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Grundwasser Altlasten Aktuell
2007
Landesamt für Umwelt und Geologie

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Impressum
Materialien zur Altlastenbehandlung
Grundwasser Altlasten Aktuell 2007
Titelbild
Sanierung der Teerteiche Lauta
Foto: Landesamt für Umwelt und Geologie
Herausgeber:
Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie
Öffentlichkeitsarbeit
Zur Wetterwarte 11, 01109 Dresden
E-Mail:
Abteilung1.LfUG@lsmul.sachsen.de
(kein Zugang für
elektronisch signierte sowie für verschlüsselte elektronische
Dokumente)
Bearbeiter:
Referat Grundwasser, Altlasten
Abteilung Wasser, Abfall
Redaktionsschluss: Mai 2007
Hinweis:
Diese Veröffentlichung wird im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit des
Sächsischen Landesamtes für Umwelt und Geologie (LfUG)
herausgegeben. Sie darf weder von Parteien noch von Wahlhelfern im
Wahlkampf zum Zwecke der Wahlwerbung verwendet werden. Auch
ohne zeitlichen Bezug zu einer bevorstehenden Wahl darf die
Druckschrift nicht in einer Weise verwendet werden, die als
Parteinahme des Landesamtes zugunsten einzelner Gruppen
verstanden werden kann. Den Parteien ist es gestattet, die
Druckschrift zur Unterrichtung ihrer Mitglieder zu verwenden.
Copyright:
Diese Veröffentlichung ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch
die des Nachdrucks von Auszügen und der fotomechanischen
Wiedergabe, sind dem Herausgeber vorbehalten.
Mai 2007
L III-1/13
Diese Veröffentlichung ist ausschließlich als Download unter
www.umwelt.sachsen.de/lfug
unter Fachinformationssystem
Altlasten verfügbar.

Inhaltsverzeichnis
1. Konzeptionelle Grundlagen und Aufbau der überblicksweisen Überwachung
der Grundwasser-körper in Sachsen gemäß den Anforderungen der WRRL... 2
2. Einsatz der Nestlersonde zur teufenorientierten Beprobung von
oberflächennahem Grundwasser.................................................................... 10
3. Multiparametersonden-Messungen an Grundwasser-aufschlüssen für den
Aufbau operativer Messnetze zur Überwachung diffuser Stoffeinträge nach
EU-Wasserrahmenrichtlinie............................................................................. 22
4. SALKA 7 – Umstellung des Sächsischen Altlastenkatasters auf eine zentrale
Datenhaltung................................................................................................... 29
5. Überwachung von NSO-Heterocyclen an Teeröl-kontaminierten Standorten. 35
6. Auswertung von Mineralöl-Gaschromatogrammen (Hessen) ......................... 37
7. Ergebnisse der Bodenluftuntersuchungen aus dem Werkvertrag
„Quantifizierung der Phänomenstreuung bei Bodenluftuntersuchungen“ ....... 39
8. Praktikums- und Diplomarbeiten zur Untersuchung der Schwermetall- und
Arsensituation der Freiberger Mulde............................................................... 43
9. Materialien zur Altlastenbehandlung - 2 neue LfUG-Materialienbände
veröffentlicht:................................................................................................... 49
10. Umweltverhalten kurzkettiger Alkylphenole (Grundlagenstudie)................... 54
11. Verzeichnis der bekannt gegebenen Sachverständigen nach § 18 Bundes-
Bodenschutz-Gesetz im Freistaat Sachsen .................................................... 56
12. Kurzinformationen......................................................................................... 62
1

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1. Konzeptionelle Grundlagen und
Aufbau der überblicksweisen
Überwachung der Grundwasser-
körper in Sachsen gemäß den
Anforderungen der WRRL
Nach den Anforderungen der Wasserrahmenrichtlinie /1/ ist gemäß Artikel 4 bis
2015 flächendeckend ein „guter Zustand des Grundwassers“ zu erreichen. Zur
Überwachung des Grund- und Oberflächenwassers sind nach Artikel 7 und 8 der
Richtlinie Programme aufzustellen, die einen zusammenhängenden und
umfassenden Überblick über den Zustand der Gewässer ermöglichen. Diese
Monitoringprogramme müssen nach Vorgabe der WRRL bis zum 22.12.2006
aufgebaut sein. Anforderungen an die Überwachungsmessnetze werden darüber
hinaus in Anhang V. Nr. 2 der WRRL formuliert. Die Strategie zur Umsetzung der
Anforderungen in Sachsen wird in der „Rahmenkonzeption zur Gewässer-
überwachung“ /2/ festgelegt.
Im Rahmen eines seit von Oktober 2005 bis November 2006 laufenden
Forschungsvorhabens wurden die fachlichen Grundlagen dafür erarbeitet, nach
denen die Grundwasserkörper in Sachsen auf Basis der analytischen
Messergebnisse von Grundwassermessstellen chemisch charakterisiert werden
sollen. Es wurde geprüft, welche Messstellen für die überblicksweise
Grundwasserüberwachung zukünftig geeignet sind. Unter Berücksichtigung der
Ergebnisse aus einem vorangegangenen Projekt /3/ und der Nutzung des
Programms KONTA
06
/4/ wurden die konzeptionellen Grundlagen für die
Bewertung der Aussagefähigkeit der Messergebnisse von
Grundwassermessstellen erarbeitet und damit die Grundlagen für die künftige
Bewertung der Messergebnisse geschaffen.
Grundwasserkörper in Sachsen
Im Rahmen der Bestandsaufnahme wurden landesweit und an den
Landesgrenzen mit den Nachbarländern abgestimmte Grundwasserkörper
ausgewiesen. Diese stellen die flächenhafte Grundlage für die zukünftige
Grundwasserüberwachung dar. Gemäß Anhang 5 der WRRL ist innerhalb der
Grundwasserkörper des Landes ab 2007 ein Messnetz zu betreiben, das
folgende Aspekte berücksichtigt:
Erfüllung der Anforderungen der Art. 7 („Gewässer für die Entnahme von
Trinkwasser“) und Art. 8 („Überwachung des Zustandes der
Oberflächengewässer, des Grundwassers und der Schutzgebiete“),
Erlangung einer kohärenten und umfassenden Übersicht über den
chemischen Zustand des Grundwassers in jedem Einzugsgebiet
Feststellung langfristiger anthropogener Trends der Zunahme von
Schadstoffen.
2

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Innerhalb der Landesfläche von Sachsen liegen 77 Grundwasserkörper. Davon
wurden 50 als „potenziell nicht gefährdet“, 27 hingegen als „potenziell gefährdet“
beschrieben /5/. Die als „potenziell gefährdet“ eingeschätzten Körper sind im
Durchschnitt etwa 5.500 km
2
groß und umfassen eine Landesfläche von 28 %.
In einem ersten Schritt war zu prüfen, ob die bestehenden Landesmessnetze
sowohl den allgemeinen Zustand von bilanzfähigen Grundwasser-
einzugsgebieten (Grundwasserkörper oder -gruppen) als auch Schwerpunkte
anthropogener Einwirkungen erfassen. Grundlage dieser Prüfung war die
„Bestandsaufnahme zur Messnetzkonzeption“ vom 30.06.2005 /5/. Außerdem
wurde eine Analyse aller im LfUG verfügbaren Grundwassermessstellen,
Brunnen und Quellen in Bezug auf ihre Relevanz (räumliche Verteilung,
anthropogene Beeinflussung, technischer Zustand) innerhalb der ausgewiesenen
Grundwasserkörper durchgeführt. Diese Analyse berücksichtigte insbesondere
die hydrogeologischen Besonderheiten der einzelnen Grundwasserkörper auf
Grundlage von Daten der sächsischen Blätter der „Hydrogeologischen
Übersichtskarte von Deutschland“ (HÜK 200) im Maßstab 1:200 000. Landesweit
wurden die Daten der HÜK 200 unter vorwiegend lithologischen (im Festgestein)
und hydrodynamischen (im Lockergestein) Aspekten digital zu 14 sog.
„hydrogeochemischen Einheiten“ aggregiert /3/
Bild 1: Regionale Bewertung der Gefährdung der 77 Grundwasserkörper in
Sachsen und Auswahl von Messstellen für die überblicksweise Überwachung
nach Wasserrahmenrichtlinie ab 2007
3

Die Analyse hatte die Optimierung des Messnetzes zum Ziel und mündete
sowohl in Vorschlägen zur Aussonderung als auch zur Integration, zum Neubau
oder zum Ersatzneubau von Messstellen (s. Bild 1).
Insgesamt wurden 183 Messstellen für die überblicksweise Überwachung von 68
der 77 Grundwasserkörper vorgeschlagen. 45 davon entstammen dem
bisherigen Grundmessnetz; zusätzlich wurden 38 Grundwassermessstellen, 30
Quellen und 25 Brunnen aus dem Pool darüber hinaus bekannter Aufschlüsse
als geeignet für die Integration in das Messnetz vorgeschlagen. Daneben
umfassten die Empfehlungen an 25 Standorten einen Ersatzneubau von
vorhandenen, aber technisch nicht mehr den Anforderungen an eine
Grundwasserbeschaffenheitsmessstelle genügenden Aufschlüssen und an 20
Standorten einen kompletten Neubau. Bild 2 dokumentiert die Struktur dieses
neu vorgeschlagenen Bestandes innerhalb aller 77 Grundwasserkörper:
Klar erkennbar ist die Dominanz der Flächengrößen der Grundwasserkörper bei
der Ausweisung des Messnetzes. Sehr kleine Körper von weniger als 50 km
2
(i.
d. R. lediglich die sächsischen Anteile von grenzüberschreitenden, größeren
Körpern) wurden nicht mit einer Messstelle ausgestattet, während große Körper
(> 300 km
2
) mit zumeist vier oder mehr Messstellen ausgestattet wurden.
Grundwasserkörper (Name nicht dargestellt)
Größe des GWK (km2)
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850
n Mst.
6
5
4
3
2
1
0
N Mst – Anzahl der Messstellen je Grundwasserkörper
Bild 2: Struktur des Messnetzes der Überblicksüberwachung innerhalb der 77
Grundwasserkörper Sachsens
Neben diesem „Flächenfaktor“ wurde insbesondere der hydrogeologischen
Ausstattung und der wasserwirtschaftlichen Relevanz der Grundwasserkörper
Bedeutung bei der Messstellenauswahl beigemessen. Die Einschätzung
hinsichtlich der „potenziellen Gefährdung“ spielte dagegen bei der Auswahl keine
4

große Rolle, da in den „potenziell gefährdeten“ Körpern mit der operativen
Überwachung ein zusätzliches Instrument der WRRL genutzt werden kann.
Ermittlung flächenhafter Übersichten zur diffusen Belastung des
Grundwassers
Die für die Erstellung von flächenhaften Übersichten notwendige
Regionalisierung der Konzentrationen von Parametern, die als typisch für die
diffuse Grundwasserbelastung interpretiert werden, wurde mit dem Programm
SIMIK+ durchgeführt /6/. SIMIK+ bezieht zusätzlich zu den numerischen
Beschaffenheitsdaten klassierte Zusatzinformationen (z. B. zur Landnutzung
bzw. zur Hydrogeologie oder zur Grundwasserdynamik) in die Regionalisierung
mit ein. Das Verfahren ist in eine ArcView-3.x-Routine (unter Nutzung der
Erweiterung „Spatial Analyst) implementiert. Seitens des LfUG wurden die
benötigten Zusatzinformationen zur Landnutzung (IRS-1C) /7/ und zur
Hydrogeologie (HÜK 200) digital zur Verfügung gestellt.
Folgende Arbeitsschritte wurden durchgeführt:
Aggregierung der punktbezogenen Datenbasis zu den Messstellen,
Auswahl von Parametern (Nitrat, Ammonium, Kalium, Chlorid, Sulfat, pH),
messwertbezogene Plausibilitätsprüfungen,
Auswahl räumlich benachbarter Messstellen,
Terminbezogene Auswahl (Daten aus dem Zeitraum von 1990 bis 2005),
Aggregierung von Beschaffenheitsdaten,
Auswahl und Aufbereitung von flächenhaften Zusatzinformationen,
Analyse der Spannweiten von Konzentrationen (s. Bild 3),
Variogrammanalysen zur Ermittlung des geostatistischen Modells,
Durchführung der Regionalisierung mit Programm SIMIK+ pro Parameter,
Festlegung von Klassengrenzen anhand von Perzentilbereichen,
rangstatistische Ermittlung von Belastungsgebieten,
Überführung in unter ArcView frei verfügbare Polygondaten,
Ergebnisdarstellung in Form von Übersichtskarten (s. Bild 4)
Bild 3: Werte von Sulfat und ph-Wert in 12 hydrogeochemischen Einheiten
N =
310
204
133
157
49
229
83
130
94
38
145
463
saure Mamgm./Metam.
interm. Magm./Metam.
Quarzite u. a.
Schiefergesteine
Molassegesteine
Sandstein (Kreide)
Tal Festgestein
tertiäre Gesteine
Randpleistozän
Grundmoränen
Hochflächensande
Tal Lockergestein
pH-Wert
9,0
8,5
8,0
7,5
7,0
6,5
6,0
5,5
5,0
4,5
N =
299
195
136
136
51
210
75
132
86
30
124
421
e Mamgm./Metam.
rm. Magm./Metam.
Quarzite u. a.
Schiefergesteine
Molassegesteine
Sandstein (Kreide)
Tal Festgestein
tertiäre Gesteine
Randpleistozän
Grundmoränen
Hochflächensande
Tal Lockergestein
Sulfat (mg/l)
800
700
600
500
400
300
200
100
0
saur
inte
5

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Für die geostatistische Analyse wurde anhand der Variogrammanalyse innerhalb
des Programms SIMIK+ pro Parameter geprüft, welches Verfahren im
Methodenvergleich untereinander am sinnvollsten eingesetzt werden kann. Die
Parameter der Variogramm-Modelle (Reichweite, sill, Richtung und Betrag der
Anisotropie) wurden für die Interpolation benutzt. Hierbei wurde aus den irregulär
verteilten Messwerten ein reguläres Gitter (grid) von geschätzten Werten erzeugt,
dass die Grundlage für die Ermittlung von Gleichenlinien ist. Aus den
Reichweiten der angepassten Variogramm-Modelle wurde ein maximaler
Abstand ermittelt, der den Radius eines Suchfensters für die Interpolation
definiert. Zur Schätzung eines Punktes des grids dürfen nur Messwerte innerhalb
des definierten Suchfensters berücksichtigt werden, da nur diese nach den
Ergebnissen der Strukturanalyse einen räumlichen Zusammenhang und damit
Informationen für den zu schätzenden Punkt aufweisen. Bei der Punktschätzung
wurden die Messwerte innerhalb des Suchfensters nach ihrem Abstand vom
Schätzpunkt, ihrer Verteilung im Suchfenster und den Parametern des
Variogramm-Modells gewichtet. Befanden sich innerhalb des Suchfensters keine
bzw. für eine sinnvolle Interpolation zu wenige Messwerte, so wurde die
Punktschätzung an diesem Punkt nicht ausgeführt. Hierdurch werden
hydrogeologisch nicht sinnvolle Überinterpretationen vermieden. Drift und
Nugget-Effekt können beim Kriging-Verfahren, das innerhalb von SIMIK+
verwendet wird, vernachlässigt werden.
Bild 4: Flächenhafte Darstellung der Konzentrationen von Nitrat auf Basis der von
SIMIK+ berechneten Rasterzellenelemente
6

Ausweisung von Repräsentativgebieten
Die 183 für die überblicksweise Überwachung ausgewählten Grundwasser-
aufschlüsse sollen möglichst repräsentativ die naturräumliche Charakterisierung
der Grundwasserkörper (z. B. Landnutzung, hydrogeo-chemische Einheiten,
Grundwasserneubildung) widerspiegeln. Zu den Grundwasserkörpern liegen
landesweit digitale Kenntnisse vor, die in Form sog. „Steckbriefe“ des LfUG im
Rahmen der Bestandsaufnahme /5/ dokumentiert worden sind.
Zu diesen Informationen gehören z. B.:
grundwasserabhängige Oberflächengewässer und Land-Ökosysteme,
Verteilung der Landnutzungsklassen,
Charakterisierung der Deckschichten und zu Bodentypen,
potenzielle Bewirtschaftungsfähigkeit und wasserwirtschaftliche Bedeu-
tung,
hydrogeologische Charakteristik aus der HÜK 200 und Besonderheiten.
Um die Repräsentativität der Messstellen für die Grundwasserkörper in Bezug
auf diese Kategorien bewerten zu können, müssen messstellenbezogen
ebenfalls flächenhafte Informationen erarbeitet werden.
Grundwassermessstellen sind in Bezug auf die Erdoberfläche immer punktuelle
Objekte. Die Ermittlung des als relevant eingeschätzten Kenntnisstands für
diesen Punkt und darauf aufbauend der Vergleich mit Flächeninformationen wird
oftmals auf dieser punktuellen Grundlage durchgeführt. Dies erscheint jedoch vor
dem Hintergrund der Grundwasserdynamik nicht sinnvoll. Da das Grundwasser
immer in Bewegung ist, repräsentiert das zu verschiedenen Zeitpunkten
entnommene Wasser eine (zeitlich integral betrachtete) Fläche, innerhalb derer
es neu gebildet wurde. In Bezug auf einen Brunnen mit einer definierten und
regelmäßigen Entnahmerate wird diese Fläche als „Einzugsgebiet“ bezeichnet.
Bei einer Grundwassermessstelle kommt jedoch erschwerend hinzu, dass an ihr
i. d. R. keine kontinuierliche Entnahme stattfindet. Bei Messstellen ohne Nutzung
ist daher nur eine Annahme zum „Zuflussgebiet“ möglich. Bei der Festlegung des
Zuflussgebietes ist zu berücksichtigen, dass das Grundwasser innerhalb der
Gesamtfläche in unterschiedlich langen Zeiten zum Ort der Entnahme an einer
Messstelle strömt.
Ziel bei der Festlegung war nicht die Ermittlung der maximalen Ausdehnung der
Fläche, innerhalb derer das neu gebildete Grundwasser der Messstelle zuströmt.
Es wurde eine Fläche ermittelt, innerhalb der die Ausprägung der relevanten
Informationskategorien (z. B. Landnutzung, hydrogeochemische Einheiten) einen
entscheidenden Einfluss auf die Bildung der Grundwasserbeschaffenheit der
Messstelle besitzt. Dies ist eher im näheren als im weiteren Umfeld der
Messstelle der Fall.
Dieses „relevante“ Umfeld wurde exemplarisch für Messstellen im Lockergestein
ausgewiesen (s. Bild 5) und i. S. eines „Zufluss-„ bzw. „Repräsentativi-
tätsgebietes“ (i. S. von repräsentativ für die Fläche, in der die maßgeblichen
Einflüsse auf den Prozess der Formierung der Beschaffenheitsmuster stattfinden)
für die bearbeitete Messstelle interpretiert.
7

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Bild 5: Exemplarische Darstellung des Zustrombereichs einer Messstelle in
einem Lockergesteinsgrundwasserkörper
Im Festgestein ist die Abgrenzung solcher Gebiete problematischer, da die
Grundwasserführung oft an Klüfte und/oder Störungszonen gebunden und damit
primär linear und nicht flächenhaft ausgeprägt ist. Bei der Größe der
ausgewiesenen Gebiete wurde nach der Filtertiefe unterschieden und in der
Richtung des Anstrombereiches zu der Messstelle das jeweilige
Repräsentativgebiet ausgewiesen (<10 m Tiefe: 500 m; <25 m: 1 km; >25 m: 2
km).
Die Anteile der Einflussfaktoren (z. B. Landnutzung, hydrogeochemische
Einheiten), die als besonders relevant zur Erklärung der
Grundwasserbeschaffenheit interpretiert werden, wurden dann innerhalb der
Repräsentativgebiete in Beziehung zu den entsprechenden Anteilen innerhalb
der Grundwasserkörper gesetzt. Aus dem Vergleich dieser beiden Anteile kann
dann die Güte der Messstelle für die Überblickswachung bewertet werden.
Ausblick
Mit den empfohlenen 183 Messstellen wird ab 2007 die landesweite
Überblicksüberwachung durchgeführt. Die Ergebnisse von den
messstellenbezogenen und den in den ausgewiesenen Zuflussgebieten
ermittelten Kennzahlen werden mit den Kennwerten für die Grundwasserkörper
verglichen, die in den Steckbriefen der Bestandsaufnahme dokumentiert worden
sind.
Die Einschätzung der potenziellen Gefährdung wird mit dem Instrument der
flächenhaften Regionalisierung durchgeführt. Die daraus abzuleitenden
Belastungsgebiete müssen in zeitlich definierten Abständen überprüft werden,
um die Kosten der operativen Überwachung in möglicherweise gefährdeten
Grundwasserkörpern zu optimieren.
8

Literatur
/1/
EG (2000): Richtlinie 2000/60/EG des Europäischen Parlaments und des
Rates zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der
Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik (Wasserrahmenrichtlinie) vom
22.12.2000, Luxemburg
/2/
LfUG (2006):, Rahmenkonzeption zur Gewässerüberwachung in den
sächsischen Teilen der Flussgebietseinheiten Elbe und Oder -
Sächsisches Monitoringkonzept, Dresden, 2006
/3/ HYDOR (2005): Qualifizierung des Programms KONTA - Teil
Grundlagenarbeit - zur Ermittlung der Beschaffenheitsmuster der
hydrogeologischen Einheiten in Sachsen.- Bericht der HYDOR Consult
GmbH an das Sächsische Landesamt für Umwelt und Geologie vom
31.05.2005, Berlin (unveröff.).
/4/
Gabriel (2006): Handbuch KONTA06, Anwenderdokumentation.- FRITZ +
FRÖLICH Umweltinformationssysteme GmbH, im Auftrag des
Sächsischen Landesamtes für Umwelt und Geologie Erfurt (unveröff.).
/5/ LfUG (2004): Sächsisches Staatsministerium für Umwelt und
Landwirtschaft (Hrsg.): Europäische Wasserrahmenrichtlinie – neue
Impulse für Sachsen. Kompaktbericht zur Bestandsaufnahme nach WRRL
im Freistaat Sachsen, Dresden, 2005
/6/
BÁRDOSSY, A., U. HABERLANDT UND J. GRIMM-STRELE (1997):
Interpolation of Groundwater Quality Parameters Using Additional
Information, geoENV I - Geostatistics for Environmental Applications
(Soares, A., et al., eds), Kluver Academic Publishers.
/7/ LfUG (2003): Weiterentwicklung der Umweltbeobachtung mittels
Satellitenbilddaten im Freistaat Sachsen. – FuE-BVorhaben im Auftrag
des Sächsischen Landesamtes für Umwelt und Geologie
Stephan Hannappel, Silke Reinhardt, Hydor Consult GmbH
Karin Kuhn, Rosemarie Lankau, LfUG
9

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2. Einsatz der Nestlersonde zur
teufenorientierten Beprobung von
oberflächennahem Grundwasser
An der HTW Dresden wurde im Jahr 2000 mit der Entwicklung eines Verfahrens
zur temporären Beprobung oberflächennahen Grundwassers begonnen, das
seitdem in unterschiedlichen Projekten getestet und weiterentwickelt wurde
(Macheleidt et al., 2004). Dem Verfahren liegt die mobile Rammsondiertechnik
als Vortrieb (Atlas-Copco) zugrunde. Diese Technik wird seit langem für
Baugrunduntersuchungen eingesetzt. Mit der dazu entwickelten Nestlersonde ist
es möglich, für unterschiedliche Parameter teufenorientierte Konzentrations-
profile im oberflächennahen Grundwasserbereich aufzunehmen. Dabei wird auf
Einbauten verzichtet. Die Beprobung an einer definierten Stelle ist nur einmal
möglich, da durch das Rammen die ungesättigte Bodenmatrix und die Sediment-
folge des Grundwasserleiters gestört werden. Der Einsatz von Unterdruck zur
Probengewinnung beschränkt die Anwendung der Sonde bisher auf einen
maximalen Grundwasserflurabstand von etwa 6,0 m u. GOK.
Die Nestlersonde wurde im Labor und an mehreren Feldstandorten auf ihre
Einsatzgrenzen getestet. Am Beispiel eines Standortes, der im Rahmen des vom
LfUG geförderten Projektes „Untersuchung zu den Auswirkungen von
Schutzmaßnahmen nach der Verordnung des SMUL über Schutzbestimmungen
und Ausgleichsleistungen der Land- und Forstwirtschaft in Wasserschutzgebieten
(SächsSchAVO) vom 2. Januar 2002 auf die Grundwasserbeschaffenheit in
Wasserschutzgebieten“ untersucht wurde, sollen die Möglichkeiten und Grenzen
dieser Technik hinsichtlich der Belastbarkeit der gewonnenen Untersuchungser-
gebnisse diskutiert werden.
Der Aufbau der Nestlersonde
Die Nestlersonde wurde als Rammsonde entwickelt. Sie wird aus einem Stück
VA-Stahl gefertigt. Der aufgesteckte Filter und die aufgeschraubte Spitze sind
austauschbar. Die Sonde hat eine Länge von 447 mm, einen Durchmesser von
60 mm, ein Gewicht von 7,5 kg, eine Filterlänge von 120 mm und einen Filter-
durchmesser von 43 mm. Der quergenutete Schaft der Nestlersonde wurde zur
Verhinderung einer vertikalen Kurzschlussströmung im Grundwasser entwickelt
(Bild 1). Die auswechselbaren Metall-Sinter-Filter ermöglichen die Anpassung der
Sonde an unterschiedliche Bodenarten und Sedimente.
Je nach Aufgabenstellung der Grundwasseruntersuchung können auch andere
Filtermaterialien (z. B. Edelstahl) eingesetzt werden. Für die hier beschriebenen
Messaufgaben wurden ausschließlich Bronzesinterfilter eingesetzt.
10

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Bild 1: Die Nestlersonde
Das Prinzip der Grundwasserprobennahme
Die Probennahme mit der Nestlersonde
läuft nach dem in Bild 2 dargestellten
Schema ab.
Die Sonde wird mittels Rammgestänge
und Rammgerät in den Boden bis zur
gewünschten Teufe vorgetrieben.
Im angesprochenen Probennahme-
horizont wird durch Anlegen eines
Unterdruckes die benötigte Proben-
wassermenge an die Geländeober-
fläche gefördert.
Ist die Beprobung eines Horizontes
beendet, wird die Sonde in den
nächsten Horizont vorgetrieben. Nach
Spülung des Systems mit Wasser des
neuen Beprobungshorizontes kann der
nächste Horizont beprobt werden.
Um die Beeinflussung der Wasserbe-
schaffenheit der Probe durch geförderte
Trübstoffe zu verringern, muss bei dieser
Art der Probennahme eine Filtration der Proben im Feld über einen 0,45 μm Filter
Bild 2: Prinzip der Proben-
nahme mit der Nestlersonde
durchgeführt werden. Die Probennahmezeit hängt primär von der Durchlässigkeit
(k
f
-Wert) des Beprobungshorizontes und dem vorhandenen Grundwasserflur-
abstand ab. Für eine Probennahme am Beispielstandort Rothenburg-
Dunkelhäuser wurde bei sandigem Untergrund ohne begleitende Rammkern-
sondierung durchschnittlich 1 h pro Ansatzpunkt benötigt.
11

Beschreibung des Beispielstandortes
Am Standort der Dauermonitoringfläche (DMF) der
LfL im unterirdischen Einzugsgebiet der Trinkwas-
serfassung Rothenburg-Dunkelhäuser ist ein
ungespannter, sandig-kiesig beschaffener Grund-
wasserleiter (Bild 3) ohne schützende, bindige
Deckschichten unter einer landwirtschaftlichen
Nutzfläche ausgebildet. Der Bohransatzpunkt lag
auf einer intensiv genutzten Ackerfläche ca. 15 m
vom Feldrand entfernt. Hier wurde eine 2“-Grund-
wassermessstelle (GWM) für Vergleichszwecke mit
einer Filterstrecke von 1,5 m bis 2,5 m unter Ge-
lände errichtet. Der Grundwasserstand schwankt
zwischen 1,05 m und 2,0 m u. GOK.
0,30
0,30 fS+Mu, u, h, ms'
0,55
0,55 fS, ms, u', mg', h'
0,90
0,90 gS, msˉ, fg', u'
1,20
1,20 fG, gsˉ, mg, ms', u'
3,60
3,60 gS, fg, ms', fs'
Bild 3: Bohrprofil am
Standort Rothenburg-
Dunkelhäuser
Von 2004-2005 wurden im Frühjahr und Herbst jeweils Grundwasserbepro-
bungen mit der Nestlersonde durchgeführt. Die Konzentrationen von Nitrat (Bild
4) und Sulfat sowie die elektrische Leitfähigkeit weisen sowohl zeitlich als auch
örtlich (teufen- und lageabhängig) erhebliche Schwankungen auf.
-4
-3,5
-3
-2,5
-2
-1,5
-1
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Nitrat in mg/l
Teufe in m u. GOK
-4
-3,5
-3
-2,5
-2
-1,5
-1
Grundwasserspiegel zum
Messzeitpunkt in m u. GOK
Frühjahr 2004
Herbst 2004
Frühjahr 2005
Herbst 2005
GWM
GWM
GWM: gleiche Nitratkonz.
jeweils im Frühjahr
Bild 4: Vertikalverteilung der Nitratkonzentrationen am Standort Rothenburg-
Dunkelhäuser im Zeitraum 2004-2005
12

Diese ermittelten Unterschiede in den betrachteten Werten für den Zeitraum
2004-2005 werden durch die Beprobungen der GWM auf Grund der räumlichen
Fixierung der Grundwasserprobennahme durch die Filterstrecke nicht in dieser
Größenordnung wieder gefunden. Lediglich im Herbst 2004 konnte eine relativ
gute Übereinstimmung zwischen den Nitratgehalten des Grundwassers aus der
GWM und der Beprobung mittels Rammsonde für den gleichen Teufenbereich
beobachtet werden.
Untersuchungskonzept zur Bewertung der Einsatzgrenzen der Nestler-
sonde
Mit den Untersuchungen am Standort sollten drei Fragen beantwortet werden:
1.) Können mit der Nestlersonde mehrere Grundwasserproben pro
Ansatzpunkt hintereinander im Vorwärtsgang ohne Verschleppung von
Grundwasser, Boden oder Sediment gewonnen werden?
2.) Sind die Messergebnisse der mit der Nestlersonde gewonnenen Grund-
wasserproben reproduzierbar?
3.) Sind die Messwerte der mit der Nestlersonde ebenso wie die mittels
Beprobung der GWM gewonnenen Grundwasserproben repräsentativ für
den untersuchten Tiefenhorizont?
Die Bewertung wurde hauptsächlich anhand der physikalisch-chemischen
Parameter pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit, Nitrat, Sulfat, Chlorid und
Mangan durchgeführt. Der pH-Wert und die Leitfähigkeit wurden vor Ort sofort
nach der Probennahme mit den WTW-Geräten pH 196 und LF 197
gemessen. Anionen und Kationen wurden mittels Ionenchromatographie bzw.
AAS im Labor der Staatlichen Umweltbetriebsgesellschaft bestimmt. Das
Versuchsszenario umfasste folgende Arbeiten:
In Grundwasserströmungsrichtung in einem Abstand von 1,0 m neben der
zum Vergleich errichteten GWM wurden abwechselnd 3 Einlochsondierungen
(eine Teufe pro Bohrloch) und 3 Mehrlochsondierungen (mindestens 3 Teufen
pro Bohrloch) im vertikalen Abstand von jeweils 0,4 m niedergebracht. Bei
allen Sondierungen wurde die Nestlersonde jeweils auf nahezu die gleichen
Teufen gerammt und das Grundwasser aus dem gleichen Horizont
entnommen. Einer Mehrlochsondierung folgten drei Einlochsondierungen, an
die sich die nächste Mehrlochsondierung anschloss (Bild 5). Nach jedem
Ziehen der Sonde wurde der Bronzesinterfilter abgebaut und mit Trinkwasser
gespült. Der Einfluss von lokalen Inhomogenitäten des Grundwasserleiters
auf die Untersuchungsergebnisse wurde dabei nicht quantifiziert. Es wurde
vereinfachend von einem homogenen, sandig-kiesig ausgebildeten Grund-
wasserleiter ausgegangen. Die im
Bild 5 dargestellte Kombination von Ramm-
sondierungen mit 3x einer Teufe pro Bohrloch und 1x drei Teufen pro
Bohrloch wurde insgesamt dreimal durchgeführt. Die Beprobung der Einloch-
sondierung erfolgte im Vorwärtsgang, d.h. von oben nach unten.
13

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Bild 5: Prinzip der Mehrloch- und
Einlochsondierung
Untersuchungsergebnisse zur Bewertung der Einlochsondierung
Die Messwerte aus den beprobten Einlochsondierungen wurden teufenbezogen
mit denen der Mehrlochsondierung verglichen. Im Falle einer
Konzentrationsabnahme eines Stoffes mit der Tiefe und einer gleichzeitigen
Verschleppung von Grundwasser bei der Einlochsondierung wäre im
Vergleichsdiagramm ein Ergebnis gemäß Bild 6 zu erwarten. Bei der Bewertung
der Abweichungen ist zu berücksichtigen, dass am Standort Rothenburg
innerhalb weniger Dezimeter bzw. Zentimeter deutliche Unterschiede der
Grundwasserbeschaffenheit nachweisbar sind, die verglichenen Teufenbereiche
jedoch nicht zentimetergenau übereinstimmen.
Bei der Beprobung im Herbst 2004 zeigte sich für Mangan und Chlorid eine
deutliche Abnahme von einer hohen Konzentration im Bereich des
Grundwasserspiegels zu niedrigeren Konzentrationen mit zunehmender Teufe
(Bild 7 & 8). Diese Abnahme wurde sowohl bei Einlochsondierungen als auch
Mehrlochsondierungen nachgewiesen. Damit kann eine Verschleppung von
Grundwasser weitestgehend ausgeschlossen werden. Anderenfalls müssten sich
die hohen Konzentrationen in den folgenden Probenhorizonten wieder finden.
Diese Aussage wird durch das Vergleichsdiagramm für Chlorid in Bild 9
untersetzt. Trotz einer deutlichen Abnahme der Chloridkonzentration über die
Tiefe streuen die Chloridkonzentrationen relativ gleichmäßig zwischen den
beiden Sondiermethoden. Ein Verhalten gemäß Bild 6 wird nicht beobachtet.
Hinsichtlich der Nitratwerte (Bild 10) ist für die Mehrzahl der Messwerte im
Konzentrationsbereich von 50 bis 80 mg/l eine relativ gute Übereinstimmung
festzustellen, allerdings gibt es sowohl für Einloch- als auch Mehrloch-
sondierungen einige Ausreißer. Für die Sulfatwerte (Bild 11) ist eine verhältnis-
mäßig gute Übereinstimmung der Messwerte zu dokumentieren.
14

0
20
40
60
80
100
020 40 60 80 100
Stoffkonzentration Einlochsondierung
Stoffkonzentration Mehrlochsondierung.
0
1
2
3
4
0
200
400
600
800
1000
Mangan in μg/l
Teufe in m u. GOK
Mehrlochsondierung
Einlochsondierung
GWM
Bild 6: Beispieldiagramm
Bild 7: Mangankonzentration über Teufe
0
1
2
3
4
0 10 20 30 40
Chlorid in mg/l
Teufe in m u. GOK
Mehrlochsondierung
Einlochsondierung
GWM
25
30
35
40
45
50
25
30
35
40
4
Chlorid in mg/l alle Teufen aus einem
Chlorid in mg/l -eine Teufe pro Bohrloch
Bild 8: Chloridverteilung über die
Bild 9: Vergleich der Chloridwerte
0
20
40
60
80
0 2040 6080 1
100
0
Nitrat in mg/l alle Teufen aus einem Bohrloch
Nitrat in mg/l - eine Teufe pro Bohrloch
0
.
70
90
110
130
150
70
90
110
130
150
170
170
Sulfat in mg/l alle Teufen aus einem Bohrloch
Sulfat in mg/l -eine Teufe pro Bohrloch.
Bild 10: Vergleich der Nitrat-Werte
Bild 11: Vergleich der Sulfat-Werte
15

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass es keine wesentlichen
Unterschiede zwischen den beiden Aufschlussarten gibt, das heißt, es wurden
keine Hinweise auf eine generelle Über- oder Unterbestimmung gefunden.
Sowohl die Probennahme mit der Einlochmethode als auch die Probennahme mit
der Mehrlochmethode bringen ähnliche Ergebnisse. Bei beiden Methoden
wurden teilweise erhebliche Streuungen der Messwerte beobachtet, die eine
starke Teufenabhängigkeit der Konzentrationen und eine nicht zentimetergenaue
Übereinstimmung der verglichenen Teufenbereiche anzeigen. Eine
Verschleppung von Grundwasser oder Boden-material kann für die
Einlochmethode an diesem Standort nicht nachgewiesen werden. Die Möglichkeit
der Verschleppung von Boden oder Sediment in sandigen Böden wurde bereits
in umfangreichen Laboruntersuchungen (Macheleidt et al, 2005)
ausgeschlossen.
Untersuchungsergebnisse zur Bewertung der Reproduzierbarkeit
Die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse wurde durch einen Vergleich der
Messwerte aus Rammsondierungen und GWM aus jeweils der gleichen Teufe
während der Mehrfachsondierung im Herbst 2004 überprüft. Dazu wurde die
Standardabweichung der Messwerte aus der jeweils gleichen Teufe bestimmt
(Bild 12 bis Bild 14). Bis auf wenige Ausnahmen liegen die Messwerte innerhalb
der Standardabweichung. Der Variationskoeffizient ist für die Parameter Chlorid,
Sulfat und elektrische Leitfähigkeit mit 6,5%, 5,6% bzw. 4,2% gering, für den
Parameter Nitrat mit 13,7 % deutlich größer. Insgesamt kann die Reproduzier-
barkeit der Beprobungsergebnisse für den dargestellten sandig-kiesigen
Grundwasserleiter unter Beachtung der starken Teufenabhängigkeit der Mess-
werte als gut bewertet werden.
0
10
20
30
40
50
GWM 1 2 3 456
Messpunkt
Chlorid in mg/l
Messwert
obere Grenze
untere Grenze
0
20
40
60
80
100
GWM 1 2 3 45 6
Messpunkt
Nitrat in mg/l
Messwert
obere Grenze
untere Grenze
Bild 12: Vergleich der Messwerte für
Chlorid
Bild 13: Vergleich der Messwerte für
Nitrat
16

0
25
50
75
100
125
GWM 1 2 3 4 5 6
Messpunkt
Sulfat in mg/l
Messwert
obere Grenze
untere Grenze
0
100
200
300
400
500
GWM 1 23 45 6
Messpunkt
LF in μS/cm
Messwert
obere Grenze
untere Grenze
Bild 14: Vergleich der Messwerte für
Sulfat
Bild 15: Vergleich der Messwerte für
elektr. LF
Der Einfluss der Entnahmemenge auf das Messergebnis wurde ebenfalls unter-
sucht. Dazu wurde die letzte Teufe der Rammsondierung dieses Standortes
mehrfach beprobt. Von jedem zweiten gewonnenen Liter aus einer Teufe von
1,95 m u. GOK wurde eine Wasserprobe genommen und analysiert. Bild 16 und
Bild 17 zeigen das Verhalten der Kationen während einer Langzeitbeprobung im
Frühjahr 2005. Die Natrium-, Calcium-, Kalium-, Zink- und Mangankonzentra-
tionen ändern sich nur geringfügig oder sind über die gesamte Probennahme von
acht Litern konstant (Literangaben hinter dem Schrägstrich). Eisen und Kupfer
weisen einen leichten Abwärtstrend auf, der sich für Eisen ab dem sechsten Liter
verringert. Die Werte für Kupfer können durch den verwendeten Bronzefilter
beeinflusst sein und werden nicht weiter betrachtet.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
1,35/1
1,65/1
1,95/2
1,95/4
1,95/6
1,95/8
Probennahmepunkt
Konzentration in mg/
...
l
Natrium
Calcium
Kalium
verschiedene Teufen
gleiche Teufe + ansteigende Probenmenge
Bild 16: Verhalten ausgewählter Kationen während der GW-Probennahme mit
der Nestlersonde am Standort Rothenburg-Dunkelhäuser im Frühjahr 2005
17

0
50
100
150
200
250
300
350
400
1,35/1
1,65/1
1,95/2
1,95/4
1,95/6
1,95/8
Probennahmepunkt
Konzentration in μg/
..
l
.
Zink
Kupfer
Mangan
Eisen
verschiedene Teufen
gleiche Teufe + ansteigende Probenmenge
Bild 17: Verhalten ausgewählter Metalle während der der GW-Probennahme mit
der Nestlersonde am Standort Rothenburg-Dunkelhäuser im Frühjahr 2005
Durch die Filtration der Grundwasserproben über einen 0,45 μm Glasfaserfilter
im Feld wurde das Problem der früher durch Trübstoffe verursachten hohen
Schwankungen der Kationenkonzentrationen reduziert. Relevante Veränderun-
gen sind nur noch bei den Parametern Eisen und Kupfer feststellbar. Mit Aus-
nahme des Gesamteisen-Gehaltes und Kupfer stellt sich für alle anderen
Kationen nach dem zweiten entnommenen Liter Grundwasser ein nahezu kon-
stanter Wert ein, der sich im weiteren Verlauf der Grundwasserbeprobung nicht
wesentlich ändert. Alle Anionenkonzentrationen bleiben während der Beprobung
nahezu konstant (Bild 18).
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
1,35/1
1,65/1
1,95/2
1,95/4
1,95/6
1,95/8
Probennahmepunkt
Konzentration in mg/
..
l
.
Sulfat
Chlorid
Nitrat
verschiedene Teufen
gleiche Teufe + ansteigende Probenmenge
Bild 18: Verhalten ausgewählter Anionen während der GW-Probennahme mit
Rammsondiertechnik am Standort Rothenburg-Dunkelhäuser im Frühjahr 2005
Die Reproduzierbarkeit der Beprobung auf Nitrat, Chlorid und Sulfat ist in diesem
Fall bereits mit dem zweiten gewonnenen Liter Grundwasser gegeben. Die
Änderungen liegen innerhalb der für die Analysengenauigkeit angegebenen
Abweichungen von ± 5 %. Sollten ausschließlich diese Parameter für die Analyse
notwendig sein, kann die Probennahme mit dem zweiten Liter realisiert werden.
Wird mehr Grundwasser entnommen, muss die erhöhte räumliche Ausdehnung
18

des erfassten Grundwasserbereiches beachtet werden. Ausnahmen stellen
Kupfer, Eisen und Ammonium dar. Die Gesamteisen- und Ammoniumgehalte
sind jedoch mit 0,07 mg/l bzw. 0,03 mg/l sehr niedrig und liegen an der unteren
Grenze des Messbereiches, so dass bereits geringe Freisetzungen aus den
Feinbestandteilen bei der Probennahme starke Beeinflussungen des Analyse-
ergebnisses verursachen können.
Untersuchungsergebnisse zur Repräsentativität
Betrachtungen zur Repräsentativität basieren auf einem Vergleich der Messwerte
der Beprobung der GWM und der Beprobungen mittels Rammsonde während
vier Beprobungskampagnen im Zeitraum von 2004 bis 2005. Bei diesem
Vergleich wurden nur Werte berücksichtigt, die für sich überlagernde Teufen der
Rammsondierungen und des Filterbereiches der Grundwassermessstelle
gewonnen wurden. Für diesen selektiven Vergleich der Ergebnisse aus
Rammsondierung und Grundwassermessstelle wurde ein Vertrauensbereich von
25% definiert. In den Bildern 19 und 20 ist das Ergebnis dieser Vorgehensweise
beispielhaft für die Parameter Chlorid und Nitrat dargestellt.
0
10
20
30
40
50
01020304050
Chloridkonzentration in mg/l in GWM
Chloridkonzentration in mg/l Rammsondierung
0
100
200
300
400
500
0
100
200
300
400
500
Nitratkonzentration in mg/l in GWM
Nitratkonzentration in mg/l Rammsondierung
Bild 19: Vergleich der Chlorid-Werte
aus GWM und Rammson-
dierung
Bild 20: Vergleich der Nitrat-Werte aus
GWM und Rammsondierung
Für beide Parameter liegen die Messwerte überwiegend im Vertrauensbereich
von 25 %. Durch die GW-Probennahme mittels Nestlersonde wird eine genauere
Auflösung der Tiefenprofile im Vergleich zur Grundwassermessstelle erreicht.
Kleinräumige Veränderungen in der Boden- und Sedimentmatrix sowie im
Grundwasser werden mit der Sonde in Tiefenintervallen von jeweils < 0,30 m
erfasst, während bei der Beprobung der Grundwassermessstelle (DVWK 1992)
eine integrale Mittelung über die Filterlänge von 1 m stattfindet. Diese Unter-
schiede bezüglich der räumlichen Zuordnung der Konzentrationswerte führen
beim direkten Vergleich der beiden Probennahmearten zu Unsicherheiten in der
Interpretation der Messwerte.
Die Wertung der Ergebnisse zu den Vertrauensbereichen hängt von der
Definition des Begriffes der Repräsentativität ab. Gemäß DVWK (1997) ist unter
Repräsentativität die
Widerspiegelungsgenauigkeit der natürlichen Bedin-
19

gungen des Grundwasserleiters an einem definierten Ort und zu einer
definierten Zeit
zu verstehen. Grundsätzlich kann somit auch beim Einsatz der
Rammsonde von einer richtigen Abbildung der Beschaffenheit des oberflächen-
nahen Grundwassers an einem bestimmten Messpunkt ausgegangen werden. Im
obersten Bereich des Grundwasserleiters treten jedoch unter anderem aufgrund
unregelmäßiger Stoffeinträge deutliche Beschaffenheitsunterschiede auf, sowohl
in der horizontalen Verbreitung unterhalb einer Beobachtungsfläche, als auch
über die Tiefe (v. a. in den oberen 0,60 m u. Grundwasserspiegel). Durch eine
Grundwasserprobennahme an einem einzelnen Ansatzpunkt auf einer Eintrags-
fläche kann kein repräsentativer Wert für die ganze Fläche erhoben werden. Um
repräsentative Werte zu erhalten, sind mehrere Beprobungen des gleichen
Teufenbereiches an verschiedenen Ansatzpunkten erforderlich.
Zusammenfassung
Durch die Verwendung der Nestlersonde können orientierende, punktbezogene
Aussagen zur teufenabhängigen Konzentrationsverteilung der Anionen und
ausgewählter Kationen (v. a. Natrium, Kalium, Calcium und Mangan) im ober-
flächennahen Grundwasserleiter gewonnen werden. Für den Normalfall muss
festgestellt werden, dass die Betrachtungsmaßstäbe bzw. Filterbereiche bei der
GWM mit 1 m und der Nestlersonde mit 0,12 m zu unterschiedlich sind, um
eindeutig vergleichbare Aussagen zu gewinnen. Nur bei einem homogenen
Aufbau des Grundwasserleiters ist eine gute Übereinstimmung bei beiden Arten
der Probennahme zu erreichen. Am Standort Rothenburg und anderen, hier nicht
näher erläuterten Messstellen wurde zwischen GWM und Rammsondierung für
Anionen eine gute Übereinstimmung festgestellt.
Bei den Untersuchungen in Rothenburg-Dunkelhäuser trat bei der Beprobung
eines sandigen Grundwasserleiters mit der Nestlersonde keine Beeinflussung der
gewonnenen Proben durch die Verschleppung von Wasser über die Tiefe auf.
Bei der Gewinnung größerer Probenmengen an einem Punkt traten mit
Ausnahme der Parameter Eisen und Kupfer keine Messwertänderungen auf. Die
Probennahme mit der Nestlersonde lieferte reproduzierbare Werte für die
einzelnen Parameter, die in einem Variationsbereich bis zu 14 % liegen.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass bei den durchgeführten
Beprobungen des oberflächennahen Grundwassers mittels Nestlersonde an
einem einzigen Messpunkt keine repräsentativen Werte der Nitrat-, Chlorid- und
Sulfatkonzentration für eine ganze Beobachtungsfläche ermittelt werden konnten.
Eine Grundwassermessstelle mit kurzer Filterstrecke ist in ihrer Teufe festgelegt,
so dass bei starken Grundwasserstandsschwankungen die Beprobung des ober-
flächennahen Grundwassers eingeschränkt ist. Gleichzeitig stellt die GWM ein
Hindernis auf landwirtschaftlichen Nutzflächen dar. Die Vorteile der Ramm-
sondiertechnik liegen vor allem in der Anpassungsfähigkeit der Entnahmeteufe
und der Erfassung des direkten Stoffeintrages in das oberflächennahe
Grundwasser. Als nachteilig erwies sich die begrenzte Probennahmetiefe, die
längere Probennahmedauer und die geringe Fördermenge bei hoher Auflösung
über die Teufe, so dass die Probenmenge nicht für komplexe Untersuchungen,
wie z. B. für PSM ausreicht.
Sofern eine Abweichung der Messwerte von bis zu 25 % im Vergleich zur
Beprobung einer GWM akzeptabel ist, kann die Nestlersonde für orientierende
Untersuchungen genutzt werden. Die Repräsentativität der Ergebnisse kann
20

durch eine größere Zahl von Ansatzpunkten erhöht und damit gleichzeitig eine
größere Stoffeintragsfläche erfasst werden. Dabei muss der erhöhte Aufwand
(Zahl der Ansatzpunkte) zur Probengewinnung berücksichtigt werden.
GWM mit 1 m Filterlänge lieferten für den oberflächennahen Bereich des Grund-
wasserleiters einen größeren Flächenbezug zum diffusen Stoffeintrag. Die
Probengewinnung mit der Nestlersonde stellt eine ergänzende Methode dar und
kann GWM mit kurzer Filterstrecke nicht ersetzen. Auf Grund der teufen- und
lagebezogenen Fixierung ist die unmittelbar abstromig der diffusen Schad-
stoffquelle positionierte Grundwassermessstelle mit 1 m Filterlänge für Moni-
toringuntersuchungen besser geeignet als die Rammsondentechnik mit der
Nestlersonde.
Literatur
DVWK (1992) Entnahme und Untersuchungsumfang von Grundwasserproben.
DVWK-Regeln 128. Bonn: Wirtschafts- und Verlagsges. Gas Wasser mbH.
DVWK (1997) Tiefenorientierte Probennahme aus Grundwassermessstellen.
DVWK-Merkblatt 245, Bonn: Wirtschafts- und Verlagsges. Gas Wasser mbH.
Macheleidt, W., Herlitzius, J., Nestler, W., Grischek, T. (2004) A temporary
sampling technique for investigating groundwater quality near the ground
surface. Environ. Geol. 46, 257-262.
Macheleidt, W. Grischek, T., Richter, A., Nestler, W., Bartsch, M., Bochmann, A.
(2005) Abschlussbericht „Untersuchung zu den Auswirkungen von
Schutzmaßnahmen nach der Sächsischen Schutz- und Ausgleichsverordnung
(SächsSchAVO) vom 2. Januar 2002 auf die Grundwasserbeschaffenheit in
Wasserschutzgebieten“, LfUG, Aktenzeichen: 13-8802.3522/69-2
Verordnung des Sächsischen Staatsministeriums für Umwelt und Landwirtschaft
über Schutzbestimmungen und Ausgleichsleistungen für erhöhte
Aufwendungen der Land- und Forstwirtschaft in Wasserschutzgebieten
(SächsSchAVO) vom 02.01.2002 (SächsGVBl S. 610).
Thomas Grischek, Wolfgang Macheleidt, Hochschule für Technik und Wirtschaft
Dresden
Heiko Ihling, Karin Kuhn, Karl-Heinz Thuss, LfUG
21

image
3. Multiparametersonden-
Messungen an Grundwasser-
aufschlüssen für den Aufbau
operativer Messnetze zur
Überwachung diffuser
Stoffeinträge nach EU-
Wasserrahmenrichtlinie
Einführung
Die EU-Wasserrahmenrichtlinie fordert bis Ende des Jahres 2006 die Aufstellung
von operativen Monitoringprogrammen für diejenigen Grundwasserkörper, bei
denen im Ergebnis der weitergehenden Beschreibung die Zielstellung des
Erreichens eines „guten Zustandes des Grundwassers“ infolge einer
Beeinträchtigung durch diffuse Stoffquellen als unklar bzw. unwahrscheinlich
eingestuft wurde.
Im Rahmen eines Projektes, das dem Aufbau eines operativen Monitoring-
messnetzes für diffuse Stoffbelastungen diente, wurde die Grundwasser-
belastung durch Nitrat untersucht. Nitrat ist der typische diffus eingetragene
Schadstoff, insbesondere im Bereich von landwirtschaftlichen Nutzflächen.
Mit dem vorliegenden Vortrag sollen die Ergebnisse der Vor-Ort-Messungen an
ausgewählten Grundwassermessstellen und Brunnen zur Quantifizierung des in
der weitergehenden Beschreibung und im überblicksweisen Monitoring
vorgefundenen Status’ der GWK vorgestellt werden.
Weitere Inhalte des vorgestellten Vorhabens bestehen im Vergleich der NO
3
-Vor-
Ort-Mes-sungen mit den Laboranalysedaten und in der Ableitung von Aussagen
zur Repräsentanz der Sofort-Messungen.
Ein zusätzlicher, wesentlicher Aspekt der Arbeiten bestand darin, sowohl die
Möglichkeiten und Vorteile, als auch die Grenzen der in-situ-Messungen an den
Grundwassermessstellen (GWM) aufzuzeigen.
Durchgeführte Arbeiten an den ausgewählten Grundwasseraufschlüssen
Die fachtechnischen Arbeiten zur Auswahl von für die Errichtung operativer
Messnetze für diffuse Stoffquellen (OMD) potentiell geeigneten GWM und
Brunnen beinhalteten:
- Sichtung und schrittweise Ergänzung einer vom LfUG erstellten
Datenbanktabelle
-
Funktionsprüfung der Grundwassermessstellen und Brunnen
- Aufnahme von Tiefenprofilen bezüglich der Sofort-Parameter Druck
(Wasserstand), Temperatur, pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit, Sauerstoff-
und Nitratkonzentration mit Hilfe der Multiparametersonde MPS-D der
Firma SEBA
-
Werteaufnahme in diskreten Tiefenabständen von i. d. R. 1,0 m im Vollrohr-
und 0,5 m im Filterbereich unter Einhaltung der Elektrodeneinstellzeit je
Messpunkt
22

- fachgerechte Entnahme von Grundwasserproben nach vorgegebener
Prioritätenliste zur Untersuchung der Hauptanionen und Hauptkationen
(Grundprogramm Anorganik)
-
digitaler Datenabgleich mit dem UIS Sachsen (Programm UHYDRO)
-
Erstellung von GWM-Dokumentationen, bestehend aus Messstellenpässen,
Abpump-Protokollen, graphischer Darstellung von Tiefenprofilen sowie der
Dokumentation der visualisierten UHYDRO-Daten.
Eignungsbewertung der untersuchten Grundwasseraufschlüsse
Von den untersuchten 119 Grundwasseraufschlüssen, die sich auf 11 der
insgesamt 22 als diffus belastetet eingestuften Grundwasserkörper im Freistaat
Sachsen verteilen, waren:
-
29 ungeeignet (zerstört/nicht mehr auffindbar, verstopft, beschädigt, kein
UWMP-Einbau möglich bzw. Zutritt verweigert)
- 22 bedingt geeignet (schlechte Befahrbarkeit, schlechter Nachlauf der
Messstelle, Probenahme nur über bereits installierte Betreibertechnik
möglich bzw. Messstellen oder Brunnen mit nicht plausiblen Nitrat- oder
Milieuparametern u. a. durch elektrische Störungen infolge installierter
Bestandstechnik)
- 68 prinzipiell ohne nennenswerte Einschränkungen geeignet
(Einzelfallentscheidung je nach gemessener Nitratkonzentration und der
Bedeutung für das geplante Monitoringnetz)
Charakteristik der eingesetzten Multiparametersonde
Die SEBA-Multiparametersonde MPS-D zur Wassergüteüberwachung im Grund-
und Oberflächenwasser dient zur gleichzeitigen Messung von Wasserstand,
Temperatur, pH-Wert, elektrischer Leitfähigkeit, gelöstem Sauerstoff sowie Nitrat-
gehalt. Auf Grund der kleinen Abmessungen (∅ 48 mm) ist sie theoretisch ab
einem Rohr-Innendurchmesser von 2“ in Grundwassermessstellen einsetzbar. In
Auswertung der praktischen Erfahrungen
sind in der Regel Rohrdurchmesser von
mindestens 3“ erforderlich, da die älteren 2“-Grundwassermessstellen nicht
genau lotrecht ausgebaut wurden oder in sich verzogen sind, so dass die
Messung hier nicht möglich war.
Für die einzelnen Parameter der Sonde sind jeweils mehrere verschiedene
Elektroden lieferbar, die sich in ihrem Messbereich und Messfehler zum Teil
gravierend voneinander unterscheiden. Wichtig beim Erwerb einer solchen
Sonde ist somit die korrekte Auswahl derfür den gewünschten Einsatzzweck
jeweils am besten geeigneten Elektroden.
Nitratmessung und Störeinflüsse
Ionenselektive Nitratelektroden ermöglichen die Bestimmung von Ionenaktivitäten
oder Konzentrationen unmittelbar in Flüssigkeiten, unabhängig von Färbung und
Trübungsgrad. Sie basieren auf dem Prinzip des Nitrat-Ionenaustausches
zwischen zwei nicht mischbaren Phasen. Beim Durchtritt des Nitrat-Ions aus der
wässerigen Phase (Messlösung) über die Phasengrenze in die organische Phase
(Flüssigmembran) kommt es zur Ausbildung einer elektrochemischen
Potentialdifferenz. Die Messung erfolgt durch Eintauchen der Elektrode und einer
Referenzelektrode in die aktuelle Messlösung und Erfassung der Zellspannung.
23

Bei der SEBA-Multiparametersonde MPS-D wird das Referenzsystem der pH-
Elektrode genutzt. Die Messung wird durch die Stör-Ionen Nitrit (0,1fach) und
Chlorid (0,01fach) beeinflusst, d. h., 10 mg/l Nitrit bzw. 100 mg/l Chlorid erzeugen
das äquivalente Messsignal wie 1 mg/l Nitrat.
Derart hohe Nitrit- bzw. Chlorid-Gehalte traten jedoch praktisch nie bzw. kaum
auf, so dass in der Regel keine signifikante Verfälschung der Nitrat-Messwerte
durch diese Stör-Ionen zu verzeichnen war.
Tenside und organische Lösungsmittel können die Messung stark verfälschen
und zur „Vergiftung“ der Elektrode führen. Insofern sollte die Sonde nicht an
bekannten bzw. vermuteten Altlastenstandorten im kontaminierten Bereich bzw.
im Grundwasserabstrom eingesetzt werden.
Wichtig für eine korrekte Messung der Nitratgehalte ist eine regelmäßige, i. d. R.
mindestens arbeitstägliche Kalibrierung der Nitratelektrode.
Eignungsbewertung der eingesetzten Multiparametersonde
Bei den überwiegend gemessenen Nitratkonzentrationen von ca. 25 – 150 mg/l
liegt der Messfehler laut Herstellerangabe, je nach den Milieubedingungen
(Wassertemperatur, elektrische Leitfähigkeit), in der Größenordnung von max.
±
1,5 -
±
7,5 mg/l. Dies kann für Feldmessungen als ein ohne weiteres vertretbares
Fehlermaß eingeschätzt werden. Insofern kann der Sonde eine prinzipiell gute
Eignung für den Einsatzzweck bescheinigt werden.
Die vom Hersteller angegebenen potentiellen Störgrößen (10 mg/l NO
2
-
bzw. 100
mg/l Cl
-
verursachen einen fehlerhaft erhöhten Nitratgehalt von 1 mg/l) dürften
praktisch keine gravierende Rolle spielen. Zum einen sind so hohe Nitritgehalte
im Grundwasser unter normalen Milieubedingungen de facto unmöglich. Zum
anderen hätten, in anthropogen beeinflussten Grundwässern durchaus
auftretende, Chloridgehalte von 50 – 150 mg/l einen praktisch ebenfalls ver-
nachlässigbar gering verfälschten Nitratgehalt von
+ 1,5 mg/l zur Folge. Aus
diesem Grund wurde generell auf eine nachträgliche Korrektur der Nitratmess-
werte verzichtet.
Für insgesamt 37 Messstellen wurden sowohl Felddaten der MP-Sonde als auch
Ergebnisse der Laboranalytik gewonnen. Hier ist eine vergleichende
Gegenüberstellung möglich. Gegenübergestellt wird der Labor-Nitrat-Wert mit
dem von der MP-Sonde angezeigten Nitratgehalt zum Zeitpunkt der eigentlichen
GW-Probennahme (Flaschenabfüllung).
24

image
Abb. 1: Vergleich der Nitratmesswerte, gewonnen mit Multiparametersonde (bei
der Probenahme) und Laboranalytik (UBG)
Die Abbildung 1 zeigt eine gute Korrelation der Feld- und Labormesswerte an.
Für die „Punktwolke“ wurde eine Regressionsgerade ermittelt, die eine
Orientierung für das typische Messverhalten der MP-Sonde in natürlichen
Grundwässern liefert. Es ist eine gute Proportionalität der Feld- und
Labormesswerte erkennbar. Lediglich etwa vier Messwerte sind als „Ausreißer“
zu bezeichnen.
Im Ergebnis der Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass die Sonde im
statistischen Mittel der 37 untersuchten Grundwasserproben generell etwas
höhere Messwerte anzeigt, als dann später im Labor ermittelt wurden. Die
Abweichung zwischen den Sonden- und den Labormesswerten beträgt bei den
37 Vergleichsproben im Mittel < + 8%. Ein solcher Fehlerbereich kann für
Feldmesstechnik als ohne weiteres tolerierbar eingeschätzt werden.
Im folgenden Diagramm wurden für die 37 Grundwasseraufschlüsse alle
ermittelten Nitratgehalte in Form eines Säulendiagrammes gegenübergestellt,
d.h. sowohl die im Tiefenprofil ermittelten Werte als auch die beim Abpumpen
gemessenen und die im Labor analysierten Nitratkonzentrationen.
25

image
26
Die Abbildung 3 gibt einen vergleichenden graphischen Überblick über die im
Rahmen des Projektes gemessenen Nitratgehalte an allen Grundwasser-
aufschlüssen.
Abb. 2: Gegenüberstellung der Nitratmesswerte der MP-Sonde (im Tiefenprofil
und während der Probennahme) sowie der Laboranalysen
Die Abbildung 2 veranschaulicht nochmals den Umstand, dass die MPS-
Messwerte i. d. R. etwas höher sind als die im Labor ermittelten Messwerte. Zu
beachten ist, dass für den dargestellten Nitratwert aus dem Tiefenprofil generell
ein repräsentativ ausgewählter Einzelmesswert (zumeist aus dem Messintervall
der Punktmessung) verwendet wurde (charakteristischer Wert aus dem
Filterbereich). Auf Mittelwertbildungen über die gesamte Filterlänge o. ä. wurde
aus fachlichen Gründen verzichtet.
Einsatzgrenzen der Multiparametersonde
Der praktische Einsatz der Multiparametersonde hat ergeben, dass Sondenein-
satztiefen von > 15 m bis 20 m vermieden werden sollten, da hier teilweise
sprungartig unplausibel wegdriftende Nitratkonzentrationen angezeigt wurden.
Zum Teil waren davon auch die Milieukennwerte betroffen.
Mit der verwendeten relativ großkalibrigen Sonde und der gewählten Mess-
methodik ist in der Regel keine Ausgrenzung von hohen Durchflussbereichen
innerhalb der Filterstrecken von Grundwassermessstellen und Brunnen möglich.
Die Messungen liefern auch keine signifikanten Hinweise auf Leckagen im
Vollrohr. Gesicherte Erkenntnisse diesbezüglich können nur durch den
zusätzlichen Einsatz von geophysikalischen Messverfahren (u.a. Flowmeter-,
FEL-Log-Messungen, Einsatz von kleinkalibrigen Spezialsonden – u. a. SAL/
Temp-Sonden – bei kontinuierlicher Tiefenmessfahrt) gewonnen werden.
Wertung der gemessenen Nitratkonzentrationen

image
27
Abb. 3: Gesamtübersicht der Nitratmesswerte aller untersuchten Grundwasseraufschlüsse unter Einbeziehung
der Labormesswerte bzw. Messwerte mit der MP-Sonde (Feld, während der PN bzw. im Tiefenprofil)

Folgende Ergebnisse wurden erzielt:
- An 52 Messstellen (61 % der GW-Aufschlüsse) wurden Nitratkonzentrationen von
> 50 mg/l gemessen.
-
An 18 Messstellen (21 % der GW-Aufschlüsse) wurden Nitratgehalte zwischen 25 und
50 mg/l ermittelt.
- Relativ geringe Nitratgehalte von
25 mg/l wurden an 15 (entspricht 18 %) der
untersuchten Messstellen gemessen.
- Bei 22 Messstellen (entspricht 26 %) wurde eine als erheblich einzuschätzende
Nitratkonzentration von 100 mg/l überschritten. Davon wurden an 5 GW-Aufschlüssen
extrem hohe Nitratgehalte von > 220 mg/l bestimmt.
Die Datengesamtheit mit den oft hohen bis sehr hohen Nitratkonzentrationen spricht für eine
gute Vorauswahl der im Projekt zu untersuchenden Messstellen.
Zusammenfassung
Bei den durchgeführten Arbeiten zeigte sich, dass die Multiparametersonde MPS-D der
Firma SEBA als Hilfsmittel für die Auswahl von Messstellen zum Aufbau operativer
Messnetze zur Überwachung diffuser Stoffeintrage gut geeignet ist. Im Ergebnis der Vor-Ort-
Messungen, Funktionsprüfungen sowie Laboruntersuchungen an vorausgewählten Mess-
stellen konnten die vorhandenen staatlichen Messnetze – bestehend aus dem
Sondermessnetz Landwirtschaft, dem Grundmessnetz Beschaffenheit, den Sondermess-
netzen der RP sowie dem Verdichtungsmessnetz der Wasserversorger – bedeutend ergänzt
und die Anforderungen an den Aufbau von operativen Monitoringprogrammen gemäß EU-
WRRL umgesetzt werden.
Mit den vorliegenden Untersuchungsergebnissen konnte eine gute Proportionalität der Feld-
und Labormesswerte bezüglich des zur Einschätzung der diffusen Stoffbelastung relevanten
Parameters Nitrat gezeigt werden.
Die Sondenmesswerte lagen im statistischen Mittel generell etwas höher als die Laborwerte
(mittlere Abweichung von ca. + 8 %). Auf Grund des tolerierbaren Fehlerbereiches der
Feldmesstechnik konnte inzwischen auch ein Einsatz der Multiparametersonde für die
übrigen 11 der nach der Weitergehenden Beschreibung als diffus belastet eingestuften
sächsischen GWK realisiert werden.
Auf die Erfahrungen zu Einsatzgrenzen und Defiziten der Multiparametersondenmessung
wird ebenfalls eingegangen.
Heiko Ihling, LfUG
Bertram Fritzsche, Ingenieurbüro für Wasser und Boden GmbH
28

image
4. SALKA 7 – Umstellung des
Sächsischen Altlastenkatasters auf
eine zentrale Datenhaltung
1 Grundzüge und Anwendungsgebiet
Das Sächsische Altlastenkataster (SALKA) dient zur Haltung aller wesentlichen Daten, die
im Zuge der Bearbeitung von Altlastverdachtsflächen und Altlasten (ALVF) anfallen. Der
Funktionsumfang der Anwendung umfasst neben der Speicherung altlastenrelevanter Daten
auch Auswertungswerkzeuge wie das Berichtstool und administrative Instrumente
beispielsweise zum Austausch von Daten oder zur Nutzerverwaltung. Weiter beinhaltet das
System Methoden wie Suchfunktionen und Berechnungsroutinen zur Kategorisierung von
ALVF.
Die Führung des Katasters durch das Sächsische Landesamt für Umwelt und Geologie
(LfUG) ist im § 12b (2) des Sächsischen Abfallwirtschafts- und Bodenschutzgesetzes
geregelt. In Vorbereitung befindet sich eine Verwaltungsvorschrift über das Sächsische
Altlastenkataster (VwVSächsAltK), die als Rechtsgrundlage für den Einsatz in den beteiligten
Behörden dienen wird.
Die Nutzergemeinde besteht derzeit aus 29 unteren Bodenschutzbehörden, 3
Regierungspräsidien mit 5 Umweltfachbereichen, dem Sächsischen Staatsministerium für
Umwelt und Landwirtschaft (SMUL), dem LfUG und dem Staatsbetrieb Sächsisches
Immobilien- und Baumanagement (SIB). Jede dieser Nutzergruppen unterhält aktuell eine
lokale Datenbank, auf die mehrere Nutzer innerhalb der Institution gleichzeitig zugreifen
können. Außerdem werden die Bearbeitungsergebnisse zu ALVF von Ingenieurbüros in
Form von SALKA-Daten an die Vollzugsbehörden übergeben. Ein Interesse an der Nutzung
wurde auch von weiteren Landesbehörden wie der Landestalsperrenverwaltung und dem
Sächsischen Oberbergamt geäußert.
Um die Belastung der beteiligten Behörden durch die Umstellung auf
SALKA 7
mit Zugriff
aller Nutzer auf eine zentrale Datenbank im LfUG zu minimieren, wurden aus der
Vorgängerversion
SALKA 2000
die bestehende Datenbankstruktur und die
Bedienungsoberfläche hinsichtlich Design und Benutzerführung weitgehend beibehalten.
2 Programmaufbau
Aufgrund der Realisierung mehrerer Zusatzprogramme handelt es sich bei dem System um
eine Programmgruppe mit den Bestandteilen:
SALKA 7
Admin 7
SALKATransfer 7
SALKA 2006
ASTOR 7
Zur Darstellung der gesamten Funktionsweise des Systems sind im Folgenden die
Einsatzgebiete der Einzelprogramme kurz erläutert.
SALKA 7
ist das Kernprogramm mit dem einleitend skizzierten Funktionsumfang, der
weitgehend demjenigen von
SALKA 2000
entspricht. Es verfügt über eine
Bedienungsoberfläche zur Eingabe und Auswertung von Daten zu ALVF. Zusätzlich
29

beinhaltet das Programm eine Nutzerverwaltung, wobei berechtigte Administratoren neue
Nutzer in einer Nutzergruppe anlegen, bearbeiten und löschen können.
Admin 7
ist ein Administrationstool, dass nur im LfUG zugänglich ist und hauptsächlich der
Administration von Auswahllisten und Katalogen (z.B. Parameterkatalog, Kreiskatalog) sowie
der nutzergruppenspezifischen Erteilung von Zugriffsrechten auf Formulare dient.
Neben der Altlastenbearbeitung werden Daten zu ALVF für Planungsaufgaben der Behörden
benötigt. Zu diesem Zweck wurden vielerorts spezifische Daten zumeist mittels einer ODBC-
Anbindung zur lokalen SALKA-Datenbank in externe, vorwiegend GIS-basierte
Informationssysteme (z.B. Cardo) eingebunden. Über das Zusatzprogramm
SALKATransfer 7
kann der hierfür benötigte Teil des Datenbestandes aus der zentralen
Datenbank im LfUG über eine spezielle Datenschnittstelle (Webservice) in ein lokales,
schreibgeschütztes Replikat auf einem SQL-Server (MSDE) überführt und entsprechend den
bestehenden Verfahren in die jeweilig genutzten Systeme integriert werden. Der
Replikationsvorgang erfolgt vorzugsweise nachts durch einen automatisierten Aufruf von
SALKATransfer 7
in regelmäßigen Zeitabständen.
SALKA 2006
ist ein Access-Frontend der zentralen Datenbank, das nur im LfUG zur
Verfügung steht. Hauptsächlicher Verwendungszweck ist die Migration größerer
Datenmengen, beispielsweise zur Übertragung der Datenbestände der unteren
Bodenschutzbehörden bei der Umstellung von
SALKA 2000
auf
SALKA 7
. Austauschdateien
von Vorgängerversionen können grundsätzlich in
SALKA 7
eingelesen werden.
Da
ASTOR 7
abfallrechtliche Vorgänge bezüglich der ebenfalls in der zentralen Datenbank
gehaltenen Deponien behandelt, wird diese Zusatzanwendung im Folgenden nicht weiter
ausgeführt.
3 Technische Umsetzung
Mit den Programmierarbeiten wurde die Firma CC Computersysteme und
Kommunikationstechnik GmbH, Dresden beauftragt, die an der Entwicklung des
Sächsischen Altlastenkatasters von Beginn an beteiligt war.
Bei
SALKA 7
handelt es sich nicht um eine Web-Anwendung mit Bedienung über einen
Standardbrowser, sondern um eine Windows Smart-Client-Anwendung. Neben der zentralen
Datenbank und einem Webservice beinhaltet das System einen Windows-Client, der mittels
ClickOnce-Technologie auf jedem Nutzer-PC einzurichten ist. Die Programmdateien der
Client-Anwendung werden dabei zentral bereitgestellt und können automatisch geladen und
installiert werden. Die ClickOnce-Technologie bietet außerdem einen automatischen Update-
Mechanismus. Bei der Client-Software handelt es sich um eine in VB.NET programmierte
Windows Forms-Anwendung, die auf jedem Windows-Rechner mit installiertem .NET-
Framework 2.0 lauffähig ist. Die Systemanforderungen werden dabei vor der Installation
durch die ClickOnce-Technologie geprüft und eventuell benötigte Komponenten
nachgeladen (z.B. der Berichts-Viewer von Microsoft Visual Studio 2005).
Der .NET-XML-Webservice auf dem Web-Server des LfUG kann von einem Client über
einen Internetanschluß, das KDN, den Infohighway Sachsen oder das interne Netzwerk des
LfUG angesprochen werden. Die Datenübertragung erfolgt mittels Standard-http-Protokoll
über Port 80. Der ebenfalls mit VB.NET programmierte Webservice beinhaltet eine
Zugriffssteuerung entsprechend dem Nutzerkonzept, die Geschäftslogik sowie
Programmmodule zur Kommunikation mit der zentralen Datenbank.
Als Applikations-Server wird die Komponente Internet-Informations-Server verwendet. Die
ebenfalls mit Programmlogik ausgestattete, zentrale Datenbank ist auf einem SQL-
Server 2005 implementiert.
Abbildung 1 zeigt das Zusammenwirken der drei Komponenten Client – Webservice -
Datenbank in grafischer Form.
30

image
Abbildung 1: Systemaufbau
SALKA 7
4 Auswirkungen der Einführung von SALKA 7
Gegenwärtig erfassen die unteren Bodenschutzbehörden den Bearbeitungsstand der ALVF
im Bereich ihrer räumlichen Zuständigkeit in ihren lokalen Datenbeständen. Für die
Aktualisierung der Datenbestände in den übergeordneten Behörden erfolgt ein halbjährlicher
Datenaustausch im Februar und August eines Jahres. Im Gegensatz zu den unteren
Bodenschutzbehörden und dem Administrator im LfUG mit einem schreibenden Zugriff auf
die jeweilige lokale Datenbank haben alle weiteren Nutzer nur die Berechtigung zum Lesen
in den lokalen Beständen.
Als wesentliche Mängel dieses Verfahrens sind festzuhalten:
Abweichende Datenbestände in den unteren Bodenschutz- und übergeordneten
Behörden
Arbeitsaufwand beim Datenaustausch
Aufwendige Verteilung von Programmaktualisierungen (Updates), wobei etwa im
Hinblick auf Auswahllisten und Kataloge auch unterschiedliche Versionen betrieben
werden
Mit der Einrichtung einer zentralen Datenbank im LfUG werden diese Nachteile beseitigt. Alle
Nutzer arbeiten zukünftig mit einer gemeinsamen aktuellen Datenbasis und es entsteht ein
sich dynamisch wandelnder Datenbestand. Aufgrund der veränderten Zugriffsstruktur sind
jedoch verschiedene Aspekte bei der Entwicklung neu zu bewerten. Hervorzuheben ist das
Berechtigungskonzept mit einer Vielzahl von Nutzergruppen mit jeweils mehreren Nutzern,
die parallel auf Teile des Datenbestandes und Systemfunktionen zugreifen. Wesentliche
Gesichtspunkte des Konzepts werden anschließend dargelegt. Es folgen Erläuterungen zum
Zeitverhalten, der geänderten Bedeutung des Datenaustauschs, zum Datenschutz bei der
Datenfernübertragung und der Behandlung von Konflikten bei Mehrfachzugriffen.
4.1 Berechtigungskonzept
Der gemeinsame Zugriff aller Nutzer auf die gesamte Datenbasis erfordert die Einführung
eines neuen Berechtigungskonzeptes höherer Komplexität mit folgenden Eckpunkten:
Zugriffsberechtigt sind weiterhin die Landkreise bzw. kreisfreien Städte, die
Regierungspräsidien, die Umweltfachbereiche und die Landesbehörden SMUL und LfUG.
Die Zugriffsberechtigung der einzelnen Behörde auf Teile des Gesamtdatenbestandes
ergibt sich im Regelfall über die im Zuständigkeitsbereich gelegenen Landkreise und den
31

image
diesen zugeordneten ALVF. Ausnahme bildet der SIB, der Zugriff auf die mit seinen
Liegenschaften verbundenen landesweit verteilten ALVF hat.
Jede der beteiligten Behörden verfügt über die Nutzergruppe eines Fachadministrators
(
Behörde
-Admin) mit der Berechtigung zur Einrichtung weiterer Fachadministratoren und
regulärer Nutzer (
Behörde
-Nutzer) sowie zur Ausführung spezifischer administrativer
Operationen auf der Datenbank wie das Erstellen von Altlastverzeichnissen. Das Anlegen
von Administratoren/Nutzern erfolgt über den Menüpunkt Nutzerverwaltung in
SALKA 7
. In
Abbildung 2 ist das entsprechende Formular aus
SALKA 7
dargestellt.
Abbildung 2: Formular der Nutzerverwaltung in
SALKA 7
Über Schreibrechte verfügen alle Nutzergruppen der unteren Bodenschutzbehörden
sowie die Administratoren im LfUG. Alle weiteren Nutzer können auf dem
zugriffsberechtigten Teil der Datenbank nur lesen.
Die Art der Zugriffsrechte einer Nutzergruppe (z.B. LfUG_Nutzer) auf ein spezifisches
Formular kann durch den SALKA-Administrator über das nur im LfUG lauffähige Werkzeug
Admin 7
mit folgenden Optionen verändert werden:
- Leserecht
- Schreibrecht
- Zugriff gesperrt
Der SALKA-Administrator kann auf sämtliche Daten und Datenbankelemente wie Berichte,
Verzeichnisse, Kataloge oder Nutzer schreibend zugreifen.
Jeder Nutzer erhält einen Nutzernamen und ein Passwort zur Identifikation bei der
Anmeldung an der Datenbank. Das persönliche Passwort kann vom jeweiligen Nutzer
geändert werden.
Externe Bearbeiter, im Regelfall beauftragte Ingenieurbüros, arbeiten aus Gründen des
Datenschutzes nicht im originalen Datenbestand und erhalten von einem Fachadministrator
ein eigenes Altlastverzeichnis ggf. mit einer Kopie der Datensätze mit dem bisherigen
Arbeitsstand. Der Fachadministrator kann die bearbeiteten Daten zu je einer ALVF des
Arbeitsverzeichnisses wieder in den zentralen Datenbestand übernehmen, wobei der
32

entsprechende Teil des alten Datenbestandes überschrieben wird. Hierfür wurde ein
Workflow zur Einrichtung eines externen Nutzers mit der Übergabe der gewünschten Daten
in ein automatisch erstelltes Arbeitsverzeichnis und anschließender selektiver Erteilung von
Schreibrechten (z.B. für einzelne Untersuchungsstufen einer Teilfläche) implementiert.
Solange Daten in einem Arbeitsverzeichnis mit Schreibrechten versehen sind, werden die
entsprechenden Schreibrechte im zentralen Datenbestand temporär in Leserechte
umgewandelt. Um Veränderungen an Daten im Arbeitsverzeichnis nachvollziehen zu
können, steht dem Fachadministrator ein eigenes Werkzeug zur Verfügung, das alle
unterschiedlichen Dateninhalte zu zwei korrespondierenden Altlastkennziffern in Arbeits-
und Originalverzeichnis anzeigt.
Berichte, Statistiken oder Altlastverzeichnisse können über ein automatisch erzeugtes
Präfix einer Behörde (z.B.
LRA_MEI
_Altlastverzeichnis) zugeordnet werden. Zugriff auf
diese Elemente haben wahlweise nur der erstellende Nutzer oder die Nutzergruppen in
dessen Amtsbereich. Vom SALKA-Administrator global erstellte Berichte, Statistiken oder
Altlastverzeichnisse stehen allen Nutzern zur Verfügung.
4.2 Zeitverhalten
Seit Oktober 2006 finden Programmprüfungen von
SALKA 7
im LfUG, dem
Umweltfachbereich Plauen und drei unteren Bodenschutzbehörden über eine
Internetverbindung bzw. den Infohighway Sachsen statt. Insgesamt wurde ein gutes
Zeitverhalten für den Aufruf einzelner Formulare von
SALKA 7
festgestellt. Die
Reaktionszeiten lagen bei einer Internetverbindung mit einer Datenanbindung von 1 Mbit
(DSL) im Regelfall unter einer Sekunde, und im Sekundenbereich bei einer Datenanbindung
von 64 kBit (ISDN). Auch die Ladezeiten über den Infohighway Sachsen beliefen sich
zumeist auf wenige Sekunden.
Vier im Programm implementierte Verfahren optimieren das Zeitverhalten der
Kommunikation des Anwenderclients mit der zentralen Datenbank über den .NET XML-
Webservice:
Übertragene Daten werden in begrenztem Umfang am Client im Dateisystem
zwischengespeichert. Dabei werden Stamm- und quasistatische Daten nur einmal
geladen und auf dem Clientrechner vorgehalten.
Datenkomprimierung beim Transport mit Methoden des .NET-Frameworks 2.0
Übertragung von Nutzdaten nur nach Bestätigung durch den Anwender
Zeitaufwendige Bearbeitungsroutinen werden in der Geschäftslogik der zentralen
Datenbank und des Webservice abgewickelt. An den Client wird einzig das Ergebnis
gemeldet.
Die Ladezeiten werden in den aufgerufenen Formularen angezeigt.
4.3 Datenaustausch
Prinzipiell verliert das SALKA-Austauschformat mit einer gemeinschaftlich genutzten,
zentralen Datenbank an Bedeutung. Der Datenaustausch kann aber weiterhin als eine
Variante der Datensicherung Verwendung finden. Um das Zeitverhalten des Webservice
nicht durch umfangreiche Austauschaktionen zu beeinträchtigen, wurde die Datenmenge je
Vorgang auf 50 ALVF beschränkt. Ist eine erheblich höhere Zahl von ALVF auszutauschen,
so kann dies im LAN-Bereich des LfUG über SALKA 2006 ausgeführt werden. Für die
Erstellung statischer Auszüge aus dem dynamischen Datenbestand z.B. zur Reproduktion
statistischer Auswertungen besteht die Möglichkeit, die über einen Filter selektierten Daten in
einem neuen Altlastverzeichnis abzulegen. Dies hat den Vorteil, dass die dabei ausgeführte
Operation zum Kopieren der Daten ausschließlich auf der Datenbank ausgeführt wird,
während bei Austauschprozessen sämtliche Daten per Fernübertragung auf den
Clientrechner zu übertragen sind. Voraussetzung zum Auslösen eines Datenimports oder
zum Kopieren als auch zum Erzeugen von Altlastverzeichnissen ist die Berechtigungsstufe
eines Administrators.
33

4.4 Datenschutz bei der Datenfernübertragung
Die sensiblen altlastspezifischen Daten umfassen personen- und lagebezogene Angaben.
Eine diesbezügliche Identifizierung mit den sonstigen Daten zu einer ALVF durch nicht
berechtigte Personen ist zu verhindern. Hierzu werden sämtliche Daten verschlüsselt
übertragen. Die Verschlüsselung erfolgt über RSA-Algorithmus mit 192 Byte Schlüssellänge,
dessen Grundprinzip im .NET-Framework implementiert ist.
4.5 Zugriffskonflikte
Da im Hauptverzeichnis neben den Vollzugsbehörden nur die Administratoren des LfUG
schreibende Rechte haben, ist die Eintrittswahrscheinlichkeit von Zugriffskonflikten niedrig.
Prinzipiell setzt sich derjenige Nutzer bei einem schreibenden Mehrfachzugriff durch, der
seine Änderung zuerst speichert. Ein anderer Nutzer, der zu diesem Zeitpunkt auf den
Datensatz zugreift, muss den geänderten Datensatz neu laden und die Bearbeitung
nochmals durchführen. Im Programm
SALKA 7
werden solche Konflikte erkannt und dem
Nutzer signalisiert.
5 Sachstand und Ausblick
Seit Ende Oktober 2006 finden Abnahmetests von Prototypen des Systems unter
Einbeziehung von drei Landkreisen und einem Umweltfachbereich statt. Aufgrund der
Komplexität des Systems, der Schutzwürdigkeit der Daten und der umfangreichen
Nutzergemeinde ist vor der Einführung des Systems eine Pilotphase mit Teilnahme weiterer
Behörden an einem Testbetrieb geplant. Bei positiven Ergebnissen dieses Probelaufs
hinsichtlich Performance und fehlerfreier Funktionsweise werden anschließend schrittweise
die Datenbestände der Landkreise in die zentrale Datenbank übernommen. Die
Einbeziehung der Landkreise erfolgt gruppenweise gemäß der Zuordnung zu einem
Umweltfachbereich bzw. Regierungspräsidium. Nach Übertragung der Daten in die zentrale
Datenbank sind alle mit dem Sächsischen Altlastenkataster verbundenen Aufgaben einer
Behörde mit der Version
SALKA 7
auszuführen. Das LfUG veranstaltet im Zuge der
Einführung von
SALKA 7
Schulungen zur Funktionsweise und in der Bedienung des
Programms. Das System verfügt außerdem über eine umfangreiche Online-Hilfe, die noch
mit einer fachbezogenen Anleitung ergänzt werden soll.
Die etappenweise Datenübernahme ist für das zweite Halbjahr 2007 vorgesehen mit einer
vollständigen Umstellung auf
SALKA 7
zum Ende des laufenden Jahres.
Klaus Duscher, LfUG
Ulrich Walter, CC Computersysteme und Kommunikationstechnik GmbH, Dresden
34

image
image
5. Überwachung von NSO-Heterocyclen
an Teeröl-kontaminierten Standorten
Im Grundwasser ehemaliger Gaswerke, Kokereien, Russfabriken
und Imprägnierwerke kommen neben Schadstoffen wie PAK,
BTEX und Phenolen auch so genannte NSO-Heterocyclen vor, die im Teeröl einen Anteil
von bis zu 15 % besitzen. Aufgrund ihrer im Vergleich zu den PAK erhöhten Polarität
machen sie in der wasserlöslichen Fraktion sogar bis zu 40 % aus und bilden häufig
vergleichsweise lange Schadstofffahnen an kontaminierten Standorten aus. Trotz ihrer teils
schlechten biologischen Abbaubarkeit sowie ihres teils starken humantoxikologischen
Potentials wird diese Schadstoffgruppe bislang nicht obligatorisch überwacht, obwohl die
Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) eine Berücksichtigung zur
Beurteilung des Wirkungspfads Boden-Grundwasser im Einzelfall fordert (vgl. Anhang 2,
BBodSchV). Dabei war bislang unklar, welche Verbindungen innerhalb dieser umfangreichen
Stoffgruppe als Leitsubstanzen dienen können.
Innerhalb des BMBF-Förderschwerpunkts KORA (Kontrollierter natürlicher Rückhalt und
Abbau von Schadstoffen bei der Sanierung kontaminierter Grundwässer und Böden) wurden
mehrere kontaminierte Standorte hinsichtlich des Vorkommens der NSO-Heterocyclen
untersucht und Methoden zu deren analytischen Nachweis entwickelt. Zusätzlich wurden das
Abbauverhalten und die Toxizität einzelner Verbindungen bestimmt. Anhand der ermittelten
Daten zur Mobilität, biologischen Abbaubarkeit, Toxizität und zum Vorkommen in Teeröl-
kontaminiertem Grundwasser sowie weiterer Daten aus der Literatur wurden
Prioritärsubstanzen ermittelt, die – vergleichbar mit den 16 PAK nach US EPA – im Regelfall
an Teeröl-kontaminierten Standorten überwacht werden sollten. Die Ableitung von
Geringfügigkeitsschwellenwerten für diese neuen Substanzen ist bisher nicht erfolgt.
Tab. 1:
Liste der zu überwachenden NSO-heterocyclischen Prioritärsubstanzen (bei
Stoffgruppen ist das jeweilige Referenzisomer in Klammern angegeben)
35

image
Tab. 1 (Forts.):
Liste der zu überwachenden NSO-heterocyclischen Prioritärsubstanzen
(bei Stoffgruppen ist das jeweilige Referenzisomer in Klammern
angegeben)
Danksagung
Dieses Projekt wird im Rahmen des Förderschwerpunktes „KORA“ vom Bundesministerium
für Bildung und Forschung gefördert, Förderkennzeichen: 02WN0355. Wir danken den
Projektpartnern der RWTH Aachen, Eawag Dübendorf, TU Dresden, Universität Tübingen,
Universität Lüneburg, TZW Karlsruhe für die gute Zusammenarbeit und Diskussion.
Jens Blotevogel, Arcadis GmbH Darmstadt
Peter Börke, LfUG
36

image
6. Auswertung von Mineralöl-
Gaschromatogrammen (Hessen)
Das vorliegende Material des Hessischen Landesamtes für Umwelt und Geologie (HLUG)
soll Anwendern (Behörden, Ingenieurbüros, Laboren) Hilfestellungen für die qualitative
Auswertung von typischen Gaschromatogrammen bei der Beurteilung von Mineralölschäden
geben. Anlass war die Umstellung der Analytik für Mineralölkohlenwasserstoffe (MKW) von
dem H18- Verfahren (DIN 38409, Teil 18) auf die Gaschromatographie, auf Grund des
Anwendungsverbotes vollhalogenierter Frigene.
Inhaltlich setzt sich das Material aus folgenden Gliederungspunkten zusammen:
1. Einleitung
2. Grundlagen für die Auswertung von MKW-Gaschromat
Fritzsch
ogrammen
2.1 Mineralölkohlenwasserstoffe
2.2 GC-Bedingungen
2.3 Erläuterung ausgewählter MKW-Gaschromatogramme
3. Sammlung von MKW-Gaschromatogrammen
3.1 MKW-Standards
3.2 Originalproben verschiedener Mineralölprodukte
3.3 Originalproben von Biodiesel, biogenen Ölen und Fetten
3.4 sonstige Proben
Literatur
Anhang A - Grundlagen der Gaschromatographie
Anhang B – MKW-Analyseverfahren
Allgemeines
Wasseranalytik
Boden- und Abfallanalytik
Vergleich der GC-Methoden mit den IR- Methoden
Anhang C – Fehlerquellen bei MKW-GC-Analysen
Bei der Erläuterung ausgewählter Gaschromatogramme im Punkt 2.3 geht man von 2 MKW-
Standard-Gaschromatogrammen aus, einem Diesel-Schmieröl-Standard und einer n-Alkan-
Testmischung und den Chromatogrammen je einer realen Wasser- und Bodenprobe.
Die Sammlung von MKW-Gaschromatogrammen im Punkt 3 umfasst 33 Chromatogramme
von MKW-Standards (auch unterschiedlicher Labore) über verschiedene Benzine bis Altöl
und Biodiesel.
Nachfolgend ist auszugsweise ein Beispiel eines Gaschromatogramms zu sehen (Abbildung
6). Das Chromatogramm zeigt eine Bodenprobe von einem Raffineriestandort. Zu erkennen
ist ein „Buckel“ von RT (Retentionszeit) = 3,5 bis 15 Minuten. Dieser deutet auf eine Vielzahl
mittelflüchtiger MKW hin, vor allem auf iso-Alkane und Cycloalkane (Siedebereich ca. 170 °C
bis 470 °C). Die schmalen Peaks sind iso-Alkane und Alkylaromaten. Die höchsten Peaks
bei RT = 7,6 und 7,7 Minuten sind die isoprenoiden iso-Alkane Pristan und Phytan. Die RT
von Pristan ist etwas größer als die des n-Alkans C
17
, die RT von Phytan etwas größer als
die des n-Alkans C
18
(siehe weiteres hochaufgelöstes Chromatogramm). Die bei Original-
Dieselproben deutlich sichtbaren n-Alkane sind bereits abgebaut und nicht mehr erkennbar.
Im Unterschied zum Diesel-Schmierölstandard, sind die schlanken auffälligen Peaks kein
37

image
Hinweis auf n-Alkane, da kein gleichmäßiges Muster erkennbar ist. In Abb. 6 stammen die
Peaks von iso-Alkanen, das Peakmuster ist typisch für mikrobiell abgebauten Diesel.
Prinzipiell können ungleichmäßige Peakmuster auf PAK hindeuten sowie deren alkylierte
Derivate.
Das Material ist unter der folgenden Adresse des HLUG für 7,50 Euro bestellbar.
http://www.hlug.de/medien/altlasten/untersaltlast.htm
Zusammenfassung durch Antje Sohr, LfUG
38

image
7. Ergebnisse der
Bodenluftuntersuchungen aus dem
Werkvertrag „Quantifizierung der
Phänomenstreuung bei
Bodenluftuntersuchungen“
Das Gesamtvorhaben erstreckte sich über den Zeitraum von Oktober 2004 bis Oktober 2005
und wurde im Auftrag des LfUG durch die Firma G.M.U. (Gesellschaft für Messtechnik und
Umweltschutz mbH) Dresden realisiert. In der letzten Ausgabe von Grundwasser-Altlasten-
Aktuell sind Ziel und Umfang der Untersuchungen bereits erläutert worden, so dass hier nur
noch kurz darauf eingegangen wird. Im vorliegenden Beitrag sollen insbesondere die
Ergebnisse vorgestellt werden. Der Gesamtbericht kann bei Bedarf über das LfUG
abgefordert werden.
Ziel der Untersuchungen war es, einen Beitrag zur besseren Vergleichbarkeit von
Bodenluftuntersuchungen zu leisten, indem insbesondere die Phänomenstreuungen näher
quantifiziert werden. Für Phänomenstreuungen sind alle substanz-, standort- und
zeitabhängigen Einflussfaktoren verantwortlich, die das Messergebnis beeinflussen und
unabhängig vom Messverfahren sind. Phänomenstreuung und Messverfahrensstreuung
ergeben dann die gesamte Schwankungsbreite der Messergebnisse. Zur Quantifizierung der
Phänomenstreuung wurde jede Messstelle über 1 Jahr beprobt und die meteorologischen
Daten dazu aufgenommen. Zur Minierung der Messverfahrensstreuung wurde nur
ein
Messverfahren angewendet und durch Doppelmessungen quantifiziert.
An 3 Standorten mit Lösemittelkontaminationen (LHKW) erfolgte nach Vorsondierungen der
Ausbau von insgesamt 7 Bodenluftmessstellen, die 14-tägig beprobt wurden. Durch die
Messstellenauswahl werden niedrige, mittlere und hohe Kontaminationsbereiche
repräsentiert. Der Messstellenausbau erfolgte jeweils 2m tief, mit 3/4 “-Stahlrohren (oberer
Meter Vollrohr, unterer Meter Filterrohr) und Kies- bzw. Tonhinterfüllung. Die Pegelrohre
wurden mit einer verschraubbaren Abschlusskappe versehen. Als Messverfahren kam die
Bodenluftabsaugung über ein Aktivkohlesorptionsröhrchen (bei Einhaltung von nahezu
Gleichgewichtsbedingungen) - nach Handlungsempfehlung zur „Entnahme von
Bodenluftproben“ von Baden-Württemberg- zum Einsatz. Anschließend erfolgte eine Analyse
auf LHKW mittels GC-ECD im Labor „Chemisches Labor Dr. Vogt“.
Ergebnisse
Die Messwerte selbst weisen einen stark ausgeprägten Jahresgang auf (siehe Abbildung 1).
Die Bodenluftwerte scheinen zeitverzögert der Außentemperatur zu folgen. In der kalten
Jahreszeit kommt es also zu geringeren Bodenluftkonzentrationen und in der warmen
Jahreszeit zu höheren Bodenluftkonzentrationen. Eine direkte Beeinflussung der
Bodenluftkonzentration durch die Außenlufttemperatur während der Messung erscheint
unwahrscheinlich, da das Aktivkohleröhrchen direkt am Bohrlochtiefsten beaufschlagt wird
und die Messung nur kurze Zeit beansprucht. Möglicherweise kommt es zu einer
Beeinflussung durch die Bodenfeuchte. Eine Korrelation zu Niederschlagsdaten und
Luftdruck konnte nicht nachgewiesen werden.
39

Bodenluftkonzentrationsverlauf Trichlorethen (Tri) in BP D2
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
01.08.2004 20.09.2004 09.11.2004 29.12.2004 17.02.2005 08.04.2005 28.05.2005 17.07.2005 05.09.2005 25.10.2005
-10
mg/m³
-5
0
5
10
15
20
25
°C
Tri X
Tri Y
Temperatur
Abbildung 1: Trichlorethenkonzentrationen in der Bodenluft der Messstelle BP02 über einen
Jahresgang
Die folgende Ergebnisübersicht in der Tabelle 1 zeigt die Streuung der Messwerte (Ui) an
den einzelnen Messstellen i auf Grundlage statistischer Auswertungen.
Tetrachlorethen (Per)
BP D1 BP D2
BP L3
BP L4
BP L5
BP B6
BP B7
y
i
0,07 6,45 1480,45 202,30 548,9027,19 15584,35
σ
i
0,05 5,94 500,75 68,41 113,7414,50 6183,46
n 21 19 21 20 21 10 10
t
n,α
2,081 2,095 2,081 2,086 2,081 2,228 2,228
U
i
0,02 2,86 227,40 31,91 51,6510,22 4356,59
z 10 8 11 10 11 3 6
(X
i
-Y
i
)² 0,01 18,8 1619188,83 27588,92 36411,91 194,91 23885268,24
σ
iD
0,02 3,31 271,29 37,14 40,68 5,70 1,410,83
t
2z,α
2,086 2,122 2,076 2,086 2,076 2,447 2,189
U
M
0,04 7,02 563,20 77,48 84,4613,95 3088,31
40

Trichlorethen (Tri)
BP D1
BP D2
BP L3
BP L4
BP L5
BP B6
BP B7
y
i
0,64 2,47 17,38 1,86 6,17 0,32 84,11
σ
i
0,45 2,29 5,22 0,89 1,81 0,14 25,30
n 21 19 21 20 21 10 10
t
n,α
2,081 2,095 2,081 2,086 2,081 2,228 2,228
U
i
0,20 1,10 2,37 0,42 0,82 0,10 17,82
z 10 8 11 10 11 3 6
(X
i
-Y
i
)² 0,42 2,17 71,62 2,48 8,52 0,12 322,02
σ
iD
0,14 0,37 1,80 0,35 0,62 0,14 5,18
t
2z,α
2,086 2,122 2,076 2,086 2,076 2,447 2,189
±U
M
0,29 0,79 3,75 0,73 1,29 0,34 11,34
σ
i
- Standardabweichung der Messstelle i
n
- Anzahl der Messungen
t
n,α
- Studentfaktor für die geforderte statistische Sicherheit α =95% und die Anzahl der
Messungen n
U
i
- Ergebnisstreuung je Messstelle i
z
- Anzahl der Doppelbestimmungen
(X-Y)
- Konzentrationsdifferenz innerhalb einer Doppelbestimmung
σ
iD
- Standardabweichung der Messstellen i mit Doppelbestimmungen
t
2z,α
- Studentfaktor für die geforderte statistische Sicherheit α =95% und die Anzahl
der Doppelmessungen z
U
M
- Streuung je Messstelle aus Messverfahren
Die (Gesamt)Ergebnisstreuung je Messstelle U
i
kann über die Formel (1) berechnet werden.
Sie setzt sich aus der Phänomenstreuung und der verbleibenden Messverfahrensstreuung
des eingesetzten Messverfahrens zusammen. U
iM
quantifiziert ansatzweise die
Messverfahrensstreuung durch Doppelmessungen, siehe Gleichung (2). Unter
Doppelmessungen sind 2 aufeinander folgende Messungen (im Abstand von ca. 1,5 Stunden
Wartezeit) zu verstehen, bei denen man annimmt, dass jeweils Gleichgewichtsbedingungen
herrschen und somit das Messobjekt gleich ist.
2
1
(
)
1
1
=
=
=
n
k
ik
k
n
i
n
i
X
X
nn
t
n
t
U
α
σ
α
(1)
2
1
2,
2,
(
)
2
1
=
=
z
h
iM
z
iD
z
X
ih
Y
ih
z
U
t
t
α
α
σ
(2)
Insgesamt liegt die (Gesamt)Ergebnisstreuung Ui in der Größenordnung von 30% des
Mittelwertes der Messwerte. Berücksichtigt man, dass hierin eine jahreszeitlich bedingte
systematische Schwankung enthalten ist, stellt dies eine durchaus akzeptable
Ergebnisunsicherheit dar. Für niedrigere Messwerte in der Nähe der Nachweisgrenze ist
diese Unsicherheit erwartungsgemäß etwas höher, aber gemessen an den Anforderungen
an die Bodenluftuntersuchungen insgesamt immer noch akzeptabel.
41

Auffallend sind die unerwartet hohen Streuungen bei den Doppelbestimmungen, die die
Messverfahrensstreuung nachweisen sollen. Aus der Tabelle 1 geht hervor, dass bei den
Standardabweichungen
σ
iD
deutlich kleiner als
σ
i
ist. Auch wenn
σ
iD
und
σ
i
nicht direkt
vergleichbar sind, kann man in erster Näherung davon ausgehen, dass die
messverfahrensbedingte Unsicherheit in der Größenordnung von 1/3 zu der
Gesamtergebnisunsicherheit beiträgt. Die Hauptursache der hohen Streuung liegt
wahrscheinlich im Laborbereich (insbesondere Probenvorbereitung). Offensichtlich macht
insbesondere bei geringen Bodenluftkonzentrationen der analytische Nachweis im
Alltagsbetrieb erhebliche Schwierigkeiten. Aber auch bei Probentransport und Probennahme
können Schwankungen trotz gleicher Entnahmemethode und gleichem Probennehmer nicht
ganz ausgeschlossen werden.
Bei der Durchführung des Vorhabens wurde ganz bewusst auf die heute üblichen
Routineprozeduren Wert gelegt. Dies gilt sowohl für die Bodenluftentnahme als auch für das
Proben-Handling und den analytischen Nachweis im Labor. Die Proben wurden über die
üblichen Transportwege einem akkreditierten chemischen Untersuchungslabor übergeben,
ohne speziellen Hinweis, dass es sich um Wiederholungsmessungen aus einem F+E-
Vorhaben handelt. Sie sind damit typisch für den heutigen Stand der Messtechnik bei der
Bodenluftmessung unter den standardisierten Bedingungen der Handlungsempfehlung
Baden-Württemberg. Die Abweichungen für Doppelbestimmungen mit unterschiedlichen
Entnahmeprozeduren und unterschiedlichem Proben-Handling (z. B. Entnahme in
Headspace-Gläschen) dürften noch erheblich größer sein.
Ein Folgeprojekt (Laufzeit Juni 2006 bis August 2007) soll insbesondere folgende
Fragestellungen klären:
Gibt es eine direkte Korrelation der Bodenluftkonzentration zur Bodenfeuchte?
Wie groß ist die Messverfahrensstreuung bei 2 verschiedenen Entnahmeverfahren?
Wie groß ist die Messverfahrensstreuung bei 2 verschiedenen Laboren?
Gibt es einen Temperatureinfluss insbesondere in der kalten Jahreszeit durch Öffnen der
Messstelle bei der Probennahme?
Die Ergebnisse des Folgeprojektes können in der nächsten Ausgabe von Grundwasser-
Altlasten-Aktuell vorgestellt werden.
Antje Sohr, LfUG
42

image
8. Praktikums- und Diplomarbeiten zur
Untersuchung der Schwermetall- und
Arsensituation der Freiberger Mulde
Im Rahmen einer Praktikumsarbeit /1/ 2003 und einer Diplomarbeit /2/ 2007 wurden Daten
zu Schwermetallen und Arsen in der Freiberger Mulde zusammengetragen, eigene
Untersuchungen durchgeführt und vergleichende Betrachtungen angestellt. Eine Betreuung
erfolgte durch das Regierungspräsidium Chemnitz (Umweltfachbereich). Die Arbeit /1/
bezieht sich insbesondere auf den Abschnitt Muldenhütten – Obergruna und deren zeitliche
Entwicklung. Die Arbeit /2/ ordnet die Belastungen der Freiberger Mulde in das
Muldesystem ein.
Das Freiberger Gebiet ist geogen besonders geprägt und somit durch erhöhte natürliche
Hintergrundwerte, insbesondere bei Schwermetallen und Arsen gekennzeichnet. Durch die
intensive Bergbautätigkeit und die entsprechende Verarbeitungsindustrie kommen außerdem
diffuse und punktuelle anthropogene Belastungsanteile dazu. Für eine
Gefährdungsabschätzung ist der nutzungsbezogene Schutzanspruch zu beachten. Insofern
stellen die Arbeiten einen Baustein bei der Beschreibung der Situation dar, der durch weitere
ergänzt werden muss
.
Schwermetall- und Arsenbelastungssituation der Freiberger Mulde
im Abschnitt Muldenhütten-Obergruna, Praktikumsarbeit /1/
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollten Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen
der Entwicklung des Belastungszustandes der Freiberger Mulde im Abschnitt zwischen
Muldenhütten und Obergruna und den Einflüssen des Altbergbaues und der
Sanierungstätigkeit im Altlastenprojekt SAXONIA gewonnen werden. Dazu wurden die
Ergebnisse vorangegangener Untersuchungen im Zeitraum von 1994 bis 2002 gesichtet,
zusammengestellt und ausgewertet. Weiterhin wird ausgehend vom aktuellen Zustand der
Freiberger Mulde die Beschaffenheitsentwicklung bis zum vorläufigen Ende des
Altlastenprojektes SAXONIA in den Jahren 2007 / 2008 abgeschätzt.
Die Ergebnisse sollen Grundlage in der altlasten- und wasserrechtlichen
Vollzugsvorbereitung durch das RP Chemnitz sein. Der gesamte Praktikumsbericht steht
unter der Internetadresse
www.umwelt.sachsen.de/lfug
siehe Fachinformationssystem
Altlasten→Aktuell.
Folgende Gliederungspunkte enthält der Praktikumsbericht
1. Einleitung
2. Beschreibung des Untersuchungsgebietes
3. Altlastenprojekt SAXONIA
4. Sanierungsphase 1994-2003
5. Prognose der Entwicklung bis 2008
6. Bewertung des Altlastenprojektes SAXONIA
7. Überregionale Auswirkungen des Zustandes der Freiberger Mulde
8. Zusammenfassung
Ausschnittsweise werden hier drei Punkte zitiert.
43

Altlastensituation vor Sanierungsbeginn (aus Punkt 3)
Der Freiberger Raum weist auf Grund seiner geologischen Gegebenheiten naturbedingt
erhöhte Bodenbelastungen auf. Grund dafür sind die zahlreichen, z. T. bis an die
Erdoberfläche reichenden Erzgänge. Durch Verwitterungsprozesse werden Schwermetalle
und Arsen in den Boden eingetragen. Zusätzlich werden lösliche Verbindungen durch
Sickerwasser ausgewaschen und können an anderen Stellen wieder abgelagert werden.
Standort Muldenhütten
An diesem Standort befanden sich seit Beginn des 14. Jahrhunderts Hüttenbetriebe, in
denen zunächst nur Silber, Gold und Blei gewonnen wurde. Ab 19. Jahrhundert erfolgte der
weitere Ausbau:
Errichtung einer Schwefelsäurefabrik (1856)
Errichtung und Betrieb der Zinkhütte (1857 bis 1910)
Inbetriebnahme von Rauchgaskanal und Esse (1859)
Errichtung und Betrieb der Arsenhütte (1862 bis 1991)
Inbetriebnahme eines Bleischachtofens zur Verhüttung von Bleierzen (1926), danach
Verhüttung von Akku-Schrot und Altblei (ab 1970)
Gewinnung von Spurenmetallen, Arsenverbindungen und Germanium sowie
Züchtung von Einkristallen
Errichtung der neuen Bleihütte zur Verarbeitung von Akku-Schrott (1985)
Das Industriegelände Muldenhütten verfügte über ein Kanalsystem, das die anfallenden
Produktions- und Sozialabwässer sowie das Niederschlagswasser der betrieblichen
Abwasserbehandlungsanlage zugeführt hat. Daneben existieren am Standort noch weitere
Entwässerungssysteme mit separater Abwasserbehandlung und Altdrainagen, die direkt in
die Freiberger Mulde entwässern.
Für den Standort Muldenhütten fasst man allgemein folgende Belastungen und Gefahren
zusammen:
-
Verfrachtung kontaminierter Schwermetallstäube
-
Austrag von Schadstoffen über Sickerwasserpfade
-
Standsicherheitsprobleme an den Haldenböschungen radiologische Belastungen von
Abfallprodukten der Zinnherstellung
Hütte Freiberg
Die Hütte Freiberg wurde 1959 in Betrieb genommen und 1990 stillgelegt. Während dieser
Zeit befanden sich folgende Produktionsanlagen auf dem Gelände:
Schwefelsäureproduktion
Zinkproduktion
Cadmiumproduktion
Styrolphosphonsäureproduktion (SPS – Produktion) und
Zinnproduktion.
Die zink- und schwefelsäurehaltigen Abwässer wurden in einer Neutralisationsanlage mit
Kalk behandelt. Anschließend wurde das behandelte Abwasser in den Vorfluter, den
Hüttenbach, abgegeben und die Schlämme in das Absetzbecken geleitet.
Aus dem Gelände der Hütte Freiberg gelangten jährlich 0,45t Cadmium und 660t Chlorid
über den Hüttenbach in die Freiberger Mulde.
Zusammenfassend konnte für den Bereich der Hütte Freiberg eine nahezu flächendeckende
Kontamination des Bodens mit Arsen, Blei und z. T. mit Cadmium und Kupfer festgestellt
werden.
Standort Halsbrücke
Zu diesem Standort gehören drei räumlich voneinander getrennte Betriebsteile:
Betriebsteil I und Feinhütte Muldenhütten (Hüttenkomplex)
Betriebsteil II – Grube Beihilfe
Betriebsteil III – Edelmetallgewinnung (seit 1986)
44

Bereits ab dem Jahr 1612 wurde in der Hütte Gold und Silber gewonnen, ab 1663 noch Blei.
Nach dem Produktionsstillstand zum Ende des zweiten Weltkrieges wurde die Produktion
erneut wieder aufgenommen (Blei, Wismut, Nickelsulfat, Schwefelsäure, Silber, Gold, Platin
und Kupfervitriol). Neben der Hüttenindustrie siedelten sich auch Verarbeitungsbetriebe an.
Auf dem Gelände des Betriebsteiles II wurde von 1850 bis 1912 sowie von 1937 bis 1968
Bergbau betrieben. Die Rückstände der Flotationsprozesse wurden auf die Spülhalde
verspült, Gesteine auf die Bergehalde verkippt. Weiterhin wurden auf dem Haldengelände
Öl-, Farb- und Lösemittellager sowie zusätzlich eine Schaltstückproduktion betrieben.
Anfallende Abwässer der Betriebsteile I und II wurden direkt in die Mulde abgeleitet.
Auswirkungen der Sanierung auf den biologischen Zustand der Freiberger Mulde (aus
Punkt 4)
Als Mittelgebirgsfluss ist die Freiberger Mulde Lebensraum für eine typische
Fließgewässerlebensgemeinschaft. Wasserorganismen, welche in ihrer Umgebung dauernd
und über längere Zeit den Wasserinhaltsstoffen als Summe ausgesetzt sind, eignen sich gut
als Indikatoren für den Belastungsgrad des Flusswassers. Sie können Hinweis geben, an
welchen Flussabschnitten sich die Schadstoffgehalte, z. B. durch diffuse Einleitungen,
erhöhen. Es wurden die Wassermoose und Wasserhahnenfuß auf Schwermetallrückstände
untersucht, aber auch Makrozoobenthos sowie der Fischbestand und Schwermetall-
rückstände im Fischgewebe.
Wassermoose
: Einfluss der Bergbaualtlasten liegt vor. Blei, Cadmium und Mangan
nehmen ab Muldenhütten zu. Zink, Arsen, Kupfer und Nickel wurden ebenfalls
gefunden.
Wasserhahnenfuß
: Hier konnten keine ausreichenden Aussagen getroffen werden,
da nur in den oberen Abschnitten der Freiberger Mulde ausreichend Pflanzenmaterial
gefunden wurde, weiter flussabwärts nur sporadisch. Die Absolutgehalte dieser
Proben liegen in den meisten Fällen deutlich unter denen der Moose. Das weist auf
einen unterschiedlichen Mechanismus der Schadstoffakkumulation bei niederen und
höheren Pflanzen hin. Arsen, Cadmium, Kupfer, Mangan, Nickel, Thallium und Zink
erreichen ihren höchsten Wert nach dem Zutritt vom Roten Graben zur Mulde.
Makrozoobenthos
: Hier handelt es sich um wirbellose, den Gewässergrund
besiedelnde Tiere, die ein wichtiges Kriterium zur Beurteilung des biologischen
Zustandes eines Gewässers sind. Sie bilden die Nahrungsgrundlage für die Fische.
Untersuchungen der UBG ergaben, dass eine streckenweise Verarmung der
Wirbellosenfauna im Verlauf der Freiberger Mulde zu verzeichnen war. Ein Grund
hierfür ist der Gehalt an Schadstoffen.
Bestand und Schwermetallrückstände in Fischen
: Für die Auswertung wurde nur eine
Fischart herangezogen, die Bachforelle, um eine Vergleichbarkeit der Werte zu
erhalten. Verschiedene Fischarten sind unterschiedlich empfindlich gegenüber
Metallen bzw. diese akkumulieren nicht in gleichem Maß. Ausgewertet wurden die
Schwermetallgehalte in der Leber der Fische, da hier die Akkumulation höher und
damit deutlichere Unterschiede sichtbar sind. Blei spielt aus fischtoxikologischer Sicht
in der Mulde eher eine untergeordnete Rolle, dagegen sind die Gehalte an Cadmium,
Zink, Kupfer recht beachtlich. Die gefundenen Arsengehalte sind nach
toxikologischen Kriterien als unkritisch anzusehen, da Arsen eine relativ geringe
biologische Halbwertszeit hat und somit wird Arsen vergleichsweise schnell wieder
ausgeschieden.
Eigene Untersuchungen (aus Punkt 4)
Um vorhandenes Datenmaterial zu sichten und offene Fragestellungen zu klären, wurden
zusätzliche Untersuchungen an der Freiberger Mulde und ihren Zuflüssen durch den
Umweltfachbereich (UFB) Chemnitz durchgeführt. Diese umfassten:
Biologische Zustandserfassung an mehreren Standorten
45

Expositionsversuche mit Moosen an ausgewählten Flussabschnitten
Probenahme zur Klärung der Herkunft, Zusammensetzung und Wirkung zufließender
Wässer
Bewertung des Altlastenprojektes SAXONIA (aus Punkt 6)
Im Sinne ihrer Konzeption, also die Schadstoffemissionen von Altstandorten bzw. –
Ablagerungen zu unterbinden, sind die gewählten Sanierungsmaßnahmen als sinnvoll und
funktionsfähig einzuschätzen. Durch das Aufbringen von Abdeck- und Dichtungsschichten
sowie die Böschungssicherung wird die Auswaschung von Schadstoffen durch Sicker- und
Grundwässer wirkungsvoll unterbunden. Eine Verbesserung des Zustandes der
Oberflächenwässer ist eine langfristige Folge der Sanierungsmaßnahmen, da durch diese
der „Schadstoffnachschub“ unterbrochen worden ist.
Ausschnitte aus der Zusammenfassung (aus Punkt 8)
Unter anderem konnten folgende Erkenntnisse gewonnen werden:
1. Von den Anlagen des Altbergbaues im Freiberger Raum geht eine latente, anthropogen
bedingte Gefährdung durch Schwermetalle und Arsen aus. Diese resultiert hauptsächlich
aus der Akkumulation von Schadstoffen im Boden, die während der Betriebszeit bzw.
nach der Stilllegung von Bergwerken und Verarbeitungsbetrieben emittiert wurden.
2. In den Gruben- und Stollensystemen finden spezifische geochemische Reaktionen statt,
die zur Akkumulation bzw. Remobilisierung von Schadstoffen in den Stolln führen. Über
die Grubenwässer gelangen z. T. erhebliche Stofffrachten in die Vorfluter. Die
Auswirkungen dieser Einleitungen auf die chemische und biologische Beschaffenheit der
Oberflächengewässer sind stellenweise noch nach längeren Fließstrecken nachweisbar.
Somit können die Grubenbaue als spezifische Schadstoffsenke bzw. –quelle bezeichnet
werden.
3. Durch die Sanierung von Altstandorten und Altablagerungen werden die Emissionspfade
von diesen Schadstoffquellen unterbrochen. Eine Gefährdungsreduzierung für die
Schutzgüter wird dadurch allerdings nur langfristig erreicht, da bereits vor der Sanierung
emittierte Schadstoffe nur sukzessive verfrachtet werden. Aus technischer Sicht können
diese Prozesse wirtschaftlich weder beschleunigt noch unterbunden werden.
Dem Bedarf zur Ermittlung der Vorbelastung im Münzbach oberhalb von Freiberg wurde ab
2004 mit der Errichtung von Beschaffenheitsmessstellen durch das LfUG (Beauftragung der
UBG) Rechnung getragen.
/1/
KUNAU JAN; Praktikumsarbeit (2003): Die Schwermetallbelastung der Freiberger Mulde im
Abschnitt Muldenhütten – Obergruna unter Bezugnahme auf das Altlastenprojekt SAXONIA;
RP Chemnitz, UFB
46

Schwermetall- und Arsenbelastung der Freiberger und der
Vereinigten Mulde von 2000-2004 - Diplomarbeit /2/
Die vorrangige Zielsetzung dieser Arbeit bestand darin, die überregionale Bedeutung der
Einträge aus dem Freiberger Bergbaurevier für das Muldesystem aufzuzeigen und in
quantitativer Hinsicht zu bewerten. Daher wurden neben Arsen die Schwermetalle Blei,
Cadmium, Zink und Kupfer, die in diesem Bergbaugebiet die Hauptbelastungselemente
darstellen, für die Auswertungen ausgewählt. Neben einer Beschreibung des
Belastungszustandes unter räumlichen und zeitlichen Aspekten anhand von
Konzentrationsmesswerten soll vor allem die Quellen- und Senkensituation im
Flusslängsverlauf durch die Berechnung von Stofffrachten dargestellt werden. Die Zwickauer
Mulde sowie die bedeutendsten Nebenflüsse der Freiberger Mulde (Bobritzsch, Striegis und
Zschopau) sollen dabei als Punktquellen berücksichtigt werden.
Folgende Gliederungspunkte enthält die Diplomarbeit:
1. Einleitung
2. Theoretische Grundlagen
3. Untersuchungsgebiet
4. Datengrundlage
5. Methodik
6. Ergebnisse
7. Diskussion
8. Zusammenfassung
9. Literaturverzeichnis
Ausschnittsweise wird hier die Zusammenfassung zitiert.
Zusammenfassung und Fazit
Das Flusssystem der Mulde stellt das Hauptentwässerungssystem des Erzgebirges nach
Norden dar. Das Einzugsgebiet gliedert sich im Süden in die Teilsysteme der Freiberger
Mulde und der Zwickauer Mulde. Mit deren Zusammenfluss entsteht die Vereinigte Mulde,
die bei Dessau in die Elbe mündet.
.
In der vorliegenden Arbeit wurde die Belastung der Freiberger und der Vereinigten Mulde mit
den Schwermetallen Blei, Cadmium, Zink und Kupfer sowie mit Arsen im Zeitraum von 2000
bis 2004 untersucht. Dazu wurden Konzentrationsmesswerte und Abflussdaten von
ausgewählten Beschaffenheitsmessstellen und hydrologischen Pegeln der
Landesmessnetze Oberflächenwasserbeschaffenheit und Wassermenge der Bundesländer
Sachsen und Sachsen-Anhalt verwendet. Die vorrangige Zielsetzung bestand darin, durch
die Beschreibung der Quellen- und Senkensituation im Flusslängsverlauf die überregionale
Bedeutung der Einträge aus dem Freiberger Bergbaurevier für das Muldesystem −
insbesondere auch in Relation zu den Belastungsbeiträgen der größten Nebenflüsse der
Freiberger Mulde (Bobritzsch, Striegis, Zschopau) sowie der Zwickauer Mulde − zu
bewerten. Die genannten Nebenflüsse und die Zwickauer Mulde wurden daher als
Punktquellen berücksichtigt. Die Konzentrationsmesswerte (Gesamt-/Gelöstkonzentrationen)
wurden im Hinblick auf Besonderheiten im zeitlichen Verlauf sowie räumliche Veränderungen
im Flusslängsverlauf ausgewertet. Die Untersuchung der zeitlichen Entwicklung der
Belastung erfolgte anhand der Daten (Gesamtkonzentrationen, Gehalte in
schwebstoffbürtigen Sedimenten) von zwei automatischen Messstationen an der Vereinigten
Mulde. Für eine Beurteilung des Gefährdungspotenzials für unterschiedliche Schutzgüter
bzw. Nutzungsarten wurden die Zielvorgaben der IKSE (Internationale Kommission zum
Schutz der Elbe, 1998) herangezogen. Zur quantitativen Beschreibung der Quellen- und
Senkensituation waren unter Berücksichtigung der Abflussdaten die Schwermetall- und
Arsenfrachten zu ermitteln. Dazu wurde zunächst am Beispiel einer Messstelle ein Vergleich
verschiedener Frachtberechnungsmethoden durchgeführt. Mit einem ausgewählten
47

Verfahren wurden die Stofffrachten für alle Messstellen berechnet und über den
Flusslängsverlauf ausgewertet.
Die Ergebnisse dieser Arbeit belegen, dass die Belastung der Freiberger Mulde mit den
untersuchten Schwermetallen und Arsen maßgeblich durch die Einträge aus dem Freiberger
Bergbaurevier bestimmt wird. Bei Cadmium und Zink dominieren die Einträge aus diesem
Gebiet die Belastungssituation im weiteren Verlauf der Freiberger Mulde. Bei Blei, Kupfer
und Arsen liefert die Zschopau zusätzlich erhebliche Frachtbeiträge. Die Frachten, die über
die Bobritzsch und die Striegis in die Freiberger Mulde transportiert werden, sind von
untergeordneter Bedeutung.
Die durchgeführte Bilanzierung der Schwermetall- und Arsenfrachten am Zusammenfluss
von Freiberger und Zwickauer Mulde zeigt, dass die Einträge aus dem Freiberger
Bergbaurevier insbesondere bei Cadmium (58%), aber auch bei Zink (43%) und Blei (45%)
in erheblichem Ausmaß zur Belastung der Vereinigten Mulde beitragen. Für Kupfer und
Arsen werden Frachtanteile von 7% bzw. 13% ermittelt. Bei diesen Elementen überwiegen
die Frachtbeiträge der Zschopau und der Zwickauer Mulde. Für die Vereinigte Mulde
bestätigen die Ergebnisse die herausragende Bedeutung des Muldestausees bei Bitterfeld
als Senke für die untersuchten Schwermetalle und Arsen. Es wird gezeigt, dass die Metalle
entsprechend ihres partikulären Konzentrationsanteils im Stausee zurückgehalten werden.
Im Hinblick auf die Frachtanteile, die im Stausee verbleiben, wurde folgende Reihenfolge
ermittelt: Blei (82%) > Cadmium (70%) > Zink (47%) > Kupfer (35%) > Arsen (25%).
Die Untersuchungen der zeitlichen Entwicklung der Schwermetall- und Arsenbelastung an
zwei automatischen Messstationen in der Vereinigten Mulde (Bad Düben, Dessau) zeigen für
die Gesamtkonzentrationen keine Verminderung der Belastung im Zeitraum von 2000 bis
2004. Bei den Schwermetallgehalten in den schwebstoffbürtigen Sedimenten zeichnet sich
an der Messstation in Bad Düben eine rückläufige Entwicklung ab, während bei Arsen keine
wesentliche Veränderung festzustellen ist.
Die gesamte Diplomarbeit ist auf Anfrage verfügbar bzw. wird auch ins Internet eingestellt.
/2/
VON SEGGERN DÖRTHE (2007); Diplomarbeit: Schwermetall- und Arsenbelastung der
Freiberger und Vereinigten Mulde 2000 bis 2004, RP Chemnitz, UFB
Zusammenfassung durch Antje Sohr und Christina Lausch, LfUG
48

image
9. Materialien zur Altlastenbehandlung -
zwei neue LfUG-Materialienbände
1. Entscheidungshilfe Grundwassersanierung
2. In situ –Verfahren zur Altlastensanierung
Beide Materialienbände sind im Internet veröffentlicht unter:
www.umwelt.sachsen.de/lfug/Fachinformationssystem
→Fachinformationssystem Altlasten
→ Gesetze und Arbeitshilfen → Materialien zur Altlastenbehandlung.
Zu 1.: „Entscheidungshilfe Grundwassersanierung – Effizienz von
pump and treat-Sanierungen“
Die Entscheidungshilfe Grundwassersanierung betrachtet die Eignung und Effizienz von
„pump and treat“ - Sanierungen („P&T“) und gibt dem Anwender Hilfestellung bei der
Planung, der Optimierung oder auch der Beendigung derartiger Sanierungsverfahren. Die
Entscheidungshilfe ist eine fachliche Arbeitshilfe für Gutachter und Behörden innerhalb der
Altlasten-Bearbeitungsphasen „Sanierungsuntersuchung“ und „Sanierung“.
An Altstandorten werden zur Sanierung des Grundwassers meist so genannte Pump- and
Treat- Verfahren (P&T) eingesetzt. Bei P&T – Verfahren wird das kontaminierte
Grundwasser gefördert und in einer oberirdischen Behandlungsanlage (Ex situ) gereinigt. In
der Regel erfolgt dann die Einleitung des gereinigten Wassers in die Kanalisation oder in die
Vorflut.
In der Praxis sind die Laufzeiten derartiger Anlagen oft bedeutend länger als zu Beginn in
der Sanierungsplanung veranschlagt, vor allem weil die geforderten Sanierungszielwerte
(max. tolerierte Schadstoffkonzentrationen) im Grundwasser nicht erreicht werden. Die
langen Laufzeiten verursachen hohe Betriebskosten. In vielen Fällen übersteigen die
Betriebskosten dann die Investitions- und Betriebskosten alternativer In situ –
Sanierungsverfahren, die am einigen Standorten bessere Reinigungsleistungen für mit
geringerem finanziellem Aufwand erreichen können.
Es ist bekannt, dass die Effektivität von P&T - Maßnahmen mit fortschreitender
Sanierungsdauer - bedingt durch die Abnahme der Schadstoffkonzentrationen und damit
erschwerter Transportprozesse - rückläufig ist Der Energiebedarf zur Abreinigung der
Restkonzentration im Untergrund steht in einem zunehmend ungünstigen Verhältnis zum
Nutzen.
Die im Bereich der relativ schnellen, advektiven Grundwasserströmung vorliegenden
Schadstoffe können durch P&T– Sanierungen relativ schnell aus dem Grundwasserleiter
entfernt werden. Im Gegensatz dazu sind jedoch die im hydraulisch kaum aktiven
Feinporenraum vorliegenden Schadstoffanteile mit P&T und bei kontinuierlicher Förderung
nur schlecht zu erreichen. Die dort lokalisierten Schadstoffe müssen erst durch
Diffusionsprozesse in die hydraulisch aktiven Poren- und Grundwasserbereiche übertreten,
um durch P&T erfasst werden zu können. Dadurch ergeben sich sehr lange
Sanierungszeiträume bis zum Erreichen eines Sanierungszielwertes. Das Problem ergibt
sich auch an Standorten, wo Schadstoffe in Phase das Porenwasser verdrängt haben.
Verzögernd wirkt auch die Retardation der Schadstoffe an der Bodenmatrix selbst sowie an
organischen Partikeln und sorptionsfähigen Prezipitaten wie z.B. Eisenhydroxiden.
49

Aus diesen Tatsachen heraus ergeben sich für eine typische P&T- Grundwassersanierung
(mit kontinuierlicher Grundwasser-Förderung) zwei Phasen der Schadstoffentfernung:
1.
(relativ schnelle) Entfernung der bereits im advektiv zugänglichen Porenbereich
des Aquifers vorliegenden Schadstoffanteile
2. Entfernung der durch langfristigen diffusiven (aus Feinporenbereichen) und
desorptiven Schadstoffübertritt in den advektiv zugänglichen Porenbereich des
Aquifers nachgelieferten Schadstoffanteile
advektiv zugängliche Schadstoffe,
meist große Mengenreduzierung
möglich
Abb. 1: Typischer zweiphasiger Konzentrationsverlauf im Zulauf der Behandlungsanlage
während einer P&T- Sanierung
Durch die beschriebenen Prozesse und deren zeitlicher Reihenfolge zeigen Pump & Treat-
Sanierungen in der Praxis meist folgenden typischen Verlauf:
-
„Relativ“ schnelle Reduzierung der Schadstoffkonzentrationen in der ersten Phase
nach Erreichen stabiler Betriebsverhältnisse
-
trotz gleich bleibender Förderraten keine weitere Verbesserung mehr (Eintreten des
„Tailing-Effektes“ der Schadstoffkonzentrationen, steigende spezifische Kosten der
Sanierung) das Sanierungsziel ist oft noch nicht erreicht
-
bei Abbruch der Förderung ggf. Eintreten eines „Rebound-Effektes“ (Wiederanstieg
der Konzentrationen)
Das Konzept des Phasenmodells (Abb. 1) wurde bereits 1985 publiziert und später weiter
entwickelt [US EPA (1996) /(1997)]. An vielen Praxisstandorten mit P&T-Sanierungen hat
sich diese Modellvorstellung des Vorliegens von zwei generellen Phasen des Stofftransports
bestätigt.
Ein wesentliches Anliegen des LfUG-Materialienbandes „Entscheidungshilfe
Grundwassersanierung“ ist die rechtzeitige planerische Berücksichtigung dieser zu
erwartenden zwei Phasen - noch innerhalb der Sanierungsuntersuchung und
Sanierungsplanung. Sanierungsfälle, in denen man unvorbereitet in die ineffiziente Phase
einer P&T- Sanierung eintritt und jahrelang nicht angemessen reagiert, trotz der
Zeit
Diffusions- /
Desorptionsbestimmte Phase
Konzentration
Sanierungsphase 1
P & T effektiv
Sanierungsphase 2
P & T allein nicht mehr sinnvoll
50

inakzeptablen Akkumulation von Betriebs- und anderen Kosten, sollten zur Ausnahme
werden.
Planer und Gutachter müssen bereits in der frühen Planungsphase von P&T- Anlagen,
neben der Erwägung und Prüfung, ob im eine P&T-Anlage überhaupt für den konkreten
Sanierungsfall in Frage kommt, qualifiziert abschätzen, ob (sanierungszielabhängig) und
wann (Kriterien) die P&T- Sanierung nicht mehr als effizient zu betrachten sein wird und
demzufolge ein Eingreifen vorzusehen ist.
Die „Entscheidungshilfe Grundwassersanierung“ liefert dem Anwender dafür
-
fundierte Empfehlungen und detaillierte Prüfkriterien sowohl für die
Konzeptionierungsphase einer P&T- Anlage als auch für die Optimierung oder den
Abbruch bereits im Betrieb befindlicher Anlagen und
-
definiert Mindestanforderungen für die Dokumentation und Begleitung von
Grundwassersanierungen.
Als Datengrundlage für die Erarbeitung der Entscheidungshilfe diente eine detaillierte P&T-
Fallrecherche, welche einen ausgewählten Teil der Fälle der Datenbank GWKON (UBA
(2003) sowie Sanierungsfälle aus der Bearbeitung der Auftragnehmer (ARCADIS / DGC)
umfasst. Die ermittelbaren effizienzrelevanten Falldaten und entscheidungsrelevanten
Verbalbeurteilungen sind zusammenfassend im ersten Teil der Entscheidungshilfe
dargestellt, die Darstellung der Einzelfälle erfolgt im Anlagenteil. Insgesamt waren 62 P&T-
Sanierungsfälle in die Auswertung einbezogen.
Literatur:
U.S. EPA (1997): Design Guidelines for Conventional Pump-and-Treat Systems, EPA
Ground Water Issue, United States Environmental Protection Agency, EPA 540-S-97/504
U.S. EPA (1996): Pump and Treat Ground-Water Remediation – A Guide for Decision
Makers and Practitioners, United States Environmental Protection Agency, EPA 625-R-
95/005
Zu 2. : „In situ –Verfahren zur Altlastensanierung“
Nach dem BBodSchG werden Maßnahmen zur Beseitigung oder Verminderung von
Schadstoffen bei der Sanierung von Altlasten unter dem Begriff Dekontaminations-
maßnahmen zusammengefasst. Es handelt sich um technische Verfahren zur Beseitigung,
Umwandlung oder Verringerung von umweltgefährdenden Stoffen in den Umweltmedien
Boden, Wasser und Bodenluft. Nach dem Ort Ihres Einsatzes unterscheidet man in In situ-
und Ex situ - Verfahren.
Bei Ex situ - Verfahren erfolgt die Behandlung des belasteten Bodens bzw. Grundwassers
außerhalb der natürlichen Lagerungsumgebung. Es ist generell die Entnahme
(Grundwasserförderung bzw. Bodenaushub) des belasteten Substrates erforderlich. Die
Dekontamination erfolgt dann entweder vor Ort (on-site Verfahren) oder in einer zentralen,
vom Anfallort entfernten stationären Anlage (off-site Verfahren).
In situ - Verfahren sind Verfahren, bei denen der Boden bzw. der Grundwasserleiter in seiner
natürlichen Lagerungsumgebung selbst den Reaktionsraum für das Sanierungsverfahren
darstellt. Durch biologische und/oder physikalisch-chemische Prozesse im Boden und
Grundwasser können Stoffe abgebaut, oxidativ zerstört, gezielt mobilisiert, festgelegt oder
abgetrennt werden. In der Regel erfolgt bei diesen Verfahren weder eine Förderung des
kontaminierten Grundwassers noch ein Aushub von kontaminiertem Boden.
51

image
Der Materialienband „In situ - Verfahren zur Altlastensanierung“ ist eine aktuelle und
übersichtliche Darstellung der wesentlichen Verfahren nach dem gegenwärtigen Stand von
Wissenschaft und Technik. Die einzelnen Verfahren werden hierarchisch und logisch
eingeordnet und deren spezifische Eigenschaften detailliert erläutert.
Die Einordnung korrespondiert mit der Struktur der frei im Internet zugänglichen Datenbank
„ATRIUM“ des LfUG, die eine Übersicht über alle gängigen Altlastensanierungs- und
Sicherungsverfahren und deren Eignung für einzelne Schadstoffe und Bodenarten liefert.
(erreichbar über Homepage des LfUG, Menüpunkt „Informationssysteme“ oder innerhalb der
Internetseiten des LfUG- „Fachinformationssystems Altlasten“)
Trotz vieler Vorteile setzen sich In situ - Sanierungsverfahren bisher nur sehr schwer durch.
An Altlastenstandorten die nicht in Forschungsvorhaben eingebunden sind, überwiegen,
oftmals trotz hoher Kosten, nach wie vor Ex situ - Verfahren wie Bodenaustausch oder pump
and treat als Grundwassersanierung. Der Materialienband erörtert daher auch mögliche und
typische Hemmnisse für den Einsatz von In situ - Sanierungsverfahren.
Abb. 2: Schematische Darstellung eines In situ – Grundwassersanierungsverfahrens (In situ
– Strippen, Quelle:
http://www.sanierungsverfahren.de/sanverfahren/insitu2.html)
Der erste Teil des Materialienbandes enthält u.a. kurze Ausführungen zu Vorteilen der In
situ- Sanierungsverfahren (Kosten, Ökobilanz, Technische Durchführbarkeit, Auswirkung-
en auf Betroffene und auf die Umwelt) und geht auf die typischen Hemmnisse für deren
Anwendung wie Probleme der Schadstoffbilanzierung, der Kontrolle und Steuerung des
Sanierungsverlaufes und der Sanierungsdauer ein.
52

Teil 2 enthält die eigentliche Darstellung und Beschreibung der In situ –
Sanierungsverfahren.
Er gliedert sich in die Bereiche:
- In situ - Grundwassersanierungsverfahren mit 21 vorgestellten Techniken
(Elektrokinetische Verfahren, Bioscreen, Biosparging, Eintragen fester Sauerstoffträger,
Eintragen flüssiger Sauerstoffträger, Eintragen flüssiger Stoffe zur Erhöhung der
Bioverfügbarkeit, Injektion von Primärsubstrat, Sauerstoffzufuhr über Gasphase, Reduktive
Dechlorierung , ENA (Enhanced Natural Attenuation), Adsorptive Wand, Chemische
Oxidation, Dichtwand Heber Reaktor, Drain-and-Gate-System, Funnel-and-Gate,
Grundwasserzirkulationsbrunnen / In-Well-Air-Stripping, Hydroschock Verfahren, In-situ
Strippen, Injektionsverfahren, Reaktive Wand, Thermische Verfahren / Thermal Treatment)
- In situ – Bodensanierungsverfahren mit 8 vorgestellten Techniken
(Bioventing, Infiltrationsverfahren, Phytoremediation, Dampfinjektion, Hochdruck-
bodenwäsche in-situ, Geoschock Verfahren, In situ – Bodenspülung, Thermische Verfahren)
Im dritten Teil des Materialienbandes werden erfolgreiche Praxisanwendungen von In situ –
Verfahren an 16 Standorten vorgestellt und Aussagen über Eignung und Sanierungserfolge
getroffen.
Jens Fahl, LfUG
53

image
10. Umweltverhalten kurzkettiger
Alkylphenole (Grundlagenstudie)
Phenole sind in Böden und abstromigen Grundwässern ehemaliger Standorte der z. B.
carbochemischen Industrie sanierungsrelevante Bestandteile der Kontaminationen. Neuere
Untersuchungen weisen vor allem kurzkettige Alkylphenole aus. Zur Gefährdungsbeurteilung
wird üblicherweise der Phenolindex herangezogen. Jedoch eignet sich dieser Parameter nur
bedingt zur Beschreibung des Vorkommens und der Verteilung von Phenolen an ehemaliger
Standorte der carbochemischen Industrie. Aus diesem Grund bedurfte es weiterer
systematischer Untersuchungen zum Stoffinventar sowie zum Transport- und
Abbauverhalten von kurzkettigen Alkylphenolen. Das LfUG hatte daher mit der der
Bietergemeinschaft UBV – Umweltbüro GmbH Vogtland – und Büro Dr. Beerbalk einen
Werkvertrag zu diesem Thema abgeschlossen. Die Ergebnisse liegen nunmehr vor und
werden im Folgenden kurz zusammengefasst.
Ziel der Untersuchungen war, nach einer Literaturrecherche, der Zusammenstellung der
Daten in einer Datenbank sowie der Darstellung von drei Praxisfällen, eine Ableitung von
Vorschlägen zu Leitparametern und Prioritätssubstanzen für die phenolischen Verbindungen
vorzunehmen und Monitoringempfehlungen zu geben.
Als Praxisfälle wurden die Standorte der Kokerei Lauchhammer, der Braunkohleveredelung
in Schwarze Pumpe sowie einer Kohleteerdestillation in Four Ashes, Großbritannien näher
betrachtet. Aus den Untersuchungsergebnissen wurden die Maximalwerte von 21
untersuchten Parametern nach Größe sortiert und alle Einzelstoffe oberhalb des für die
Maximalwerte ermittelten 70 % Quantilwertes als relevant und prioritär gewichtet.
Entsprechend des Resultates dieser Wichtung werden als Leitparameter und prioritär zu
untersuchenden Substanzen folgende Einzelstoffe vorgeschlagen:
-
Phenol
-
Methylphenole (o-Methylphenol sowie m,p-Methylphenol)
- 2,4/2,5-Dimethylphenol
- 3,5-Dimethylphenol.
Die aus den vorliegenden Untersuchungen bekannten übrigen Einzelsubstanzen der
Stoffgruppe der kurzkettigen Alkylphenole können nach statistischer Auswertung der
Messergebnisse als weniger relevant eingestuft werden.
Für die zielorientierte und verhältnismäßige Durchführung eines Monitorings zur
Untersuchung des Vorkommens von kurzkettigen Alkylphenolen im Grundwasser
carbochemischer Altlasten und an ehemaligen Standorten der Braunkohleveredlung wird
anhand der Bewertung der vorliegenden Erkenntnisse die chemische Analytik dieser
Leitparameter und Prioritätssubstanzen mittels GC-MS oder GC-FID empfohlen.
Die chemische Analytik insbesondere der Alkylphenole zeigt sich allerdings unter
bestimmten Umständen als problematisch. So führt beispielsweise das Vorhandensein
heterozyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe in der zu analysierenden Wasserprobe zu
einer Überlagerung der Alkylphenole und somit zu erheblichen Unsicherheiten in der
Alkylphenolbestimmung. Heterozyklen treten in erheblichen Konzentrationen an mit Teerölen
kontaminierten Standorten auf (vgl. Beitrag zu NSO-Heterozyklen). Nach der EPA-
Testmethode 604 werden 14 Phenole aus der Prioritätenliste ausgewählt und mit GC-FID
oder GC-ECD nach Flüssig-Flüssig-Extraktion mit Dichlormethan und Derivatisierung
analysiert. In den entsprechenden DIN-Entwürfen wurde die Auswahl an phenolischen
Verbindungen noch erweitert.
54

Aufgrund des Freon-Verbotes dürfen halogenierte Lösungsmittel bei der Flüssig-Flüssig-
Extraktion nicht mehr verwendet werden. Bei der Verwendung von Ersatz-Lösungsmitteln
werden Phenole in unterschiedlichem Ausmaß extrahiert, was ebenfalls zu fehlerhaften
Messwerten führen kann.
Die Bestimmung des Phenol-Index ist unter der erforderlichen chemisch – physikalischen
Randbedingen der Norm mit hohen laborativen Aufwendungen verbunden und bedarf einer
umfangreichen Qualitätskontrolle. Detailliertere Ausführungen zu den Möglichkeiten und
Grenzen der verschiedenen analytischen Bestimmungsverfahren sind dem Abschlussbericht
zu entnehmen.
Der Bericht kann im Internet beim LfUG unter der Adresse :
http://www.umwelt.sachsen.de/de/wu/umwelt/lfug/lfug-internet/abfall-
altlasten_8452.html
.heruntergeladen werden. Die Datenbank mit Daten von insgesamt 71
Substanzen kann auf Anforderung durch das LfUG bereitgestellt werden.
Carsten Leibenath, Holger Uibrig, UBV Umweltbüro Vogtland GmbH
Hans-Dieter Beerbalk, Büro Dr. Beerbalk Berlin
Norbert Hüsers, Technische Universität Dresden
Peter Börke, LfUG
55

image
11. Verzeichnis der bekannt gegebenen
Sachverständigen nach § 18 Bundes-
Bodenschutz-Gesetz im Freistaat
Sachsen
Die Überprüfung und öffentliche Bekanntgabe der Sachverständigen nach § 18 Bundes-
Bodenschutz-Gesetz in Sachsen erfolgt durch die Industrie- und Handelskammern. In
anderen Bundesländern zugelassene Sachverständige werden in Sachsen anerkannt.
Eine Datenbank, die alle Sachverständigen der einzelnen Bundesländer dokumentiert, ist
ReSyMeSa. Sie ist unter
www.luis-bb.de/resymesa
verfügbar.
Im Folgenden wird der Sachstand per 13.06.2007 für Sachsen dargestellt.
Balthes, Rolf, Dr. rer. nat.
c/o FUGRO Consult GmbH
Hauptstraße 103
04416 Markkleeberg
Tel.: 0341 3501771
Fax: 0341 3501770
Mobil: 0172 6805210
E-Mail: r.balthes@fugro.de
Sachgebiet:
Flächenhafte und standortbezogene Erfassung / Historische Erkundung,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Pflanze,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Mensch
Bär, Frank, Dipl.-Geol.
c/o Agentur für Bodenaushub GmbH Zwickau
Planitzer Straße 2
08056 Zwickau
Tel.: 0375 24732
Fax: 0375 24733
Mobil: 0172 3723111
E-Mail: info@bodenbaer.de
Internet:
www.bodenbaer.de
Sachgebiet: Sanierung
Bücherl, Klaus, Dipl.-Geol.
c/o LUBAG GmbH
Ingenieurbüro für Geotechnik und Umweltschutz
NL der Tauw GmbH
Im Gewerbepark D 65
93059 Regensburg
Tel.: 0941 4630615
Fax: 0941 48741
Mobil: 0173 3992177
E-Mail: Kbuecherl@lubag.de
Internet:
www.lubag.de
Sachgebiet:
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Mensch,
Sanierung
56

Dittrich, Jürgen, Dipl.-Geol.
c/o Dresdner Grundwasser Consulting GmbH
Meraner Straße 10
01217 Dresden
Tel.: 0351 4043611
Fax: 0351 4043619
E-Mail: j.dittrich@dgc-gmbh.de
Sachgebiete:
Flächenhafte und standortbezogene Erfassung / Historische Erkundung,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer,
Sanierung
Egloffstein, Dr. rer. Nat. Thomas Egloffstein
c/o Ingenieurgesellschaft Prof. Czurda und Partner mbH
Eisenbahnstraße 36
76229 Karlsruhe
Tel.: 0721 944770
Fax: 0721 9447770
E-Mail: ICP@ICP-Ing.de
Sachgebiet: Sanierung
Esser, Lothar, Dipl.-Ökologe
c/o Esser Consult
Karl-Marr-Straße 4°
81479 München
Tel.: 089 4802624
Fax: 089 4891186
Mobil: 0171 3547358
E-Mail: eco@esser.de
Sachgebiet:
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer
Geser, Rudolf, Dr.
Hohe Straße 15
09112 Chemnitz
Tel.: 0371 305588
Fax: 0371 305599
E-Mail: dr.rudolf.geser@t-online.de
Sachgebiet:
Flächenhafte und standortbezogene Erfassung / Historische Erkundung,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Pflanze,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Mensch
Goldbach, Eberhard, Dr. rer. nat.
c/o Dresdner Grundwasser Consulting GmbH
Meraner Straße 10
01217 Dresden
Tel.: 0351 4043611
Fax: 0351 4043619
E-Mail: j.dittrich@dgc-gmbh.de
Sachgebiete:
Flächenhafte und standortbezogene Erfassung / Historische Erkundung,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer,
Sanierung
Hacker, Frieder, Dipl.-Geol.
Chemnitzer Str. 113
09559 Freiberg
Tel.: 03731 767195
Fax: 03731 767195
E-Mail: frieder.f.hacker@web.de
Sachgebiet:
Flächenhafte und standortbezogene Erfassung / Historische Erkundung
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Pflanze
57

Harles, Maik Frank, Dipl.-Ing.(FH)
c/o SKB Harles Umweltberatung GmbH
Bergstraße 3
04618 Ziegelheim
Tel.: 034494 8310
Fax: 034494 83114
E-Mail: SKB-Altenburg@t-online.de
Sachgebiet:
Flächenhafte und standortbezogene Erfassung / Historische Erkundung,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Mensch,
Sanierung
Hartmann, Robert, Dipl.-Geoökologe
c/o CDM Consult GmbH Nürnberg
Nordostpark 30
90411 Nürnberg
Tel.: 0911 4010040
Fax: 0911 4010030
Mobil: 01707860012
E-Mail: robert.hartmann@cdm-ag.de
Sachgebiet:
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer,
Sanierung
Hofmann, Jörg, Dr. rer. nat.
c/o Umweltberatung Dr. Hofmann
Voigtsgrüner Straße 12 a
08115 Schönfels
Tel.: 037600 562749
Fax: 037600 562752
Mobil: 0172 3561256
E-Mail: jhofmann@aol.com
Sachgebiet:
Flächenhafte und standortbezogene Erfassung / Historische Erkundung,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Mensch,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Pflanze
Legler, Gisa, Dr. rer. nat.
Straße der Einheit 24 D 7/1
09599 Freiberg
Tel.: 03731 369309
Fax: 03731 369200
Mobil: 0172 3708029
E-Mail: g.legler@geosfreiberg.de
Internet:
www.geosfreiberg.de
Sachgebiet:
Flächenhafte und standortbezogene Erfassung / Historische Erkundung,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer,
Sanierung
Mark, Harald, Dr. rer. nat.
c/o MSP GmbH
Fallgatter 3
44369 Dortmund
Tel.: 0231 96787212
Fax: 0231 96787219
Mobil: 0160 6120670
E-Mail: mark@msp-dortmund.de
Internet:
www.msp-dortmund.de
Sachgebiet:
Flächenhafte und standortbezogene Erfassung / Historische Erkundung
Mayer, Tilo, Dipl.-Geol.
c/o R. Buchholz + Partner GmbH
Am Oberen Anger 9
04435 Schkeuditz /OT Radefeld
Tel.: 034207 6430
Fax: 034207 64310
E-Mail: info@buhholz-und-partner.de
Sachgebiete:
Flächenhafte und standortbezogene Erfassung/Historische Erkundung,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer
58

Menschner, Karsten, Dr. rer. nat.
c/o CDM Jessberger Leipzig GmbH
Weißenfelser Straße 65
04229 Leipzig
Tel.: 0341 3338950
Fax: 0341 3389912
Mobil: 0172 7941466
E-Mail: Karsten.menschner@cdm-ag.de
Sachgebiet:
Flächenhafte und standortbezogene Erfassung / Historische Erkundung,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Mensch,
Sanierung
Möckel, Uwe, Dipl.-Ing.
c/o Sachverständigenbüro Möckel
Am Hag 5 a
04910 Elsterwerda
Tel.: 03533 164022
Fax: 03533 1644224
E-Mail: u.moeckel-elsterwerda@web.de
Internet:
www.umwelt-moeckel.de
Sachgebiet:
Flächenhafte und standortbezogene Erfassung / Historische Erkundung,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Pflanze,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Mensch,
Sanierung
Nitsche, Claus, Dr.-Ing.
c/o BGD Boden- und Grundwasserlabor GmbH
Meraner Straße 10
Tel.: 0351 4050650
Fax: 0351 4050659
Mobil: 0160 8823086
E-Mail: cnitsche@bgd-gmbh.de
Sachgebiet:
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer
Oelsner, Karin, Dr. rer. nat.
Zechenstraße 8 a
09385 Lugau
Tel.: 037298 14884
Fax: 037298 27331
E-Mail: info@oelsner-und-partner.de
Sachgebiet:
Flächenhafte und standortbezogene Erfassung / Historische Erkundung,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Pflanze,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Mensch
Petzke, Werner-Heinz, Dr. rer. nat.
c/o Dr. Petzke GmbH
Bornaer Straße 19
04288 Leipzig
Tel.: 034297 45205
Fax: 034297 45226
E-Mail: Whpetzke@t-online.de
Sachgebiet:
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Mensch
Rätze, Ernst-Thomas, Dipl.-Ing.
c/o URS Deutschland GmbH
Straße am Lessinghaus 1
02977 Hoyerswerda
Tel.: 03571 42470
Fax: 03571 42478
E-Mail: ernst_thomas_raetze@urscom.com
Sachgebiete:
Flächenhafte und standortbezogene Erfassung / Historische Erkundung,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Pflanze,
Sanierung
59

Reichardt, Thomas, Dipl.-Geol.
c/o GBU GmbH
H.-Sachse-Straße 30
07639 Bad Klosterlausnitz
Tel.: 036601 902990
Fax: 036601 902999
Mobil: 0172 3760639
E-Mail: info@gbu-bk.de
Internet:
www.gbu-bk.de
Sachgebiet: Sanierung
Reiersloh, Dietmar, Dipl.-Geol.
c/o ARCADIS Consult GmbH
Glück-Auf-Straße 1
09599 Freiberg
Tel.: 03731 7886-0
Fax: 03731 788699
Mobil: 0172 9660108
E-Mail: d.reiersloh@arcadis.de
Sachgebiete: Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Mensch,
Sanierung
Reinhard, Michael, Dr. rer. nat.
c/o ARCADIS Consult GmbH
Glück-Auf-Straße 1
09599 Freiberg
Tel.: 03731 7886-0
Fax: 03731 788699
Mobil: 0172 9660105
E-Mail: m.reinhard@arcadis.de
Sachgebiete: Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Mensch,
Sanierung
Schulze, Hans-Martin, Dipl.-Ing.
c/o GEPRO Ingenieurgesellschaft mbH
Caspar-David-Friedrich-Straße 8
01219 Dresden
Tel.: 0351 877750
Fax: 0351 8777555
E-Mail: hans-martin.schulze@gepro-dresden.de
Sachgebiet:
Flächenhafte und standortbezogene Erfassung / Historische Erkundung
Schumacher, Heinz-Dieter, Dr. rer. nat.
c/o Franke-Meißner und Partner GmbH
Max-Planck-Ring 47
65205 Wiesbaden
Tel.: 06122 51057
Fax: 06122 52591
E-Mail: schumacher@bfm-wi.de
Sachgebiet:
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Mensch
Senninger, Andrea, Dipl.-Min.
c/o Erdbaulaboratorium Dresden GmbH
Stolpener Straße 1
01477 Fischbach
Tel.: 035200 32930
Fax: 035200 32939
E-Mail: info@eld-gmbh.de
Internet:
www.baugrunderkundung.de
Sachgebiet:
Flächenhafte und standortbezogene Erfassung / Historische Erkundung,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Pflanze,
Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Mensch,
Sanierung
60

Zernke, Bernd, Dr. rer. nat.
Schulweg 48
09599 Freiberg
Tel.: 03731 369273
Fax: 03731 369200
E-Mail: b.zernke@geosfreiberg.de
Internet:
www.geosfreiberg.de
Sachgebiet:
Flächenhafte und standortbezogene Erfassung / Historische Erkundung
61

image
12. Kurzinformationen
Überarbeitung Branchenblatt Tankstellen
In der Schriftenreihe des LfUG „Branchenbezogene Merkblätter zur Altlastenbehandlung“
wurde das Branchenblatt Nr. 4 – Tankstellen / Tanklager im Herbst 2006 hinsichtlich der
folgenden Punkte überarbeitet.
-
Ergänzung des Parameters MTBE
-
Ergänzung von Analysehinweisen bei den Kohlenwasserstoffen (insbesondere
bei den Kohlenwasserstoffen unterhalb C
10
, siehe Tabelle 6b Fußnoten)
Das neue Branchenblatt ist im Internet unter
http://www.umwelt.sachsen.de/de/wu/umwelt/lfug/lfug-internet/documents/4_Tankstellen.pdf
an Stelle des alten Branchenblattes eingestellt.
Christina Lausch, LfUG
Vorankündigung des XVIII. Sächsischen Altlastenkolloquiums am
6./7.11.2007
Das XVIII. Sächsische Altlastenkolloquium findet unter dem Thema: „Natürliche
Schadstoffminderungsprozesse bei der Altlastenbehandlung - Ergebnisse aus dem
Forschungsvorhaben KORA und Anwendungsstrategien“ im ICC Dresden statt.
Das Tagungsprogramm ist auf der Homepage des DGFZ verfügbar unter:
http://www.dgfz.de/index_altlastenkolloquium
Informationen zur Veranstaltung 06.06.2007 in Dresden
„Die EU-Wasserrahmenrichtlinie- Umsetzung des Grundwasser-
monitoringkonzeptes in Sachsen“
Auf dieser Veranstaltung wurde über die Vorgehensweise beim Aufbau des
Grundwassermonitorings und über die Ergebnisse eines Forschungsvorhabens zur
flächenhaften Bewertung von Grundwasserkörpern in Sachsen berichtet, die gemeinsam
vom Sächsischen Landesamt für Umwelt und Geologie und der Akademie der Sächsischen
Landesstiftung Natur und Umwelt in Dresden durchgeführt worden ist.
Ziel der EU-Wasserrahmenrichtlinie (RL 2000/60/EG vom 23.10.2000) ist es u. a.,
flächendeckend einen „guten Zustand des Grundwassers“ zu erreichen. Nach Artikel 8 sind
für die Überwachung des Grund- und Oberflächenwassers Programme aufzustellen, die
einen zusammenhängenden und umfassenden Überblick über den Zustand der Gewässer
ermöglichen. Diese Monitoringprogramme müssen nach Vorgabe der WRRL bis zum
22.12.2006 anwendungsbereit vorliegen.
62

Die Ergebnisse des Monitorings sind wesentliche Voraussetzungen für die Erstellung der
Bewirtschaftungspläne bzw. Maßnahmeprogramme bis zum Dezember 2009.
Ziel und Ansprechpartner
Zielstellung der Vorträge war es, die Anforderungen der WRRL an die Grundwasser-
beobachtung vorzustellen und das Lösungskonzept des Landesamtes bei der Umsetzung
dieser Anforderungen zu erläutern sowie die Ergebnisse darzustellen.
Die Veranstaltung richtete sich an die MitarbeiterInnen der Regierungspräsidien, unteren
Wasserbehörden, der Umweltbetriebsgesellschaft, von wissenschaftlichen Einrichtungen,
Ingenieurbüros, Bergbau- und Wasserversorgungsunternehmen sowie die interessierte
Fachöffentlichkeit.
Schwerpunkte
Vortragsthemen waren insbesondere.:
-
Grundwassermonitoringsystem in Sachsen
-
Ableitung von Beschaffenheitsmustern des Grundwassers als Grundlage für die
Bewertung von Grundwassermessstellen
-
Auswertungen mit dem Programm KONTA als Hilfsmittel für die Bewertung von
Messstellen sowie für die Ableitung spezifischer Beschaffenheitsmuster
-
Ausgrenzung von Zuflussgebieten
-
Übertragung von Punktinformationen auf die Fläche
-
Einsatz von Multiparametersonden beim Aufbau der operativen Überwachung von
diffusen Stoffeinträgen
-
Einsatz von SAL/Temp-Messungen als ersten Prüfungsschritt bei der Bewertung der
Funktionsfähigkeit von Grundwassermessstellen
-
Festlegung von Schwellenwerten als Grundwasserqualitätsnorm
-
Umsetzung der EU-Richtlinie zum Schutz des Grundwassers vor Verschmutzung und
Verschlechterung (Tochterrichtlinie) in Sachsen
Informationen zum Programm unter:
http://www.umwelt.sachsen.de/de/wu/umwelt/lfug/lfug-internet/wasser_14167.html
Der Tagungsband kann bei der Akademie der Sächsischen Landesstiftung Natur und
Umwelt gegen einen Unkostenbeitrag von 10 Euro unter der E-Mail-Adresse
poststelle.adl@lanu.smul.sachsen.de
bezogen werden.:
oder als Datei unter:
http://www.umwelt.sachsen.de/de/wu/umwelt/lfug/lfug-internet/wasser_14163.html
Rosemarie Lankau, LfUG
Unterlagen zur Weiterbildung „Repräsentative
Grundwasserprobennahme“ 2006
Vom 02 bis 04.November 2006 fand im Landesbetrieb für Hochwasserschutz und
Wasserwirtschaft Sachsen-Anhalt in Magdeburg die vierte Weiterbildungsveranstaltung
„Repräsentative Grundwasserprobennahme“ statt. Neu in den Arbeitskreis der Länder
Sachsen und Sachsen-Anhalt ist Brandenburg aufgenommen worden.
Das Sächsische Landesamt für Umwelt und Geologie, das Landesamt für Umweltschutz
Sachsen-Anhalt, das Landesamt für Geologie und Bergwesen LSA, die Staatliche
Umweltbetriebsgesellschaft Sachsen, der Landesbetrieb für Hochwasserschutz und
Wasserwirtschaft Sachsen-Anhalt, das Landesumweltamt Brandenburg, das UFZ-
63

Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH und die Akademie der Sächsischen
Landesstiftung Natur und Umwelt hatten zu dieser Veranstaltung eingeladen.
Das Konzept knüpfte an die bisherigen Lehrgänge an und bestand wie in den vergangenen
Jahren aus einem Vortragsteil und einem Praktikum. Sie wurde durch eine Fachexkursion
abgerundet.
In den siebzehn Vorträgen wurden u.a. folgende Schwerpunkte bearbeitet:
-
Auswirkungen der EU-Wasserrahmenrichtlinie auf die
Grundwasserbeobachtung
-
Besonderheiten bei der Probennahme wie z. B. die Probennahme mit
Tiefenprobennehmer und die Probennahme aus Geringleitern
-
Besonderheiten bei der Untersuchung organischer Schadstoffe -
Möglichkeiten und Grenzen der LHKW-Analytik
-
Umgang mit den Geringfügigkeitsschwellenwerten bei der Bewertung des
Grundwassers
-
Bohrverfahren zur Errichtung von Grundwassermessstellen
-
Eignungsprüfung an Grundwassermessstellen
Die Weiterbildungsunterlagen werden in den Materialien für Wasserwirtschaft des
Sächsischen Landesamtes für Umwelt und Geologie publiziert und können im Internet
abgerufen werden unter:
http://www.umwelt.sachsen.de/de/wu/umwelt/lfug/lfug-
internet/veroeffentlichungen_9136.html
Die nächste Weiterbildung „Repräsentative Grundwasserprobennahme“ ist 2008 geplant.
Rosemarie Lankau, LfUG
64

Kontaktadressen der Autoren
Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie (LfUG), Referat Grundwasser /
Altlasten, 01109 Dresden, Zur Wetterwarte 11,
0351 - 8928 -
Frau Antje Sohr (411), Frau Karin Kuhn (242), Frau Rosemarie Lankau (248), Frau
Christina Lausch (324), Herr Jens Fahl (407), Herr Peter Boerke (409), Herr Klaus
Duscher (425), Herr Heiko Ihling (325);
Herr Karl-Heinz Thuss, Referat Ingenieurgeologie
03731 - 294-147
[
Vorname].[Nachname]@smul.sachsen.de
Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH), Fachbereich
Bauingenieurwesen/Architektur, Friedrich-List-Platz 1
Herr Prof. Thomas Grischek
0351 - 4623350,
grischek@htw-dresden.de
Herr Wolfgang Macheleidt
0351- 4623388,
mach@htw-dresden.de
Ingenieurbüro für Wasser und Boden GmbH, 01728 Bannewitz/OT Possendorf,
Turnerweg 6, Herr Bertram Fritzsche
035206 - 397303
fritzsche@iwb-possendorf.de
Phönix-Gründerzentrum, 13507 Berlin, Am Borsigturm 40,
Herr Dr. Stephan Hannappel
030 – 43726730,
hannapel@hydor.de
Frau Silke Reinhardt
030 – 43726732,
post@hydor.de
CC Computersysteme und Kommunikationstechnik GmbH, 01219 Dresden, Wiener
Str. 114-116, Herr Ulrich Walter
0351 – 876920,
walter@cc-dresden.de
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