Entsprechend einer hessenweiten Recherche des Hessischen Landesamtes für Umwelt und Geologie HLUG sind z.B. im Regierungsbezirk Darmstadt von den bisher bekannten 13 Altablagerungen (stillgelegte Deponien) und 159 Altstandorten (stillgelegte Betriebe) unter dem Aspekt der am häufigsten vorgefundenen Stoffgruppen und den daraufhin angewandten Sanierungsverfahren untersucht worden.
Vorwiegend entstanden waren die Altlasten hier durch den Eintrag von:
a) Mineralölen einschließlich Altölen (z.B. ehem. Tankstellen, Tanklager, Bahnverladung): an 84 Standorten
b) Chlorierten Kohlenwasserstoffen (z.B. ehem. chemische Reinigungen und Maschinenfabriken):an 57 Standorten
c) Aromatischen Kohlenwasserstoffen -vorwiegend aus Vergaserkraftstoffen an ehem. Tankstellen, -lagern): an 50 Standorten
d) Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) - z.B. aus Brandresten, Teer- und Bitumen (z.B. bei ehem. Gaswerken): an 44 Standorten
e) Schwermetallen: an 47 Standorten

Die Umweltmedien Boden, Bodenluft und Grundwasser waren in der Mehrzahl betroffen. Bei den Sanierungsverfahren überwogen Bodenaushub mit Entsorgung (98% der Fälle) und Bodenluftabsaugung als begleitende Maßnahme zu anderen Verfahren. Diese für den Regierungsbezirk Darmstadt statistisch ermittelte "Häufigkeit" von schadensverursachenden Stoffgruppen und entsprechenden Sanierungsverfahren lässt sich auch auf unseren Regierungsbezirk übertragen.
Entsprechende Untersuchungsergebnisse seitens des HLUG stehen aber noch aus.

 

Quelle: Altlasten Annual 2002, Hess. Landesamt für Umwelt und Geologie, Wiesbaden, 2002