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Landesamt für Umwelt und Geologie
Referat Grundwasser und Altlasten
Materialien zur Altlastenbehandlung
Entscheidungshilfe Grundwassersanierung:
Effizienz von Pump and Treat-Sanierungen

Impressum
Materialien zur Altlastenbehandlung
Entscheidungshilfe Grundwassersanierung: Effizienz
von Pump and Treat-Sanierungen.
Titelbild:
Teil einer Pump and Treat –Grundwassersanierungsanlage
(oberirdischer Behandlungsteil)
Foto: ARCADIS, Freiberg / Harbauer GmbH
Herausgeber:
Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie
Referat Grundwasser und Altlasten
Zur Wetterwarte 11, D-01109 Dresden
E-Mail:
Abteilung3.LfUG@smul.sachsen.de
(kein Zugang für
elektronisch signierte sowie für verschlüsselte elektronische
Dokumente)
Autor/Bearbeiter/Redaktion:
ARGE
ARCADIS Consult GmbH/ DGC
Dipl.-Chem. Sabine. Berek
Dipl.-Geol. Jürgen. Dittrich
Dipl.-Ing. V. Jungk
Geol.-Ing. E. Schneider
Dipl.-Geol. C. Ott
Jens Fahl
LfUG, Referat Grundwasser und Altlasten /
TU Dresden, Institut für Abfallwirtschaft und Altlasten
Redaktionsschluss: März
2007
Copyright:
Diese Veröffentlichung ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte sind dem
Herausgeber vorbehalten.
Dresden, März 2007

I N H A L T S V E R Z E I C H N I S
Seite
1
EINLEITUNG.......................................................................................................................................7
2
RECHERCHE UND BEWERTUNG AUSGEWÄHLTER PUMP AND TREAT
SANIERUNGSFÄLLE .........................................................................................................................8
2.1
RECHERCHEMETHODIK.......................................................................................................................................... 8
2.2 KENNTNISSTAND ZUR BEWERTUNG DER EFFIZIENZ VON PUMP AND TREAT-VERFAHREN..................................... 8
2.3 ALLGEMEINE BESCHREIBUNG DER AUSGEWÄHLTEN SANIERUNGSFÄLLE............................................................13
2.3.1
Schadensbilder, Klassifizierung der Fälle ............................................................................................13
2.3.2
Angewandte Sanierungsverfahren.........................................................................................................14
2.4 SANIERUNGSERGEBNISSE / SPEZIFISCHE KOSTEN DER UNTERSUCHTEN FÄLLE ....................................................16
2.4.1
Fälle mit BTEX bzw. BTEX/MKW als Leitschadstoff............................................................................17
2.4.2
Fälle mit LHKW als Leitschadstoff.......................................................................................................18
2.4.3
Fallbeispiele..........................................................................................................................................19
2.4.4
Dokumentation der untersuchten Sanierungsfälle ................................................................................25
2.5 ANALYSE DES ENTSCHEIDUNGSPROZESSES DER UNTERSUCHTEN PUMP AND TREAT-FÄLLE ...............................26
2.6 ANGEWENDETE SANIERUNGSZIELWERTE ............................................................................................................27
3
ENTSCHEIDUNGSHILFE GRUNDWASSERSANIERUNG..........................................................30
3.1 ENTSCHEIDUNGSFINDUNG IM VORFELD VON SANIERUNGSMAßNAHMEN............................................................. 30
3.1.1
Empfehlungen für die Detailuntersuchung und Sanierungsuntersuchung Grundwasser......................30
3.1.2
Sanierungsziele - Definitionen..............................................................................................................31
3.1.3
Grundsätze und Anforderungen an die Erreichbarkeit von Sanierungszielen ...................................... 35
3.1.4
Beispiele für Sanierungsziele................................................................................................................36
3.1.5
Variantenauswahl geeigneter Verfahren und -kombinationen..............................................................38
3.1.6
Nichtmonetäre und monetäre Bewertung/ Wirtschaftlichkeitsprüfung .................................................40
3.2
ENTSCHEIDUNGSFINDUNG ZUR OPTIMIERUNG / BEENDIGUNG LAUFENDER P & T - MAßNAHMEN ...................... 42
3.2.1
Prüfkriterien für die Bewertung im Sanierungsverlauf und Optimierungsmöglichkeiten.....................42
3.2.2
Überprüfung der Sanierungsziele / Abbruchkriterien / Strategieänderung .......................................... 45
3.3 MINDESTANFORDERUNGEN AN DIE DOKUMENTATION ........................................................................................60
3.3.1
Dokumentation der Entscheidungsgrundlagen zur Sanierung..............................................................60
3.3.2
Dokumentation der Sanierungsmaßnahme............................................................................................62
4
ZUSAMMENFASSUNG....................................................................................................................65
5
UNTERLAGEN / LITERATUR.........................................................................................................67
3

A N L A G E N V E R Z E I C H N I S
ANLAGE 1
:
CHECKLISTE ZUR DOKUMENTATION VON
GRUNDWASSERSANIERUNGSMAßNAHMEN ..............................................69
ANLAGE 2:
BEWERTUNGSMATRIX FÜR SANIERUNGSSZENARIEN ...........................72
ANLAGE 3:
ALTERNATIVVERFAHREN ZU PUMP & TREAT /
VERFAHRENSKOMBINATIONEN...................................................................73
ANLAGE 4:
ZUSAMMENFASSENDER BERICHT DER FALLANALYSEN ......................90
4

T A B E L L E N V E R Z E I C H N I S
Seite
Tab.:1
Ergänzungsverfahren zu Pump and Treat
56
Tab.:2
Alternativverfahren nach Pump and Treat
58
A B B I L D U N G S V E R Z E I C H N I S
Seite
Abb. 1: CKW-Konzentration im Rohwasser im Verlauf einer Pump and Treat- Maßnahme
(STUPP et.al.2006)
9
Abb. 2: Phasenmodell einer P & T- Grundwassersanierung
11
Abb.3: Hypothetischer Verlauf der Belastung des Anlagenzulaufs in Abhängigkeit von den
Aquifereigenschaften und bei Vorliegen von NAPL’s aus US EPA (1997)
12
Abb.4: Leitschadstoffgruppen der recherchierten Grundwassersanierungen mittels Pump &
Treat
13
Abb. 5: Durchlässigkeitsbeiwerte der Zielgrundwasserleiter der untersuchten PUMP AND
TREAT- Sanierungsfälle
14
Abb.6: Bei den 62 Pump & Treat- Sanierungen eingesetzte Behandlungsverfahren nach
Schadstoffen
15
Abb.7: Eingesetzte Behandlungsverfahren bei den Sanierungsfällen mit LHKW und BTEX
als Leitschadstoffe
15
Abb.9: Spezifische Kosten der BTEX bzw. BTEX / MKW-Fälle im Vergleich zur
Sanierungsdauer 17
Abb. 10: Spezifische Kosten der LHKW-Fälle im Vergleich zur Sanierungsdauer
18
Abb.11: Bilanz eines MKW/BTEX- Schadens, Gesamtbetriebskosten 1998 - 2005
≈200.000
EUR, Entscheidung für Unterstützung durch Quellensanierung erst nach 6
Betriebsjahren 19
Abb.12: Schadstoffkonzentrationen im Verlauf der Sanierung des MKW/BTEX-Schadens nach
Abb. 8, Sanierungszielwert 50 mg/l BTEX
20
Abb.13: Entwicklung der spezifischen Kosten eines langfristigen LHKW-Sanierungsfalls,
Gesamtbetriebskosten ca. 11 Mio EUR
21
Abb. 14: Entwicklung der LHKW-Konzentrationen in 4 Förderbrunnen
21
Abb. 15: Effizienz Fall ARC 5, mittlere spezifische Kosten
22
Abb.16: Konzentrationsverlauf Fall ARC 5, Sanierungseffekt bisher gering, Erreichen des
Sanierungsziels (120 μg/l BTEX) noch nicht erkennbar
23
Abb. 17: Effizienz Fall ARC 11, LHKW-Schaden, Abbruch
24
5

Abb. 18: Fall ARC 11 – LHKW, Konzentrationsverlauf (Schadensverlagerung )
24
Abb. 19: Anzahl der Gutachten zur Entscheidungsfindung (aufgenommen in GWKON)
25
Abb. 20: Sanierungszielwertverteilung der recherchierten Fälle für Benzol/BTEX
28
Abb. 21: Sanierungszielwertverteilung der recherchierten Fälle für LHKW
28
Abb. 22: Sanierungszielwerte der recherchierten Fälle für MKW/PAK
29
6

1 Einleitung
1 Einleitung
Im Freistaat Sachsen wurden in der Mehrzahl der Fälle der Altlastensanierung bei Sanierung von Grund-
wasserschäden Pump and Treat- Verfahren angewandt. Die Laufzeiten dieser Sanierungen übersteigen
häufig den geplanten Zeitrahmen, ohne das Sanierungsziel erreicht zu haben. Die Betriebskosten stehen
mit fortschreitender Sanierungsdauer in zunehmend ungünstigerem Verhältnis zum Sanierungseffekt. Die
damit sinkende Effizienz der gesamten Sanierungsmaßnahme kann letztendlich deren Verhältnismäßig-
keit und ökologische Gesamtbilanz in Frage stellen, wenn nicht rechtzeitig geeignete Verifizierungen am
Verfahren oder den Randbedingungen vorgenommen werden.
Das Sächsische Landesamt für Umwelt und Geologie hat zur Beurteilung der Effizienz von Pump and
Treat- Sanierungen die Erarbeitung einer Entscheidungshilfe beauftragt, welche den Anwendern die Prü-
fung laufender oder in Planung befindlicher Grundwassersanierungen erleichtern soll.
Die Aufgabenstellung sieht vor, auf der Grundlage einer umfassenden Fallrecherche und -auswertung
sowie dem Stand der Technik aller für eine Grundwassersanierung erforderlichen Leistungsteile sowohl
technisch-ökologische als auch betriebswirtschaftliche Kriterien zu formulieren, welche die Anwender in
die Lage versetzen, objektivere und nachhaltige Entscheidungen für die Optimierung laufender und die
Planung neuer Grundwassersanierungen zu treffen.
7

2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungs-
fälle
2.1 Recherchemethodik
Grundlage für die Erarbeitung der Entscheidungshilfe ist eine weitere detaillierte Fallrecherche, welche
einen ausgewählten Teil der Fälle der Datenbank GWKON (UBA (2003) sowie Sanierungsfälle aus der
eigenen Bearbeitung umfasst. Für die ergänzende Erhebung effizienz- und entscheidungsrelevanter Krite-
rien und Daten wurde ein entsprechender Fragenkatalog mit Zusatzfragen erstellt, welcher
durch das
LfUG auch anderen Landesbehörden mit der Bitte um Zuarbeit weiterer Falldaten übergeben wurde.
Um den Vorteil der bereits bestehenden Datenbank hinsichtlich einer variablen Auswertbarkeit der Fall-
daten zu nutzen, wurde die Datenbankversion GWKON 1.4 für die Erfassung des beschreibenden Teils
der erhobenen Falldaten aus der eigenen Bearbeitung verwendet. Die ermittelbaren effizienzrelevanten
Falldaten sowie der entscheidungsrelevanten Verbalbeurteilungen erfolgte separat. Insgesamt waren
damit 62 Fälle in die Auswertung einbezogen.
Die Detailergebnisse der Datenrecherche befinden sich in Anlage 4. Zusammenfassende Ergebnisse sind
im Kapitel 2.3 dargestellt.
2.2
Kenntnisstand zur Bewertung der Effizienz von Pump and Treat-Verfahren
Pump & Treat-Verfahren kommen zur Sanierung von Grundwasserschadensfällen weltweit seit Jahrzehn-
ten zum Einsatz. Aus diesem Grund existieren umfangreiche Erfahrungen aus der Analyse abgeschlosse-
ner oder langfristig laufender Sanierungsfälle. Ebenso wurden die Erkundungstechniken, die analytischen
und technologischen Verfahren sowie die Auswertungsmethoden weiterentwickelt. Die Analyse der Effi-
zienz von Grundwassersanierungsfällen wurde in den 90er Jahren insbesondere durch das E.P.A. US
thematisiert, woraus umfangreiche Fallstudien resultieren (US EPA(1996)/(1997)/(2002).
In der Bundesrepublik existieren einige Studien auf Länderebene, wobei sich deren Ergebnisse bezüglich
einer Effizienzbewertung nur auf kleinere Fallgruppen reduzieren, von denen die erforderlichen Daten
verfügbar gemacht werden können. Eine aktuelle, sehr detaillierte Effizienzbetrachtung, allerdings nur für
CKW- Sanierungsfälle, wurde durch STUPP et.al. (2005)/(2006) durchgeführt. Für 13 Sanierungsfälle
erfolgte eine Analyse der Kosten je m³ gereinigtes Grundwasser sowie der Kosten je kg zurück gewonne-
ne Menge Schadstoff. Diese variiert fallspezifisch in einer großen Spannweite. Hierfür wurden die jewei-
ligen Randbedingungen analysiert.
Eine umfangreiche Falldatensammlung und -auswertung von Grundwassersanierungsfällen wurde im
Rahmen des Forschungsvorhabens „Kriterien zur länderübergreifenden Behandlung von Grundwasser-
8

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2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
verunreinigungen“ erstellt (UBA 2003). Sie basiert auf Zuarbeiten aus den jeweiligen Landesämtern von
12 Bundesländern und umfasst zum Stichtag (31.05.2003) 89 Sanierungsfälle. In 90 Prozent der erfassten
Fälle handelt es sich um klassische Pump and Treat- Sanierungen. Den weitaus größten Teil der Fälle
stellen LHKW/CKW- Sanierungen dar (2/3), des Weiteren wurden Fälle mit BTEX/MKW-, PAK-, Pesti-
zid-, Phenol- und Schwermetallkontaminationen als Leitschadstoffe erfasst. Die Sanierungsdauer hatte
zum Stichtag in mehreren Sanierungsfällen bereits mehr als 15 Jahre erreicht. Obwohl die Datenbank eine
sehr differenzierte Struktur zur Kostenerfassung besitzt, konnten auf Grund nicht ausreichender Datenver-
fügbarkeit keine Effizienzbetrachtungen durchgeführt werden.
Der typische Verlauf einer Pump & Treat-Sanierungsmaßnahme ist durch folgende Merkmale gekenn-
zeichnet:
„Relativ“ schnelle Reduzierung der Schadstoffkonzentrationen in der Phase nach Erreichen stabiler
Betriebsverhältnisse
trotz gleich bleibenden Förderraten keine weitere Verbesserung mehr (Eintreten des Tailingeffekts)
das Sanierungsziel ist noch nicht erreicht
Je nach Spezifik des Sanierungsfalls (Zustand der Quelle, Fahnensituation, hydraulische Limitierung des
Aquifers, Geeignetheit der Dimensionierung etc.) verläuft die Abnahme der Schadstoffkonzentrationen
mit mehr oder minderstarken Schwankungen ohne das Sanierungsziel zu ereichen. Bei Abbruch der För-
derung tritt oft ein Rebound-Effekt ein (Wiederanstieg der Konzentration). Ein extremes Beispiel hierfür
wurde an einem sehr langfristigen CKW-Sanierungsfall von STUPP et.al. (2005)/(2006) gezeigt (Abb. 1).
Abb. 1:
CKW-Konzentration im Rohwasser im Verlauf einer Pump and Treat- Maßnahme (STUPP et.al.2006)
9

2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
Weil Pump & Treat-Sanierungen das Trägermedium Grundwasser nutzen, sind diese generell durch fol-
gende Sachverhalte limitiert:
Eigenschaften des zu entfernenden Schadstoffs (Löslichkeit, Fluideigenschaften, Retardationsver-
halten)
Eigenschaften des Aquifers (Durchlässigkeit, Fließgeschwindigkeit, Chemismus, Sorp-
tionseigenschaften)
Existenz von Schadstoffen in Phase (NAPL)
Während im Bereich der relativ schnellen, advektiven Grundwasserströmung vorliegende Schadstoffe
auch relativ schnell aus dem System entfernt werden können, kann der Feinporenraum mit sehr langsa-
men bzw. stagnierenden Grundwasserbewegungen dort vorliegende Schadstoffe nur durch Diffusion ab-
geben. Haben Schadstoffe in Phase das Porenwasser verdrängt, gilt dies ebenfalls, so dass sich extrem
lange Sanierungszeiträume ergeben. Weiter verzögernd wirkt die Retardation der Schadstoffe an der Bo-
denmatrix selbst sowie an organischen Partikeln und sorptionsfähigen Prezipitaten wie z.B. Eisenhydro-
xiden. Aus dieser Tatsache heraus ergeben sich für eine Grundwassersanierung mittels Pump and Treat-
Verfahren zwei Phasen der Schadstoffentfernung:
1. Transport der Schadstoffe aus dem advektiv zugänglichen Porenbereich des Aquifers
2. diffusionsbestimmter Stoffübergang aus nicht oder sehr gering durchströmten Bereichen und erst
dann Transport aus dem Aquifer
Das Konzept dieses Phasenmodells (s. Abb.2) wurde bereits 1985 publiziert und in den 1990er Jahren
weiter entwickelt (US EPA(1992)/(1996). Grundlage dieser Modellvorstellung war die Tatsache, dass P
& T Maßnahmen, die bereits mehrere Jahre liefen, folgende Probleme aufwiesen:
1. Die PUMP AND TREAT Systeme lieferten bei etwa gleich (hoch) bleibenden Betriebskosten im
Vergleich zum Beginn der Sanierungsmaßnahme keine relevanten Schadstoffmengen mehr.
2. Die Restkonzentration im Aquifer war nicht niedrig genug, um diesen als saniert (gereinigt) einzu-
stufen.
10

2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
Zeit
advektiv zugängliche
Schadstoffe, meist große
Mengenreduzierung möglich
diffusionsbestimmte Phase
Konzentration
Sanierungsphase 1
P & T effektiv
Sanierungsphase 2
P & T allein nicht mehr sinnvoll
Abb. 2: Phasenmodell einer P&T- Grundwassersanierung
Dieses vereinfachte Phasenmodell beschreibt die Grenzen von Pump and Treat- Sanierungen im prinzi-
piellen Verlauf. Die Konzentrationsentwicklung wird von den Aquifereigenschaften und der Anwesenheit
von NAPL’s in unterschiedlicher Art und Weise beeinflusst.
Die geringste Verzögerung in der Schadstoffabgabe liefern weitgehend homogene Lockergesteinsgrund-
wasserleiter mit guter Durchlässigkeit. Bereits geringmächtige Einschaltungen geringerer Durchlässigkeit
und höherer Sorptionskapazität bewirken eine Verlangsamung des Abtransports der Schadstoffe aus dem
System. Dieser Effekt verstärkt sich weiter bei Vorliegen von Phasen (s. auch Abb.3).
11

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2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
Abb.3: Hypothetischer Verlauf der Belastung des Anlagenzulaufs in Abhängigkeit von den
Aquifereigenschaften und bei Vorliegen von NAPL’s aus US EPA (1997)
Für die Anwendung im einzelnen Sanierungsfall ergibt sich hieraus die Notwendigkeit, bereits im Vorfeld
der Sanierung unter Berücksichtigung der Spezifik des Falls abzuschätzen,
ob (sanierungszielabhängig)
und
wann (Kriterien) die Sanierung durch Erreichen quasi unveränderter nur noch geringer Austragsraten
nicht mehr als effizient zu betrachten sein wird und demzufolge ein Eingreifen vorzusehen ist.
In den Empfehlungen nach US EPA (1996) wird das Phasenmodell als konsequent zweistufiges Verfah-
ren betrachtet. Berücksichtigt wird hier auch die Qualität der Datenlage zur Charakterisierung des Scha-
dens. Die Festlegung der Phasen erfolgt bereits im Ergebnis der Vorzugsvariantenermittlung in Abhän-
gigkeit vom gewählten Sanierungsverfahren.
12

2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
2.3
Allgemeine Beschreibung der ausgewählten Sanierungsfälle
2.3.1
Schadensbilder, Klassifizierung der Fälle
Die erfassten 62 Fälle spiegeln eine Verteilung der Leitschadstoffe wider, welche vermutlich durch die
Vorauswahl und die Berücksichtigung von Freistellungsfällen im Freistaat Sachsen einen etwas geringe-
ren Anteil an LHKW- Schadensfällen zugunsten von BTEX/MKW-dominierten Schäden aufweist als
andere Statistiken. Die betrachteten Fälle gliedern sich nach Leitschadstoffen wie folgt:
BTEX, 13, 21%
MKW, 3, 5%
Chromat (Cr VI), 4,
6%
Schwermetalle, 3,
5%
Phenole, 3, 5%
Sonstige , 3, 5%
LHKW/CKW, 31, 50%
PAK, 2, 3%
Abb.4: Leitschadstoffgruppen der recherchierten Grundwassersanierungen mittels Pump & Treat
Die Beschreibung der Geologie / Hydrogeologie der untersuchten PUMP AND TREAT- Sanierungsfälle
weist überwiegend Porengrundwasserleiter aus. In sieben Fällen sind Kluft- und in einem Fall ein Karst-
grundwasserleiter relevant.
Die Mächtigkeit der betroffenen GWL reicht von weniger als 1 m bis zu 85 m. Der Medianwert der
Mächtigkeit des überwiegend betroffenen oberen GWL liegt bei ca. 8 m.
Die Durchlässigkeitsbeiwerte der Zielgrundwasserleiter der PUMP AND TREAT- Sanierungsfälle wer-
den überwiegend im k
f
- Wert- Bereich von 1*10
-3
– 1*10
-4
m/s angegeben (s. Abb. 5). Dies entspricht der
Größenordnung von mittelkörnigem Sand und der Einstufung „stark durchlässig“ nach DIN 18130.
13

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2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
Abb. 5: Durchlässigkeitsbeiwerte der Zielgrundwasserleiter der untersuchten PUMP AND TREAT- Sanierungsfälle
Im Abstrom der Grundwasserschäden befinden sich in 16 Fällen Trinkwassergewinnungen. Der kürzeste
Abstand zu einer Trinkwasserfassung liegt bei 60 m.
Die Datenlage zum Schadensumfang (Flächen/Volumen) ist auf Grund z.T. unzureichend abgegrenzter
Schadensbereiche oder fehlender Kartierungsgrenzen nicht konsistent in die Datenbank eingepflegt wor-
den, so dass hier Betrachtungen zu erwarteten Zusammenhängen allenfalls verbal erfolgen können.
2.3.2 Angewandte Sanierungsverfahren
Die Sanierungsverfahren der Pump & Treat-Fälle wurden getrennt nach Art der Grundwasserfassung und
der Behandlungstechnologie/-kombinationen erfasst.
Bei den Entnahmeverfahren überwiegen bei den untersuchten Fällen Förderbrunnen mit Unterwassermo-
torpumpen.
Als on-site-Behandlungsverfahren für das kontaminierte Grundwasser kommen Einzelverfahren und Ver-
fahrenskombinationen zum Einsatz, so dass in der Auswertung Mehrfachnennungen vorkommen. Das
Erfordernis von Verfahrenskombinationen ergibt sich neben der Zusammensetzung der Schadstoffe ins-
besondere durch den Behandlungsbedarf hinsichtlich störender Begleitstoffe (ungünstiger Grundwasser-
chemismus). Das Gesamtspektrum der benannten Behandlungsverfahren ist nachfolgend schadstoffbezo-
gen dargestellt (s.Abb.6).
14

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2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
Abb.6: Bei den 62 Pump & Treat- Sanierungen eingesetzte Behandlungsverfahren nach Schadstoffen
Die Verteilung der Behandlungsverfahren bei leichtflüchtigen Stoffen unterscheidet sich dahingehend,
dass bei den LHKW die Strippung anteilig häufiger zum Einsatz kommt als bei den untersuchten BTEX-
Fällen. Die beiden folgenden Grafiken verdeutlichen die genannten Verhältnisse.
BTEX
Biologische
Reinigung
Strippung
Aktivkohle-
Adsorption
LHKW
UV-Oxidation
Biologische
Reinigung
Aktivkohle-
Adsorption
Strippung
Abb.7: Eingesetzte Behandlungsverfahren bei den Sanierungsfällen mit LHKW und BTEX als Leitschadstoffe
Bei den BTEX- Schadensfällen war z.T. die Abscheidung von Leichtphase erforderlich, was sowohl
durch Aromaten als auch durch Aliphaten in Phase begründet ist. Vorbehandlungsverfahren wie Enteise-
nung/Entmanganung wurden bei den recherchierten BTEX- Fällen häufiger erforderlich als bei LHKW-
Fällen. In insgesamt nur 5 Fällen wurden unterstützend in-situ- Verfahren angewendet (ohne Bodenluft).
In der folgenden Darstellung (Abb. 8) sind die jeweiligen Vorbehandlungs- und in-situ-Verfahren nach
Schadstoffen zusammengestellt.
15

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2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
Abb.8: Angewandte Vorbehandlungsverfahren und unterstützende in-situ-Verfahren nach Leitschadstoff
Ergänzend zur Sanierung der gesättigten Zone wurde die Information zur Sanierung der Kompartimente
Boden/Bodenluft ausgewertet, da dieser Sachverhalt i.d.R. auch Auswirkungen auf die Dauer der Sanie-
rung bzw. das Erreichen des Sanierungsziels hat. Bei den untersuchten Sanierungsfällen erfolgten:
weder Bodenluft noch Bodensanierung:
in 15 Fällen
nur Bodenluft: in 15 Fällen
nur Bodensanierung: in 18 Fällen
Bodenluft und Bodensanierung:
in 13 Fällen.
Die Möglichkeit der Unterstützung durch Sanierung der ungesättigten Zone ist jedoch in starkem Maß
von den Gegebenheiten des Falls abhängig. Es wurden auch bei Sanierungsfällen mit langer Dauer Bo-
den- bzw. Bodenluftmaßnahmen durchgeführt, ohne dass der Sanierungszielwert erreicht werden konnte,
so dass eine generelle Verallgemeinerung nicht vorgenommen sollte.
2.4
Sanierungsergebnisse / spezifische Kosten der untersuchten Fälle
Der Schadstoffaustrag (Anlagendurchsatz, mittlere Konzentration) der einzelnen Sanierungsfälle wurde
entsprechend der Datenlage in Jahresscheiben (ggf. geringere Intervalle) erfasst. Dabei sollten die Inter-
vallgrößen möglichst konform zu den erfassten Kosten sein. Darüber hinaus wurden die Schadstoffent-
wicklungen im Aquifer je nach Datenlage (Bestimmungsort abhängig von Sanierungsziel) in die Daten-
bank aufgenommen. So weit sinnvoll, wurden diese fallabhängig mit dargestellt.
16

2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
Die Kosten der Pump & Treat- Sanierungen wurden soweit möglich, getrennt in Investitonskosten, Be-
triebskosten und Überwachungskosten aufgenommen. Die Überwachung umfasst dabei die Überwachung
der Behandlung (Input, Output, Betriebsparameter) und die Überwachung der Schadstoffkonzentrationen
im Aquifer, wobei letzteres im Idealfall von den Anforderungen des Sanierungsziels abhängig sein sollte
(Ort des Nachweises).
Für die Bewertung der Effizienz der jeweiligen Pump & Treat- Maßnahme wurden für alle recherchierten
Fälle die spezifischen Kosten ermittelt. Hierbei wurden die Betriebskosten ins Verhältnis zur entfernten
Schadstoffmenge gesetzt. Da die Datenqualität der erfassten Fälle hinsichtlich der Kostenzuordnung er-
hebliche Unschärfen besitzt, sind die ermittelten spezifischen Kosten ebenfalls mit Unsicherheiten behaf-
tet.
2.4.1
Fälle mit BTEX bzw. BTEX/MKW als Leitschadstoff
Die Gesamtkosten je kg entnommener Schadstoff liegen bei den untersuchten BTEX/MKW- Fällen in-
nerhalb einer Spannweite von 151 – 3.147 EUR/kg (s. Abb. 9). Zumindest bei den untersuchten Fällen
erreichen diejenigen mit der insgesamt oder bisher noch kurzen Sanierungsdauer im Bereich von 2-3 Jah-
ren niedrigere spezifische Kosten als Fälle mit Sanierungsdauern von 4-6 Jahren.
Die beiden Extremfälle besitzen fallspezifisch ungünstige Randbedingungen. Im Fall Nr.11 (erst seit 3
Jahren betriebene Abstromsicherung eines großen Schadens) erfolgt eine vertraglich ungünstig gebunde-
ne Mitbehandlung in einer vorgegebenen Anlage, im Fall Nr.12 erfolgt nur ein sehr geringer Schadstoff-
austrag durch die relativ kleinräumige Schadensquelle, jedoch niedrigem Sanierungszielwert.
151
226
296
341
443
507
1.812
3.147
648
654
212
184
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Fall-Nr. BTEX
Kosten in EUR/kg
0
5
10
15
20
25
30
35
Sanierungsdauer
Kosten je kg entfernter
Schadstoff
Dauer der Maßnahme
Abb.9: Spezifische Kosten der BTEX bzw. BTEX / MKW-Fälle im Vergleich zur Sanierungsdauer
17

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2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
2.4.2
Fälle mit LHKW als Leitschadstoff
Die Gesamtkosten je kg entnommener Schadstoff liegen bei den untersuchten LHKW- Fällen innerhalb
der Spannweite von 166 – 7.896 EUR/kg (s. Abb. 10). Auch bei den untersuchten LHKW-Fällen errei-
chen diejenigen Fälle mit einer insgesamt oder bisher noch kurzen Sanierungsdauer im Bereich 2-4 Jahre
niedrigere spezifische Kosten als Fälle mit Sanierungsdauern von >4 Jahren. Insgesamt liegt das Niveau
der spezifischen Kosten bei dieser Schadstoffgruppe höher als bei BTEX- Sanierungsfällen. Der darge-
stellte Extremfall mit 7.896 EUR/kg (Fall Nr.19) ist in der nachfolgenden Verlaufsdarstellung nicht mit
aufgeführt, die hohen spezifischen Kosten resultieren aus der Fallspezifik mit geringen entfernten Schad-
stoffmengen und Unklarheit des Quellenbereichs. Darüber hinaus wurden gegenüber den erfassten
BTEX- Fällen bei den LHKW- Fällen deutlich mehr „Langläufer“- Sanierungen (>10 Jahre) ermittelt.
Abb. 10: Spezifische Kosten der LHKW-Fälle im Vergleich zur Sanierungsdauer
18

2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
2.4.3 Fallbeispiele
Beispielhaft werden im Folgenden Sanierungsfälle hinsichtlich ihrer Effizienzbewertung dargestellt. In
folgenden beiden Fällen erfolgten Eingriffe zur Effizienzsteigerung zu spät.
Fall ARC 6: BTEX/MKW- Schaden mit nicht sanierter Schadstoffquelle im ungesättigten Be-
reich, Erreichbarkeit des Sanierungsziels nicht erkennbar
Fall ARC 8: LHKW-Schaden im Anstrom eines Wasserwerks, Sanierung wird wegen Nichter-
reichen des Sanierungsziels nicht abgenommen
Die Einzelfallzusammenstellung alle weiteren sinnvoll auswertbaren Fälle erfolgt in Anhang 1.
Fall ARC 6: BTEX/MKW- Schaden
Aus der Entwicklung der spezifischen Kosten ist erkennbar, dass im 5.Sanierungsjahr die spezifischen
Betriebskosten von 600 - 700 EUR/kg entfernter Schadstoff auf Werte > 2.000 EUR/kg ansteigen. Bereits
im3.Sanierungsjahr war es zu einer Verdopplung dieser Größe gekommen.
ARC 6, MKW / BTEX - Schaden
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
Zeitraum
entfernte Schadstoffe in kg
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
Kosten in €/kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe pro
Jahr
entfernte Schadstoffe
kumuliert
Kosten / kg entfernten
Schadstoff
Entscheidung zur
Quellensanierung
Abb.11: Bilanz eines MKW/BTEX- Schadens, Gesamtbetriebskosten 1998 - 2005
200.000 EUR, Entscheidung für Unterstützung
durch Quellensanierung erst nach 6 Betriebsjahren
19

2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
20
Schadstoffentwicklung im Förderstrom während der gesamten
Grundw ass ersanierung
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
8.000
9.000
10.000
11.000
02.01.1997
02.01.1998
02.01.1999
02.01.2000
01.01.2001
01.01.2002
01.01.2003
01.01.2004
31.12.2004
31.12.2005
Schadstoffkonzentrationen [μg/l]
BTEX [μg/l]
MKW [μg/l]
Abb.12: Schadstoffkonzentrationen im Verlauf der Sanierung des MKW/BTEX-Schadens nach Abb. 8, Sanierungszielwert 50 mg/l
BTEX
Die Konzentration im Anlagenzulauf unterliegt während der gesamten Sanierungszeit sehr großen
Schwankungen, wie Abb. 12 zeigt. Die BTEX-Konzentration liegt noch im 8. Sanierungsjahr um 1.000
μg/l und damit weit oberhalb des Sanierungszielwerts. Es erfolgte bisher keine begleitende Bodensanie-
rung, obwohl in der ungesättigten Zone noch erhebliche Schadstoffkonzentrationen vorliegen. Eine Ent-
scheidung zur Durchführung der Bodensanierung durch Auskofferung der Quelle wurde jedoch nach dem
6. Betriebsjahr getroffen (s. Abb. 11). Die Weiterführung der Maßnahme unter gegebenen Bedingungen
war aus Gefahrenabwehrgründen jedoch erforderlich.
Fall ARC 8: LHKW-Schaden im Anstrom eines Wasserwerks
In der nachfolgenden Darstellung sind die spezifischen Kosten einer LHKW- Sanierung dargestellt, wel-
che seit fast 20 Jahren betrieben wird (Abb. 13). Die Optimierung des Förderregimes durch Zuschaltung
eines weiteren Brunnens im Jahr 2002 hat zwar Effekte gezeigt, das Sanierungsziel konnte jedoch immer
noch nicht erreicht werden.

2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
Entfernte Schadstoffe in kg
0
3.000
6.000
9.000
12.000
15.000
Kosten in EUR/ kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe pro Jahr
entfernte Schadstoffe kumuliert
jährliche Kosten je kg entfernter Schadstoff
1986 -1995
Mittelwertbildung
( nur Gesamtsummen
verfügbar)
(Mittelwertbildung)
nach Zuschaltung
eines weiteren
Förderbrunnens
Abb. 13: Entwicklung der spezifischen Kosten eines langfristigen LHKW-Sanierungsfalls, Gesamtbetriebskosten ca. 11 Mio EUR
Die Ganglinien in den Förderbrunnen zeigen zwar z.T. bereits Unterschreitungen des Sanierungszielwerts
von 20 μg/l (s. Abb. 14), insgesamt konnte die Maßnahme jedoch noch nicht abgeschlossen werden.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
Jan. 90
Jan. 91
Jan. 92
Jan. 93
Jan. 94
Jan. 95
Jan. 96
Jan. 97
Jan. 98
Jan. 99
Jan. 00
Jan. 01
Jan. 02
Jan. 03
Jan. 04
Jan. 05
Jan. 06
Jan. 07
Schadstoffgehalte im Grundwasser [μg/l]
LHKW in den
Förderbrunnen
Sanierungs z iel
Abb. 14: Entwicklung der LHKW-Konzentrationen in 4 Förderbrunnen
21

2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
Eine weitere Ursache für hohe Effizienzverluste im Verlauf der Sanierung liegt in Defiziten der Datenla-
ge bei Sanierungsbeginn. Beispielhaft sind hier die Fälle Fall ARC 5– BTEX-Schaden / Gewerbebetrieb
Farben/Lacke und Fall ARC 11 – LHKW-Schaden / Metallverarbeitung, genannt.
Fall ARC 5– BTEX-Schaden / Gewerbebetrieb Farben/Lacke
Die Sanierung erfolgte von 2000 – 2003 mittels Pump & Treat und Phasenabschöpfung. Es erfolgte ein
vorläufiger Abbruch des Pump & Treat- Verfahrens wegen zu geringem Sanierungseffekt (s. Abb.15 u.
Abb.16).
Vorerst weiterbetrieben wird nur die Phasenabschöpfung. Für die weitere Sanierung wurden zunächst
ergänzende Untersuchungen aufgenommen, um Kenntnisdefizite zu beheben und Alternativen bzw. die
Unterstützung von Pump & Treat zu prüfen.
ARC 5, BTEX - MKW - Schaden
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
2000
2001
2002
2003
Zeitraum
entfernte Schadstoffe in kg
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Kosten in €/kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe
pro Jahr
entfernte Schadstoffe
kumuliert
Kosten pro entfernte
Schadstoffmenge/a
Abb. 15: Effizienz Fall ARC 5, mittlere spezifische Kosten
22

2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
BTEX
0
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
Konzentration in μg/l
Eintragsbereiche
(Schadenszentrum)
Fahne (hinteres Drittel)
Abb.16: Konzentrationsverlauf Fall ARC 5, Sanierungseffekt bisher gering, Erreichen des Sanierungsziels (120 μg/l BTEX) noch
nicht erkennbar
Fall ARC 11 – LHKW-Schaden / Metallverarbeitung
Die Sanierung mittels Pump & Treat erfolgte im Zeitraum 1998-2001 und wurde wegen Schadensverlage-
rung aus dem Eintragsbereich in Richtung Fahne (s. Abb. 17) und den 2.GWL abgebrochen. Es waren
weitere Untersuchungen zur Beseitigung der Kenntnisdefizite der hydrogeologischen Verhältnisse erfor-
derlich.
Vorerst wurde die Beobachtung der Entwicklung des Schadens unter den sich ändernden Verhältnissen
durch die in der Region wirksame Tagebauflutung festgelegt. Die spezifischen Betriebskosten der lagen
innerhalb der verhältnismäßig kurzen Betriebsdauer noch in einem relativ günstigen Bereich.
23

2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
Fall ARC 11, LHKW - Schaden
0
100
200
300
400
500
600
700
1998
1999
2000
2001
Zeitraum
entfernte Schadstoffe in kg
0
50
100
150
200
250
300
350
Kosten in €/kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe pro
Jahr
entfernte Schadstoffe
kumuliert
Kosten/kg entfernte
Schadstoffe/a
Abb. 17: Effizienz Fall ARC 11, LHKW-Schaden, Abbruch
LHKW
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
Konzentration Eintragsbereich in μg/l
-
100
200
300
400
500
600
Konzentration Fahne in μg/l
Eintragsbereich
Abstrom (seitlich der
Fahne)
Abb. 18: Fall ARC 11 – LHKW, Konzentrationsverlauf (Schadensverlagerung )
24

2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
2.4.4
Dokumentation der untersuchten Sanierungsfälle
Dokumentation der Entscheidungsphase
Als Maß für die Bewertung der Dokumentation in der Entscheidungsphase wird die Anzahl der im Sanie-
rungsvorfeld erstellten Gutachten/Planungsunterlagen herangezogen, wenngleich die reine Anzahl nicht
für den Inhalt der Unterlagen steht. Zusätzlich werden hier die Angaben des Ergänzungsfragebogens mit
gewertet.
19
12
19
6
2
0
5
10
15
20
25
0-1
2-3
3-4
5-6
7-8
Anzahl der Gutachten zur Vorbereitung/Entscheidungsfindung
(angegeben)
Häufigkeit
Abb. 19: Anzahl der Gutachten zur Entscheidungsfindung (aufgenommen in GWKON)
Es ist festzustellen, dass etwa bei einem Drittel der recherchierten Fälle entweder kein oder höchstens
eine Unterlage in Vorbereitung der Sanierung benannt wurde. Eine gestufte Vorgehensweise, seit Ende
der 90er Jahre der Regelfall, welche auf eine ausreichende Schadensbeschreibung und Ableitung des
Handlungsbedarfs hindeutet, ist bei diesen Fällen nicht erkennbar. Bei den 62 betrachteten Fällen ist diese
insgesamt nur bei 36 Fällen dokumentiert. Dieser Sachverhalt untersetzt die bei vielen Fällen im Verlauf
der Sanierung festgestellten Defizite in der Kenntnis des Schadensfalls hinsichtlich der Schadstoffausbrei-
tung, der hydrogeologischen und hydraulischen Verhältnisse und der Transportprozesse.
Dokumentation der Überwachung
Die in der Datenbank erfassten Messdaten bestätigen, dass die Dichte der Überwachungsmessungen fall-
spezifisch stark variiert. Eine Korrelation zum Verlauf der Sanierungsmaßnahmen ist jedoch nicht ableit-
bar. Es liegen Fälle mit hoher Überwachungsdatendichte vor, ohne dass durch diese im Verlauf der Sanie-
rung entsprechend intensive Optimierungen dokumentiert sind.
25

2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
2.5 Analyse des Entscheidungsprozesses der untersuchten Pump and Treat-Fälle
Die Auswertung der als Quellendaten in die Datenbank GWKON eingepflegten Unterlagen zeigt, dass
zumindest recherchierbar dokumentierte Unterlagen in sehr heterogenem Umfang vorliegen. Während bei
den jüngeren Sanierungsfällen die stufenweise Bearbeitung von der orientierenden Erkundung, der De-
tailuntersuchung sowie der Sanierungsuntersuchung erkennbar ist, sind bei den älteren Sanierungsfällen
vergleichsweise wenig differenzierte Angaben vorhanden.
Als wesentliches Kriterium für die Qualität der Sanierungsvorbereitung hinsichtlich der Beschreibung des
Schadensbilds als Grundlage für die Ableitung des Handlungsbedarfs und die Dimensionierung der Sa-
nierungsmaßnahme wurden als Zusatzkriterium „gesichertes hydrogeologisches Standortmodell und
„hydraulische bzw. Schadstofftransportmodellierung“ abgefragt. Während z.B. bei nur 13 Fällen eine
hydraulische Modellierung belegt wurde, war in 22 Fällen die Fragestellung mit „nein“ belegt, für die
restlichen Fälle konnte keine Angabe gemacht werden. Die Fragestellung nach modellgestützter Optimie-
rung im Verlauf der Sanierung wurde nur 6 x positiv beantwortet.
Die Anzahl positiver und negativer Antworten ist nachfolgend zusammengestellt
Frage
Fälle mit positiver
Antwort (ja)
Fälle mit negativer
Antwort (nein)
hydraulische Modellierung durchgeführt ?
13
22
hydrogeologisches Modell vorhanden ?
21
17
Schadstofftransportmodellierung durchge-
führt?
4 28
Fortschreibung Modell während Sanierung ?
5
26
modellgestützte Planung ?
10
21
modellgestützte Optimierung im Verlauf ?
6
25
Aus dem Kontext der recherchierten Unterlagen und Rückfragen bei den Bearbeitern zeigt sich jedoch
auch, dass subjektive Kriterien bei der Entscheidungsfindung eine große Rolle spielen, insbesondere
dann, wenn die Zuständigkeiten so vielschichtig sind wie z.B. bei den Altlastenfreistellungsfällen. In
mindestens zwei Fällen wurde im Sanierungsverlauf der Ansatz falscher Randbedingungen festgestellt.
26

2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
Die Entscheidungskriterien für PUMP AND TREAT wurden ebenfalls abgefragt:
Frage
Fälle mit positiver
Antwort
Fälle mit negativer
Antwort
technische Entscheidungskriterien
29
2
geprüfte Varianten
16
6
monetäre und nichtmonetäre Randbedingun-
gen
22 6
Angabe Begründung P&T
7 konkrete Angaben
Entscheidungszeitpunkt vor 1990
6 Fälle
Entscheidungszeitpunkt 1991 - 2000
38 Fälle
Entscheidungszeitpunkt nach 2000
6 Fälle
(Rest keine Angabe)
Wenn berücksichtigt wird, dass die meisten der betrachteten Fälle weit vor dem Jahr 2000 entschieden
wurden, zeigt sich erneut, dass die Dokumentation der Entscheidungsfindung von besonderer Bedeutung
ist. Da in nur 7 Fällen die konkrete Begründung für die Entscheidung zu Gunsten von Pump and Treat
ohne weiteres nachvollzogen werden konnte, erschwert dies bei länger laufenden Pump and Treat -
Sanierungen die Überprüfung der Sanierungsansätze und im Weiteren den Soll-Ist-Abgleich sowie das
Erkennen von Optimierungspotentialen bzw. zu behebenden Defiziten (s. Anl. 2).
2.6 Angewendete Sanierungszielwerte
Sanierungsziele können sowohl als verbale Formulierung als auch als absoluter Zielwert definiert sein (s.
auch Kapitel 3.1). Für die angegebenen Leitschadschadstoffe wurden in einigen der recherchierten Fälle
verbale Sanierungsziele formuliert wie z.B. „Vermeidung der Verlagerung der Schadstoffe in den 2.
GWL“. In der Mehrheit waren jedoch Sanierungszielwerte in Form einer Konzentration bzw. fallspezi-
fisch die Kombinationen mehrerer Konzentrationen vorgegeben.
Die festgelegten Absolutwerte variieren schadstoffabhängig. In den nachfolgenden Histogrammen sind
die Sanierungszielwerte der Fälle mit LHKW, Benzol/BTEX sowie MKW/PAK als Leitschadstoffe dar-
gestellt.
27

2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
0
1
2
3
4
5
6
1
5
10
20
30
50
60
120
Sanierungszielwert in μg/L
Anzahl der Fälle
BTEX
Benzol
Abb. 20: Sanierungszielwertverteilung der recherchierten Fälle für Benzol/BTEX
0
2
4
6
8
10
12
14
0
5
10
20
25
30
40
50
100
200
Sanierungszielwertin μg/L
Anzahl der Fälle
LHKW
Abb. 21: Sanierungszielwertverteilung der recherchierten Fälle für LHKW
Aus dem Vergleich der untersuchten Fälle geht hervor, dass der häufigste Sanierungszielwert (Modal-
wert) bei den LHKW mit 10 μg/l deutlich unterhalb des Modalwerts für Benzol/BTEX mit 30 μg/l liegt.
Diese Relation ist vergleichbar mit derjenigen der früheren LAWA-Werte 1/1994 (obere Prüfwerte) für
diese Parameter:
LHKW:
Prüfwert 2-10 μg/l
28

2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat Sanierungsfälle
BTEX:
Prüfwert 10-30 μg/l
Benzol:
Prüfwert 1-3 μg/l
Der Vergleich mit den im Sächsischen Altlastenkataster (LfUG, SALKA 1999/2000) registrierten sächsi-
schen Fällen zeigt bei Benzol/BTEX ebenfalls als häufigsten angewendeten Sanierungszielwert 30μg/l.
Für die LHKW-Fälle ergibt sich für die in SALKA gespeicherten Fälle jedoch ein deutlich höherer Wert
von 50 μg/l.
Der Sanierungszielwert für MKW ist am häufigsten identisch mit der Bestimmungsgrenze des Analysen-
verfahrens nach dem früher angewendeten Verfahren der IR-Absorptionsmessung als summarische Be-
stimmung in einem definierten Wellenlängenbereich (DIN H18). Der Wert ist auch hier identisch mit dem
oberen Prüfwert nach LAWA 1/94.
Der Modalwert für Sanierungszielwerte bei PAK-Schäden ist identisch mit dem Maßnahmewert LAWA
1/1994 von 2 μg/l (ohne Naphtalin). Der Sanierungszielwert für Phenole wurde mit 100 μg/l deutlich
oberhalb der LAWA- Werte 1/1994 festgelegt, gleiches gilt für die Cr(VI)-Sanierungsfälle.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0,2
0,4
2
2,5
10
100
200
400
500
1000 3000
Sanierungszielwert in μg/L
Anzahl der Fälle
MKW
Naphthalin
PAK
Abb. 22: Sanierungszielwerte der recherchierten Fälle für MKW/PAK
Die Ableitung der Sanierungsziele nach 1994 ist häufig angelehnt an die Prüf- und Maßnahmewerte
LAWA 1/94. Bei Festlegung vor dieser Zeit wurden offensichtlich auch die damaligen länderspezifischen
Listen verwendet. Insgesamt sind die Ableitungen der Sanierungszielwerte entweder gar nicht oder nur
mit hohem Unterlagenrechercheaufwand nachzuvollziehen.
29

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
3.1
Entscheidungsfindung im Vorfeld von Sanierungsmaßnahmen
3.1.1
Empfehlungen für die Detailuntersuchung und Sanierungsuntersuchung Grundwasser
Zielstellung der Detailuntersuchung ist die abschließende Gefährdungsabschätzung zum betrachteten
Objekt mit der Schlussfolgerung zum weiteren Handlungsbedarf. Ausgehend von einer möglichst umfas-
senden Beschreibung der Historie des Falles und den Ergebnissen vorangegangener Untersuchungen ist
der gesamte Umfang des Schadens zu ermitteln und abzugrenzen. Für Grundwasserschäden sollte als
einheitliche Beurteilungsgrenze für die räumliche Abgrenzung nach Möglichkeit die Geringfügigkeits-
schwelle verwendet werden.
Als Grundlage für eine abschließende Bewertung der Gefahrenlage sind folgende Aussagen zu treffen:
Lokalisierung / Schadstoffinventar der Schadensquelle
Lokalisierung / Ausbreitung / Schadstoffinventar der Fahne (horizontal/vertikal)
Beurteilung natürlicher Schadstoffminderungsprozesse
Ermittlung von Rezeptoren und Schutzobjekten
Aus der Begleitung von Praxisfällen ist erkennbar, dass diese Anforderungen oft unvollständig berück-
sichtigt wurden und daraus Lücken für das Schadensbild resultieren, die später nicht oder nur mit wesent-
lich größerem Aufwand geschlossen werden können.
Für die Abgrenzung des Schadens stehen neben den Standarduntersuchungen eine Reihe von innovativen
Untersuchungsmethoden zur Verfügung, welche relativ kostengünstig zu erheblich besseren Datendichten
als die klassische Grundwasserprobenahme aus entsprechenden Messstellen führen. Diese sind z.B.:
Grundwasserprobenahme mit direct-Push-Sondierungen, ggf. BAT-Probenahmetechnik
ROST-Sondierungen (ROST -
R
apid
O
ptical
S
creening
T
ool, LIF - Laserinduzierte Fluores-
zenz)
MIP-Sondierungen (Membran Interface Sonde mit FID-, PID- und DELCD-Detektor)
Radonmessungen in der Bodenluft zur Phasenlokalisierung
Besonders hinzuweisen ist auf das Methodenspektrum zur Untersuchung von NA-Prozessen im Grund-
wasser, welches im Rahmen des Forschungsverbunds KORA entwickelt bzw. weiterentwickelt wurde.
Eine praktikable Zusammenstellung ist ebenfalls in LfW (2004) enthalten.
Die Sanierungsuntersuchung hat die Zielstellung, eine zweckmäßige und verhältnismäßige Sanierungslö-
30

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
sung auf der Grundlage einer gesicherten und belastbaren Datengrundlage zu ermitteln. Die Vorgehens-
weise der Altlastenmethodik entsprechend dem Handbuch 8, Sanierungsuntersuchung (LfUG (1999)) ist
entsprechend Fallspezifik abzuarbeiten.
Besonderes Augenmerk bei erforderlichem Sanierungsbedarf für das Grundwasser ist dabei auf die Prü-
fung der Ausgangsdatenlage für die Sanierungsuntersuchung und deren Belastbarkeit zu richten. Dies ist
umso wichtiger, da nach der Entscheidung über die Notwendigkeit einer Sicherung- oder Sanierung in der
eigentlichen Sanierungsuntersuchung bereits schrittweise die Grundlagen für das umzusetzende Grund-
wassersanierungskonzept geschaffen werden sollen. Festgestellte Erkundungslücken und Untersuchungs-
defizite sind zu schließen. Die Prüfung soll sich an folgenden Aspekten orientieren:
ausreichend sichere Beschreibung von Quellbereich und Schadstoffausbreitung in der Fahne
(Abgrenzung, Schadstoffstoffinventar), Klärung der räumlichen Verteilungen erforderlichen-
falls auch mit 3D-Visualisierungsverfahren
belastbare hydrogeologische und hydrodynamische Beschreibung der Strömungs- und ggf. der
Schadstofftransportprozesse
Berücksichtigung der natürlichen Schadstoffminderungsprozesse
In Abhängigkeit von der Spezifik des Sanierungsfalls wird an dieser Stelle die Einführung der Sanie-
rungsphasenbetrachtung nach dem Sanierungsphasenmodell gem. Abschnitt 2.1 empfohlen.
Die ergänzenden Standortuntersuchungen im Rahmen der Sanierungsuntersuchung sollten sich jedoch
nicht ausschließlich auf die Beseitigung von Kenntnisdefiziten zum Grundwasserschaden selbst be-
schränken, sondern auch auf Untersuchungen zur Eignung von Sanierungsverfahren ausgerichtet sein.
Dies können je nach Komplexität des Schadensfalles sowohl Laborversuche als auch halbtechnische Ver-
suche bis hin zu umfangreichen Feldversuchen sein.
Diese Ergebnisse münden nach entsprechender Vorauswahl grundsätzlich geeigneter Verfahren in der
fachlichen und Kosten-Nutzen-Bewertung standortspezifischer Sanierungsszenarien, woraus der gutach-
terliche Sanierungsvorschlag bzw. das Sanierungskonzeptes resultieren.
Die Arbeitsschritte der Ermittlung geeigneter Sanierungsverfahren, ihrer fachlichen und monetären Be-
wertung erfolgt im Abschnitt 4.2.2.
3.1.2
Sanierungsziele - Definitionen
Sanierungsziele bzw. Sanierungszielwerte bestimmen in entscheidendem Maße Ablauf, Umfang,
Kosten, Zeitdauer und Effizienz des ausgewählten Grundwassersanierungsverfahrens. Es sollten
keine Grundwassersanierungsmaßnahmen ohne vorhergehende eindeutig festlegte Zielbestim-
31

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
mungen durchgeführt werden. Diese Festlegungen müssen nachvollziehbar begründet und ver-
hältnismäßig sein.
Sanierungsziele unterliegen in den einzelnen Phasen der Altlastenbehandlung einem Stufenprozess, wel-
cher der stufenweisen gutachterlichen Bearbeitung und der schrittweisen Einbeziehung der zuständigen
Behörden entspricht:
Vorschlag von vorläufigen Sanierungszielen
Entscheidungsprozess
Konkretisierung der Sanierungsziele
Überwiegend erfolgt auf dieser Grundlage die behördliche Anordnung, in einzelnen Fällen wird ein öf-
fentlich-rechtlicher Vertrag abgeschlossen. Dies hängt von der Größe und Komplexität des kontaminier-
ten Standorts sowie den rechtlichen Konstellationen ab. In einzelnen Fällen wird auch nur das Sanie-
rungskonzept behördlich bestätigt.
Grundsätzlich sollte zwischen
Sanierungszielen
und
Sanierungszielwerten
unterschieden werden.
Sanierungsziele
Vor allem verbal begründete Maßnahmen- und Schutzziele
sowie quantitative Festlegungen zu Randbedingungen des
Anlagenbetriebes bzw. der zu erreichenden Zielgrößen.
den Sanierungsentscheid und – umfang bestimmende
Ziele
verbal formulierte Anforderungen an die Grundwasserbe-
handlung, z.B.
Prozentuale Angaben zur Abreinigung im Vergleich mit
der Ausgangssituation, Vorgabe von Fördermengen, Vor-
gabe von Reinigungszeiträumen u. ä.,
je Schadstoff festlegte Ziele (mit Festlegungszeitpunkt
und verbaler Erläuterung)
Sanierungszielwerte Sanierungszielwerte regeln qualitativ und quantitativ konkret
zu erreichende Konzentrations- oder Frachtwerte einer
Grundwasserbehandlungsmaßnahme. Dazu werden genutzt:
gesetzliche Grundlagen und Anforderungen nach
BBodSchG / BBodSchV (Prüf- und Maßnahmenwerte),
untergesetzliche Empfehlungen (beispielsweise LAWA-
Prüf- und Maßnahmenwerte, Geringfügigkeitsschwellen),
in Abhängigkeit vom jeweiligen Schadensfall und der
anordnenden Behörde oft in Analogie zu weiteren Fällen
empirisch festgelegte Sanierungszielwerte („Praxiswer-
te“),
rechnerische Ableitung standortspezifischer Sanierungs-
zielwerte (beispielsweise nach der Methodik DU),
32

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
Weitere Kategorien werden je nach Art und Umfang des Einzelfalles angewendet:
Zonierte
Sanierungsziele
Sanierungszielwerte für definierte Sanierungszonen (mit Festle-
gungszeitpunkt).
Bei komplexen Schadensfällen können für einzelne Sanierungszo-
nen unterschiedliche Vorgaben als Ziele oder Zielwerte erforderlich
werden. Die Kriterien zur Festlegung von Sanierungszonen – siehe
SMUL/LfUG (1999) – sind dabei zu beachten.
Technische Sanierungsziele
Fall- und anlagenspezifische Zielgrößen:
definierte Fördermengen
Förderzeiten
Zu erreichende Absenkungen
Einzuhaltende oder zu erreichende Anlagenverfügbarkeit
(jeweils mit Festlegungszeitpunkt)
Reinigungsendwerte
Die am Ausgang der Reinigungsanlage zu erreichenden Konzentra-
tionen und Mengen, die die Beurteilung der technologischen Effi-
zienz des gewählten Verfahrens ermöglichen und die Vorbedingung
für die Einleitung darstellen.
Einleitwerte Konkrete Konzentrations- und / oder Mengenvorgaben nach der
Abreinigung als Grenzbedingung für die Einleitung:
in eine Kanalisation,
in ein Oberflächengewässer oder
zur Reinfiltration in den Grundwasserleiter
Die Einleitwerte werden in der Regel in der wasserrechtlichen Er-
laubnis von der zuständigen Behörde festgelegt oder durch den
zuständigen Abwasserzweckverband vorgegeben.
Vorläufige Sanierungsziele
werden im Rahmen der Detailuntersuchung als Maß der duldbaren Restge-
fährdung/Restschädigung unter Abwägung der relevanten Randbedingungen einzelfallspezifisch festge-
legt - SMUL/LfUG (1999). Sie dürfen die objektkonkreten Gefahrenabwehrmaßnahmen nicht einschrän-
ken und daher keinen Bezug zu technischen Maßnahmen aufweisen. Sie sind Grundlage der Sanierungs-
untersuchung.
Konkretisierte Sanierungsziele -
nach SMUL/LfUG (1999) - In einem iterativen Prozess erfolgt inner-
halb der Sanierungsuntersuchung unter Einschluss der jeweiligen standortspezifischen Gegebenheiten und
der technischen Durchführbarkeit (verfahrensabhängig) eine Konkretisierung der Sanierungsziele, die
nach Abstimmungen zwischen Verpflichtetem, Gutachter und zuständiger Behörde ihre Aufnahme in den
Sanierungsvorschlag (Sanierungskonzept) finden.
Folgendes ist dabei zu berücksichtigen:
Für den Wirkungspfad Boden – Grundwasser kann die Angabe einer Sickerwasserkonzentration im
ungesättigten Bereich unterhalb der Altlast bzw. an der Kontaktstelle zwischen ungesättigter und ge-
33

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
sättigter Zone erfolgen.
Für Sanierungsmaßnahmen im Grundwasser selbst wird der Sanierungszielwert direkt im Grundwas-
ser festgelegt.
Prüf- und Festlegungsmaßstäbe
Sanierungsziele werden in der Regel unter Berücksichtigung oder Anwendung folgender Prüfmaßstäbe
abgeleitet und festgelegt:
BBodSchG v. 17.03.1998 mit Definition von Prüfwerten, Maßnahmenwerten, Vorsorgewer-
ten
BBodSchV vom 12.07.1999, Anhang 2 mit konkreten Stoffkonzentrationen als Prüfwerte (Si-
ckerwasserprüfwerte) zur Beurteilung des Wirkungspfades Boden - Grundwasser
LAWA 1/1994 – Empfehlung für die Erkundung, Bewertung und Behandlung von Grund-
wasserschäden
Freistaat Sachsen – Vorläufiger Rahmenerlass Altlasten / Grundwasser 27.06.2000
LAWA 12/2004 – Ableitung von Geringfügigkeitsschwellen für das Grundwasser
Diese Maßstäbe bilden bis auf die gesetzlichen Vorgaben von BBodSchG / BBodSchV keinen verbindli-
chen Rahmen. Sie sollten daher nicht formal angewendet werden, sondern immer einzelfallbezogen und
standortspezifisch umgesetzt werden. Eine formale Anwendung der o.g. Prüfmaßstäbe ohne entsprechen-
de Begründung ist abzulehnen.
Geringfügigkeitsschwellenwerte (GFS) als Sanierungszielwerte?
Eine besondere Beachtung kommt den Geringfügigkeitsschwellenwerten (GFS) zu. Unter Beachtung,
dass Grundwassersanierungen in der Regel als Nachsorgemaßnahmen durchgeführt werden (die Behörde
dagegen vor allem vorsorgend tätig ist), ist die Anwendung und Umsetzung von GFS als Sanierungsziel-
werte sehr kritisch zu betrachten.
Nach neuerer Literatur, z.B. GALLE-BÜRGEL et.al. (2006) ist dabei folgendes zu berücksichtigen:
1. Nach dem LAWA-Bericht – LAWA (2004) – dienen die GFS als Grenze einer schädlichen Verän-
derung der chemischen Beschaffenheit des Grundwassers. Danach wird die GFS definiert als
„Konzentration, bei der trotz einer Erhöhung der Stoffgehalte gegenüber regionalen Hintergrund-
werten keine relevanten ökotoxischen Wirkungen auftreten und die Anforderungen der Trinkwas-
serverordnung oder entsprechend abgeleiteter Werte eingehalten werden können.“
2. Der LAWA-Bericht enthält keine Aussagen zur Funktion der GFS bei durch Altlasten oder schäd-
liche Bodenveränderungen verursachten Grundwasserverunreinigungen.
3. GFS besitzen keine Rechtsnormqualität. Sie können daher in den Fällen, wo gesetzliche Prüfwerte
34

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
nach BBodSchV vorhanden sind, nicht als Prüfwerte angewendet werden. Wenn dies durch Behör-
den dennoch gefordert wird, ist das rechtswidrig.
4. Auch wenn Dekontaminationsmaßnahmen im Einzelfall gerechtfertigt sind, können die GFS nicht
als Sanierungszielwerte herangezogen werden.
5. Behörden dürfen keine Sanierungszielwerte für Grundwasser festlegen, die unter den Prüfwerten
der BBodSchV liegen.
6. Darüber hinaus sei grundsätzlich abzulehnen, sich an den Prüfwerten der BBodSchV bzw. den GFS
(als Regelungen zum Gefahrenverdacht) zu orientieren.
7. Entscheidend für die Festlegung von Sanierungszielwerten im Grundwasser sind nicht die Prüf-
oder Geringfügigkeitsschwellenwerte, sondern die konkrete Gefahrenbeurteilung im Einzelfall.
8. Auch in der fachlichen Praxis wird die Anwendung von GFS als Sanierungszielwert als nicht ziel-
führend betrachtet, da diese bei Grundwassersanierungen kaum erreicht werden können.
3.1.3
Grundsätze und Anforderungen an die Erreichbarkeit von Sanierungszielen
Folgende Anforderungen an Sanierungsziele und –zielwerte bestimmen regelmäßig deren Erreichbarkeit
bei Grundwassersanierungsmaßnahmen:
Gefahren- und Schadensbezug
Die nachgewiesene Gefahr bzw. der nachgewiesene Schaden müssen beseitigt oder auf ein akzeptab-
les Maß reduziert werden.
Nutzungsbezug
Die Sanierungsziele müssen auf die vorhandene und / oder planungsrechtlich zulässige Nutzung des
Schutzgutes abgestellt sein. Probleme bezüglich Durchführung und Finanzierung von Maßnahmen tre-
ten immer dann auf, wenn durch Sanierungspflichtige oder Behörden eine höherwertige (sensiblere)
Nutzung angestrebt wird.
Eignung der Zieldefinition
Die Unterschreitung der Gefahrenschwellen muss sicherstellen, dass eine dauerhafte Wirksamkeit und
Umweltverträglichkeit im Rahmen der durchgeführten Sanierungsmaßnahme gewährleistet werden
kann.
Die Zieldefinition ist nur dann geeignet, wenn sie mit angemessenen Maßnahmen erreichbar ist.
Berücksichtigung der Hintergrundbelastung (HGB)
Sanierungsziele müssen die für den Einzelfall jeweils aus dem Umfeld bereits vorhandene Hinter-
grundbelastung (HGB) berücksichtigen. Die Festlegung von Zielwerten unterhalb der HGB ist nicht
sinnvoll und deshalb abzulehnen.
35

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
Ortsbezug
Sanierungsziele müssen verfahrensbezogen für eine konkreten Geltungsort bestimmt werden. Damit
ist nicht nur der Einzelfall an sich gemeint, sondern als Geltungsort die für den Fall maßgebenden Prü-
forte. Diese können beispielsweise sein: der Schadherd selbst, der Abstrombereich, der Rand der
Schadstofffahne, die Grundstücksgrenze. Prüforte sind zur besseren Kontrollierbarkeit mit Bilanz-
schnittlinien in Übereinstimmung zu bringen.
Zeitbezug
Sanierungsziele sind mit einem eindeutigen Zeitbezug zu versehen, der ebenfalls standort- und verfah-
rensbezogen abzuleiten ist und Bestandteil der regelmäßigen Verhältnismäßigkeitsüberprüfung sein
muss.
Ermessen im Einzelfall
Die Durchsetzung beispielsweise einer Sanierungsanordnung liegt regelmäßig im Ermessen der zu-
ständigen Behörde. Diese hat ein Entschließungs- und Auswahlermessen. Damit liegt im Ermessen der
Behörde, ob sie die Pflichten des § 4 BBodSchG durchsetzt.
Sie ist dabei nicht verpflichtet, bestimmte Sanierungsziele vollständig zu verwirklichen. Die Auswahl
steht wieder in ihrem Ermessen und damit auch das Sanierungsziel selbst.
Nochmals zusammengefasst bedeutet das für Sanierungsziele:
einzelfallspezifische Ableitung
grundsätzliche Erreichbarkeit
Berücksichtigung der Verhältnismäßigkeit
Rechtssicherheit
grundsätzliche Genehmigungsfähigkeit
Konformität mit gesetzlichen Vorgaben und vorhandenen Prüfmaßstäben
3.1.4
Beispiele für Sanierungsziele
Mit den Sanierungszielen für das Grundwasser wird eine vollständige oder teilweise Dekontamination
festgeschrieben. Sanierungszielwerte sind nach den vorliegenden Praxiserfahrungen kaum vollständig
und flächendeckend erreichbar. Das bedeutet, dass Restbelastungen verbleiben, für die ebenfalls eine
Bewertung bezüglich ihrer Tolerierbarkeit bzw. sich daraus weiter ergebender Maßnahmen bereits bei der
Formulierung von Sanierungszielen berücksichtigt werden sollte.
36

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
Neben konkreten prüfmaßstabsbezogen abgeleiteten Sanierungszielwerten ist es oft sinnvoll, verbale Zie-
le zu formulieren und diese im Verlauf des Sanierungsprozesses zu kontrollieren und ggf. im Zuge der
Effizienz- und Verhältnismäßigkeitsbewertung anzupassen. Für verbal formulierte (z.T. sehr allgemeine)
Sanierungsziele sollen nachfolgend einige Beispiele aufgeführt werden:
Langfristig ist gemäß WRRL eine regressive, d.h. rückläufige Entwicklung der Schadstoffge-
halte zu erreichen (Trendumkehr). Zudem ist das Verschlechterungsverbot bezüglich der Qua-
lität des Grundwassers im Vergleich zum Ist-Zustand zu sichern.
Die Schadstoffkonzentration im Grundwasser ist durch die Maßnahme auf ein solches Niveau
einstellen, dass Qualitätsziele dauerhaft eingehalten werden können.
Die Unterbrechung des Wirkungspfades Schädliche Bodenveränderung
Boden
Sicker-
wasser
Grundwasser hat durch geeignete Maßnahme zu erfolgen.
Die Reduzierung des im Grundwasser orts- und zeitkonkret festgestellten Schadstoffpotenzials
hat gegenüber dem Ausgangspotenzial um …% auf …% zu erfolgen.
Die Schadstofffrachten über den Sickerwasserpfad sind unter Beachtung der Verhältnismäßig-
keit auf ein minimal vertretbares Maß zu reduzieren.
Die Reduzierung der Schadstofffracht im Grundwasser ist auf ein zulässiges Maß von …kg
Schadstoff/Jahr zu senken.
Es hat ein …maliger Austausch des kontaminierten Grundwasserkörpers zu erfolgen.
Die Anlagenverfügbarkeit von …% ist dauerhaft zu gewährleisten.
Die standortspezifisch ausgewählte Anlage ist so zu konzipieren, dass die festgelegten Reini-
gungs- (Einleitwerte) sicher und dauerhaft erreicht und eingehalten werden können.
Für verbleibende Restkontaminationen (nach Beendigung der aktiven Grundwasserentnahme)
ist zu sichern, dass für das Grundwasser und sonstige im Abstrom liegende Schutzgüter dauer-
haft keine Gefahren ausgehen.
Restschäden in der ungesättigten Zone, die nachweislich Schadstoff emittieren, sind zu behan-
deln, wenn eine Gefahr für das Grundwasser dauerhaft nicht auszuschließen ist.
Der Sanierungszielwert im Grundwasser darf nachweislich an einem bestimmten Prüfort nicht
überschritten werden.
Die Sanierungsverfahren müssen geeignet sein, die Boden- und Grundwasserverunreinigungen
soweit zu beseitigen, dass künftig keine Störungen und Gefahren für die öffentliche Sicherheit
und Ordnung bestehen.
Die Ermittlung des geeigneten Sanierungsverfahrens hat sich an den festgelegten vorläufigen
Sanierungszielwerten für Eluat und Grundwasser zu orientieren.
Die Durchführung einer hydraulischen Sicherung / Sanierung muss eine geschlossene Kreis-
laufführung des Wassers sichern und ein seitliches Abdriften von Schadstoffen verhindern.
Der Abstrom von kontaminiertem Grundwasser ist grundsätzlich zu verhindern.
Die Maßnahme muss eine Rekontamination weiterer GW-Bereiche verhindern.
37

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
Das Ziel der hydraulischen Sanierung ist dann erreicht, wenn im Grundwasser über die gesam-
te Teufe (oder konkret zu benennender Bereiche!) des Aquifers bestimmte Schadstoffkonzent-
rationen über einen bestimmten Zeitraum (konkret benennen!) nicht mehr überschritten wer-
den.
Sanierungsziele bzw. Sanierungszielwerte bestimmen in entscheidendem Maße Ablauf, Umfang, Kosten,
Zeitdauer und Effizienz des ausgewählten Grundwassersanierungsverfahrens. Es sollten keine Grundwas-
sersanierungsmaßnahmen ohne vorhergehende eindeutig festlegte Zielbestimmungen durchgeführt wer-
den.
Diese Festlegungen müssen nachvollziehbar begründet und verhältnismäßig sein.
3.1.5
Variantenauswahl geeigneter Verfahren und -kombinationen
Grundsätzlich wird für die Variantenprüfung geeigneter und verhältnismäßiger Grundwassersanierungs-
maßnahmen die methodische Herangehensweise, die mit dem Hdb.8, Sanierungsuntersuchungen (SMUL
(1999)) dargelegt wurde, empfohlen. Sie sollte jedoch ergänzt werden durch die Phasenbetrachtung des
Sanierungsablaufs, welche die Veränderung der Konzentrations- und Mobilisierbarkeitsverhältnisse der
Schadstoffe im GWL im Verlauf der Sanierung berücksichtigt (s. Kapitel 3).
Für die Sanierung von Grundwasserschadensfällen existieren zwei prinzipielle Verfahrensgruppen
Klassische Pump & Treat-Verfahren
Alternativverfahren zu Pump & Treat
Eine Auswahl möglicher Behandlungsverfahren der ersten Gruppe (oberirdisch) ist nachfolgend aufgelis-
tet, ihre Anwendbarkeit ist abhängig von der Art der Schadstoffe bzw. Schadstoffkombinationen:
Fällung, kombinierte Fällung/Flockung
UV/Ozonierung
Chemische Oxidation/Reduktion
Destillation
Air Stripping/Steam Stripping
A-Kohle-Adsorption
Aktivtonerde- Adsorption
Verdampfung
Dichtetrennung
Flotation
Membran-technologien
Ionenaustausch
Filtration
Biologische Methoden
38

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
Elektrochemische Methoden
Harzabsorption
MPPE-Verfahren (Makro-poröse-Polymer-Extraktion = Flüssig-Flüssig-Extraktion),
HVEA (Elektronenstrahlverfahren)
Neben dem Ex-situ-Verfahren Pump and Treat stehen seit einiger Zeit zahlreiche Alternativverfahren zur
in-situ-Sanierung
von Grundwasserschäden zur Verfügung, bei denen das Grundwasser im Untergrund
verbleibt und die im Grundwasser enthaltenen Schadstoffe im Untergrund abgebaut oder zerstört werden.
Hinsichtlich ihrer Wirkungsweise lassen sich die Verfahren in folgende drei Hauptgruppen unterteilen:
Mikrobiologische In-situ-Sanierung
hydraulischer Kreisläufe
Grundwasserzirkulationsbrunnen
Air- / Bio-Sparging
Bioscreens
reaktive Systeme
Chemisch – physikalische In-situ-Behandlung
Chemische Transformation (Oxidation, Reduktion)
Chemische Extraktion (Tensidspülung, Alkoholspülung, Mikroemulsions-spülung)
Hydroschockverfahren (Fracken)
Elektrokinetische Verfahren (Elektroosmose, -phorese)
Reaktive Systeme
Thermische In-situ-Behandlung
Thermische Verfahren (Dampf-Luft-Injektion)
Eine Zusammenstellung und Erläuterung von Alternativverfahren erfolgt in Anlage 3.
Darüber hinaus können die Verfahren technisch betrachtet in aktive und passive Verfahren differenziert
werden. Im Gegensatz zu den passiven Verfahren erfolgen bei den aktiven Techniken induzierende Maß-
nahmen, wodurch das Grundwasser entweder aktiv zutage gefördert (Pump and Treat), Strömungsvor-
gänge ausgelöst (Grundwasserzirkulationsbrunnen) oder durch weitere aktive technische Eingriffe che-
misch-physikalische oder biologische Vorgänge im Grundwasser ausgelöst werden. Passive Maßnahme
(z. B. reaktive Systeme) laufen ohne induzierende Maßnahmen ab, d. h. ohne zur Sanierung notwendige
aktive betriebliche Prozesse.
Nachdem eine Vorauswahl prinzipiell geeigneter Varianten getroffen wurde, sind abhängig vom Sanie-
39

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
rungsfall Szenarien zu entwickeln, welche erforderliche Verfahrenskombinationen (Grundwasserförde-
rung/Vorbehandlung/Nachbehandlung) bzw. alternative Lösungen beinhalten.
Da Grundwasserschäden in den weitaus meisten Fällen spätestens ab der Phase Detailuntersuchung in
Quellen- und Fahnenbereichen zu betrachten sind, ergibt sich hier ggf. in Abhängigkeit vom Handlungs-
bedarf der „Sanierungszonen“ –Ansatz, welcher der Sanierungsszenarienbetrachtung zu Grunde gelegt
werden sollte.
Ausschluss von Pump & Treat-Verfahren
Wie bereits im Kapitel 3.1 dargelegt, ist die Effizienz von Pump and Treat-Verfahren durch die zeitliche
Veränderung der Freisetzung der Schadstoffe aus dem GWL limitiert:
Transport der Schadstoffe aus dem advektiv zugänglichen Porenbereich des Aquifers (effek-
tiv)
diffusionsbestimmter Stoffübergang aus nicht durchströmten Bereichen und Transport aus
dem Aquifer (allein mit P &t wenig effektiv)
Schadensfälle, deren Verhältnisse im Aquifer die effektive erste Phase nicht ermöglichen (z.B. zu geringe
GWL- Mächtigkeit, zu geringe Grundwassernachlieferung, Schadstoffe advektiv nicht (mehr) zugäng-
lich), oder nur noch durch diffusionbestimmten Stoffübergang geprägt sind, erscheinen daher für Pump &
Treat wenig geeignet.
3.1.6
Nichtmonetäre und monetäre Bewertung/ Wirtschaftlichkeitsprüfung
Die weitere Verfahrensweise zur fachlichen Bewertung orientiert sich an der Verfahrensweise des LfUG-
Handbuches „Sanierungsuntersuchungen“ [SMUL/LfUG (1999)].
Es erfolgt zunächst eine Festlegung von Bewertungskriterien. Für die Bewertung von Grundwassersanie-
rungsszenarien wird nachfolgend eine Präzisierung der bereits benannten Kriterien zu Wirksamkeit und
Nachhaltigkeit sowie spezifischer technischer Kriterien vorgeschlagen. Diese sind im Einzelnen:
Kriterium Wirksamkeit
Wahrscheinlichkeit des Erreichens des Sanierungsziels (Schärfe der Prognoseaussagen zur Ent-
wicklung der Schadstoffkonzentrationen)
Sanierungsdauer (Prognose)
Flexibilität gegenüber verändertem Schadstoffspektrum
Flexibilität gegenüber veränderten Konzentrationen
Entwicklungsstand/ Referenzen
40

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
Kriterium Realisierbarkeit am Standort
Standortvoraussetzungen (geol./ hydrogeol.)
Flächenbedarf
Infrastrukturbedarf
erforderlicher Arbeits- und Emissionsschutz
KriteriumWartung/ Überwachung
Wartungsaufwand
Überwachungsaufwand
Kontrollierbarkeit des Sanierungserfolges
Störanfälligkeit
Auswirkungen auf die Umwelt
Beeinträchtigung Anwohner/ Peripherie
Material- und Rohstoffverbrauch
Reststoffanfall
Energiebedarf Herstellung/ Betrieb
Weitere Kriterien
Genehmigungsfähigkeit
Zusätzlicher Untersuchungsbedarf
In Abhängigkeit von der Komplexität der Maßnahme reicht ggf. schon eine verbale Argumentation zur
Priorisierung der Sanierungsszenarien aus. Andernfalls ist eine nutzwertanalytische Betrachtung erforder-
lich, bei welcher die Bewertungskriterien nach festzulegenden Maßstäben (Skalen) beurteilt werden. Es
kann darüber hinaus erforderlich sein, die Kriteriengruppen mit Wichtungsfaktoren zu belegen, so dass im
Ergebnis eine Bewertungsmatrix entsteht, welche im Endergebnis eine Priorisierung der Sanierungsszena-
rien entsprechend dieser Nutzwertbetrachtung enthält.
Ein Beispiel für eine solche Bewertungsmatrix enthält Anlage 2.
Im Anschluss an die nichtmonetäre Bewertung erfolgt die monetäre Bewertung der Szenarien. Dabei sind
die Sanierungskosten getrennt nach
Investitionskosten,
Betriebskosten und
Überwachungs- und Betreuungskosten
zu erfassen. Die über die Sanierungsdauer anfallenden (zeitabhängigen) Kosten sollten nach dem finanz-
mathematischen Verfahren der Ermittlung des Barwerts in Abhängigkeit von den Zinserwartungen erfol-
41

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
gen. Nur auf diese Weise sind Szenarien mit unterschiedlichen Laufzeiten vergleichbar.
Im Anschluss an die Kostenschätzung erfolgt die Ermittlung des Nutzen/Kosten- Verhältnisses für die
einzelnen Szenarien (s. auch Anlage 1) und deren Diskussion mit den fachlich zu Beteiligenden.
3.2 Entscheidungsfindung zur Optimierung / Beendigung laufender Pump and Treat-
Maßnahmen
3.2.1
Prüfkriterien für die Bewertung im Sanierungsverlauf und Optimierungsmöglichkeiten
Generell sollten die Prüfkriterien zur Bewertung eines Sanierungsverlaufes vorhabensbezogen zu Beginn
einer Sanierungsmaßnahme definiert werden. Die Bewertung muss sowohl fachliche als auch wirtschaft-
liche/monetäre Gesichtspunkte beinhalten.
Die Prüfkriterien orientieren sich an den „Prüfkriterien für die Beurteilung von Sanierungsverfahren“ für
die Beurteilung von Dekontaminations- und Sicherungsverfahren nach BBodSchG und BBodSchV
(ITVA 2000).
Fachliche Prüfkriterien sind:
Erreichung des Sanierungszieles / der Sanierungszielwerte
Anteil der entfernten Schadstoffe im Vergleich zum Schadstoffpotenzial / Restbelastung (Schad-
stoffbilanzierung)
Gefährdungspotenzial der Restbelastung
Entwicklung der Schadstoffkonzentrationen im Verlauf der Sanierungsdurchführung
Entwicklung der in bestimmten Zeiteinheiten (z. B. monatlich) rückgewonnenen Schadstoffmen-
gen im Verlauf der Sanierung
Vergleich geplante / tatsächliche (tatsächlich zu erwartende) Sanierungsdauer
Entwicklung der geförderten Grundwassermenge im Vergleich zu den rückgewonnenen Schad-
stoffmengen
Einordnung des Sanierungsstandes in das Phasenmodell
Monetäre Prüfkriterien sind:
Entwicklung der Betriebskosten pro gefördertem Kubikmeter Grundwasser
Entwicklung der Betriebskosten pro rückgewonnener Menge Schadstoff
Bilanzierung der Ist-Kosten im Rahmen des Gesamtbudgets
Neben tabellarischen Darstellungen sollten die Änderungen von Schadstoffkonzentrationen, Schadstoff-
42

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
mengen, Fördermenge, rückgewonnene Schadstoffmengen, Betriebskosten etc. auch grafisch dargestellt
und ausgewertet werden.
Die Optimierung laufender PUMP AND TREAT Maßnahmen kann sowohl im technologischen Bereich
erfolgen als auch bei der Vertragsgestaltung.
Untersuchungen zu langjährigen PUMP AND TREAT Maßnahmen belegen, dass die größten Kostenein-
sparpotentiale durch die optimale Abstimmung von Pumprate und Reinigungskapazität erreicht werden.
Hierfür sind jedoch oftmals viele Einzeloptimierungen notwendig.
Prinzipiell besteht ein P & T-System aus vier Grundkomponenten:
-
Sanierungsbrunnen mit Pumpsystem
-
Leitungsnetz
-
Ex-Situ Reinigungssysteme
-
MSR-Technik
Zum Ende der Sanierungsphase 1 ist insbesondere für die Ex-Situ Reinigungssysteme eine Optimierung
zwingend, da sich in der Regel die Beschaffenheit der geförderten Wässer so weit verändert hat, dass aus
Wirtschaftlichkeitsgründen zu reagieren ist.
Die Entscheidung für den Wegfall oder die Substitution von Reinigungskomponenten zu Beginn der Sa-
nierungsphase 2 muss in Auswertung einer gesamtwirtschaftlichen Betrachtung erfolgen (Vertragssituati-
on, Abschreibung der Anlagen, aktueller Markt usw.).
Optimierung der vorhandenen Anlagenkonfiguration:
-
Überprüfung der einzelnen Komponenten auf Zweckmäßigkeit
- Vermeidung redundanter Anlagenteile und Systemstränge, wo nicht notwendig aus Sicherheitsgrün-
den
-
Substitution kostenintensiver Anlagenteile (Betriebskosten)
- Überprüfung der generellen Zweckmäßigkeit der vorhandenen Anlagenkonfiguration (Berücksichti-
gung der Zweiphasigkeit der Sanierung)
-
Optimierung des Monitorings / der Systemüberwachung (s.a. Automatisierung)
-
Prüfung der vorhandenen Entsorgungswege (Ableitung, Deponierung)
Neben dieser technisch-technologischen Überprüfung muss eine
Überprüfung der Kosteneffizienz
erfol-
gen:
-
Zuordnung der Betriebskosten zu den Anlagenkomponenten
Optimierung der Grundwasserförderung:
- Überprüfung des Wirkungsgrades der Sanierungsbrunnen (mögliche Folge: Regenerierung oder Er-
43

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
satz)
-
Optimierung der Pumprate (Beachtung: z.B. Ersatz energieintensiver Pumpen möglich!)
-
Optimierung des Pumpregimes (kontinuierliches oder pulsendes PUMP AND TREAT)
-
Ggf. Optimierung der Phasenabschöpfung
Optimierung der vorhandenen Behandlungstechnologie:
- Nutzung neuer / effizienterer Chemikalien (z.B. eines neuen Oxydationsmittels um die Abschei-
dungsrate von SM/Metallen zu erhöhen
- Nutzung effizienterer Technologien (z.B. Ersatz einer thermischen Oxydation durch Aktivkohlead-
sorption)
-
Automatisierung
In den meisten Fällen sind bei der Optimierung die Grenzen zwischen Anlagenkonfiguration, Grundwas-
serförderung und Reinigungstechnologie fließend. Von grundlegender Bedeutung ist jedoch, dass zu-
nächst die Einzelkomponenten der Anlage auf ihre Zweckmäßigkeit und Sinnfälligkeit für den gegenwär-
tigen Stand der Sanierung und die zu erwartenden Änderungen (auch rechtlich) bewertet werden.
Ist für eine Optimierung der Grundwasserförderung die Regenerierung oder der Ersatz eines oder mehre-
rer Sanierungsbrunnen notwendig, so sollte dies nur im Zusammenhang einer komplexen Betrachtung der
gesamten Anlagenkonfiguration vorgenommen werden. Im Falle des Ersatzes sollten zudem Modellbe-
trachtungen für eine Optimierung der Brunnenstandorte und Ausbautiefen erfolgen.
In Einzelfällen, insbesondere bei bereits länger laufenden Sanierungsmaßnahmen ohne den erwarteten
Sanierungsfortschritt sollte die Überprüfung der generellen Zweckmäßigkeit der vorhandenen Anlagen-
konfiguration erfolgen. In solchen Fällen sind folgende Optimierungsbetrachtungen sinnvoll:
-
Neubewertung von Anzahl, Lage und Ausbau von Sanierungs- und Überwachungsbrunnen
-
Nutzung intelligenter Softwarelösungen für eine mögliche Neubestimmung von Standorten für Sanie-
rungs- und Überwachungsbrunnen (z.B. Dynamisches GWS Management: Gleichzeitige Betrachtung
von Brunnenstandort und spezifischer Pumprate als Optimierungskriterien.
1
)
-
Entscheidung hinsichtlich kontinuierlichem oder pulsendem PUMP AND TREAT
-
Ggf. Optimierung der Pumprate
Falls seitens des Gesetzgebers eine Optimierung des
Entsorgungswegs
zulässig ist, so sollte auch dieser
den ggf. geänderten Randbedingungen angepasst werden, insbesondere im Hinblick auf mögliche Ände-
44

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
rungen der Schadstoffgehalte im Auslauf. Geänderte Randbedingungen können sich auch von außen er-
geben, wenn beispielsweise eine zwischenzeitlich errichtete AWA erhöhte Einleitzielwerte zulässt.
Optimierung der Vertragsgestaltung:
Mittels einer Optimierung der Vertragsgestaltung kann, auch noch nachträglich, eine deutliche Optimie-
rung der Betriebskosten erreicht werden. Ein geänderter Vertrag sollte deshalb folgende Punkte enthalten:
-
eine klare Regelung der Zuständigkeiten und Verantwortlichkeiten
-
klare Regelungen für eine flexible Anpassung der Systemanforderungen im Falle sich weiter ändern-
der geologischer (hydraulischer, geochemischer etc.) Rahmenbedingungen
-
klare Regelungen für den Fall sich ändernder administrativer Rahmenbedingungen
- Anreize für den Auftragnehmer für eine stetige, den Erfordernissen angepasste Anlagenoptimierung
(Bonusregelung, Erfolgshonorar)
Dabei kann es sinnvoll sein mit EINEM Auftragnehmer mehrere separate Verträge innerhalb eines Rah-
menvertrages abzuschließen. So können z.B. Projektmanagement, Berichtswesen und Routineüberwa-
chung pauschal erfasst werden, wogegen Prozessüberwachung und –analytik sowie Grundwassermonito-
ring und –analytik aufgrund sich ändernder Massen über Einheitspreisverträge erfasst werden. Leistun-
gen, welche zusätzlich erbracht werden müssen, Optimierungen der Anlage/von Anlagenteilen, dazugehö-
rige Stoffe und Gerätekosten sowie die Entsorgung der Reststoffe können mittels Selbstkostenerstat-
tungsverträgen erfasst werden.
Anlagenoptimierung ist keine Aufgabenreduzierung!
Seitens des Eigentümers oder Betreibers (Auftragnehmers) sollte die Optimierung auch stets als solche
verstanden werden. Aufgabenreduzierungen führen zwar zunächst auch zu einer Kostenreduzierung, wel-
che jedoch meist nicht nachhaltig ist.
Beispiele für Aufgabenreduzierungen:
-
Reduzierung des GW-Monitorings aufgrund nachgewiesener mehrjähriger Trends
-
Reduzierung des Prozessmonitorings aufgrund nachgewiesener Effizienz der Gesamtanlage
- Reduzierung der Anlagen- und/oder Prozessüberwachung aufgrund längeren kontinuierlichen Be-
triebs ohne Havarie / Zwischenfälle
-
Nur noch diskontinuierliche Reinigungsprozesse, wenn am Anlageneinlauf bereits Einleitgrenzwerte
erreicht werden
3.2.2
Überprüfung der Sanierungsziele / Abbruchkriterien / Strategieänderung
Entscheidungen zu notwendigen Verfahrensänderungen / Optimierungen der Sanierungsmaßnahme bzw.
ggf. zu deren Abbruch sind immer standortspezifisch, einzelfall- und verfahrensbezogen auf der Basis
45

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
einer umfassenden Analyse zu treffen.
Grundlage dazu bilden die festgesetzten Sanierungsziele. Deshalb müssen vor Beginn einer Maßnahme in
jedem Fall auch entsprechend konkrete Ziele vorgeschlagen und behördlich bestätigt worden sein, die
dann im weiteren Verlauf der Maßnahme zu überprüfen sind.
Es existieren keine allgemeingültigen Kriterien für die abzuleitenden Entscheidungen. Die Entscheidung
kann nur auf der Basis zu beurteilender Einzelsachverhalte getroffen werden.
Ablauforganisatorisch besteht diese aus 3 Schritten:
1. Überprüfung der Sanierungsziele durch Beurteilung relevanter Verfahrenskriterien
2. Aktualisierte Gefährdungsabschätzung (Gefahrenanalyse) durch komplexe Betrachtung von ein-
zelnen Entscheidungskriterien
3. Schlussfolgerungen zu möglichen Strategieänderungen
A). Überprüfung der Sanierungsziele durch Beurteilung relevanter Verfahrenskriterien
Sanierungsziele sind während der Grundwassersanierung an definierten Zeitschnitten auf ihre Erreichung
bzw. Erreichbarkeit zu überprüfen. Für daraus resultierende Entscheidungen sind die Grundsätze der Ver-
hältnismäßigkeit maßgebend und zu berücksichtigen. Bevor diese beurteilt werden können, sind einzelne
Verfahrenskriterien zu überprüfen und eine Aktualisierung der Gefahrenanalyse (aktualisierte Gefähr-
dungsabschätzung, ggf. Defizitanalyse) durchzuführen.
Im ersten Schritt sind daher als Voraussetzung für eine aktualisierte Gefährdungsabschätzung alle stand-
ortrelevanten und verfahrensspezifischen Kriterien zu erfassen und die dafür entsprechend zu beantwor-
tenden Fragen aufzustellen.
Aus nachfolgender Auflistung ist erkennbar, dass nach Separierung einzelner Kriterien aus einem zu be-
urteilenden Gesamtkomplex hinsichtlich der Fragestellungen Überschneidungen auftreten.
Grundlagen zum Sanierungsfall
Fragenkatalog:
Wie wird die Ausgangsdatenlage zum Sanierungsfall eingeschätzt?
Auf welchen Grundlagen wurde die Sanierungsentscheidung getroffen?
Sind ausreichende Daten zur reproduzierbaren Quantifizierung des Schadens vorhanden (Boh-
rungen, Messstellen, hydraulische und Schadstoffparameter)?
Welche Lücken sind feststellbar, die ggf. Einschränkungen bezüglich Auswertung und Beurtei-
lung des Schadensfalles nach sich ziehen können?
Welche Möglichkeiten der Lückenschließung werden gesehen?
46

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
Entnahmeelemente
Fragenkatalog:
Erfassen die für die Grundwasserabreinigung vorgesehenen bzw. betriebenen Brunnen, Gräben,
Drainagen, Schächte den gesamten Schadensherd?
Ist mit den Entnahmeelementen eine wirkungsvolle Sicherung des Schadens gegeben oder er-
reichbar?
Ist die Verteilung der Entnahmeelemente repräsentativ?
Welche Reichweiten wurden erreicht?
Erfolgt eine Erfassung des Abstrombereiches („Rückholung von Schadstoffen“), bis zu welcher
Entfernung?
Wird mit der Anordnung der Entnahmeelemente tatsächlich nur die als Ziel gestellte Abreinigung
des betreffenden Schadens durchgeführt?
Welchen Einfluss haben ggf. Seitenzustrom- und –anstrombelastungen (hydraulische und Schad-
stoffbeeinflussung)?
Ist eine eindeutige Separierung möglich und gegeben?
Grundwasserförderraten
Fragenkatalog:
Werden konstante Förderraten entsprechend der Sanierungsplanung eingehalten?
Ist mit den eingehaltenen Förderraten die vollständige Erfassung des abzureinigenden Schadens-
herdes möglich?
Sind die Förderraten zu verändern, anzupassen?
Ist die Förderatenverteilung auf die einzelnen Entnahmeelemente zu untersuchen und ggf. zu dif-
ferenzieren?
Ist eine alternierende Grundwasserförderung zu untersuchen?
Schadstoffkonzentrationen (Konzentrationsverläufe)
Fragenkatalog:
Werden mit der sanierungsbegleitenden Überwachung alle relevanten Schadstoffparameter
(Hauptkontaminanten - Leitparameter) erfasst?
Erlauben die zyklisch erfassten Parameter eine repräsentative Auswertung von Konzentrations-
Zeit-Verläufen für die Schadstoffparameter?
Werden regelmäßig (in größeren Abständen) die allgemeinen Milieuparameter im Grundwasser
zur Beurteilung verfahrensbeeinflussender Randbedingungen mit erfasst?
Welcher Status ist bezüglich des Konzentrationsverlaufes erreicht?
Erfolgt noch eine progressive Zunahme der Schadstoffkonzentrationen?
Ist eine Plateauphase (stagnierender Konzentrationsverlauf - Gleichgewichtszustand) zu ver-
zeichnen?
Ist ein deutlicher Konzentrationsrückgang feststellbar?
Sind die Sanierungszielwerte bereits erreicht? Bei einzelnen Schadstoffen? In einzelnen Sanie-
47

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
rungszonen?
Wird der geplante (modellierte) zeitliche Ablauf der Sanierung eingehalten?
Welche Veränderungen / Verzögerungen treten diesbezüglich auf?
Ist eine Zielwerterreichung prognostizierbar?
Welcher Zeithorizont lässt sich dafür prognostizieren?
Parameterbezogene Schadstoffaustragsraten, Gesamtschadstoffaustrag
Fragenkatalog:
Sind aus der Erkundung und Sanierungsplanung berechnete Ausgangsschadstoffmengen (parame-
terbezogene Schadstoffmenge, Gesamtschadstoffmenge) vorhanden?
Wie belastbar (sicher / unsicher) sind diese Ausgangsparameter für sanierungszeitliche Beurtei-
lungen?
Welcher Schadstoffaustragsstand (parameterbezogen, gesamt) ist diesbezüglich erreicht?
Kann der Schadstoffaustrag bezogen auf den Ausgangszustand prozentual angegeben werden?
Wie ist dieser Austrag hinsichtlich des erwarteten Gesamtergebnisses zu beurteilen?
Schadstofffrachten
Fragenkatalog:
Welche Schadstofffrachten (parameterbezogen, gesamt) waren vor Beginn der Grundwassersa-
nierung vorhanden?
Dienten diese Ausgangsdaten zur Dimensionierung der Anlage?
Welche Schadstofffrachten sind zum Überprüfungszeitpunkt feststellbar?
Erfolgt noch ein weiterer Schadstofffrachteintrag aus der ungesättigten in die gesättigte Zone?
Sind die Schadstofffrachten ausschließlich auf den Transport über den Grundwasserpfad be-
grenzt?
Welche Schadstofffrachten treten im Eingang der Grundwasserreinigungsanlage auf?
Werden mit der betriebenen Grundwasserreinigungsanlage die vorhandenen Schadstofffrachten
vollständig erfasst?
Welche Schadstofffrachten sind abstromig der Grundwasserreinigungsanlage noch vorhanden?
Neben der Erfassung der schadstoffbezogenen Kriterien (Gefahrenaspekte, Nutzen) kommt der Kosten-
seite als zweite wesentliche Seite für die Beurteilung der Verhältnismäßigkeit herausragende Bedeutung
zu. Hierbei sind neben den Gesamtkosten vor allem die verschiedenen Kostenarten zu analysieren.
Kostenanalyse
Soll-Ist-Vergleich für
Investkosten
Betriebskosten
Entsorgungskosten
Kosten
der Sanierungsbegleitung
48

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
Ermittlung spezifischer Kosten
Mit den spezifischen Kosten erfolgt die Zusammenführung der Kosten und des Nutzens des Anlagenbe-
triebes.
Fragenkatalog:
Werden die spezifischen Kosten (€ / kg ausgebrachter Schadstoff bzw. € / m³ gehobenen und ge-
reinigten Wassers) regelmäßig erfasst und ausgewertet?
Welche spezifischen Kosten waren zu Beginn des Anlagenbetriebs vorhanden?
Welche Entwicklung ist diesbezüglich festzustellen (zeithorizontbezogene monatliche, quartals-
mäßige oder jährliche Auswertung)?
Wie werden die erreichten spezifischen Kosten beurteilt?
Bilanzbetrachtungen
Mit vorstehenden Einzelkriterien sind zusammenführende Bilanzbetrachtungen durchzuführen. Bilanzen
sind einzelfallbezogen je nach Komplexität des Falles monats-, quartals- oder jahresweise für mehrere
Bilanzschnitte (Anstrom, Schadherd, Abstrom, Fahne) zu erstellen.
Fragenkatalog:
Welche Bilanz war Ausgangspunkt des Anlagenbetriebes?
Welche Bilanz ist zum aktuellen Überprüfungszeitpunkt erreicht?
Welche Bilanzprognose lässt sich bezüglich der Erreichung der Sanierungsziele treffen?
Zeitliche Prognose zum erfolgreichen Abschluss der Sanierung
Fragenkatalog:
Welcher Zeithorizont wurde dem Betrieb der Grundwasserreinigungsanlage zu Grunde gelegt?
Welchen Zeitpunkt stellt in dieser Planung der aktuelle Überprüfungstermin dar (Jahre, Sanie-
rungsquartal)?
Welche Zeitprognose zur Zielerreichung kann daraus abgeleitet werden?
Grundwasserreinigungsverfahren
Fragenkatalog:
Welche Anlage wurde geplant und erstellt (Analyse der Einzelbestandteile)?
Erfolgten zwischenzeitlich bereits Anpassungen der Anlagentechnik? Welche? Mit welchem Ef-
fekt?
Entspricht die Anlage zum Überprüfungszeitpunkt den Erwartungen (u.a. Anlagenverfügbarkeit)?
Welche Schwachstellen sind erkennbar (anlagentechnische Störungen, Störungen aus Einflüssen
des Schadensfalles)?
Sind Entscheidungen zu Veränderungen / Anpassungen /Ergänzungen bezüglich der Anlage zu
treffen?
49

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
Analyse der Effizienz des gewählten Verfahrens
Fragenkatalog:
Welche Defizite bezüglich der Effizienz des gewählten Verfahrens sind zum Überprüfungszeit-
punkt erkennbar?
Durch welche Maßnahmen kann die Effizienz der Anlage verbessert werden?
Kann die Anlage ohne Veränderungen weiterbetrieben werden?
Sind Anpassungen / Optimierungen notwendig und zielführend?
Muss die Anlage oder Anlagenteile aus technischen, verfahrenstechnischen oder Effizienzgrün-
den ersetzt werden?
Wie sind ergänzende Möglichkeiten zur Erreichung der Sanierungsziele zu bewerten?
B). Aktualisierte Gefährdungsabschätzung (Gefahrenanalyse) durch komplexe Betrachtung von
einzelnen Entscheidungskriterien
Im Ergebnis einer jeweils für den Überprüfungszeitpunkt zu aktualisierenden Gefährdungsabschätzung
muss klar erkennbar sein, ob die vom Schadensfall ausgehende Gefahr für öffentliche Schutzgüter im
Abstrom bzw. für Unterlieger beseitigt oder auf ein tolerierbares Maß gesunken ist.
Dabei ist beispielsweise festzustellen, ob eine weitere Schadensausbreitung erfolgt, Fahnenlängen kon-
stant oder rückläufig sind bzw. ob insgesamt rückläufige Tendenzen für den Schaden/ die Gefahr erkenn-
bar sind.
Allgemein sind bei einer komplexen
aktualisierten Gefährdungsabschätzung / Gefährdungsanalyse
nach den unter Pkt. 1 genannten Einzelkriterien zu berücksichtigen:
Höhe des
noch vorhandenen Schadstoffeintrages nach Konzentrationen und Frachten
Dauer und zukünftige räumliche Ausbreitung des Schadstoffeintrages
Schadstoffspektrum
Wasserwirtschaftliche Nutzungen
Sensibilität der Umfeldnutzungen
Art, Umfang und Auswirkungen natürlicher Stoffminderungsprozesse
Überprüfung der Verhältnismäßigkeit
Die Wahrung der Verhältnismäßigkeit beruht auf dem verfassungsrechtlichen Grundsatz des Eigentums-
rechts (Art. 14 Abs. 1 GG) und wurde auch in die Bodenschutzgesetzgebung übernommen (BBodSchG,
BBoDSchV).
Nach der BBodSchV sind nur solche Maßnahmen durchsetzbar, die geeignet, notwendig und angemessen
50

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
sind.
Eine Maßnahme ist nur dann verhältnismäßig und zumutbar, wenn die zu erwartenden negativen Auswir-
kungen zum beabsichtigten Erfolg nicht erkennbar außer Verhältnis stehen.
Bei der Prüfung der Verhältnismäßigkeit sind allgemein zu berücksichtigen:
Interesse an der Gefahrenbeseitigung
Interessen der Allgemeinheit oder des betroffenen Einzelnen
Bei der Gefahrenbetrachtung bzw. von Grundwasserschäden ausgehenden Gefährdungen ist ein nur ge-
ringer Spielraum für ein Ermessen bezüglich dieser Sachverhalte immer dann gegeben, wenn die vom
Schadensfall ausgehenden objektiven Gefährdungen sehr groß sind. Das betrifft beispielsweise die oft
massiven und bezüglich der Auswirkungen auf die Umgebung massiven CKW-Schadensfälle in besonde-
rem Maße.
Als ein wichtiges Maß für die Konkretisierung der Verhältnismäßigkeit gelten die Kosten.
Weitere objektivierte Kriterien, wonach verhältnismäßige von unverhältnismäßigen Sanierungsmaßnah-
men zu trennen wären, existieren in Deutschland nicht.
Es gibt mehrere Ansätze für eine Verhältnismäßigkeitsprüfung.
Vorschlag von Bewertungs- und Entscheidungsstufen zur Sanierung von Grundwasserschäden – siehe
WILLAND / GROSSMANN (2002)
Die mit Hilfe der Kategorien Eignung, Erforderlichkeit und Angemessenheit erfolgende Verhältnismä-
ßigkeitsprüfung ist durch die etwas nähere Bestimmung des dabei ausgeübten Ermessens bei der Sanie-
rung von altlastbedingten Grundwasserschäden durch WILLAND und GROßMANN (2002) gut darge-
stellt.
Darin wird ausgesagt:
-
Geeignet
ist die Maßnahme, wenn sie technisch machbar ist und die Erreichung des Sanierungsziels
fördert (Eignung setzt die vorherige Sanierungszielbestimmung voraus, der angestrebte Erfolg kann
erreicht werden)
-
Erforderlich
ist diejenige Sanierungsalternative, die den Einzelnen (in der Regel den Pflichtigen)
und die Allgemeinheit am wenigsten belastet und im Vergleich zu anderen der gleicher Erfolg er-
reicht werden kann („milderes Mittel“, geringerer Aufwand)
-
Angemessen
ist eine Sanierungsmaßnahme, wenn deren Auswirkungen nicht außer Verhältnis zum
51

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
erstrebten Erfolg stehen. Dazu ist eine Zweck-Mittel-Relation zu bilden, die den angestrebten Sanie-
rungserfolg im Verhältnis zu den verbundenen Belastungen betrachtet (Proportionalität). Für diesen
Abwägungsprozess sind besonders die Kosten, aber auch weitere nachteilige Auswirkungen wie
Umweltbelastungen, Beeinträchtigungen und Ressourcenverbrauch zu betrachten (Kosten-Nutzen-
Vergleich).
Unter Einbeziehung dieser allgemeinen Kategorien werden zur Sanierung von Grundwasserschäden Be-
wertungs- und Entscheidungsstufen vorgeschlagen, die Prüfkriterien bei der Auswahlentscheidung des
Gutachters für den Sanierungsvorschlag darstellen:
Stufe 1 - Bewertung des Schadens und der von ihm ausgehenden Gefahren
Stufe 2 - Entschluss über das „Ob“ einer Sanierung („Entschließungsermessen“)
Stufe 3 - Entschluss über das „Wie“ einer Sanierung („Auswahlermessen“)
Stufe 4 - Entscheidung über Modifikationen oder Abbruch laufender Maßnahmen
Prinzipiell sind vorgenannte Kriterien implizit Grundlage auch der sächsischen Vorgehensweise, die mit
den erforderlichen Arbeitsschritten zur Sanierungsuntersuchung (Ziel: einzelfallbezogene Ermittlung
eines technisch geeigneten, rechtlich zulässigen und verhältnismäßigen Sanierungsszenarios zur Beseiti-
gung, Verminderung oder Verhinderung der vorhandenen Gefahr unter Berücksichtigung der planungs-
rechtlich zulässigen Nutzung des Standortes) verbunden sind.
Prüfgrundsätze nach LABO (2005)
Das Positionspapier der LABO (2005) zur Berücksichtigung natürlicher Schadstoffminderungsprozesse
bei der Altlastenbearbeitung stellt bzgl. der Ermessensausübung für Entscheidungen zu MNA folgende
Grundsätze auf:
Die o.g. Verhältnismäßigkeitskriterien bauen aufeinander auf, für das jeweilige Sanierungsziel fallen
nicht geeignete Maßnahmen aus der weiteren Betrachtung heraus.
Das bedeutet, dass zur Erreichung der Sanierungsziele geeignete und nicht geeignete Maßnahmen
unter dem Kostenaspekt (milderes Mittel) verglichen werden müssen.
Treffen die 3 genannten Auswahlkriterien zunächst nicht auf die zur Auswahl stehenden Sanierungs-
maßnahmen zu, ist unter Berücksichtigung des technisch Machbaren das Sanierungsziel neu zu for-
mulieren und die Geeignetheit erneut zu prüfen (iterative Vorgehensweise).
Dafür fehlende Untersuchungen müssen nachgeholt werden.
Wichtige Aspekte bei der Verhältnismäßigkeitsprüfung stellen die Prognosesicherheit (Zeithorizont
für Zielerreichung), die Sicherheit für die Überwachung des erreichten Zieles sowie die dauerhafte
Einhaltung dieses Ziels dar.
52

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
Tolerierbarkeitsbetrachtung nach sächsischer Vorgehensweise (vorläufiger Rahmenerlass Altlasten /
Grundwasser 2000)
Festzustellen ist, dass in vielen Fällen mit verhältnismäßigem Mitteleinsatz eine vollständige Grundwas-
serreinigung nicht möglich ist. Es verbleiben damit Restbelastungen (auch bei teilsanierten Flächen).
Restbelastungen sind mit entsprechenden Kriterien möglichst konkret zu bewerten. Das Ergebnis mündet
in eine Tolerierbarkeitsbetrachtung.
Die Maßstäbe für eine Tolerierbarkeitsbetrachtung sind im Freistaat Sachsen durch den vorläufigen Rah-
menerlass „Altlasten / Grundwasser“ (SMUL, 2000) vergleichsweise gut geregelt.
Für einen tolerablen Grundwasserschaden werden die wesentlichen Beurteilungskriterien qualitativ- und
quantitativ erfasst:
Art der Schadstoffe
eingetragene Mengen
Höhe von Überschreitungsraten
zeitliche Ausbreitung,
räumliche Verteilung,
Bedeutung und Nutzung des Schutzgutes betrachtet
Zu näheren Erläuterungen soll auf o.g. Erlass verwiesen werden. Für die Praxis wünschenswert ist eine
konsequentere gutachterliche und behördliche Anwendung dieser Kriterien, da sie oft als wesentlichste
Anerkennungsgrundlage für den Maßnahmenabschluss dienen.
C). Schlussfolgerungen zu möglichen Strategieänderungen
Nach der Gefahrenanalyse sind auf der Grundlage der vorstehenden Verhältnismäßigkeitsbetrachtung
(ggf. noch unterstützt durch eine Tolerierbarkeitsbetrachtung nach der sächsischen Vorgehensweise) die
notwendigen Schlussfolgerungen zu treffen. Die nachfolgend aufgestellten Entscheidungen sind rechtzei-
tig einzuleiten und mit nachvollziehbarer Begründung zu versehen.
Der weitere Handlungsbedarf kann in folgenden Entscheidungen liegen:
1. Fortsetzung der Sanierung
mit dem bisherigen Verfahren. Nach dem Ergebnis der Analyse (Verlauf
der Schadstoffabreinigung, Zeitprognose zur Beendigung) kann es durchaus verhältnismäßig sein, das
ursprüngliche Verfahren bis zum prognostizierten Zeitpunkt fortzusetzen. Sollte hier der Zeithorizont
in sehr weiter Entfernung liegen, sind zwischenzeitlich weitere regelmäßige Überprüfungen zum Kos-
ten-Nutzen-Verhältnis vorzunehmen.
2. Ersatz des bisher angewendeten Grundwasserreinigungsverfahrens
durch ein wirtschaftlicheres
53

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
Verfahren. Diese Entscheidung bedingt in der Regel neue Investitionen, für die geprüft sein muss,
dass sie die Zielerreichung sicher ermöglichen und das neue Verfahren im Vergleich mit dem ur-
sprünglichen Verfahren wesentlich effizienter ist.
3. Optimierungen des laufenden Verfahrens
/ Verfahrensänderungen, z. B. durch Reduzierung der zu
behandelnden Grundwassermenge nach Durchführung einer präzisierten Schadstoff- und Transport-
modellierung, Aufwandsanpassung zur Sanierungskontrolle, Umstellung der Ableitung des gereinig-
ten Grundwassers von der Einleitung in die Kanalisation auf Reinfiltration in den GWL.
4. Ersatz oder Ergänzung des Verfahrens durch weitere standortspezifische Lösungen.
(Alternati-
ven zur Grundwassersanierung). Hierunter sind beispielsweise die Möglichkeiten zur standort- und
schadstoffspezifischen Ergänzung der Grundwasserreinigung beispielsweise bei CKW-Fällen durch
eine gezielte Bodenluftabsaugung oder auch einen lokalen Bodenaushub zu betrachten. Zu letzterer
Möglichkeit sind die genauen Kenntnisse der ggf. noch in der ungesättigten Zone vorhandenen
Quellbelastungen erforderlich. Ist dies der Fall, kann ein lokaler Bodenaushub eine kosteneffiziente
Alternative gegenüber der langzeitigen Abreinigung des Grundwassers darstellen.
5. Fortschreibung und Anpassung von Sanierungszielen
. Im Rahmen der regelmäßigen Bewertung
des Standes der Grundwassersanierung kann dies erforderlich werden, wenn eine Verhältnismäßigkeit
nach den zu bewertenden Kriterien (insbesondere unter dem Kostenaspekt) nicht mehr gegeben ist.
6. Beendigung / Abbruch der aktiven Sanierung
. Beim Abbruch aus den unter Pkt. 5 genannten
Gründen kann die Prüfung nach Pkt. 7 erforderlich werden. Die planmäßige Beendigung erfordert
nachfolgend dann nur noch die Kontrolle zum dauerhaften Nachweis des Sanierungserfolges.
7. Anwendungsprüfung von MNA
. Hier sind insbesondere die relativ hohen Anforderungen (umfäng-
liche Analytik an mehreren in Bilanzschnitten angeordneten Prüfstellen) sowie die lange Zeitdauer
für einen sicheren Nachweis zu beachten.
8. Übergang zur Überwachung.
Für die Nachsorgeüberwachung sind der Umfang der Überprüfung
(Kriterien, Zeitturnus) sowie die Festlegungen zur Beendigung entscheidend.
Zuschaltung von Ergänzungs- / Alternativverfahren
Die allgemein langjährige Sanierungsdauer von Pump and Treat-Verfahren zur Grundwassersanierung
und damit verbunden die hohen, schwer kalkulierbaren Sanierungskosten werden durch die im Verlauf
der Sanierung sinkende Schadstoffkonzentration im Grundwasser und dem damit immer geringeren
Schadstoffaustrag verursacht. Die Schadstoffkonzentrationen nähern sich dabei asymptotisch Werten an,
die in der Regel oberhalb der Sanierungszielwerte liegen. Zudem bestimmen mit fortschreitender Sanie-
rungsdauer zunehmend langsame Prozesse wie Desorption, Lösung und Diffusion der schadstoffe den
Stofftransport. Hinzu kommen prozessspezifische Probleme wie das Verblocken von Poren durch oxidier-
54

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
tes Eisen und Carbonate, die Ausbildung von bevorzugten Strömungskanälen sowie das Vorhandensein
schlecht durchströmter Bodenschichten (ZITTWITZ 2003).
Mit dem Einsatz von Ergänzungs- bzw. Alternativverfahren können diese Limitierungen von Pump and
Treat überwunden werden. Einerseits können zusätzliche Verfahren ergänzend zu laufenden Pump and
Treat-Sanierungen eingesetzt werden, um die Effizienz der Schadstoffgewinnung zu erhöhen. Dies ge-
schieht indem Schadstoffe verstärkt mobilisiert und damit höhere Austragsraten erreicht werden bzw.
indem Schadstoffe zusätzlich bereits im Untergrund abgebaut werden. Das Ziel solcher Maßnahmen be-
steht in der Verkürzung der Sanierungszeit und damit in der Verringerung der Sanierungskosten.
Andererseits gibt es Verfahren, die sich auch als Alternativverfahren für den Einsatz im Anschluss an
Pump and Treat, sobald ein signifikanter Rückgang der Schadstoffaustragsraten eingetreten und die Wirt-
schaftlichkeit der Sanierung nicht mehr gegeben ist, eignen.
Vor Einsatz von Ergänzungs- bzw. Alternativverfahren ist generell einzelfallspezifisch zunächst zu be-
werten, ob deren Einsatz hinsichtlich der
-
standortspezifischen Verhältnisse (insbesondere geologisch-hydrogeologische Verhältnisse),
-
der Kontaminationsverhältnisse (Art, Höhe, Verteilung und Eigenschaften der Schadstoffe) und
-
vorhandenen Anlagentechnik
sinnvoll ist. Zu prüfen ist auch, ob die vorhandene Datengrundlage ausreichend ist oder zusätzliche Un-
tersuchungen zur Entscheidungsfindung erforderlich sind.
Die Kosten zur Durchführung der Ergänzungs- bzw. Alternativverfahren sind zu ermitteln und auch im
Vergleich zur weiteren ausschließlichen Anwendung von Pump and Treat zu beurteilen. Es ist zu berück-
sichtigen, dass bei Einsatz von ergänzenden bzw. Alternativmaßnahmen zunächst im Rahmen der Pla-
nung und Umsetzung erhöhter personeller Bedarf und höhere finanzielle Aufwendungen entstehen, die im
Verhältnis zu dem Gesamtprojekt stehen müssen. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit sollten zunächst
Ergänzungsverfahren, bei dem keine umfänglichen Neuinvestitionen für die Anlagentechnik erforderlich
sind, der Vorzug im Vergleich zu Alternativverfahren gegeben werden.
Verfahren, die sich zur Ergänzung / Unterstützung einer laufenden Pump and Treat-Sanierung besonders
gut eignen, sind Verfahren, die ohnehin eines hydraulischen Kreislaufes bedürfen (siehe nachfolgende
Tabelle).
Da für die Verfahren
Air- / Bio-Sparging
Grundwasserzirkulationsbrunnen
Elektrokinetische Verfahren
Reaktive Systeme
55

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
die bestehenden technischen Einrichtungen des Pump and Treat in der Regel nur in geringem Umfang
bzw. nicht genutzt werden können und im Wesentlichen die technischen Einrichtungen vollständig neu
einzurichten sind, werden diese Verfahren aus Gründen der Wirtschaftlichkeit zur Ergänzung von Pump
and Treat nicht als geeignet angesehen, sondern eher als Alternativen.
Tab.:1
Ergänzungsverfahren zu Pump and Treat
Ergänzungs-
verfahren
Ziel
Rahmenbedingungen / Umsetzung
prinzipielle
Eignung
mikrobiolo-
gischer Abbau
mittels hyd-
raulischem
Kreislauf
Starten / Be-
schleunigung
mikrobieller
Abbauvorgänge
im Grundwas-
serleiter zur
Verringerung
organischer
Schadstoffe
- relativ unkomplizierte Einbindung in bestehenden
hydraulischen Kreislauf möglich
- Zugabe von Mikroorganismen, Nährstoffen,
gelösten Sauerstoff oder Sauerstoffdonatoren zu
dem geförderten und gereinigten Grundwasser
- hierfür ist Einrichtung einer Dosieranlage ein-
schließlich Mess- und Steuertechnik und Leitun-
gen erforderlich
- Zugabestoff ist in Abhängigkeit von Art und
Höhe der Kontamination zu wählen
- zur Infiltration des beaufschlagten Grundwassers
in den Grundwasserleiter können bereits vorhan-
dene anstromig und schad-herdnahe Brunnen /
Grundwassermessstellen genutzt werden; im Ide-
alfall Nutzung der bisherigen Infiltrationsbrunnen
sehr gut
Chemische
Oxidation
schneller Abbau
der organischen
Schadstoffe im
Grundwasser-
leiter
- relativ unkomplizierte Einbindung in bestehenden
hydraulischen Kreislauf möglich
- insbesondere für die Behandlung des Schadherd-
quellbereiches sehr gut geeignet
- für Zugabe von Oxidationsmitteln ist Einrichtung
einer Dosieranlage einschließlich Mess- und
Steuertechnik und Leitungen erforderlich
- Oxidiermittel ist in Abhängigkeit von Art und
Höhe der Kontamination zu wählen
- zur Infiltration der Oxidationsmittel in den
Grundwasserleiter können ggf. bereits vorhande-
ne schadherdnahe Brunnen / Grundwassermess-
stellen genutzt werden
- gleichmäßige und flächendeckende Verteilung
der Oxidantien im Grundwasserleiter muss ange-
strebt werden
sehr gut
56

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
Chemische
Extraktion
mittels Spü-
lung
Mobilisierung
der Schadstoffe
im Untergrund,
damit diese
hydraulisch
gefördert wer-
den können
- relativ unkomplizierte Einbindung in bestehenden
hydraulischen Kreislauf möglich
- Zugabe von Spülmitteln (Tenside, Alkohole,
Mikroemulsionen) zu dem geförderten und gerei-
nigten Grundwasser
- hierfür ist Einrichtung einer Dosieranlage ein-
schließlich Mess- und Steuertechnik und Leitun-
gen erforderlich
- Spülmittel ist in Abhängigkeit von den Kontami-
nations- und der Standortverhältnissen zu wählen
- zur Infiltration des beaufschlagten Grundwassers
in den Grundwasserleiter können bereits vorhan-
dene anstromig und schadherdnah gelegene
Brunnen / Grundwassermessstellen genutzt wer-
den; im Idealfall Nutzung der bisherigen Infiltra-
tionsbrunnen
- über bisherige Entnahmebrunnen Förderung des
kontaminierten Grundwassers einschließlich der
Spülmittel
- Modifikation der bestehenden Reinigungsanlage,
damit Spülmittel zurückgewonnen und ggf. für
weitere Spülungen eingesetzt werden
sehr gut
Thermische
Verfahren
Mobilisierung
der Schadstoffe
im Untergrund
- durch hydraulische Sanierung nicht erfassbare
Schadstoffe können mobilisiert und über das
Grundwasser oder die Bodenluft ausgetragen
werden
- Einrichtung zusätzlicher Pegel für Dampf-Luft-
Injektion sowie von Bodenluftabsaugpegeln er-
forderlich
- vorhandener hydraulischer Kreislauf bleibt beste-
hen zur Förderung der im Grundwasser gelösten
Schadstoffe
sehr gut
Hydroschock Schaffung neuer
Wegsamkeiten
im Untergrund
und Mobilisie-
rung der Schad-
stoffe, damit
diese hydrau-
lisch gefördert
werden können
- vorhandener hydraulischer Kreislauf bleibt beste-
hen und muss nicht modizifiert werden
- Einrichtung speziell ausgebauter Bohrlöcher und
Einbauten zur Wellenerzeugung erforderlich
- Verfahren ist noch nicht allgemein Stand der
Technik
gut
mikrobiolo-
gischer Abbau
mittels Bio-
screen
mikrobieller
Schadstoffabbau
nahe dem Ende
oder am Ende
der Schadstoff-
fahne
- zur eigentlichen Verbesserung des Pump and
Treat im Schadherdquellbereich und in dessen
Nähe nicht geeignet
- in Abhängigkeit von den Kontaminations- und
Standortbedingungen und dem Sanierungsziel
kann Bioscreen ergänzend zum Pump and Treat
zur Behandlung großräumiger Schadstofffahnen
eingesetzt werden
nur bedingt
57

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
Nachfolgende Tabelle enthält in Frage kommende Alternativen im Anschluss an Pump and Treat, sobald
ein signifikanter Rückgang der Schadstoffaustragsraten eingetreten und die Wirtschaftlichkeit der Sanie-
rung nicht mehr gegeben ist.
Tab.:2
Alternativverfahren nach Pump and Treat
Alternativ-
verfahren
Ziel
Rahmenbedingungen / Umsetzung
prinzipielle
Eignung
Chemische Oxi-
dation
schneller Abbau
der organischen
Schadstoffe im
Grundwasser-
leiter
nach Pump and Treat gut einsetzbar, insbe-
sondere für schwerer abbaubare und weniger mobile
Schadstoffe, die hydraulisch nicht erfasst wurden
vorhandene Brunnen / Messstellen von
Pump and Treat können ggf. genutzt werden zur In-
jektion der Oxidationsmittel
gleichmäßige und flächendeckende Vertei-
lung der Oxidantien im Grundwasserleiter ist erfor-
derlich
sehr gut
mikrobiolo-
gischer Abbau
mittels Bio-
screen
mikrobieller
Schadstoffabbau
in der aktivierten
Zone
einsetzbar als passives System im Abstrom
bei geringen Schadstofffrachten, nachdem die hohen
Schadstoffkonzentrationen durch Pump and Treat
beseitigt wurden
gut
reaktive Syste-
me
Rückhalt / Abbau
der Schadstoffe
im reakktiven
System
theoretisch nach Pump and Treat gut ein-
setzbar zur passiven Abreinigung der vorhandenen
Restbelastung des Grundwassers
auf Grund der Aufwendungen zur Planung
und Errichtung solcher Systeme und den damit ver-
bundenen hohen Invesatitionskosten ist ein Ersatz
von Pump and Treat i. d. R. nicht sinnvoll
nur bedingt
Air- / Bio-
Sparging oder
GWZB
Strippen leicht-
flüchtiger Schad-
stoffe und Starten
/ Beschleunigen
mikrobieller Ab-
bauvorgänge im
Grund-
wasserleiter
da diese Verfahren im Wesentlichen für
leichtflüchtige Schadstoffe effektiv eingesetzt wer-
den, ist deren Anwendung nach Pump and Treat nur
dann sinnvoll, wenn noch relevante Mengen leicht-
flüchtige Schadstoffe zu entfernen sind
nur bedingt
58

image
3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
Nachstehende Tabelle enthält die Ergebnisse einer Literaturstudie vorwiegend US-amerikanischer Veröf-
fentlichungen zur bisherigen Anwendung und Effizienz von in-situ-Quellensanierungen.
Tab.:3 Bisherige Anwendungs(bereiche) und effizienz von in-situ-
Quellensanierungsverfahren
59

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
3.3
Mindestanforderungen an die Dokumentation
3.3.1
Dokumentation der Entscheidungsgrundlagen zur Sanierung
Die Grundsätze zur Dokumentation der Sanierungsmaßnahme müssen sehr frühzeitig berücksichtigt und
angewendet werden, nicht erst in der Phase der Sanierung selbst.
Wesentliche Grundlagen dazu werden bereits in den vorhergehenden Erkundungsstufen, insbesondere der
Detailuntersuchung, sowie der Sanierungsuntersuchung und den Planungsphasen der Sanierung geschaf-
fen. Daten dazu sind nachträglich nur sehr schwer recherchierbar bzw. aufzustellen und können so gravie-
rende Entscheidungslücken bilden.
Die Umsetzung einer umfänglichen, vollständigen und bezüglich der getroffenen Entscheidungen nach-
vollziehbaren Dokumentation ist daher ausschlaggebend für sachgerechte Entscheidungen zum erfolgrei-
chen Abschluss von aktiven Grundwassersanierungsmaßnahmen. Diese Grundlagen müssen ebenso für
eine eventuelle Fortsetzung der Maßnahme unter Berücksichtigung von Optimierungen oder Alternativen
zum Pump and Treat vorhanden, aber auch zur Erfolgskontrolle geeignet sein.
Aus dem Vorschlag einer Checkliste zur Dokumentation - siehe Anlage 1- ist erkennbar, welche Daten zu
welchem Zeitpunkt erfasst werden müssen, damit zu den vorgesehenen Evaluierungszeitpunkten die not-
wendigen Fakten zur Auswertung vorliegen.
Stand der Voruntersuchungen
In der Detailuntersuchung erfolgt die abschließende Gefährdungsabschätzung zum betrachteten Objekt
mit der Schlussfolgerung zum weiteren Handlungsbedarf. Dieser besteht bei begründeter Gefahren- und
Schadenslage in der Vorbereitung von Sicherungs- und Sanierungsarbeiten.
Das bedeutet für den Gutachter, dass alle entscheidungsrelevanten Daten zur Historie des Falles und zum
Umfang des Schadens in der Unterlage zur Sanierungsentscheidung (Sanierungsvor-
schlag/Sanierungskonzept) so darzustellen sind, dass diese ohne nochmalige Primärdateneinsicht abrufbar
sind (Schadstoffmengen, -frachten der Ausgangssituation, Randbedingungen).
Dies betrifft auch die Ergebnisse von ergänzenden Untersuchungen zur Schließung von Kenntnislücken
und Eignungsuntersuchungen für Sanierungsverfahren. Es sind ebenfalls die Ergebnisse durchgeführter
Variantenvergleiche (Nutzen-Kosten-Bewertung), insbesondere der wesentlichen Entscheidungsgründe
zu dokumentieren, da dies bei der späteren Analyse des Sanierungsverlaufs, hauptsächlich jedoch bei
unbefriedigenden Ergebnissen des Soll-Ist-Vergleichs, Aufwand und Verfahren vereinfacht.
60

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
Rechtliche Grundlagen zum Sanierungsfall
Der fachlich fundierte Entscheidungsvorschlag bestimmt den anschließenden rechtlichen Akt, in dem im
einfachsten Fall die behördliche Bestätigung des Sanierungskonzeptes erfolgt, besser aber die Aufstellung
eines Sanierungsplanes behördlich gefordert wird. Die Durchführung der Maßnahme erfolgt dann auf der
Basis der wasser- und bodenschutzrechtlichen Anordnung. Anzustreben ist für komplexe Sanierungsfälle
der Abschluss eines öffentlich-rechtlichen Vertrages, der als sicheres Planungs- und Entscheidungsin-
strument für Sanierungspflichtige, zuständige Behörde und Kostenträger gilt. Nachvollziehbar dokumen-
tiert werden müssen damit hier vor allem die Begründungen für die getroffenen Entscheidungen für später
ggf. notwendige Änderungen oder Ergänzungen.
Grundlageninformationen zum Sanierungsfall
Hierunter sind vor allem alle territorialen und formalen Angaben, aber auch die fachlichen Ausgangsda-
ten zu verstehen.
Neben den vorhandenen Unterlagen (Gutachten, Berichte, Dokumente) sind die Standortangaben zur
Lage (Koordinaten, Flur / Flurstücke, Höhen) zu erfassen sowie die Flächen und Volumina zu ermitteln,
die die Ausgangssituation vor Beginn aktiver Sanierungsmaßnahmen umschreiben. Auch sind Angaben
zur Einordnung des Standortes in sein Umfeld (Lage zu Schutzgebieten, Angaben zu Gewässern) zu be-
rücksichtigen. Weitere formelle Angaben betreffen Eigentümer / Sanierungsträger / Zuständige Behörde
sowie Angaben zu Betroffenen. Sehr wichtig ist die sichere Erfassung der Nutzung des Sanierungsgrund-
stücks. Neben der Historie stellt hier die geplante Nutzung (oder die planungsrechtlich zulässige Nut-
zung) eine wesentliche Grundlage für die spätere Sanierung dar.
Große Bedeutung kommt der Erfassung der Leitschadstoffe sowie der weiteren flächenrelevanten Konta-
minanten zu. Dokumentiert werden sollte auch der Zeitpunkt der Schadensfeststellung. Die Beschreibung
zum Schadensbild muss unbedingt auch den allgemeinen Grundwasserchemismus zur Kennzeichnung des
hydrochemischen Typs sowie ggf. auftretende Begleitstoffe umfassen, die das spätere Verfahren in seiner
Effizienz beeinflussen können. Mit der umfänglichen und quantifizierenden Beschreibung der Ausgangs-
konzentrationen sowie der Hintergrundbelastung werden die Grundlagen für die später erforderlichen
Bilanzierungen geschaffen.
Angaben zur Geologie / Hydrogeologie
Mit den Angaben zur Geologie / Hydrogeologie werden weitere wichtige Daten zur Ausgangslage erfasst.
Sie sind im Einzelnen für die Berechnung der Schadstoffmengen sowie des Austragsverhaltens wichtig.
Hierzu werden auch die Wasserhaushaltsdaten benötigt. Eintragsbereich und Fahnenbereich sind getrennt
darzustellen. Die Kontaminationssituation für die einzelnen Medien (Boden, Bodenluft und Grundwasser)
ermöglicht dann die Abgrenzung kontaminierter Bodenkörper nach Fläche und Volumen. Zu unterschei-
den ist auch hier nach Schadherden sowie Fahnen – und Abstrombereichen, da daraus die späteren Sanie-
rungszonen und unter Umständen ein getrennter und unterschiedlicher Maßnahmenbedarf resultiert.
61

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
Ausbreitungsverhalten
Die Angaben zum Ausbreitungsverhalten liefern wesentliche Grundlagen zur regelmäßig durchzuführen-
den Bilanzierung des Schadens. Zu erfassen sind der Schadstoffeintrag in das Grundwasser, der Schad-
stoffaustrag bzw. das Transferverhalten im Grundwasser selbst, die Schadstofffrachten im Abstrom (an
Bilanzschnittlinien) sowie die Länge/Erstreckung der Schadstofffahne (horizontal / vertikal). Diese Daten
sind Voraussetzung für Pumpversuche und Grundwassermodellierungen, mit deren Hilfe das einzuset-
zende Sanierungsverfahren vorausschauend quantifiziert werden soll. Dabei sind die ermittelten oder
angenommenen Parameter umfassend auszuwerten und mit entsprechender Begründung zu dokumentie-
ren.
Sanierungszonen / Sanierungsziele / Sanierungszielwerte
Entscheidend für Art und Umfang der geplanten Grundwassersanierung sowie deren erfolgreiche Durch-
führung und Abschluss ist die Festlegung und nachvollziehbare Begründung von verhältnismäßigen Sa-
nierungszielen (vergleiche hierzu auch Kap. 3.1) als Stufenprozess vom Vorschlag über die Anwendung
und ggf. Modifizierung/Anpassung während der Sanierung. Je nach Komplexität des Falles können für
einzelne Sanierungszonen unterschiedliche Festlegungen gelten. Wichtig für den späteren Fallabschluss
sind bereits in der Entscheidungsphase zu einer Sanierungsmaßnahme Definitionen zur Verhältnismäßig-
keit der Ziele sowie eine Prognose zum angenommenen Zeitbedarf für die Zielerreichung. Die Ziele
selbst bilden eine der wesentlichen Voraussetzungen zum ausgewählten Sanierungsverfahren.
Entscheidungskriterien zum Sanierungsverfahren
Die Entscheidungskriterien zum Sanierungsverfahren sind fachlich in den einzelnen Verfahrensschritten
der Sanierungsuntersuchung zu begründen und anschließend behördlich zu bestätigen.
Damit verbunden sein sollten zu diesem frühen Zeitpunkt (vor Beginn einer Sanierungsmaßnahme) auch
Kriterien für ggf. notwendige Verfahrensoptimierungen, Verfahrensergänzungen, Alternativverfahren
sowie Schutz und Beschränkungsmaßnahmen. Erste Vorschläge für Beendigungskriterien sind ebenfalls
zu erfassen.
3.3.2
Dokumentation der Sanierungsmaßnahme
Die dargelegten Anforderungen an die Dokumentation einer Sanierungsmaßnahme (vergleiche auch An-
lage 1 ab Pkt. 12) beziehen sich besonders auf die Anforderungen von Pump and Treat-Sanierungen,
können jedoch ebenso allgemein für weitere Verfahren der Grundwassersanierung angewendet werden.
Mit einer reproduzierbaren Dokumentation der durchgeführten Grundwassersanierung wird gesichert,
dass die Maßnahmen tatsächlich zu einem definierten Zeitpunkt abgeschlossen werden können. Damit
stellt die Dokumentation auch ein Instrument zur Planungssicherheit für den Sanierungspflichtigen, die
62

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
zuständigen Behörden und die Betroffenen dar.
Darstellung der Sanierungsmaßnahme / Verfahrensinformationen zur gewählten Grundwassersa-
nierungsanlage
Die Darstellung der Sanierungsmaßnahme sowie Verfahrensinformationen zur gewählten Grundwasser-
sanierungsanlage müssen alle technischen Daten zur Reinigungsanlage enthalten, die für später notwen-
dige Änderungen oder Ergänzungen als Grundlage dienen können.
Kostenplanung / Kostenaufstellung
Ein entscheidender Teil für die Beurteilung der Effizienz der Maßnahme stellen die dafür notwendigen
Kosten dafür. Diese sind vorausschauend zu planen und danach während der Durchführung der Sanierung
zu festgelegten Zeitschnitten zu verfolgen und zu bewerten. Zum Abschluss der Maßnahme sind dann die
tatsächlich angefallenen Kosten in den einzelnen Kostenarten Investkosten, Betriebskosten, Überwa-
chungskosten, Sanierungsbegleitkosten, Entsorgungskosten und ggf. Einleitkosten aufzustellen.
Verlauf der Sanierung
Dieser hervorgehobene Teil stellt im eigentlichen Sinne einen Abschnitt der Dokumentation zum Verlauf
der Sanierung dar. Hierunter sind zu verstehen:
Entwicklung der Grundwasserförderraten
Entwicklung der Schadstoffkonzentrationen (Austragskurven, Konzentrationsverläufe)
Entnommene Schadstoffmengen (schadstoffparameterbezogen, gesamt)
Entwicklung der Schadstofffrachten
Entwicklung der Betriebskosten
Regelmäßige Bilanzbetrachtungen (je nach Einzelfall Monate, Quartale, Jahre)
Zeitliche Entwicklung einschl. Prognose zum Abschluss
Regelmäßige Beurteilung der Effizienz des gewählten Verfahrens
Verfahrensänderungen / Optimierungen (Begründung / Zeitpunkt)
Sanierungsüberwachung
Wichtiger Bestandteil für Auswertung und Beurteilung des Verlaufes sowie der Effizienz einer Maßnah-
me stellt seine turnusmäßige Überwachung dar. Hierfür sind die Kriterien zur regelmäßigen Überwa-
chung, der Umfang der zu überwachenden Parameter und deren grafische und tabellarische Darstellung
(Konzentrationen, Frachten, Kosten) zu verstehen. Für später notwendige Entscheidungen sind nicht nur
die eigentlichen Schadstoffparameter, sondern auch weitere, das Verfahren bestimmende Begleit- oder
Abbauprodukte in Abständen mit zu dokumentieren. Sie ermöglichen unter anderem die Entscheidung zur
Effizienz, zur Beendigung der aktiven Sanierung sowie zur Tolerierbarkeit ggf. verbleibender Restbelas-
tungen.
63

3 Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
Erfolgskontrolle für den Abschluss von Sanierungsmaßnahmen
Den Abschluss der Sanierungsdokumentation bildet die Erfolgskontrolle für den erfolgreichen Abschluss
von Sanierungsmaßnahmen. Hierbei werden neben der Erfassung von Umfang, Parametern und Prüfstel-
len besonders die Kriterien zur Beendigung der Überwachung entwickelt. Da in vielen Fällen Restbelas-
tungen verbleiben, die aktiv nicht effizient zu sanieren sind, sind Alternativlösungen, ggf. auch für ein
mittel-langfristiges MNA-Konzept vorzuschlagen.
Mit vorstehenden Ausführungen, die grundlegend dem Ablauf einer Maßnahme von deren Vorbereitung
über die Planung zur Durchführung bis zum Abschluss folgen, sollte gezeigt werden, dass Daten zur Sa-
nierung sehr umfänglich zu dokumentieren und zu begründen sind, damit die Sanierung im Einzelfall auf
fachlich- und rechtlich gesicherter Basis erfolgreich abgeschlossen und bestätigt werden kann.
64

4 Zusammenfassung
4 Zusammenfassung
Pump and Treat- Verfahren stellen nach wie vor effektive Verfahren vor allem zur Entfernung großer
Schadstoffmengen bei hohen Konzentrationen dar. Obwohl die prinzipielle Limitierung durch das Trä-
germedium Grundwasser bekannt ist, wird der zu erwartende Übergang zur diffusionslimitierten Phase im
konzeptionellen Ansatz üblicherweise kaum berücksichtigt. Darüber hinaus bestehen häufig Defizite in
Form unzureichender Erkundung des Schadensfalls, mangelhafter oder unzweckmäßiger Dokumentation
des Sanierungsverlaufs (vor allem der Kosten) und nicht mehr nachvollziehbarer Entscheidungen zu
Handlungsbedarf und Verfahrensauswahl.
Die vorliegende Entscheidungshilfe Grundwassersanierung - Effizienz von Pump and Treat-Sanierungen-
wurde im Ergebnis einer Recherche von Grundwassersanierungsfällen und einer Literaturauswertung zur
Effizienzbewertung von Grundwassersanierungen erstellt. Dabei wurde eine Bewertung des Iststands der
weitgehend üblichen Ausführung und Begleitung von Grundwassersanierungen vorgenommen. Im Er-
gebnis der durchgeführten Betrachtungen wurden
Möglichkeiten zur Optimierung noch laufender, aber nicht mehr effizienter Pump & Treat-
Sanierungen und
die generelle Verfahrensweise bei der Konzipierung von Grundwassersanierungen sowie die Voraus-
setzungen für die Ermittlung des geeignetsten Verfahrens dargelegt.
Darüber hinaus wurden im Ergebnis der festgestellten Defizite bei laufenden/abgeschlossenen Sanierun-
gen Mindestanforderungen an die Dokumentation und Begleitung von Grundwassersanierungen definiert.
In der nachfolgenden Grafik ist eine Übersicht der Entscheidungsabläufe dargestellt:
65

4 Zusammenfassung
nichtmonetäre
(fachliche) Bewertung
(Matrix)
Entscheidungsabläufe
Sanierungsziel
erreicht
Untersuchung des
Grundwasserschadens
Datenlage ausreichend ?
-Schadensbild
-Sanierungsziele
-Sanierungskonzept
Festlegung vorläufiger
Sanierungsziele
Ermittlung der
VORZUGSVARIANTE
SANIERUNG
ÜBERWACHUNG / QS
Prüfung aller behandlungsrelevanten
Rahmenbedingungen / Sanierungsziel
erreicht/erreichbar ?
OPTIMIERUNG/
VERIFIZIERUNG
VORZUGSVARIANTE
Fortsetzung SANIERUNG /
ÜBERWACHUNG
Änderungen
erforderlich
?
Verfahrensanpassung ggf. neuer
Variantenvergleich
Dokumentation der
Entscheidung
Bei t = 0 bereits
vereinbarter
Kontrollzeitpunkt
Dokumentation der
Entscheidung
Kosten-Nutzen-
Analyse
monetäre Bewertung
geeignete Verfahren
z.B. Barwertmethode
signifikante Änderung
o. SZ nicht erreichbar
keine
signifikante
Änderung
ja
ja
nein
nein
Dokumentation des
Sanierungsbetriebs
Phase II
Phase I
66

5
Unterlagen / Literatur
5
Unterlagen / Literatur
ATRIUM Rechercheprogramm – Altlasten-Technologie Recherche im Umweltmanagement. –
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68

Anlage 1: Checkliste zur Dokumentation von Grundwassersanierungsmaßnahmen
69
ANLAGE 1: Checkliste zur Dokumentation von Grundwassersanierungsmaßnahmen
1
Stand der Voruntersuchungen (Altlastenstufe)
o
Detailuntersuchung
- Ergebnisse der technischen Erkundungen
- Vorschlag vorläufiger Sanierungsziele
- Abschätzung von Schadstoffmengen
- Ableitung von Schadstofffrachten
o
Sanierungsuntersuchung
- Ergebnisse der Sanierungsuntersuchung
- Ergebnisse ergänzender Standortuntersuchungen
- Sanierungsvorschlag / Sanierungskonzept(mit Begründung)
2
Rechtliche Grundlagen zum Sanierungsfall
o
Bestätigtes Sanierungskonzept
o
Sanierungsplan
o
Wasser- und bodenschutzrechtliche Anordnung
o
Öffentlich-rechtlicher Vertrag
3
Grundlageninformationen zum Sanierungsfall
o
Vorhandene Unterlagen
o
Allgemeine Standortangaben
- Lage
- Flur / Flurstücke
- Flächen
- Volumina
- Lage zu Schutzgebieten
o
Angaben zu Gewässern (Entfernungen, Abflüsse)
o
Angaben zu Eigentümer / Sanierungsträger / Zuständige Behörde
o
Angaben zu Betroffenen (Eigentümer, Flurstücke)
o
Nutzung des Sanierungsgrundstücks
- Ehemalige Nutzung
- Gegenwärtige Nutzung
- Geplante Nutzung / ggf. Nutzungskonzept
o
Sensible Nutzungen im Umfeld
o
Wasserwirtschaftliche Nutzungen im Umfeld (in relevanter Entfernung)
o
Schadstoffinventar / Schadensbild
- Leitschadstoffe
- Weitere relevante Schadstoffe
- Zeitpunkt der Schadensfeststellung
o
Allgemeiner Grundwasserchemismus (Kennzeichnung hydrochemischer Typ)
o
Ausgangskonzentrationen in ungesättigter und gesättigter Bodenzone
- Ausgangskonzentrationen im Grundwasser
- Hintergrundbelastung
o
Gefahrenlage für Schutzgüter
o
Wirkungspfade / Relevante Transferpfade
4
Angaben zur Geologie / Hydrogeologie
o
Geologisches Regelprofil / Schichtaufbau
o
Relevante Grundwasserleiter
o
Wassererfüllte Mächtigkeit
o
Schwankungsverhalten
o
Wasserdurchlässigkeit
o
Nutzbare Porosität
o
GW-Flurabstand
o
GW-Fließrichtung
o
Abstandsgeschwindigkeit

Anlage 1: Checkliste zur Dokumentation von Grundwassersanierungsmaßnahmen
5
Angaben zum Wasserhaushalt
o
Mittl: Jahresniederschlag
o
Mittl. Verdunstung
o
Mittl. Grundwasserneubildung (Eintragsbereich, Fahnenbereich)
6
Darstellung der Kontaminationssituation
o
Abgrenzung kontaminierter Bereiche
- Boden (horizontal, vertikal),
- Bodenluft
- Grundwasser
o
Kontaminierter Bodenkörper (Fläche / Volumen)
o
Kontaminierter Grundwasserkörper
- Schadherde
- Fahnen
- Abstrombereich
7 Ausbreitungsverhalten
o
Schadstoffeintrag in das Grundwasser
o
Schadstoffaustrag
o
Schadstofffrachten im Abstrom an versch. Bilanzschnittlinien
o
Länge/Erstreckung der Schadstofffahne (horizontal / vertikal)
8 Pumpversuchsergebnisse
o
Fördermengen
o
Absenkungsverhalten
o
Ermittelte hydraulische Parameter
o
Reichweitenermittlung
o
Fließgeschwindigkeiten
9 Grundwassermodellierungen
o
Vorschlag / Begründung / Zielstellungen
o
Ergebnisse Schadstofftransportmodell
o
Ergebnisse Beschaffenheitsmodellierung
o
Ergebnisse Sanierungsszenarien
10
Sanierungszonen / Sanierungsziele / Sanierungszielwerte
o
Vorschlag zur Ausgrenzung von Sanierungszonen einschl. begründender Kriterien
o
Allgemeine Sanierungsziele
o
Zonierte Sanierungsziele- und –zielwerte
o
Technische Sanierungsziele- und -zielwerte
o
Reinigungsendwerte
o
Einleitwerte
o
Diskussion Verhältnismäßigkeit mit den Kriterien
o
Prognose zum Zeitbedarf (mit Begründung)
11 Entscheidungskriterien zum Sanierungsverfahren
o
Fachliche Begründung des Sanierungsentscheides
o
Behördliche Begründung
o
Vorauswahl und Bewertung möglicher Verfahren
o
Auswahl und Begründung des standortspezifischen Sanierungsverfahrens
o
ggf. Vorschlag Verfahrensoptimierungen
o
ggf. Vorschläge zu Verfahrensergänzungen
o
ggf. Vorschlag Alternativverfahren
o
ggf. Vorschläge zu Schutz und Beschränkungsmaßnahmen
o
Erste Vorschläge von Beendigungskriterien
70

Anlage 1: Checkliste zur Dokumentation von Grundwassersanierungsmaßnahmen
12
Darstellung der Sanierungsmaßnahme
o
Beschreibung / Begründung der ggf. für unterschiedliche Sanierungszonen geplanten
Maßnahmen (Sicherung / Sanierung)
13
Verfahrensinformationen zur gewählten Grundwassersanierungsanlage
o
Art / Anzahl / Dimensionierung der Entnahmeelemente (Brunnen, Schächte, Drainagen)
o
Technologie der Grundwasserreinigungsanlage
- Komponenten
- Wirkungsweise
- Dimensionierung der Anlage einschl. Begründung
- Eingangswerte Anlage
- Abgangswerte Anlage
- Einsatz von Chemikalien (Art, Mengen)
- Entsorgung (Art, Mengen)
o
Verbleib des gereinigten Wassers (Reinfiltration GWL, Einleitung in Oberflächen-
wasser, Einleitung Kanalisation
14
Kostenplanung / Kostenaufstellung
o
Soll-Ist-Vergleiche zu
- Investkosten
- Betriebskosten
- Überwachungskosten
- Entsorgungskosten
- Einleitkosten
15 Verlauf der Sanierung
o
Entwicklung der Grundwasserförderraten
o
Entwicklung der Schadstoffkonzentrationen ( (Austragskurven,
Konzentrationsverläufe)
o
Entnommene Schadstoffmengen (schadstoffparameterbezogen, gesamt)
o
Entwicklung der Schadstofffrachten
o
Entwicklung der Betriebskosten
o
Regelmäßige Bilanzbetrachtungen (je nach Einzelfall Monate, Quartale, Jahre)
o
Zeitliche Entwicklung einschl. Prognose zum Abschluss
o
Regelmäßige Beurteilung der Effizienz des gewählten Verfahrens
Verfahrensänderungen / Optimierungen (Begründung / Zeitpunkt)
o
Kostenentwicklung
16 Sanierungsüberwachung
o
Kriterien zur regelmäßigen Überwachung
o
Turnus der Überwachung
o
Umfang der zu überwachenden Parameter
o
Grafische und tabellarische Darstellung von Konzentrationen, Frachten, Kosten
o
Entscheidungskriterien zur Beendigung der aktiven Sanierung
o
Tolerierbarkeitsbetrachtung für verbleibende Restbelastungen
17
Erfolgskontrolle für erfolgreichen Abschluss von Sanierungsmaßnahmen
o
Umfang / Parameter / Beprobungsorte
o
Kriterien zur Beendigung der Überwachung
o
Alternativen / ggf. MNA-Konzept
71

image
image
Anlage 2: Bewertungsmatrix Sanierungsszenarien
ANLAGE 2: BEWERTUNGSMATRIX SANIERUNGSSZENARIEN
(Download der Beispielmatrix auch als Excel-Tabelle möglich, siehe Internet LfUG, FIS Altlasten)
72

ANLAGE 3: Alternativverfahren zu Pump & Treat/ Verfahrenskombinationen
ANLAGE 3: Alternativverfahren zu Pump & Treat/ Verfahrenskombinationen
Die Anlage liefert eine kurze Beschreibung einzelner In situ –Sanierungsverfahren des Grundwassers. Sie
fokussiert auf die wesentlichen Verfahrensprinzipien sowie jeweilige Vor- und Nachteile.
Ausführlichere Darstellungen finden Sie auf den Internetseiten des LfUG innerhalb des Programms
ATRIUM
“, welches laufend aktualisiert wird, sowie im LfUG-Materialienband „
In situ - Sanierungs-
verfahren
“ (downloadbar als pdf.-Datei).
INHALTSVERZEICHNIS ANLAGE 3:
1 MIKROBIOLOGISCHE IN-SITU-SANIERUNG ..........................................................................................................73
1.1
Hydraulisch-biologische In-situ-Sanierung.........................................................................................73
1.2
Grundwasserzirkulationsbrunnen (GWZB)..........................................................................................75
1.3
Air- bzw. Bio-Sparging.........................................................................................................................77
1.4
Bioscreen-Verfahren (Bio-Barriere)....................................................................................................79
2 CHEMISCH-PHYSIKALISCHE VERFAHREN (IN SITU).............................................................................................80
2.1
Chemische Transformation (Oxidation, Reduktion)..............................................................................80
2.2
Chemische Extraktion ...........................................................................................................................82
2.3
Thermische Verfahren.........................................................................................................................84
2.4
Hydroschock-Verfahren (Fracken) ......................................................................................................85
2.5
Elektrokinetische-Verfahren.................................................................................................................85
2.6
Reaktive Systeme..................................................................................................................................86
1
Mikrobiologische In-situ-Sanierung
Das Grundprinzip besteht im Einbringen von Mikroorganismen und / oder von Sauerstoff, Nährstoffen
(u. a. Nitrat, Ammonium, Phosphor) und Sauerstoff-donatoren (u. a. Nitrat, Ozon, Wasserstoffperoxid) in
das Grundwasser zur Stimulierung des mikrobiellen Abbaus der organischen Schadstoffe. Gegenwärtig
existieren zahlreiche unterschiedliche Verfahren (hydraulische Kreisläufe, Air-/Bio-Sparging, Bioscrenn).
Mikrobiologisch nicht behandelbar sind Schadstoffphasen.
1.1 Hydraulisch-biologische In-situ-Sanierung
Verfahrensprinzip / Wirksamkeit / Anwendung
Das Prinzip der hydraulisch-biologischen In-situ-Sanierung besteht in der Einrichtung eines Spülkreislau-
fes, indem im Abstrombereich des Schadensherdes Grundwasser über Brunnen gefördert, ggf. gereinigt
73

image
ANLAGE 3: Alternativverfahren zu Pump & Treat/ Verfahrenskombinationen
und nach Anreicherung mit Bakterien / Sauerstoff / Nährstoffen / Sauerstoffdonatoren im Bereich des
Schadensherdes über Schluckbrunnen wieder in den Grundwasserleiter infiltriert wird. Dadurch werden
die mikrobiellen aeroben oder anaeroben Abbauvorgänge im Grundwasser optimiert. Die Schadstoffe
werden dabei im Untergrund abgebaut oder mit dem Grundwasser zusammen entnommen und in einer
Wasseraufbereitungsanlage entfernt. Das Verhältnis zwischen In-situ-Abbau und hydraulischem Austrag
hängt dabei von der Löslichkeit der Schadstoffe, der Abbaukinetik und der angewendeten Verfahrens-
technik ab.
Bei der Sanierung eines LCKW-Schdens wurden die Limitierungen eines laufenden Pump and Treat-
Prozesses durch Belüftung der gesättigten Bodenzone unterhalb der Schadstoffe mit einem methanhalti-
gen Luftgemisch überwunden. Dadurch wurde die selektive Anreicherung methanotropher Mikroorga-
nismen erreicht (ZITTWITZ 2003).
Prinzipiell können mit diesem Verfahren alle bioverfügbaren Schadstoffe abgebaut werden. Aus Kosten-
gründen ist das Verfahren im Hinblick auf eine Minimierung der abzupumpenden Grundwassermengen
zu optimieren.
Abb. 1
Funktionsprinzip der hydraulisch-biologischen In-situ-Sanierung
(
www.sanierungsverfahren.de
)
Vorteile
Zwar erfordern mikrobielle In-situ-Verfahren in der Regel homogen aufgebaute GWL, doch können
mit Hilfe hydraulischer Kreisläufe auch solche GWL behandelt werden, die eine gewisse Heterogeni-
74

ANLAGE 3: Alternativverfahren zu Pump & Treat/ Verfahrenskombinationen
tät aufweisen.
Durch die Beeinflussung des Grundwasserströmungsregimes besitzt das Verfahren eine hohe Variabi-
lität und Anpassungsmöglichkeit an die Standortgegebenheiten.
Im Hinblick auf die Sanierungszeitdauer stellt das Verfahren das schnellste mikrobielle In-situ-
Verfahren dar.
Nachteile
Da durch den hydraulischen Kreislauf die Grundwasserströmungsgeschwindigkeit erhöht wird, ist eine
hydraulische Mindestdurchlässigkeit des GWL von k
f
> 10
-4
m/s erforderlich.
Auch mit hohem Aufwand kann auf Grund der Verlangsamung der Sanierung durch Diffusions- und
Stoffaustauschprozesse eine standortbedingte Mindestsanierungszeit nicht unterschritten werden.
Das Verfahren erfordert relativ hohe Investitionskosten (Wasserbehandlungsanlage) und hohe Be-
triebskosten (hoher Energiebedarf, intensives Monitoring, Einsatz von Prozesschemikalien).
Infolge verschiedener Prozesse (Verockerung, Verblockung mit Biomasse, Verschiebung des Boden-
feinkorns) kann es zu einer Verminderung des Aufnahmevermögens der Infiltrationsbrunnen kommen.
Brunnenregenerierungen können erforderlich sein.
1.2 Grundwasserzirkulationsbrunnen (GWZB)
Verfahrensprinzip / Wirksamkeit / Anwendung
Grundprinzip dieser Brunnen ist die Herstellung einer vertikalen Grundwasserzirkulation innerhalb und in
der Umgebung des Brunnens, was zu einem intensiven Wasserdurchsatz im umgebenden Grundwasserlei-
ter und daher zu einer effizienten Zufuhr von eventuell zugeführter Luft und / oder Nährstoffen führt. Die
induzierte Strömung kann wahlweise vom Grundwasserspiegel zur Grundwasserleitersohle oder umge-
kehrt gerichtet sein. Hauptaufgabe des Verfahrens ist die Strippung von leichtflüchtigen Schadstoffen
innerhalb des Brunnens. Die belastete Abluft wird on site gereinigt. Bei entsprechender Modifikation
kann zusätzlich das In-situ-Abbaupotenzial gefördert werden.
Spezielle Verfahren der Grundwasserzirkulationsbrunnen stellen die Unterdruck-verdampferbrunnen
(UVB), In-Well-Stripping, koaxiale Grundwasserbelüftung (KGB), HydroAirlift oder BioAirlift
®
dar.
Allen gemeinsam ist die Kombination von Grundwasserentnahme und Infiltration innerhalb des gleichen
Brunnens bedingt durch zwei voneinander abgedichtete Filterbereiche in unterschiedlicher Tiefe. Zusätz-
lich können Luft und Nährstoffe zugeführt bzw. ein permeabler Bioreaktor in den Brunnen eingebaut
werden.
Aufschwimmende Phase und bindige Zwischenschichten im Grundwasserleiter können berücksichtigt
werden. Als untere Grenze der Durchlässigkeit für den Einsatz von GWZB gelten Durchlässigkeitsbei-
werte (k
f
) von 10
-5
m/s. Das Verfahren ist im ungespannten und gespannten Grundwasser anwendbar.
Einschränkungen der Anwendbarkeit ergeben sich bei Verunreinigungen mit nicht ausreichend eliminier-
baren Stoffen, bei unvollständig erfassten uneinheitlichen Untergrundverhältnissen und bei rasch fließen-
dem Grundwasserstrom.
75

image
ANLAGE 3: Alternativverfahren zu Pump & Treat/ Verfahrenskombinationen
Die Sanierungsdauer ist abhängig von der Art und Stärke der Kontamination sowie den Standortbedin-
gungen. Im Mittel kann mit einer Reduktion der Kohlenwasserstoffe von 1.000 –
1.500 mg/kg pro Jahr gerechnet werden (PHILIPP 2006).
Von (PHILIPP 2006) werden Kosten in Höhe von 41 – 93 €/m³ behandelten Boden angegeben.
Abb. 2
Funktionsprinzip des Koaxialen Grundwasserbelüftung
(
www.sanierungsverfahren.de
)
Vorteile
Bei dem Verfahren können verschiedene Prozesse (Strippung, hydraulische Ausspülung, mikrobio-
logischer Abbau) kombiniert werden.
Nachteile
Bei Inhomogenitäten im geologischen Aufbau des Untergrundes sowie bei zu großem Abstand des
Infiltrations- und des Grundwasserentnahmepunktes wird unter Umständen keine geschlossene
Zirkulationsströmung erreicht. Dabei kann es zudem durch radiale Verdrängung zu einer Verfrach-
tung der Schadstoffe in nichtkontaminierte Bereiche kommen.
Bei hohen Eisengehalten im Grundwasser ist mit einer wesentlichen Verockerung des Systems zu
rechnen. Brunnenregenerierungen können erforderlich sein.
Zur vollständigen Erfassung der Kontamination kann eine sehr dichte Installation der Brunnen er-
forderlich sein, woraus entsprechend hohe Kosten resultieren.
76

ANLAGE 3: Alternativverfahren zu Pump & Treat/ Verfahrenskombinationen
1.3
Air- bzw. Bio-Sparging
Verfahrensprinzip / Wirksamkeit / Anwendung
Air- / Bio-Sparging bezeichnet die Injektion von atmosphärischer Luft über Brunnen in den Grundwasser-
leiter. Dadurch werden die Desorption leichtflüchtiger Schadstoffe (In-situ-Strippen) und der mikrobielle
Abbau durch Anreicherung des Grundwassers mit Sauerstoff gestartet bzw. beschleunigt. Zusätzliche
Nährsalze zur Beschleunigung des mikrobiellen Abbaus können mit dem gleichen Air-/Bio-Sparging-
Pegel oder mit separaten Infiltrationspegeln eingebracht werden.
Da leichtflüchtige Schadstoffe in die ungesättigte Bodenzone verfrachtet werden, wird das Verfahren
gewöhnlich mit einer Bodenluftabsaugung kombiniert.
Das Verfahren ist sowohl zur Entfernung leichtflüchtiger als auch schwerflüchtiger Schadstoffe (Benzin-
und Dieselschäden, niedermolekulare PAK, BTEX) geeignet. Beim Vorliegen schwerflüchtiger, aber
aerob abbaubarer Schadstoffe dient das Sparging im Wesentlichen zur Heranführung des für den mikro-
biellen Abbau erforderlichen Sauerstoffes und ggf. von Nährsalzen. Im Idealfall werden biologisch ab-
baubare Kohlenwasserstoffe gänzlich zu Kohlendioxid und Wasser mineralisiert.
Nicht einsetzbar ist das Verfahren bei gespanntem Grundwasser. Einschränkungen der Anwendbarkeit
ergeben sich bei Vorhandensein einer aufschwimmenden Phase (muss vor Beginn des Air- / Bio-Sparging
entfernt werden) und sowie bei rasch fließendem Grundwasserstrom. Die Mächtigkeit der gesättigten
Zone unterhalb der Kontamination sollte > 2 – 3 m betragen.
Von der VEGAS werden die Kosten für das Verfahren mit durchschnittlich 180 €/m³ behandelten Bodens
abgeschätzt. In (PHILIPP 2006) werden Kosten zwischen 41 und 93 €/m³ behandelten Bodens abge-
schätzt.
77

image
ANLAGE 3: Alternativverfahren zu Pump & Treat/ Verfahrenskombinationen
Abb. 3:
Funktionsprinzip des Air- / Bio-Sparging-Verfahrens (aus
www.sanierungsverfahren.de
)
Vorteile
Air-/Bio-Sparging stellt ein kostengünstiges Verfahren dar.
Die Förderung der Desorption erhöht zusätzlich die Geschwindigkeit der Schadstoffelimination.
In der ungesättigten Bodenzone erfolgt durch die Sauerstoffanreicherung eine Förderung des
mikrobiellen Abbaus.
Nachteile
Es ist ein sehr homogen aufgebauter GWL ohne bindige Zwischenschichten erforderlich. Die hyd-
raulische Durchlässigkeit sollte bei k
f
> 10
-4
m/s liegen. Geringdurchlässige Schlufflinsen können
die entstehenden Luftströmungskanälchen umleiten, so dass der darüber liegende Bodenbereich
nicht erreicht wird. Andererseits führen Bereiche mit höherer Durchlässigkeit dazu, dass die nach
oben strömende Luft bevorzugt nur in diesen Bereichen abgeleitet wird.
Tiefliegende Kontaminationen erfordern sehr hohe Drücke zur Überwindung der Wassersäule. Dies
erfordert eine entsprechend leistungsfähige und vergleichsweise teure Anlagentechnik.
Bei hohen Konzentrationen an gelöstem Eisen oder auch bei einem effizienten mikrobiellen Schad-
stoffabbau im Untergrund kann es zu einer Verblockung des GWL durch Eisenoxid bzw. Biomasse
kommen.
Durch die Luftblasen in den Porenräumen erfolgt eine Herabsetzung der Durchlässigkeit für Wäs-
ser.
78

ANLAGE 3: Alternativverfahren zu Pump & Treat/ Verfahrenskombinationen
1.4 Bioscreen-Verfahren (Bio-Barriere)
Verfahrensprinzip / Wirksamkeit / Anwendung
Der Begriff Bioscreen umfasst eine Vielzahl von unterschiedlichen passiven Verfahren. Allen gemeinsam
ist das Wirksamwerden nahe dem Ende oder am Ende der Schadstofffahne. Sie bestehen aus definierten
aktivierten Zonen, in denen Schadstoffe abgebaut werden.
Aktivierte Zonen können aus einer Reihe engstehender Brunnen bestehen, die senkrecht zur Grundwas-
serfließrichtung innerhalb der Schadstofffahne ausgerichtet sind. Unvollständig passive Verfahren umfas-
sen das alternierende Abpumpen und Reinfiltrieren des Grundwassers unter Zugabe von Nährstoffen.
Vollständig passive Verfahren beinhalten das Einhängen von bestimmten Stoffbehältern in die Brunnen,
die über einen bestimmten Zeitraum kontinuierlich Sauerstoff, Nährstoffe oder Elektronendonatoren ab-
geben und anschließend durch neue Behälter ersetzt werden müssen.
Vorteile
Das Verfahren ist auch in inhomogen aufgebauten GWL anwendbar.
Das Verfahren ist bei großräumigen Schäden, die eine Anwendung aktiver Verfahren unzumutbar
erscheinen lassen, von Vorteil.
Während des Routinebetriebes des Verfahrens wird weder Energie noch Personal benötigt, so dass
die Betriebskosten sehr gering sind.
Nachteile
Die zu behandelnde Schadstofffracht ist bei diesen meist passiven Verfahren gering.
Die Verfahren sind meist mit einem entsprechend langem und daher kostenintensiven Monitoring
verbunden.
Die Sanierungszeitdauer kann sehr lang sein.
Großtechnische und langjährige Erfahrungen dieser Verfahren sind sehr begrenzt.
Die Preise für die Substrate der vollständig passiven Verfahren sind gegenwärtig noch sehr hoch.
79

image
ANLAGE 3: Alternativverfahren zu Pump & Treat/ Verfahrenskombinationen
Abb. 4
Funktionsprinzip des Bioscreen-Verfahrens
(
www.sanierungsverfahren.de
)
2
Chemisch-Physikalische Verfahren (in situ)
2.1
Chemische Transformation (Oxidation, Reduktion)
Verfahrensprinzip / Wirksamkeit / Anwendung
In den Veröffentlichungen wird im Wesentlichen die In-situ-chemische Oxidation (ISCO) beschrieben.
Dabei werden chemische Oxidationsmittel als Elektronenakzeptoren über Injektionsbrunnen in den Un-
tergrund eingebracht, um dort vorhandene organische Schadstoffe zu unschädlichen Stoffen wie Kohlen-
dioxid und Wasser abzubauen. Das Verfahren eignet sich insbesondere für die Behandlung von Schad-
herden und auch für schwer abbaubare Verbindungen.
Häufig eingesetzte Oxidationsmittel sind Permanganat (MnO
4
-
), Persulfat (S
2
O
8
²
-
), Wasserstoffperoxid
(H2O2) und Fenton’s Reagenz. Für die Behandlung von Schadstofffahnen und mäßigen Kontaminations-
80

ANLAGE 3: Alternativverfahren zu Pump & Treat/ Verfahrenskombinationen
niveaus können „milde“ Oxidationsmittel (Peroxide) eingesetzt werden, da beim langsamen Abbau des
Oxidationsmittels Sauerstoff freigesetzt wird, der wiederum einen biologischen Abbau, ggf. bei gleichzei-
tiger Zugabe von Nährstoffen, unterstützt.
Nachfolgende Tabellen zeigen die Behandelbarkeit verschiedener Schadstoffe mit chemischen Oxidati-
onsmitteln sowie die Einsatzeignung der Oxidationsmittel.
Tab.:1
Behandelbarkeit verschiedener Schadstoffe mit chemischen Oxidationsmitteln
(SOJA 2006)
Schadstoff
Oxidationsmittel
MnO4
S
2
O
8
SO
4
Fenton’s
Ozone
Alkane - - + + +
Alkene ++ ++ ++ ++ ++
Benzol - + ++ ++ ++
Chlor-Phenole + - ++ ++ ++
Nitro-Phenole - - - ? ?
Chlorierte Ethene (PCE, TCE)
++
+
++
++
++
Kohlenstoff-Tetrachlorid - - +/-? +/-? +/-?
Chlorierte Ethane
-
-
- ?
- ?
+
Toluol ++ ++ ++ ++ ++
Ethylbenzol ++ ++ ++ ++ ++
PAK + + ++ ++ ++
PCB + - - -
+ (Perozo-
ne)
MTBE + +/- ++ + +
Tab.:2 Einsatzeignung chemischer Oxidationsmittel (SOJA 2006)
Schadstoff
Oxidationsmittel
MnO4
S
2
O
8
SO
4
Fenton’s
Ozone
Quellzone der Schadstoffe
++
++
++
++
++
Ausbreitungszone +/- +/- - - +/-
Sand, Kies
++
++
++
++
++
Schluff, Lehm
+
+
-
-
-
++ = sehr gut behandelbar, + = gut behandelbar, +/- = unsicherer Erfolg, - = schlechte Erfolgsprognose
Vorteile
kurze Sanierungsdauer durch schnellen Abbau der Schadstoffe (einige Monate bis < 1 Jahr)
insbesondere für hochkontaminierte Schadenszentren geeignet, bei denen auch mit dem Vorhan-
densein von Phase gerechnet werden muss
geeignet auch für schwer abbaubare Verbindungen
höheres Potenzial zur Schadstoffentfrachtung als klassisches Pump and Treat-Verfahren
durch oxidativen Teilabbau kann die Bioverfügbarkeit von Schadstoffen erhöht werden, so dass ei-
ne Kombinierbarkeit und Unterstützungsmöglichkeit biologischer Verfahren gegeben ist
81

ANLAGE 3: Alternativverfahren zu Pump & Treat/ Verfahrenskombinationen
Nachteile
zuverlässige Ermittlung der standortspezifischen Rahmenparameter vor Beginn der Sanierung be-
stimmt den Sanierungserfolg
gleichmäßige und flächendeckende Verteilung der Oxidantien im Grundwasserleiter erforderlich
Durchführung von Feldversuchen empfehlenswert
Verfahren ist zur Behandlung großflächiger, gering kontaminierter Gebiete weniger geeignet
die Gegenwart von Metallen können die Oxidationskraft vermindern
besondere Sicherheitsvorkehrungen für den Umgang mit den Oxidationsmittel erforderlich (z. B
Hitze- und Gasentwicklung)
2.2 Chemische Extraktion
Verfahrensprinzip / Wirksamkeit / Anwendung
Durch Einrichtung hydraulischer Kreisläufe mittels Injektions- und Entnahmebrunnen bzw. in Grundwas-
serzirkulationsbrunnen werden bestimmte Stoffe (Tenside, Alkohole, Mikroemulsionen) in den Grund-
wasserleiter injiziert, so dass die kontaminierten Bereiche durchströmt werden.
Durch Zugabe von Tensiden ins Wasser werden die Grenzflächenspannung zwischen Schadstoff und
Bodenmatrix und damit die kapillaren Haltekräfte erheblich verringert, so dass die Schadstoffe wieder
fließfähig werden (Mobilisierung) und hydraulisch gefördert werden können. Bei höheren Tensidkon-
zentrationen (0,5 – 2 %) wird die (scheinbare) Löslichkeit der Schadstoffe um mehrere Zehnerpotenzen
erhöht (Solubilisierung). Die Tensidspülung ist für organische Schadstoffe, jedoch nur für LNAPL an-
wendbar.
Durch die Zugabe von geeigneten, auf den Schadstoff abgestimmten Alkoholen wird ebenfalls die Lös-
lichkeit des Schadstoffes erhöht und die Grenzflächenspannung zwischen Wasser und Schadstoff herab-
gesetzt. Die Alkoholspülung ist für organische Schadstoffe (LNAPL und DNAPL) anwendbar. Durch den
Einsatz eines Alkohol-Cocktails mit lipophilen Anteilen ist es möglich, die Dichte des Schadstoffes derart
zu verringern, dass auch ein mobilisierter DNAPL hydraulisch kontrollierbar wird. Eine aufwärtsgerichte-
te Grundwasserströmung (z. B. im Umfeld von Grundwasserzirkulationsbrunnen) verhindert zusätzlich
ein Absinken der Schadstoffe.
Mikroemulsionen sind thermodynamisch stabile Dispersionen, die zwei nicht miteinander mischbare
Flüssigkeiten (Öl, Wasser) enthalten und durch mindestens eine amphiphile Komponente (Tensid) stabili-
siert werden. Vom Forschungszentrum Jülich wurde speziell für die In-situ-Sanierung eine Mikroemulsi-
on aus Biodiesel, zwei Tensiden und Wasser entwickelt, die eine hohe Solubilisierungskapazität für orga-
nische Schadstoffe besitzt und selbst bei niedrigen Temperaturen (5 – 35 °C) noch stabil ist. Auf Grund
ihrer geringeren Dichte als Wasser ist diese Mikroemulsion besonders gut für DNAPL-Schadensfälle
geeignet, da eine Schadstoffverfrachtung in tiefere Bodenschichten nicht zu befürchten ist. Bei zusätzli-
cher Zugabe von Komplexbildern sind auch Schweremetalle sanierbar.
82

image
image
ANLAGE 3: Alternativverfahren zu Pump & Treat/ Verfahrenskombinationen
Durch Modifikation konventioneller Reinigungsanlagen können kontaminierte Wässer behandelt, und die
Tenside / Alkohole / Mikroemulsionen zurückgewonnen und ggf. für weitere Spülungen eingesetzt wer-
den. Die Extraktionsverfahren sind hinsichtlich der Bodenart für Kies bis Feinsand geeignet. Es sind hö-
here Schadstoffaustragsraten erzielbar, als mit herkömmlichem Pump and Treat.
Bisherige Anwendungen der Extraktionsverfahren umfassen im wesentlichen Pilotprojekte.
Abb. 5
Funktionsprinzip der Tensidspülung
(
www.iws.uni-stuttgart.de/Vegas/
)
Abb. 6.:
Funktionsprinzip der Alkoholspülung
(
www.iws.uni-stuttgart.de/Vegas
/)
83

image
ANLAGE 3: Alternativverfahren zu Pump & Treat/ Verfahrenskombinationen
2.3
Thermische Verfahren
Verfahrensprinzip / Wirksamkeit / Anwendung
Mittels Injektion von Sattdampf bzw. eines Sattdampf-Luft-Gemisches (90 – 110 °C) in die wassergesät-
tigte Zone unterhalb des kontaminierten Bereiches wird Grundwasser verdrängt und weite Teile der gesät-
tigten und auch ungesättigten Bodenzone aufgeheizt, wodurch sich die Flüchtigkeit der Schadstoffe er-
höht. Die injizierte Luft trägt die verdampften Schadstoffe in Richtung der einzurichtenden Bodenluftab-
saugpegel. Parallel hierzu wird eine Grundwasserhaltung betrieben, um ein Abdriften der wassergelösten
Schadstoffe zu vermeiden. Die Bodenluft und das geförderte Grundwasser werden in konventionellen
Anlagen gereinigt.
Das Verfahren eignet sich insbesondere für die Anwendung im Schadensherd und für leicht- bis mittel-
flüchtige Schadstoffe. Hinsichtlich der Bodenart ist das Verfahren auch in Feinsanden bis sandigen
Schluffen anwendbar.
Von der VEGAS werden die Kosten für das Verfahren mit 50 – 120 €/m³ behandelten Bodens abge-
schätzt.
Abb. 7.:
Funktionsprinzip der Dampf-Luft-Injektion in die gesättigte Zone (aus
www.iws.uni-stuttgart.de/Vegas
/)
84

ANLAGE 3: Alternativverfahren zu Pump & Treat/ Verfahrenskombinationen
Vorteile
Das Verfahren ist auch in stark inhomogen aufgebauten und geringer durchlässigen GWL anwend-
bar.
Es ist ein höherer Masseaustrag der Schadstoffe erzielbar im Vergleich zur normalen (kalten) Air-
Sparging-Methode.
Die Sanierungsdauer (einige Monate) verkürzt sich beträchtlich.
Das Verfahren ist auch an überbauten Standorten anwendbar.
Nachteile
Das Verfahren ist insbesondere für lokal begrenzte Schäden geeignet.
Es fallen hohe Energiekosten an.
2.4 Hydroschock-Verfahren (Fracken)
Verfahrensprinzip / Wirksamkeit / Anwendung
Das Hydroschock-Verfahren beruht auf der dynamischen Mobilisierung der in die wassergesättigte Bo-
denzone eingedrungenen Stoffe durch den Eintrag von kinetischer Energie in den Grundwasserleiter.
Dabei werden in einem speziell ausgebautem Bohrloch mittels Energiequellen (Innenrüttler, Druckluft-
impulse, Akustik-Log-Geräte) Wellen erzeugt, die sich in Abhängigkeit von den jeweiligen Eigenschaften
des Aquifers mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten ausbreiten können bzw. absorbiert werden.
Durch die Schwingungen sollen innerhalb des Korngerüstes von sandig bis kiesig ausgebildeten Grund-
wasserleitern neue Wegsamkeiten für das Grundwasser geschaffen werden und somit vermehrt Schadstof-
fe über eine Grundwasserförderung aus dem Untergrund ausgetragen werden. Durch die Druckwellen
wird des Weiteren ein Ausgasen von leichtflüchtigen Schadstoffen begünstigt. Mit dem Verfahren sind
Bereiche behandelbar, die ansonsten nicht zu sanieren wären
2.5 Elektrokinetische-Verfahren
Verfahrensprinzip / Wirksamkeit / Anwendung
Durch den Einsatz von Strom ermöglichen elektrokinetische Prozesse einen gezielten Transport von
Schadstoffen (Schwermetalle, polare organische Verbindungen).
Zur Ausführung werden Elektrodenpaare in den kontaminierten Untergrund eingebracht und an eine
Gleichstromquelle angeschlossen. Das dabei induzierte elektrische Feld bewirkt einen gezielten Transport
des Grundwassers und der darin gelösten mobilen Schadstoffe zu den Elektroden. An den Elektroden
können die Schadstoffe gesammelt, immobilisiert und / oder entfernt werden.
85

image
ANLAGE 3: Alternativverfahren zu Pump & Treat/ Verfahrenskombinationen
Als Haupttransportvorgänge treten die Elektromigration (Ionentransport), die Elektroosmose (eine durch
ein elektrisches Feld verursachte gerichtete Grundwasserströmung) und die Elektrophorese (Migration
geladener Partikel in der Porenlösung zum entgegengesetzt geladenen Pol) auf.
Abb. 8
Funktionsprinzip der elektrokinetischen Verfahren (aus
www.iws.uni-stuttgart.de/Vegas/)
Die elektrokinetischen Verfahren befinden sich noch in der Entwicklung. Die vorliegenden Veröffentli-
chungen berichten überwiegend von experimentellen Untersuchungen im Labor- und Feldmaßstab.
Elektrokinetische Verfahren eröffnen die Möglichkeit einer kostengünstigen und Erfolg versprechenden
In-situ-Sanierung auch feinkörniger hochkontaminierter Grundwasserleiter.
2.6
Reaktive Systeme
Verfahrensprinzip / Wirksamkeit / Anwendung
Reaktive Systeme sind unterirdisch vom Grundwasser durchströmte, meist quer zur Strömungsrichtung
angelegte, mit Füllmaterialien (reaktive Medien) ausgestaltete, durchlässige wandförmige Bauelemente.
Sie bewirken entweder eine Rückhaltung der Schadstoffe im Füllmaterial (Adsorption) oder eine Reakti-
on der Schadstoffe mit den Füllmaterialien (Abbau, Fällung).
Je nach Geometrie der durchströmten Bauelemente, die von den Standortrandbedingungen abhängt, un-
86

image
ANLAGE 3: Alternativverfahren zu Pump & Treat/ Verfahrenskombinationen
terscheidet man Kombinationsbauweisen von vertikalen Leitwänden mit durchlässigen, mit reaktiven
Materialien gefüllten „Toren“ („Funnel and Gate“, „Funnel and Reaktor“) von der Bauweise mit voll-
ständig durchströmten Wänden („Reaktive Wall“). Als reaktive Materialien stehen heute in erster Linie 0-
valentes Eisen in Form von Eisengranulat und Eisenschwamm sowie Aktivkohle zur Verfügung. In ca. 50
% der weltweiten Anwendungsfälle handelt es sich um durchströmte Wände mit Eisenmaterial zur Re-
duktion von LCKW. Behandelbar sind u. a. LCKW, BTEX, unpolare organische Schadstoffe, PCB,
DDT, Schwermetalle.
Abb. 9:
Funktionsprinzip des Bioscreen-Verfahrens
(
www.sanierungsverfahren.de
)
87

ANLAGE 3: Alternativverfahren zu Pump & Treat/ Verfahrenskombinationen
Vorteile
Das Verfahren ist auch in inhomogen aufgebauten GWL anwendbar.
Das Verfahren ist bei räumlich definierten Schäden, die eine Anwendung aktiver Verfahren unzu-
mutbar erscheinen lassen, von Vorteil.
Diese Systeme besitzen eine hohe Lebensdauer.
Es entstehen nur geringe Betriebskosten (keine zusätzliche Energiezufuhr, geringer Wartungs- und
Reparaturaufwand).
Die Sanierungsfläche kann weitgehend genutzt werden, da sich die Wände am Rande der Fläche
befinden. Insgesamt besteht ein geringer Flächenbedarf.
Nachteile
Für komplexe Schadstoffgemische im Grundwasser liegen weder geeignete Füllmaterialien noch
entsprechende Erfahrungswerte vor.
Für den Einbau der Wände macht sich in der Regel Bodenaushub einschließlich Baugrubenwasser-
haltung erforderlich.
Für breite Schadstofffahnen werden entsprechend dimensionierte und damit kostenintensive Wände
benötigt.
Die zu behandelnde Schadstofffracht ist bei diesem passiven Verfahren gering.
Zur Überwachung der Permeabilität der Wände (Ausfällungsreaktionen können zur Abnahme der
Durchlässigkeit führen) ist ein Online-Monitoring, das entsprechende Kosten verursacht, erforder-
lich.
Eine Regenerierung / Erneuerung der Wände ist schwer einschätzbar.
Die Kosten der eingesetzten Füllmaterialien für die Hauptkontaminanten sind gegenwärtig sehr
hoch.
Die Sanierungszeitdauer kann sehr lang sein.
Großtechnische und langjährige Erfahrungen dieser Verfahren sind sehr begrenzt.
Ein spezielles Verfahren stellt der Dichtwand-Heber-Reaktor (DHR) dar, bei dem ein vorhandenes aus-
reichendes Grundwassergefälle (> 0,5 – 1 %) zur Förderung des Grundwassers nach dem bekannten He-
berprinzip genutzt wird. Das kontaminierte Grundwasser wird je nach Art und Menge der Schadstoffe in
verschiedenen Reaktoren, welche in das Hebersystem integriert sind, gereinigt. Das Verfahren ist für alle
mobilen und gelösten Schadstoffe und sowohl für Locker- als auch Kluftgrundwasserleiter geeignet.
Auch die Sanierung mehrerer Grundwasserstockwerke ist möglich.
Als erster Anwendungsfall wird das DHR-Verfahren in Kraichgau seit 2001 als Ersatz für die vormals
betriebene mittels Pump and Treat eines CKW-Schadens eingesetzt. Bisher ist ein störungsfreier und er-
folgreicher Sanierungsbetrieb zu verzeichnen.
88

image
ANLAGE 3: Alternativverfahren zu Pump & Treat/ Verfahrenskombinationen
Abb. 10.:
Funktionsprinzip des Dichtwand-Heber-Reaktors
(
www.iws.uni-stuttgart.de/Vegas/
)
Vorteile
kaum Energiekosten, da keine Pumpen zur Grundwasserförderung erforderlich
sehr hohe Funktionssicherheit
geringe Wartungskosten
der Sanierungserfolg ist einfach kontrollierbar
Nachteile
ausreichendes Grundwassergefälle erforderlich
nur bei geringen Grundwasserflurabstand (< 8 m) einsetzbar
Gewährleistung der Funktionsfähigkeit der Reaktoren ist entscheidend
Kavitationen sind zu vermeiden
89

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
INHALTSVERZEICHNIS ANLAGE 4:
1 EINLEITUNG ...........................................................................................................................................................90
2 RECHERCHE UND BEWERTUNG AUSGEWÄHLTER PUMP AND TREAT- FÄLLE ..................................................... 90
2.1
Methodische Vorgehensweise bei der Fallrecherche............................................................................90
3 AUSWERTUNG DER AUSGEWÄHLTEN SANIERUNGSFÄLLE ....................................................................................93
3.1
Fälle mit BTEX bzw. BTEX/MKW als Leitschadstoff............................................................................93
3.2
Fälle mit LHKW als Leitschadstoff ..................................................................................................... 101
3.3
Fälle mit anderen organischen Kontaminanten..................................................................................110
3.4
Fälle mit anorganischen Kontaminanten............................................................................................112
1
Einleitung
Zur Beurteilung der Effizienz von Pump and Treat- Sanierungen wurde durch das LfUG die Erarbeitung
einer Entscheidungshilfe beauftragt, welche den Anwendern die Prüfung laufender oder in Planung be-
findlicher Grundwassersanierungen erleichtern soll. Der Teil Entscheidungshilfe enthält die Ergebnisse
der Fallanalysen in einer zusammengefassten Form, die detaillierte Zusammenstellung erfolgt im hier
vorliegenden Anhang.
Die Aufgabenstellung sah vor, auf der Grundlage einer umfassenden Fallrecherche und -auswertung so-
wie dem Stand der Technik aller für eine Grundwassersanierung erforderlichen Leistungsteile sowohl
technisch-ökologische als auch betriebswirtschaftliche Kriterien zu formulieren, welche die Anwender in
die Lage versetzen, objektivere und nachhaltige Entscheidungen für die Optimierung laufender und die
Planung neuer Grundwassersanierungen zu treffen.
2
Recherche und Bewertung ausgewählter Pump and Treat- Fälle
2.1
Methodische Vorgehensweise bei der Fallrecherche
2.1.1 Datenerhebung
Die Fallrecherche umfasst einen ausgewählten Teil der Fälle der Datenbank GWKON sowie Sanierungs-
fälle aus der eigenen Bearbeitung. Die Fallauswahl für die weitere Datenermittlung effizienzrelevanter
Angaben aus GWKON- Sanierungsfällen erfolgte nach dem Kriterium, ob bereits Angaben zu Kosten
gemacht wurden. Es wurde davon ausgegangen, dass in diesen Fällen die Verfügbarkeit weiterer Kosten-
angaben noch am wahrscheinlichsten ist. Für die weitere Recherche wurden diejenigen Länderbehörden,
welche die Falldaten in die Datenbank bereits eingepflegt hatten, um Mitwirkung gebeten.
Für die ergänzende Erhebung wurde ein entsprechender Fragenkatalog mit folgenden Ergänzungsfragen
zur Datenerfassung der Datenbank GWKON (UBA (2003) an die jeweiligen Länderbehörden übergeben.
Nachfolgend sind die Ergänzungsfragen aufgelistet:
90

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
1. Fragen zur Datenlage Standort/ Grundwasser/ Schadstoffsituation
ja nein
Günstige Infrastrukturbedingungen vorhanden
(Medienanbindung, Energieversorgung, Verkehrserschließung
z.B. innerhalb eines bestehenden Industriegebiets)
Sonderbedingungen Abfallentsorgung mit Kostenrelevanz
(z.B. Mitverbrennung, Mitbehandlung in eigener Kläranlage)
Grundwassermodellierung durchgeführt
Gesichertes geologisches Standortmodell
Schadstofftransportmodell
Modell im Sanierungsverlauf fortgeschrieben
Modellierungsergebnisse zur Verfahrensdimensionierung
verwendet?
Modellierungsergebnisse zur Verfahrensoptimierung verwendet?
(z.B. Anpassung Brunnenstandorte, Durchsätze etc. im Sanie-
rungsverlauf)
Falls vorhanden, Präzisierung bzw. nähere Angaben zur Modellierung
Angabe der Haupteinzelstoffe aus den Leitparametergruppen sowie reinigungsrelevanter Begleit-
stoffe (Eisen, Mangan, Härtebildner)
Hinweise/ Indizien zu bereits im Untergrund ablaufenden Abbauprozessen anhand von Parametern,
wie z.B. Abbauprodukte, hohe Gehalte an Eisen, Mangan, Sulfid etc.,
Hinweise/ Indizien zu bereits im Untergrund ablaufenden Abbauprozessen anhand von Angaben zu
Reaktionspartnern für einen biologischen Abbau, wie z.B. Sauerstoff, Nitrat, Sulfat etc.
Einschätzung der Relevanz des Abbaus für alternative Behandlungsverfahren
2. Fragen zu Prognose der Sanierungsdauer bis Erreichen Sanierungszielwert
Angabe der prognostizierten Zeitspanne bis zum Erreichen des Sanierungszieles in Jahren (ggf.
auch im Verlauf korrigierter Wert)
Rechenweg/ Prognosemethode (falls verfügbar)
3. Kostenangaben
Investkosten (einmalig bei Errichtung oder mehrfach bei evtl. Nachrüstungen/ Umstellungen)
Betriebskosten mit klaren Grenzen (Betriebsmittel, wie Energie, Hilfsstoffe, Chemikalien, Aktiv-
kohle etc.) Die Kosten müssen nicht auf die einzelnen Positionen aufgeschlüsselt werden, es müs-
sen jedoch alle Kosten der entsprechenden Kategorien erfasst werden. Angabe der Betriebskosten
in Jahresscheiben.
Entsorgungskosten (z.B. Schlämme, Abfälle, nicht regenerierbare Aktivkohlen etc.) Es gelten die
Anmerkungen aus dem Vorpunkt. Angabe der Entsorgungskosten in Jahresscheiben
4. Fragen zu Rahmenbedingungen/ zur Reinigungstechnologie
Beschreibung evtl. Veränderungen/ Optimierungen in der Reinigungstechnologie mit Zeitpunkt
und Art der Änderung
wurde eine Verfahrensoptimierung im qualitativen Sinne vorgenommen (Ersatz von P&T durch
Alternativverfahren, z.B. ENA o.ä.) und wenn ja mit welchem Erfolg?
91

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
5. Fragen zu Entscheidungsprozess / -kriterien bei Verfahrensauswahl
Technische Entscheidungskriterien (z. B. Schadstoffkonzentrationen, Schadstoffart, lokale Schad-
stoffausbreitung, Sanierungsziel etc.)
Angabe der geprüften Varianten und Bearbeitungstiefe der Variantendiskussion (Anzahl Kriterien,
Kosten-Nutzen-Betrachtung etc.)
monetäre und nichtmonetäre Rahmenbedingungen(auch subjektive Kriterien, AG, Behördenfestle-
gung, vorhandene kostengünstige / kostenneutrale Teilkomponenten)
Entscheidungszeitpunkt für Technologie (Jahr)
Begründung der Entscheidung für P & T
Der gleiche Fragenkatalog wurde bei der Auswertung der Fälle aus der eigenen Bearbeitung verwendet.
Um den Vorteil der bereits bestehenden Datenbank hinsichtlich einer variablen Auswertbarkeit der Fall-
daten zu nutzen, wurde die Datenbankversion GWKON 1.4 für die Erfassung des beschreibenden Teils
der erhobenen Falldaten aus der eigenen Bearbeitung verwendet. Es waren hierfür jedoch nicht alle Da-
tenabfragen der Datenbank erforderlich. Weggelassen wurden von vornherein die Detailangaben zu bo-
den- und Bodenluftsanierungen. Es wurde ebenfalls nicht das Ziel verfolgt, eine Schadstoffbilanzierung
vorzunehmen.
Einschränkend muss allerdings festgestellt werden, dass die Nichtbelegung von Datensätzen im Verlauf
der Dateneingabe zu häufigen Fehlermeldungen bei der Dateneingabe geführt hat, welche nur mit Neu-
start des Programms umgangen werden konnten. Das Problem war nicht behebbar ohne programmtech-
nisch einzugreifen. Die Auswertung durch die vorprogrammierten Datenbankabfragen wurde ebenfalls
nicht verwendet, da die Schlüsselnummernbelegung bei der Eingabe nach dem Leitschadstoff erfolgte
und nicht korrigierbar war; die in der Datenbank vorhandenen Fälle jedoch PK-Nummern nach Bundes-
ländern bzw. Landesbehörden enthalten, was nicht zu identischen Abfrageergebnissen führt.
Insgesamt wurden 25 Fälle aus der eigenen Bearbeitung, überwiegend aus dem Bereich der Altlastenfrei-
stellung ausgewertet. Aus dem Datenbestand von GWKON 1.4 wurden 37 Fälle ausgewählt, so dass ins-
gesamt 62 Fallbeispiele in die Auswertung einbezogen waren.
2.1.2
Datenumfang und -qualität
Der Rücklauf zur Beantwortung der ergänzenden Fragen zu den GWKON- Fällen umfasste nur eine teil-
weise Beantwortung der formulierten Fragen. Insbesondere der Informationsgewinn zu Kostenangaben
konnte nicht in dem Maße erreicht werden wie beabsichtigt. Die Verfügbarkeit von Sanierungskostenan-
gaben zurückliegender Fälle ist sowohl aus objektiven als auch aus subjektiven Gründen eingeschränkt.
Dies betrifft auch die Sanierungsfälle aus der eigenen Bearbeitung, da eine Verwendung von Sanierungs-
falldaten nicht in allen für die Auswertung vorgesehenen Fällen durch die Sanierungspflichtigen freige-
geben wurde.
92

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
Der verfügbare Datenumfang ist bei den recherchierten Fällen sehr differenziert. Daten, welche in den
verfügbaren Unterlagen nicht vorhanden bzw. nicht ermittelt waren, wurden in der Bearbeitung nicht
nacherhoben oder berechnet. Dieser Sachverhalt geht als Dokumentationsmangel in die Bewertung des
jeweiligen Falls ein.
3
Auswertung der ausgewählten Sanierungsfälle
Der Schadstoffaustrag (Anlagendurchsatz, mittlere Konzentration) der einzelnen Sanierungsfälle wurde
entsprechend der Datenlage in Jahresscheiben (ggf. geringere Intervalle) erfasst. Dabei sollten die Inter-
vallgrößen möglichst konform zu den erfassten Kosten sein. Darüber hinaus wurden die Schadstoffent-
wicklungen im Aquifer je nach Datenlage (Bestimmungsort abhängig von Sanierungsziel) in die Daten-
bank aufgenommen. So weit sinnvoll, wurden diese fallabhängig mit dargestellt.
Die Kosten der Pump & Treat- Sanierungen wurden soweit möglich, getrennt in Investitonskosten, Be-
triebskosten und Überwachungskosten aufgenommen.
Die Überwachung umfasst dabei die Überwachung der Behandlung (Input, Output, Betriebsparameter)
und die Überwachung der Schadstoffkonzentrationen im Aquifer, wobei letzteres im Idealfall von den
Anforderungen des Sanierungsziels abhängig sein sollte (Ort des Nachweises).
Für die Bewertung der Effizienz der jeweiligen Pump & Treat- Maßnahme wurden für alle recherchierten
Fälle die spezifischen Kosten ermittelt. Hierbei wurden die Betriebskosten ins Verhältnis zur entfernten
Schadstoffmenge gesetzt. Da die Datenqualität der erfassten Fälle hinsichtlich der Kostenzuordnung er-
hebliche Unschärfen besitzt, sind die ermittelten spezifischen Kosten ebenfalls mit Unsicherheiten behaf-
tet.
3.1
Fälle mit BTEX bzw. BTEX/MKW als Leitschadstoff
Die Gesamtkosten je kg entnommener Schadstoff liegen bei den untersuchten BTEX/MKW- Fällen in-
nerhalb einer Spannweite von 151 – 3.147 EUR/kg (s. Abb. 5). Zumindest bei den untersuchten Fällen
erreichen diejenigen mit der insgesamt oder bisher noch kurzen Sanierungsdauer im Bereich von 2-3 Jah-
ren niedrigere spezifische Kosten als Fälle mit Sanierungsdauern von 4-6 Jahren.
Nachfolgend werden an Fällen, für welche ausreichend Daten zur Verfügung standen, die Entwicklung
der ausgetragenen Schadstoffmengen (Jahresscheibe/kumulativ), die spezifischen Kosten pro entnomme-
ne Schadstoffmenge (Jahresscheibe) sowie die Entwicklung der durchschnittlichen spezifischen Kosten
dargestellt. Es wurden nur Fälle grafisch dargestellt, bei denen mehr als drei Werte in Jahresscheiben zur
Verfügung standen.
93

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
1. Fall: ARC 3 – ehemaliges Tanklager, Sanierung seit 2003, Entscheidung für unterstützende Maßnah-
men auf Grund nur geringer Wirksamkeit der Maßnahme in 2006 (Variantenvergleich)
ARC 3, BTEX - MKW - Schaden
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1.000
04/2004
01/2005
02/2005
03/2005
04/2005
01/2006
Zeitraum
entfernte Schadstoffe in kg
0
100
200
300
400
500
Kosten in €/kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe pro
Quartal
entfernte Schadstoffe
kumuliert
Kosten/kg entfernten
Schadstoff/Quartal
Abb.1: Effizienz Fall ARC 3, BTEX-MKW, Kosten bis Entscheidung ca. 140.000 EUR
BTEX
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Konzentration Eintragsbereich in μg/l
0
100
200
300
400
500
600
700
Konzentration Abstrom in μg/l
Eintragsbereiche
(Schadenszentrum)
Abstrom (vor der Fahnenspitze)
Abb.2: Konzentrationsverlauf Fall ARC 3, Sanierungszielwert 60 μg/l BTEX
94

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
2. Fall: DGC 2 – ehemalige Tankstelle, Sanierung seit 2002, Boden/BL saniert, starker Kostenanstieg
2004-2005, große Schwankung der Konzentration um Sanierungszielwert, Sanierung noch nicht abge-
nommen
Fall DGC 2, BTEX - MKW - Grundwasserschaden
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2002
2003
2004
2005
Zeitraum
entfernte Schadstoffe in kg
0
2.500
5.000
7.500
10.000
12.500
15.000
17.500
20.000
22.500
25.000
Kosten in €
entfernte Schadstoffe pro
Jahr
entfernte Schadstoffe
kumuliert
Kosten/ kg entfernter
Schadstoff
Betriebskosten, kumuliert
Abb.3: Effizienz Fall DGC 2, Kostenanstieg 2004-2005
BTEX
0
10
20
30
40
50
60
70
80
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Konzentration
in μg/l
0
250
500
750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
Fahnenspitze
Eintragsbereiche (Schadenszentrum)
Abb.4:
Konzentrationsverlauf BTEX Fall DGC 2, Sanierungszielwert 30 μg/l
95

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
3. Fall: ARC 1– ehemalige Tankstelle, Sanierung 1995 - 2001, Boden/BL saniert, starker Kostenanstieg
im Jahr 1999 durch verringerte Austragsmengen/Fördervolumen bei unveränderter Anlage, in 2000 An-
hebung Sanierungszielwert von 30 auf 120μg/l BTEX
ARC 1, MKW - BTEX - Schaden
0
50
100
150
200
250
300
350
1995
1996
1997
1998
1999
2000
Zeitraum
entfernte Schadstoffe in kg
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
Kosten in €/kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe pro
Jahr
entfernte Schadstoffe
kumuliert
Kosten/entfernte
Schadstoffmenge*a
Abb.5: Effizienz Fall ARC 1, durch Anstieg der Austragsmenge bei weiter geringem Fördervolumen wieder Verbesserung der
Situation, danach Abbruch bestätigt
BTEX
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000
18.000
20.000
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
Konzentration in μg/l
Eintragsbereich
Abb.6: Konzentrationsverlauf Fall ARC 1, Abschluss trotz Schwankung um SZ-Wert
96

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
4. Fall: DGC 5– ehemalige Tankstelle, Sanierung seit 2002, Boden/BL saniert, Kostenanstieg, Trend zum
Erreichen des Sanierungszielwerts (80 μg/l BTEX) nicht erkennbar, noch keine Entscheidung über weite-
ren Betrieb getroffen
DGC 5, BTEX- Grundwasserschaden
0
100
200
300
400
500
600
700
800
2002
2003
2004
2005
2006
Zeitraum
entfernte Schadstoffe in kg
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Kosten in €/kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe pro
Jahr
entfernte Schadstoffe,
kumuliert
Kosten pro entfernte
Schadstoffmenge/a
Abb. 7: Effizienz Fall DGC 5, Anstieg der spezifischen Kosten, Entscheidungsbedarf
BTEX
0
2500
5000
7500
10000
12500
15000
17500
20000
22500
25000
2002
2003
2004
2005
2006
2007
Konzentration in μg/l
Eintragsbereiche (Schadenszentrum)
Abb.8: Konzentrationsverlauf Fall DGC 5, Erreichen SZ 80 μg/l BTEX noch nicht erkennbar
97

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
5. Fall: ARC 5– Gewerbebetrieb Farben/Lacke, Sanierung seit 2000, Abbruch Pump&Treat 2003 wegen
zu geringem Sanierungseffekt, Weiterbetrieb einer Phasenabschöpfung, Aufnahme weiterer Untersu-
chungen zur effektiveren Gestaltung der Sanierung
ARC 5, BTEX - MKW - Schaden
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
2000
2001
2002
2003
Zeitraum
entfernte Schadstoffe in kg
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Kosten in €/kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe
pro Jahr
entfernte Schadstoffe
kumuliert
Kosten pro entfernte
Schadstoffmenge/a
Abb. 9: Effizienz Fall ARC 5, Anstieg spezifische Kosten noch gering, jedoch kaum Sanierungseffekt
BTEX
0
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
K onz ent
r a t
i
on
in μ g /l
Eintragsbereiche
(Schadenszentrum)
Fahne (hinteres Drittel)
Abb.10: Konzentrationsverlauf Fall ARC 5, Erreichen SZ 120μg/l BTEX noch nicht erkennbar
98

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
6. Fall: ARC 4– Gewerbebetrieb Farben/Lacke, Sanierung seit 1995, extreme Verringerung der ausgetra-
genen Schadstoffmengen, Sanierung noch nicht abgenommen, Prüfung weiterer Maßnahmen
ARC 4, BTEX - Schaden
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Zeitraum
entfernte Schadstoffe in kg
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000
18.000
20.000
Kosten in €/kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe pro
Jahr
entfernte Schadstoffe
kumuliert
Kosten pro entfernte
Schadstoffmenge/a
Kosten je kg entfernter
Schadstoff, Durchschnitt
Abb. 11: Effizienz Fall ARC 4, Anstieg spezifische Kosten durch gesunkene Schadstoffmengen
BTEX, Chlorbenzol
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
35.000
40.000
45.000
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
Konzentration
in μg/l
Eintragsbereich
Benzol
Eintragsbereich
Chlorbenzol
Abb.12: Konzentrationsverlauf Fall ARC 4, SZ noch nicht erreicht
99

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
7. Fall: ARC 6– ehemalige Tankstelle, Sanierung seit 1998, keine Boden/BL-Sanierung, abnehmende
Wirksamkeit, starker Anstieg der spezifischen Kosten in 2002, Sanierungszielwert 50μg/l BTEX nicht
erreichbar, Entscheidung für Quellensanierung Ende 2003, Weiterbetrieb als Gefahrenabwehr, Bodensa-
nierung in Ausführung
ARC 6, MKW / BTEX - Schaden
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
Zeitraum
entfernte Schadstoffe in kg
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
Kosten in €/kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe pro
Jahr
entfernte Schadstoffe
kumuliert
Kosten pro entfernte
Schadsto ffmenge/a
Kosten je kg entfernter
Schadstoff, Durchschnitt
Entscheidung zur
Quellensanierung
Abb. 13: Effizienz Fall ARC 6, starker Anstieg der spezifischen Kosten in 2002
Schadstoffentw icklung im Förderstrom w ährend der gesam ten
Grundw as s e rs anie rung
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
8.000
9.000
10.000
11.000
02.01.1997
02.01.1998
02.01.1999
02.01.2000
01.01.2001
01.01.2002
01.01.2003
01.01.2004
31.12.2004
31.12.2005
Schadstoffkonzentrationen [μg/l]
BTEX [μg/l]
MKW [μg/l]
Abb.14: Konzentrationsverlauf im Förderbrunnen Fall ARC 6, SZ 50 μg/l noch nicht erreicht, große Konzentrationsschwankun-
gen
100

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
3.2
Fälle mit LHKW als Leitschadstoff
Die Gesamtkosten je kg entnommener Schadstoff liegen bei den untersuchten LHKW- Fällen innerhalb
der Spannweite von 166 – 7.896 EUR/kg (s. Abb. 19). Auch bei den untersuchten LHKW-Fällen errei-
chen diejenigen Fälle mit einer insgesamt oder bisher noch kurzen Sanierungsdauer im Bereich 2-4 Jahre
niedrigere spezifische Kosten als Fälle mit Sanierungsdauern von >4 Jahren. Insgesamt liegt das Niveau
der spezifischen Kosten bei dieser Schadstoffgruppe höher als bei BTEX- Sanierungsfällen. Der darge-
stellte Extremfall mit 7.896 EUR/kg (Fall Nr.19) ist in der nachfolgenden Verlaufsdarstellung nicht mit
aufgeführt, die hohen spezifischen Kosten resultieren aus der Fallspezifik mit geringen entfernten Schad-
stoffmengen und Unklarheit des Quellenbereichs. Darüber hinaus wurden gegenüber den erfassten
BTEX- Fällen bei den LHKW- Fällen deutlich mehr „Langläufer“- Sanierungen (>10 Jahre) ermittelt.
1. Fall: ARC 8 – LHKW-Schaden im Anstrom eines Wasserwerks, Sanierung seit 1986, Optimierung in
2002, Boden/Bodenluftsanierung durchgeführt, Sanierungszielwert trotzdem nur partiell erreicht, 2005
Prüfung weiterer unterstützender Maßnahmen
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
Entfernte Schadstoffe in kg
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000
18.000
20.000
Kosten in EUR/ kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe pro Jahr
entfernte Schadstoffe kumuliert
jährliche Kosten je kg entfernter Schadstoff
bis 1995
Mittelw ertbildung
( nur Gesamtsummen
verfügbar)
Verbesserung nach Zuschaltung
eines w eiteren Förderbrunnens
Abb. 15: Effizienz Fall ARC 8, LHKW-Schaden, ungünstige Quellensituation, Optimierung nur partiell erfolgreich
101

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
102
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
Schadstoffgehalte im Grundwasser [μg/l]
LHKW in den
Förderbrunnen
Sanierungsziel
Abb. 16: Fall ARC 8 - Konzentrationsverlauf in den Sanierungsbrunnen, Sanierung noch nicht abgenommen

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
2. Fall ARC 9 – LHKW-Schaden im Anstrom eines Wasserwerks, Sanierung seit 2000, trotz Optimierung
sinkende Effizienz, komplexer Standort, weitere Optimierung der Förderraten und Brunnenstandorte vor-
gesehen, ungünstiger Chemismus, Sanierungszielwert 100μg/l nicht erreicht
ARC 9, LHKW - Schaden
0
100
200
300
400
500
600
700
800
2000
2001
2002
2003
2004
2005
Zeitraum
entfernte Schadstoffe in kg
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
Kosten in €/kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe pro Jahr
entfernte Schadstoffe
kumuliert
Kosten pro entfernte
Schadstoffmenge/ a
Abb. 17: Effizienz Fall ARC 9, LHKW-Schaden, trotz Optimierung sinkende Effizienz
LHKW (Tri)
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
Konzentration
in μg/l
Eintragsbereiche (Schadenszentrum)
Abb. 18: Fall ARC 9 – LHKW, Konzentrationsverlauf, noch große Differenz zum SZ-Wert (100μg/l)
103

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
3. Fall: DGC 8 – LHKW-Schaden Gewerbestandort, Sanierung seit 1991, optimierte Anlage seit 1998
(begrenzte Verfügbarkeit von Daten), tlw. Bodensanierung durchgeführt, Sanierungszielwert bereichs-
weise erreicht, weitere Quellenentfernung vorgesehen
DGC 8, LHKW - Grundwasserschaden
0
125
250
375
500
625
750
875
1.000
1.125
1.250
Hj 2 / 1998
Hj 1 / 1999
Hj 2 / 1999 - Hj 1 /2000
Hj 2 / 2000
Zeitraum
entfernte Schadstoffe in kg
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
Kosten in €/kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe pro
Jahr
entfernte Schadstoffe
kumuliert
Kosten pro entfernte
Schadstoffmenge/Hj
Abb. 19: Effizienz Fall DGC 8, LHKW-Schaden, Darst. Abschnitt sinkender Effizienz,
LHKW
0
500
1000
1500
2000
2500
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
Konzentration
in μg/l
Eintragsbereiche (Schadenszentrum)
Abb. 20: Fall DGC 8 – LHKW, Konzentrationsverlauf, Sanierungszielwert (50μg/l) noch nicht erreicht
104

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
4. Fall: DGC 7 – LHKW-Schaden chem. Reinigung, Sanierung 2001-2004, Boden/Bodenluftsanierung
durchgeführt, Abschluss trotz Nichterreichen Sanierungszielwert 30 μ/l, akzeptierter Abbruch bei Anstieg
der spezif. Kosten durch Rückgang der ausgetragenen Schadstoffmenge
DGC 7, CKW - Schaden
0
100
200
300
400
500
600
700
800
2001
2002
2003
2004
Zeitraum
entfernte Schadstoffe in kg
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
Kosten in €/kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe pro
Jahr
entfernte Schadstoffe
kumuliert
Kosten pro entfernte
Schadstoffmenge/a
Kosten je kg entfernter
Schadstoff, Durchschnitt
Abb. 21: Effizienz Fall DGC 7, LHKW-Schaden, starker Anstieg der spezif. Kosten, Unverhältnismäßigkeit akzeptiert
CKW
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Konzentration
in μg/l
Eintragsbereiche (Schadenszentrum)
Fahne (Schwerpunkt)
Abb. 22: Fall DGC 7 – LHKW, Konzentrationsverlauf auf konstant tiefem Niveau, keine Verbesserung mehr, Abbruch obwohl
Sanierungszielwert (30μg/l) nicht erreicht
105

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
5. Fall: ARC 11 – LHKW-Schaden Metallverarbeitung, Sanierung 1998-2001, Abbruch (überwiegend
Schadensverlagerung), weitere Untersuchung erforderlich/zunächst Beobachtung, Kosten noch relativ
niedrig
Fall ARC 11, LHKW - Schaden
0
100
200
300
400
500
600
700
1998
1999
2000
2001
Zeitraum
entfernte Schadstoffe in kg
0
50
100
150
200
250
300
350
Kosten in €/kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe pro
Jahr
entfernte Schadstoffe
kumuliert
Kosten/kg entfernte
Schadstoffe/a
Abb. 23: Effizienz Fall ARC 11, LHKW-Schaden, Abbruch
LHKW
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
Konzentration Eintragsbereich in μg/l
-
100
200
300
400
500
600
Konzentration Fahne in μg/l
Eintragsbereich
Abstrom (seitlich der
Fahne)
Abb. 24: Fall ARC 11 – LHKW, Konzentrationsverlauf (Schadensverlagerung ), Abbruch
Für weitere LHKW-Fälle, für die jedoch nur Gesamtbetriebskostenangaben zur Verfügung standen, sind
nachfolgend die Konzentrationsverläufe dargestellt:
106

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
6. Fall: 7000 – LHKW-Schaden chem. Reinigung, Sanierung 1995-1998, Bodenluftsanierung durchge-
führt, Anerkennung Abschluss GW-Sanierung mit Annäherung an Sanierungszielwert 10 μg/l, hohe spe-
zifische Gesamtkosten von 2.800 €/kg entfernter Schadstoff
LHKW
0
100
200
300
1994
1995
1996
1997
1998
Konzentration in μg/l
Eintragsbereich
Abb. 25: Fall 7000 – LHKW, Konzentrationsverlauf
7. Fall: 7001 – LHKW-Schaden ehemalige chem. Reinigung, GW- Sanierung seit 1988, parallele Boden-
und Bodenluftsanierung, Sanierungszielwert 10 μg/l teilweise, jedoch noch nicht erreicht im Schadens-
zentrum, ungünstige Randbedingungen (Zugänglichkeit, Geologie, rechtl. Verhältnisse), spezifische Ge-
samtbetriebskosten 1.800 €/kg entfernte LHKW (1993-2004):
CKW
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
100.000
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
Konzentration
in μg/l
Eintragsbereiche (Schadenszentrum)
Fahne (Schwerpunkt)
Fahne (vorderes Drittel)
Abb. 26: Fall 7001 – LHKW, Konzentrationsverlauf im Schadenszentrum
107

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
8. Fall: 7002 – LHKW-Schaden ehemalige chem. Reinigung, GW- Sanierung 1996-2004, parallel Boden-
luftsanierung, Sanierungszielwert 10 μg/l nicht erreicht, Einstellung aus Verhältnismäßigkeitsgründen,
bereits hohe spezifische Gesamtkosten von 2.600 €/kg erreicht
LHKW
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
Konzentration
in μg/l
Eintragsbereiche (Schadenszentrum)
Abb. 27: Fall 7002 – LHKW, Konzentrationsverlauf im Schadenszentrum
9. Fall: 7007 – LHKW-Schaden durch metallverarbeitenden Betrieb, GW- Sanierung 1991-2003, paralle-
le Bodenluftsanierung, Sanierungszielwert 40 μg/l nicht erreicht, Einstellung aus Verhältnismäßigkeits-
gründen und vorläufige Weiterbeobachtung durch Monitoring, spezifische Gesamtkosten von 1.800 €/kg
erreicht.
LHKW
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
1989 1990
1991 1992
1993 1994
1995 1996
1997 1998
1999 2000
2001 2002
2003
Konzentration
in μg/l
Eintragsbereiche (Schadenszentrum)
Fahne (Schwerpunkt)
Abb. 28: Fall 7007 – LHKW, Konzentrationsverlauf im Schadenszentrum
108

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
10. Fall: 7013 – LHKW-Schaden durch ehem. textilverarbeitenden Betrieb, GW- Sanierung 1992-2004,
parallel Boden-/Bodenluftsanierung, Erreichen Sanierungszielwert 10 μg/l weit entfernt, bereits hohe
spezifische Gesamtkosten von 3.770 €/kg erreicht, Optimierungsbedarf ermittelt
CKW
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
Konzentration
in μg/l
Abstrom (seitlich der Fahne)
Abstrom (vor der Fahnenspitze)
Eintragsbereiche (Schadenszentrum)
Abb. 29: Fall 7013 – LHKW, Konzentrationsverlauf im Schadenszentrum und in der Fahne
11. Fall: 7010 – LHKW-Schaden durch Textilhersteller, GW- Sanierung 1988-1993, parallel Bodenluft-
sanierung, Sanierungszielwert 5 μg/l trotz Optimierung nicht erreicht, aus Verhältnismäßigkeitsgründen
Beendigung der Sanierung anerkannt, spezifische Gesamtkosten von 1.800 €/kg erreicht
CKW
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
Konzentration
in μg/l
Eintragsbereiche (Schadenszentrum)
Abb. 30: Fall 7010 – LHKW, Konzentrationsverlauf im Schadenszentrum
109

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
3.3
Fälle mit anderen organischen Kontaminanten
1. Fall: ARC 13 – Phenole/PAK, ehemaliger Schwelanlagenstandort, P&T in Kombination mit Boden-
aushub, Zielstellung lediglich Quellenverringerung (nur 4 Monate):
ARC 13, Phenol/PAK - Schaden
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
11 / 2003
12 / 2003
01 / 2004
02 / 2004
Zeitraum
entfernte Schadstoffe in kg
0
50
100
150
200
250
300
Kosten in €/kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe pro
Jahr
entfernte Schadstoffe
kumuliert
Kosten pro entfernte
Schadstoffmenge/Monat
Abb. 31: Effizienz Fall ARC 13, Kombination mit Bodenaushub (kurze Dauer), niedrige spezifische Kosten
Phenole
0
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Konzentration
in
μg/l
Eintragsbereiche (Schadenszentrum)
Fahne (hinteres Drittel)
Fahne (Schwerpunkt)
Abb. 32: Fall ARC 13: Konzentrationsverlauf Phenole, Reduzierung nach Aushubmaßnahmen
110

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
2. Fall: DGC 1 – MKW/PAK, Standort einer Metallhütte, Sanierung seit 2000, Sanierungszielwerte Phe-
nol 100μg/l und PAK 2 μg/l, Optimierung und Zusatzmaßnahmen in Diskussion, allerdings eingeschränk-
te Datenverfügbarkeit
Fall DGC 1, MKW/PAK - Schaden
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
2000
2001
2002
2003
Zeitraum
entfernte Schadstoffe in kg
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Kosten in €/kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe pro
Jahr
entfernte Schadstoffe
kumuliert
Kosten pro entfernte
Schadstoffmenge/a
Abb. 33: Effizienz Fall DGC 1, Daten 2000-2003
Phenole (Leitschadstoff MKW)
0
100
200
300
400
500
600
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Konzentration
in μg/l
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
Phenol, Eintragsbereich
PAK, Eintragsbereich
Abb. 34: Fall DGC 1: Konzentrationsverlauf 2. und 3. Leitschadstoff, Sanierungszielwerte noch nicht erreicht
111

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
Weitere P&T-Fälle mit der Schadstoffkombination PAK/Phenole sind
DGC 9 (26.200 EUR/kg Schadstoff, ges.- mit sehr geringer ausgetragener Schadstoffmenge)
Fall 1004 (fehlende Mengenangabe)
Die Spanne der Kosten/kg entnommener Schadstoff reicht von vergleichsweise geringen Werten < 100
€/kg bis zu einem hohen Wert von 26.200 €/kg, wobei der Extremwert der spezifischen Kosten durch die
sehr geringe Schadstoffmenge weniger kg begründet ist.
3.4
Fälle mit anorganischen Kontaminanten
Als anorganische Kontaminanten wurde im Rahmen der Fallrecherche in vier Schadensfällen
Chrom/Chromat, in zwei Fällen Arsen und in einem Fall Nitrat saniert.
Die spezifischen Gesamtkosten werden mit folgenden Spannen angegeben:
Chrom/Chromat-Schadensfälle: 3.223 – 8.055 €/kg (wegen fehlender Schadstoffmengen nur zwei
Angaben)
Arsen-Schadensfälle: 1022 – 2483 €/kg
Nitrat-Schadensfall: 2,6 €/kg
Für die recherchierten Schadensfälle mit anorganischen Kontaminanten liegen jedoch nur in drei Fällen
Angaben zur Entwicklung der spezifischen Kosten im Verlauf der Maßnahme vor.
1. Fall: ARC 15- Chromatschaden, Betrieb der Elektroindustrie, Sanierung seit 2000, Bodensanierung
durchgeführt, Sanierungszielwert 10 μg/l, trotz Optimierung noch nicht erreicht, Anstieg der spe-
zifischen Kosten
Fall ARC 15, Chromat - Grundwasserschaden
0,0
2,5
5,0
7,5
10,0
12,5
15,0
17,5
2000
2001
2002
2003
2004
2005
Zeitraum
entfernte Schadstoffe in kg
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
35.000
Kosten in €/kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe pro
Jahr
entfernte Schadstoffe
kumuliert
Kosten pro entfernte
Schadstoffmenge/a
Abb. 35: Effizienz Fall ARC 15, starker Kostenanstieg
112

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
Chrom (VI)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1.000
1.100
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Ko nzentratio n in μg/l
Abb. 36: Fall ARC 15: Konzentrationsverlauf Chrom (VI), Sanierungszielwert 10 μg/l noch nicht erreicht
2. Fall: ARC 12- Arsenschaden, Altstandort, Sanierung seit 2000, Bodensanierung durchgeführt, Sanie-
rungszielwert 10 μg/l, trotz Optimierung noch nicht erreicht, Anstieg der spezifischen Kosten,
Gesamtkosten bisher ca. 5,5 Mio EUR
Fall ARC 12
Arsen - Grundwasserschaden
-
500
1.000
1.500
2.000
2.500
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
Zeitraum
entfernte Schadstoffe in kg
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
Kosten in €/kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe pro
Jahr
entfernte Schadstoffe
kumuliert
Kosten pro entfernte
Schadstoffmenge/a
Abb. 37: Effizienz Fall ARC 12
113

ANLAGE 4: Zusammenfassender Bericht der Fallanalysen
Arsen
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Konzentration
in μg/l
Abstrom (vor der Fahnenspitze)
Eintragsbereiche (Schadenszentrum)
Abb. 38: Fall ARC 12: Konzentrationsverlauf Arsen, Sanierungszielwert 10μg/l noch nicht erreicht
3. Fall: ARC 2- Nitratschaden, aktueller Betriebsstandort/Verkehrsfläche, Sanierung seit 1999, Sanie-
rungszielwert 25 mg/l, noch nicht erreicht, nur geringer Anstieg der spezifischen Kosten im Verlauf der
bisherigen Sanierung, Gesamtkosten bisher ca. 7,2 Mio EUR
Fall ARC 2, Nitrat - Schaden
-
500.000
1.000.000
1.500.000
2.000.000
2.500.000
3.000.000
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
Zeitraum
entfernte Schadstoffe in kg
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
Kosten in €/kg Schadstoff
entfernte Schadstoffe pro
Jahr
entfernte Schadstoffe
kumuliert
Kosten pro entfernte
Schadstoffmenge/a
Abb. 39: Effizienz Fall ARC 2
114