Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Dr. Stefan Fachmann , Ina Schulle, Klaus Heise, Dr. Martin Asbrand 13.03.2016 1 Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Gliederung I. Standorthistorie / Sanierungsbedarf II. Maßnahmen zur Bodensanierung und Standortrevitalisierung − Teerseesanierung − Investitionsbegleitende Sanierungsmaßnahmen III. Grundwassersanierung − Anforderungen und Rahmenbedingungen − Konzeptioneller Ansatz IV. Sanierungsplanung − Rahmenbedingungen − Variantenvergleich − Vorzugsvariante 13.03.2016 Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Standorthistorie / Sanierungsbedarf Lage: Im SE der LHS Magdeburg; über 9 km vom Handelshafen bis BAB A2 Größe: Rd. 1.000 ha mit 96 Altstandorten. Historie: bis 100 Jahre industrielle Nutzung. Kontaminationsursache: Krieg, Havarien, Abfallverbringung. Geschätzte Sanierungskosten: Ca. 51 Mio. EUR. Folgenutzung: Produzierendes Gewerbe, Handel und Dienstleistungen, zunehmend Logistik (MHG GmbH). 13.03.2016 3 Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Standorthistorie / Sanierungsbedarf Kenndaten: - Betrieb 1935-1993 (Jahresproduktion 10.000t Teer und 12.000t Benzol) - Einspülen flüssigen Teers & Verbringung von Abfällen - Gasereitypische Schadstoffe (PAK, BTEX, MKW, Cyanide, Phenole, NSO-Heterozyklen) Standortvergleich Stand 1964 und 1979 Benzolanlage ´ Teerseen 13.03.2016 Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Standorthistorie / Sanierungsbedarf Ausgangssituation Erhebliche Boden - / Grundwasserkontamination vorhanden Quellenbeseitigung in Boden und Grundwasser mit verhältnismäßigem Aufwand nicht möglich Projekt- und Sanierungsziele Nachnutzung des Standortes ermöglichen Beseitigung der von den Bodenkontaminationen ausgehenden Gefährdungen und Beeinträchtigungen für Mensch und Umwelt Investitionsvorbereitende und –begleitende Gefahrenabwehr zur Sicherstellung gesunder Arbeitsverhältnisse Schutz der angrenzenden Vorflut (Hafen, Elbe) durch Unterbrechung des Abstroms von kontaminiertem Grundwasser von der Fläche 13.03.2016 Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Maßnahmen zur Bodensanierung und Standortrevitalisierung Ausgangssituation Teerseesanierung: • Ablagerung von Produktionsabfällen, insb. Teer (75.000t) & Gasreinigermassen Sanierungsziel: • Beseitigung der Gefährdung durch offene Teerseen • Schaffung eines begrünten Sicherungsbauwerkes • Vorbereitung der Ansiedlung von Industrie und Gewerbe auf einer Fläche von 6 - 7 ha Kosten: • 14 Mio. EUR 13.03.2016 Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Maßnahmen zur Bodensanierung und Standortrevitalisierung Investitionsbegleitende Sanierung Nordlam Ausgangssituation: NORDLAM • Errichtung eines Brettschichtholzwerkes (ca. 170 Arbeitsplätze) Benzol Sanierungsziel: Teer • Beseitigung der Gefährdung durch Direktkontakt & WP Boden / Grundwasser – Gebäude – Mensch • Sicherung der Gebäude durch Kunststoffdichtungsbahn Kosten: • Ca. 2,0 Mio. EUR 13.03.2016 7 Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Maßnahmen zur Bodensanierung und Standortrevitalisierung Nordlam / Lignopan Abbundzentrum Nordlam Produktionserweiterung Nordlam Erschließungsstraße Landschaftsbauwerk & Ausgleichsfläche Abbruch Verdichterhalle Erweiterungsfläche Nordlam Ansiedlung in Ansiedlung Gewerbegebiet Vorbereitung Lignotech Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Maßnahmen zur Bodensanierung und Standortrevitalisierung Erschließungsstraße Südgelände Ausgangssituation: • Errichtung einer Erschließungsstraße Projektziel: • Beseitigung der Gefährdung für Medienleitungen und Bauwerk • Baubegleitende Entsorgung hochkontaminierter Boden- und Teergemische • Entsorgung von rd. 4.000 t Kosten: • 2,3 Mio. EUR Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Grundwassersanierung / Ausgangssituation Vorhandene Spundwände GW-Fließrichtung Abstrom Teerseen 07.10.10 10 Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Grundwassersanierung / Ausgangssituation Vorhandene Spundwände GW-Fließrichtung Abstrom Teerseen Doppelfunktionale Spundwand Sanierungsziele: • Verhinderung GW-Abstrom • Schutz Oberflächengewässer 07.10.10 11 Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Grundwassersanierung / Anforderungen und Rahmenbedingungen Trotz Bodensanierung weiterhin Schadstoffaustrag über Schutzgut Grundwasser in Schutzgut Hafen / Elbe Sanierungsziel: • maßgebliche Reduktion des Schadstoffabstroms in Richtung Hafen und Elbe Anforderungen: 1. Schadstoffbelastungssituation bedingt quasi „ewige“ Sicherung daher • möglichst passive Maßnahme mit hoher Wirksamkeit • Haltbarkeit der Maßnahme >> 80 Jahre, besser 150 Jahre • aktive Maßnahmen sollen einfach und preiswert sein 2. Sicherungswirkung auch nach Umsetzung zukünftiger baulicher Maßnahmen 3. Keine negativen Auswirkungen (Vernässung) im Anstrom (Ortslage Rothensee) 4. Fließstreckenverlängerung zur Nutzung natürlichen Abbaus 13.03.2016 12 Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Grundwassersanierung / Konzeptioneller Ansatz geplante Dichtwand Nutzung- Teilerneuerung vorhandene Spundwände Umströmung des hochkontaminierten Bereichs Doppelfunktionale Spundwand Sicherungselemente 07.10.10 geplante Dichtwand 13 Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Sanierungsplanung / Rahmenbedingungen a Hauptkontaminanten: Grundwasserfließrichtung a • • • • • Benzolfabrik PAK, Naphthalin BTEX, Cyanide Phenole NSO-Heterozyklen Metabolite Benzolanlage Spundwand Bestand Überschreitung der LAWA Geringfügigkeitsschwellenwerte < GFS < 10 fache GFS 10fach – 100fache GFS 100fach – 1.000fache GFS Teerseen 13.03.2016 1.000 – 10.000fache GFS 14 Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Sanierungsplanung / Rahmenbedingungen Schematische Darstellung der Geologie und Kontaminationssituation Teer Auelehm Auffüllung / Abfälle Teer Schadstoffemission Quartärer GW-Leiter Phasengemische Schadstoffverlagerung Schwerphase Rupelton 13.03.2016 15 Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Variantenvergleich Vorzugsvariante Teilumspundung Dichtwand NEU Vollkapselung + hydr. Sicherung Gesamtschadstoffverteilung 0,5 – 100 mg/l Spundwand NEU Spundwand BESTAND 13.03.2016 16 Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Vorzugsvariante Zustrom auf 20 % vermindert Gesamtschadstoffverteilung 0,5 – 100 mg/l 13.03.2016 17 Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Vorzugsvariante Teileinspundung mit ENA Vorteile: ENA 23% Zustrom auf 20% vermindert Geringere Grundwassermenge kann zuströmen weniger Grundwasser wird kontaminiert +5% GWN < 1% Gesamtschadstoffverteilung: 0,5 – 100 mg/l 13.03.2016 1% 1% weniger kontaminiertes Grundwasser strömt ab Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Vorzugsvariante Brunnen MHKW Vereinfachter Modellansatz: Schadstoffverteilung nach 10 Jahren mit vereinfachter Transportmodellierung ohne Abbau & ohne Sorption Konzentration als Summe Einzelschadstoffe PAK, BTEX, Phenole und Heterozyklen TF12 13.03.2016 19 Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Vorzugsvariante - - - ENA als Rückfalloption Ergebnis Modellierung: << 10 % der Ursprungsfracht 3% 2% • Schadstofffrachtreduzierung durch Teilkapselung > 80% • Frachtaustrag durch Umströmung ca. 10% • Frachtaustrag durch Systemdurchlässigkeit 5% • ENA als Ergänzungs- bzw. Rückfalloption • Angaben ohne Berücksichtigung natürlicher Abbauprozesse 0% Gesamtschadstoffverteilung: 0,5 – 100 mg/l 13.03.2016 20 Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Vorzugsvariante / Vorbereitung Feldversuche Vorbereitung Feldversuch: Säulenversuche zur Verfahrensauswahl aerob (Sauerstoff) und anaerob (Nitrat) sowie zur Dimensionierung des Feldversuchs Ergebnisse: aerobe Bedingungen, nach 3 Monaten Restschadstoffgehalt < 1% anaerobe Bedingungen, nach 3 Monaten Restschadstoffgehalt ca. 12 – 35% 13.03.2016 21 Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Vorzugsvariante / Feldversuch ENA Konzentration [µg/l] 4.000 3.000 • S04: 7,5 m entfernt von Sauerstoffinjektion 0 Ammonium [mg/l] S03 o Konzentration [mg/l] Konzentration [µg/l] 13.03.2016 • S03o: 2,5 m entfernt von Sauerstoffinjektion 100 1.500 0 S04 1.000 2.000 500 S03o 2.000 4-Ethylphenol [µg/l] 1.000 • Beginn der Sauerstoffinjektion: 16.11.2015 Summe PAK (EPA) [µg/l] 75 50 S03o S04 25 0 22 Ehemalige Großgaserei Magdeburg Rothensee Integraler Ansatz zur Grundwassersicherung Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 13.03.2016
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