ITVA ALTLASTENSYMPOSIUM

Vorwort HERZLICH WILLKOMMEN Sehr geehrte Damen und Herren, schön, Sie diesmal in Kassel begrüßen zu dürfen, in einer Stadt mit Welterbe und weltbekannter Kunstausstellung. Beständigkeit und Zeitgeist lassen sich auch hervorragend auf unsere Themen übertragen. Was bewegt die Altlastenbranche? Wie passen wir uns Veränderungen an? Was bleibt? Was geht - im doppelten Sinne? Ein Fels in der Brandung ist das jährliche ITVA- Altlastensymposium, bei dem nicht nur fachspezifische Themen im Fokus stehen, sondern vor allem Sie! Nutzen Sie das Symposium zum Austausch und erweitern Sie Ihr Wissen und Ihr Netzwerk. Gemeinsam mit der HIM GmbH, Bereich Altlastensanierung, - HIM-ASG -, als Träger der Altlastensanierung in Hessen, haben wir ein abwechslungsreiches Programm zusammengestellt. Gleich zu Beginn dreht sich diesmal alles um das Wetter. Denn mit Thomas Ranft haben wir einen Wissenschaftsjournalisten eingeladen, der nicht nur im Fernsehen über Klimawandel und Nachhaltigkeit spricht, sondern tatsächlich in Wetterau in Hessen lebt. Das Interesse am diesjährigen Altlastensymposium ist riesig. Die Ausstellungsfläche haben wir schnell erweitern dürfen und Sie treffen diesmal auf über 450 Expertinnen und Experten aus allen Bereichen unserer Branche. Wir danken unseren Ausstellern, Banner-Partnern und den Unternehmen, die sich hier im Tagungsband mit einer Anzeige präsentieren. Sie tragen dazu bei, dass wir ein Symposium in dieser Größenordnung durchführen können. Unser Dank geht außerdem an die vielen helfenden Hände hinter den Kulissen, unseren diesjährigen Partner HIM-ASG und das ehrenamtliche Engagement im Vorstand, Beirat, den Fachausschüssen, Arbeitskreisen und den Regionalgruppen. Wir wünschen gute Gespräche und auch eine spannende Exkursion. Prof. Dipl.-Ing. H. Burmeier Erster Vorsitzender des ITVA e.V. ITVA-Altlastensymposium 2024 20-22. März 2024, Kassel

ITVA - Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024 Kassel mit Unterstützung der HIM GmbH, - HIM-ASG - Mittwoch, 20. März 2024 19.30 Uhr Get-together mit Imbiss und Fachausstellung im Foyer Palazzo, Hotel La Strada Kassel Donnerstag, 21. März 2024 8.00 Uhr Registrierung, Begrüßungskaffee 9.00 Uhr 9.05 Uhr Eröffnung Prof. Dipl.-Ing. Harald Burmeier, Erster Vorsitzender des Ingenieurtechnischen Verbandes für Altlastenmanagement und Flächenrecycling e.V. (ITVA), Berlin Begrüßung Hessisches Ministerium für Landwirtschaft und Umwelt, Weinbau, Forsten, Jagd und Heimat, Wiesbaden 9.15 Uhr Impulsvortrag „Nachhaltigkeit“ Thomas Ranft, TV- Moderator für Wetter & Wissen Rechts- und Vollzugsfragen Moderation: RA Dr. Thomas Gerhold, Avocado Rechtsanwälte, Köln 10.00 Uhr EU-Soil Monitoring and Resilience Directive (Soil Monitoring Law) - Instrumente und Umsetzungsaspekte Dr. Ingo Böttcher, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV), Bonn 10.20 Uhr Rechtliche Würdigung der geplanten Novelle des Bundes-Bodenschutzgesetzes RA Gregor Franßen, Franßen & Nusser Rechtsanwälte PartGmbB, Düsseldorf 10.40 Uhr Zustandsstörerhaftung bei abdriftenden Schadstofffahnen im Grundwasser RA Volker Hoffmann, Hoffmann Liebs Partnerschaft von Rechtsanwälten mbB, Düsseldorf 11.00 Uhr Kaffeepause, Fachausstellung Vorsorgender Bodenschutz/Naturschutz Moderation: Sabine Kaemling, Regierungspräsidium Kassel 11.25 Uhr Bodenkundliche Baubegleitung in der Verwaltungspraxis Dr. Susanne Frey-Wehrmann, Untere Bodenschutzbehörde, Aachen 11.45 Uhr Erfahrungen in der Planung von Baubegleitendem Bodenschutz Dr. Johanna Lederer, Deutsche Bahn AG, Frankfurt/Main 12.05 Uhr Natur- und Artenschutz bei der Sanierung: "Das kostet Zeit, Geld und macht einen Haufen Stress" Eva Gros, Gros Landschaftsplanung, Kaiserslautern 12.25 Uhr Mittagspause, Fachausstellung Programm ITVA-Symposium 2024 Stand 07.03.2024

ITVA - Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024 Kassel mit Unterstützung der HIM GmbH, - HIM-ASG - Nachhaltigkeit in der Sanierung Moderation: Katja Schelle, Stadt Düren 13.40 Uhr 14.00 Uhr 14.20 Uhr Grundwassersanierung – Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren Prof. Dr. Frank Tidden , Bauer Resources GmbH, Schrobenhausen; Robert Brummer, DB Netz AG, München; Dr. Hermann Schad; I.M.E.S. GmbH, Wangen Analyse der Nachhaltigkeitsaspekte bei biologischen, chemischen und physikalischen In-situ-Sanierungsmaßnahmen auf kontaminierten Standorten Dr. Stephan Hüttmann, Mark Zittwitz, Gordon Bures, Sensatec GmbH, Kiel Nachhaltigkeitsbetrachtung in der Altlastensanierung: ITVA-Fachausschuss "H1 Technologie und Verfahren" Dr. Patrick Jacobs, Dr. Uwe Hiester, Oliver Kowalski, Ronald Giese, Dr. Karsten Menschner, ITVA-Fachausschuss H1 14.40 Uhr Kaffeepause, Fachausstellung Sanierungspraxis Moderation: Birgit Schmitt-Biegel, HIM GmbH, - HIM-ASG -, Biebesheim 15.05 Uhr 15.25 Uhr 15.45 Uhr In-situ-Sanierungen in den Niederlanden - 20 Jahre Erfahrung mit der Resultatsverpflichtung Gerard Borggreve, NTP Umwelt, Emsbüren Raumluftbelastungen: geringe Menge - große Wirkung, von der Detektion bis zum Abriss der Wohngebäude Petra Günther , IFUA-Projekt-GmbH, Bielefeld, Volker Schnibben, Dr. Born u. Dr. Ermel, Achim, Zrinko Rezic, HIM GmbH, -HIM-ASG-, Biebesheim Durchführung einer Bodensanierung zur Quellstärkereduzierung und Sanierungsverkürzung in den Hauptquellbereichen des früheren Kohleveredelungsstandortes Karsten Handro, Joachim Schmidt, Lausitzer und Mitteldeutsche Bergbau-Verwaltungsgesellschaft mbH (LMBV), Senftenberg 16.05 Uhr „Wie komm´ ich da dran?“ - Bodensanierung am und im fließenden Gewässer Michael Sieber, HIM GmbH, - HIM-ASG -, Biebesheim 16.25 Uhr Ende der Vorträge 17.00 Uhr Exkursion zum Welterbe Bergpark Wilhelmshöhe (mit Bus-Shuttle; bis ca. 19 Uhr) 17.30 Uhr Junger ITVA - Treffen der JITVA-Mitglieder (ca. 1 Std.) 19.30 Uhr Abendveranstaltung im La Strada mit Schlemmerbuffet Programm ITVA-Symposium 2024 Stand 07.03.2024

ITVA - Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024 Kassel mit Unterstützung der HIM GmbH, - HIM-ASG - Freitag, 22. März 2024 Hochschule trifft Praxis Moderation: Junger ITVA (JITVA) 9.00 Uhr Verleihung der ITVA-Preise 2024 Laudatio: Prof. Dr. Jens-Uwe-Fischer, Vorsitzender der Jury; - Beiträge der Preisträgerinnen und Preisträger PFAS-Aktuelles aus der Praxis Moderation: Jörg Frauenstein, Umweltbundesamt (UBA), Dessau-Roßlau 10.00 Uhr Vom sanierten Industriestandort zum PFAS-Schadensfall Daniel Fröhlich, HIM GmbH, - HIM-ASG -, Biebesheim 10.20 Uhr PFAS-Bodenwäsche – von der Planung zur Realisierung Bernhard Volz , Dr. Benjamin Faigle, Dr. Hans-Georg Edel, Thomas Meyer, Züblin Umwelttechnik GmbH, Markgröningen 10.40 Uhr Woher stammen erhöhte PFAS-Konzentrationen im Straßenablauf? Eine schwedische Fallstudie Erik Ribeli , Felicia Hagberg, Sara Holmström, Norconsult, Schweden 11.00 Uhr Kaffeepause, Fachausstellung KI als Heilsbringer ? - Podiumsdiskussion Moderation: Karsten Helms, Mull und Partner Ingenieurgesellschaft mbH, Hannover, Dr. Uwe Boester, ahu GmbH, Aachen 11.25 Uhr Impulsvorträge und Diskussion Dr. Jannis Hagenah (Fraunhofer ITME, Lübeck,) Dr. Simon van der Wulp (NorthIO, Kiel), Dr. Sören Wilke (Hannover), Holger Kaiser (Bauer Ressources GmbH); - Expertinnen und Experten aus der Branche diskutieren über ihre Erfahrungen 12.25 Uhr Schlusswort Prof. Dipl.-Ing. Harald Burmeier, Erster Vorsitzender des Ingenieurtechnischen Verbandes für Altlastenmanagement und Flächenrecycling e.V. (ITVA), Berlin 12.35 Uhr Lunchbuffet im Foyer Palazzo 13.30 Uhr ITVA-Mitgliederversammlung (nur für Mitglieder) Programmänderungen vorbehalten Programm ITVA-Symposium 2024 Stand 07.03.2024

Abstracts 21. März 2024 Eröffnung Impulsvortrag „Nachhaltigkeit“ Thomas Ranft, TV- Moderator für Wetter & Wissen Rechts- und Vollzugsfragen Moderation: Dr. Thomas Gerhold, avocado rechtsanwälte, Köln 1. EU-Soil Monitoring and Resilience Directive (Soil Monitoring Law) -Instrumente und Umsetzungsaspekte Dr. Ingo Böttcher, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV), Bonn 2. Rechtliche Würdigung der geplanten Novelle des Bundes-Bodenschutzgesetzes RA Gregor Franßen, Franßen & Nusser Rechtsanwälte PartGmbB, Düsseldorf 3. Zustandsstörerhaftung bei abdriftenden Schadstofffahnen im Grundwasser RA Volker Hoffmann, Hoffmann Liebs Partnerschaft von Rechtsanwälten mbB, Düsseldorf ITVA-Altlastensymposium 2024 20-22. März 2024, Kassel

Thomas Ranft TV-Moderator und Wissenschaftsjournalist für Klimawandel & Wetter, Nachhaltigkeit & Mobilität. Klimawandel, Nachhaltigkeit, Mobilitätswende und Wetter: Diese zentralen Themen unserer Zeit sind komplex und prägen unser tägliches Leben. Thomas Ranft, mit seiner Expertise und fesselnden Präsentationsweise, schafft es, diese komplexen Inhalte verständlich und greifbar zu machen. Als erfahrener TV-Moderator und charismatischer Bühnenredner zieht er sein Publikum in den Bann und sorgt für ein tiefes Verständnis und nachhaltige Eindrücke. Alles, was Sie über den Klimawandel und die Energiewende wissen wollten Als renommierter ARD-Wetter- und Klimaexperte prägt er das öffentliche Bild des Wettergeschehens und des Klimawandels. Seine Expertise teilt er in beliebten Sendungen wie „Live nach Neun“, dem Morgenmagazin und Tagesschau24. Im HR-Fernsehen begeistert er als Gesicht der langjährigen TV-Formate „alle wetter!“ und „Alles Wissen“, die sich eingehend mit Themen rund um Wetter, Klimawandel und Wissenschaft befassen. Seine Keynotes bieten mehr als nur Einblicke in unbequeme Wahrheiten; sie sind ein Weckruf zum Handeln und Denken. Mit einer Kombination aus Fachwissen, Lösungsansätzen und inspirierenden Perspektiven motiviert er Menschen und Organisationen, aktive Rollen im Kampf gegen den Klimawandel einzunehmen. Seine Botschaft ist klar: Veränderung ist nicht nur notwendig, sondern kann auch eine Chance für Wohlstand und nachhaltigen Erfolg sein.

Böttcher, I: Bodenschutz in Europa – Das Soil Monitoring Law Bodenschutz in Europa – Das Soil Monitoring Law Ingo Böttcher 1 Bodenschutz in Europa Auf europäischer Ebene existiert im Gegensatz zu anderen Umweltmedien wie Luft oder Wasser bisher keine explizite Regelung zum Bodenschutz. Ein erster Ansatz für eine Bodenrahmenrichtlinie wurde nach erfolglosen Verhandlungen 2014 von der Europäischen Kommission zurückgezogen. Im November 2021 hat die Europäische Kommission mit der Bodenstrategie für 2030 ihre Vision für gesunde Böden bis zum Jahr 2050 vorgestellt. Damit soll ein Rahmen und konkrete Maßnahmen für den Schutz, die Wiederherstellung und die nachhaltige Nutzung von Böden im Zusammenwirken mit anderen Strategien des Green Deal geschaffen werden. Angekündigt wurde darin auch ein Legislativvorschlag für 2023, um gleiche Wettbewerbsbedingungen und ein hohes Maß an Umwelt- und Gesundheitsschutz zu gewährleisten. Die Koalitionsparteien bekennen sich im Koalitionsvertrag zu einer verbindlichen Regelung für den Bodenschutz auf europäischer Ebene. Die Herausforderungen des Klimaschutzes, der Klimaanpassung und der Erhalt der Biodiversität erfordern auch eine Anpassung des nationalen Bodenschutzrechts. Im Juli 2023 hat die Europäische Kommission den Entwurf der Richtlinie zur Bodenüberwachung und – resilienz – Bodenüberwachungsgesetz – Soil Monitoring Law vorgelegt. 2 Das Soil Monitoring Law Mit Ankündigung in der Bodenstrategie für 2030 wurden hohe Erwartungen an das Bodengesundheitsgesetz geschürt. Mit Vorlage des Soil Monitoring Law, in der deutschen Übersetzung als Bodenüberwachungsgesetz bezeichnet, im Juli 2023 hat die Kommission zumindest im Titel den Fokus auf das Monitoring gelegt. Der Langtitel „Richtlinie zur Bodenüberwachung und –resilienz“ legt allerdings nahe, dass die Richtlinie mehr als nur reines Monitoring umfasst. Grundsätzlich strebt die Europäische Kommission eine Verbesserung der Datenlage für den Zustand der Böden in Europa an. Anhand ausgewählter Deskriptoren soll die Bodengesundheit bewertet und Handlungsbedarf identifiziert werden. Hierfür sollen sogenannte Bodenbezirke geschaffen werden, um eine Bewertung der Bodengesundheit zu vereinfachen. Aufbauend auf der Bewertung sieht die Richtlinie die Festlegung von Maßnahmen zur Verbesserung des Bodenzustands durch die Mitgliedstaaten vor. Die Reduzierung des Flächenverbrauchs als ein maßgeblicher Treiber der Bodendegradation adressiert die Richtlinie im Sinne von Grundsätzen, die bei der Planung berücksichtigt werden sollen. Ein eigenständiger Strang innerhalb der Richtlinie ist die Identifizierung und Behandlung von kontaminierten Böden. Dieser ist grundsätzlich vergleichbar mit dem Vorgehen nach dem Bundes-Bodenschutzgesetz. Weiterhin regelt die Richtlinie die Monitoringzyklen, die Berichterstattung sowie die Information der Öffentlichkeit. Nach Abschluss des ersten Monitorings soll die Richtlinie nach sechs Jahren evaluiert werden. ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

Böttcher, I: Bodenschutz in Europa – Das Soil Monitoring Law 3 Zeitplan Mit Veröffentlichung der Richtlinie durch die Europäische Kommission befassen sich der Europäische Rat und das Europäische Parlament mit dem Dossier. Sowohl im Rat als auch im Parlament ist das Dossier im Umweltbereich angesiedelt. Durch die anstehende Europawahl ist das Zeitfenster im EP sehr kurz. Eine Befassung im Plenum ist für den 10. April 2024 vorgesehen. Die Entscheidung im Umweltausschuss steht noch aus. Im Europäischen Rat treibt die belgische Ratspräsidentschaft das Dossier zügig voran und plant eine allgemeine Ausrichtung auf dem Umweltrat im Juni 2024. Die Verhandlungen gestalten sich sehr intensiv. Die Ratspräsidentschaft plant für Ende März 2024 die Vorlage eines neuen Entwurfstextes. Nach Positionierung des Europäischen Parlaments und des Europäischen Rates werden die Verhandlungen mit der Europäischen Kommission im Trilog fortgesetzt. Literaturverzeichnis Europäische Kommission (2021): MITTEILUNG DER KOMMISSION AN DAS EUROPÄISCHE PARLAMENT, DEN RAT, DEN EUROPÄISCHEN WIRTSCHAFTS- UND SOZIALAUSSCHUSS UND DEN AUSSCHUSS DER REGIONEN - EU- Bodenstrategie für 2030 - Die Vorteile gesunder Böden für Menschen, Lebensmittel, Natur und Klima nutzen - COM(2021) 699 final Europäische Kommission (2023): Vorschlag für eine Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates zur Bodenüberwachung und -resilienz (Bodenüberwachungsgesetz) - 2023/0232(COD) Anschriften der AutorInnen Dr. Ingo Böttcher Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz Robert-Schuman-Platz 3 53175 Bonn Telefon: 0228 99 305 2691 E-Mail: ingo.boettcher@bmuv.bund.de Internet: www.bmuv.de ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

Franßen, G. Rechtliche Würdigung der geplanten Novelle des Bundes-Bodenschutzgesetzes Rechtliche Würdigung der geplanten Novelle des Bundes-Bodenschutzgesetzes Rechtsanwalt Gregor Franßen, EMLE (Madrid) 1 Wesentliche Thesen Für die von dem Bundesumweltministerium geplante Novelle des Bundes- Bodenschutzgesetzes ((BBodschG) fehlt es an der erforderlichen Empirie-basierten Analyse und Bewertung der bestehenden Rechtslage nach der gegenwärtig geltenden Fassung des BBodSchG. Bei der geplanten Erweiterung des Anwendungsbereichs des BBodSchG durch Streichung der Subsidiaritätsregelung des § 3 Abs. 1 BBodSchG sollte man große Vorsicht walten lassen. Die Rechtsfolgen sollten genauer analysiert und bedacht werden. Es droht, dass jedes Boden in Anspruch nehmende Vorhaben pauschal grundsätzlich unzulässig wird. Wenn an dem Vorhaben festgehalten werden sollte, sollten gleichzeitig geeignete Regelungen zur Zulässigkeit von Vorhaben ergänzt werden. Wenn der geplante bodenschutzrechtliche Genehmigungsvorbehalt regelmäßig durch andere Genehmigungen und Zulassung konzentriert wird, dann bestehen ernsthafte Zweifel an der Sinnhaftigkeit eines solchen Genehmigungsvorbehalts. Anstelle des Ziels, die Entsiegelung von versiegelten Flächen zu regulieren, sollte eine Novelle des BBodSchG vorrangig das Ziel verfolgen, die weitere Versiegelung unversiegelter Flächen zu verringern, insbesondere durch Instrumente des Flächenrecyclings. Der Gesetzgeber Die Auswirkungen der geplanten Novelle des BBodSchG auf die Dauer der Genehmigungs- und Zulassungsverfahren für die betroffenen Vorhaben sollten genau abgeschätzt und berücksichtigt werden. Auch die Vereinbarkeit mit dem grundsätzlich angestrebten Bürokratieabbau ist zu prüfen. Der Gesetzgeber sollte prüfen, ob die zuständigen Bodenschutzbehörden für die auf sie zukommenden zusätzlichen Aufgaben absehbar mit ausreichend Personal ausgestattet werden können. Schließlich sollte der Ausgang des zeitgleich vom europäischen Gesetzgeber begonnenen Gesetzgebungsverfahrens für eine Richtlinie über Bodenüberwachung und -resilienz abgewartet werden, um dann vor dem Hintergrund eines unionsrechtlichen Bodenschutzrechts zu entscheiden, ob und inwieweit das deutsche Bodenschutzrecht jenseits der Umsetzung der unionsrechtlichen Maßgaben weitergehend novelliert werden soll. Anschriften des Autors Rechtsanwalt Gregor Franßen, EMLE (Madrid) Franßen & Nusser Rechtsanwälte PartGmbB Hans-Böckler-Straße 1 40476 Düsseldorf Telefon: 0211 / 540 13 777 - 20 E-Mail: franssen@fn.legal Internet: www.fn.legal ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

Hoffmann, Volker Zustandsstörerhaftung bei abdriftenden Schadstofffahnen im Grundwasser Zustandsstörerhaftung bei abdriftenden Schadstofffahnen im Grundwasser Volker Hoffmann 1. Ausgangspunkt: Grundlegende Verpflichtungen im Bodenschutzrecht Ausgangspunkt für die grundwasserbezogenen Pflichten im Bodenschutzrecht sind die § 1 Sätze 1, 2 BBodSchG „Zweck dieses Gesetzes ist es, nachhaltig die Funktionen des Bodens zu sichern oder wiederherzustellen. Hierzu sind schädliche Bodenveränderungen abzuwehren, der Boden und Altlasten sowie hierdurch verursachte Gewässerverunreini- gungen zu sanieren und Vorsorge gegen nachteilige Einwirkungen auf den Boden zu tref- fen.“ und § 4 Abs. 3 Satz 1 BBodSchG „Der Verursacher einer schädlichen Bodenverän- derung oder Altlast sowie dessen Gesamtrechtsnachfolger, der Grundstückseigentümer und der Inhaber der tatsächlichen Gewalt über ein Grundstück sind verpflichtet, den Bo- den und Altlasten sowie durch schädliche Bodenveränderungen oder Altlasten verur- sachte Verunreinigungen von Gewässern so zu sanieren, daß dauerhaft keine Gefahren, erheblichen Nachteile oder erheblichen Belästigungen für den einzelnen oder die Allge- meinheit entstehen.“ Demnach gilt das BBodSchG auch für die Verunreinigungen von Ge- wässern, die durch schädliche Bodenveränderungen oder Altlasten verursacht wurden. Gemäß § 2 Abs. 1 S. 1 Nr. 3 WHG ist auch das Grundwasser ein Gewässer in diesem Sinne. Insoweit ergibt sich auch kein Widerspruch aus der Legaldefinition des Bodens gemäß § 2 Abs. 1 BBodSchG, wonach das Grundwasser kein Bestandteil des Bodens ist: „Boden im Sinne dieses Gesetzes ist […] ohne Grundwasser […].“. Hiermit wird vielmehr lediglich festgeschrieben, dass Boden und Grundwasser unterschiedliche Medien darstellen. Folg- lich ergeben sich aus dem BBodSchG die Ermächtigungsgrundlagen und Verfahrensvor- schriften für altlastenbezogene Grundwassersanierungen und -untersuchungen, wohin- gegen (lediglich) die qualitativen Anforderungen für Grundwassersanierungen dem Was- serrecht zu entnehmen sind, wie sich aus § 4 Abs. 4 S. 3 BBodSchG entnehmen lässt. Aus dem Kreise der verschiedenen bodenschutzrechtlichen Verpflichteten, wie sie in § 4 Abs. 3 und 6 BBodSchG aufgelistet sind, gibt es drei sogenannte Zustandsstörer: 1.) Den Grundstückseigentümer gemäß § 4 Abs. 3 S. 1 Alt. 3 BBodSchG, 2.) den Inhaber der tatsächlichen Gewalt gemäß § 4 Abs. 3 S. 1 Alt. 4 BBodSchG und 3.) den früheren Eigen- tümer als sogenannter verlängerter Zustandsstörer gemäß § 4 Abs. 6 BBodSchG. Deren Haftung ist ausschließlich grundstücksbezogen, was – wie sogleich noch ausführlich dar- gestellt werden wird – zu Zurechnungsproblemen bei Grundwasserverunreinigungen füh- ren kann. Demgegenüber ist die Haftung der sogenannten Handlungsstörer, also insbe- sondere des Verursachers gemäß § 4 Abs. 3 S. 1 Alt. 1 BBodSchG oder des Gesamt- rechtsnachfolger des Verursachers gemäß § 4 Abs. 3 S. 1 Alt. 2 BBodSchG, altlasten- bzw. schadensbezogen, und damit eben nicht grundstücksbezogen, so dass auch bei Grundwasserverunreinigungen kein Zurechnungsproblemen entstehen kann (zumindest, wenn die Kausalität bezüglich der Altlast feststeht). ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024 1

Hoffmann, Volker Zustandsstörerhaftung bei abdriftenden Schadstofffahnen im Grundwasser 2. Begründung der Zustandsstörerhaftung Die Zustandsverantwortlichkeit ist Ausfluss der tatsächlichen und rechtlichen Sachherr- schaft über das betroffene Grundstück, weshalb (zumindest in der Grundkonstellation der Zustandsstörerhaftung des Eigentümers) der zivilrechtliche Eigentumsbegriff auch für die Beurteilung der Zustandsstörerstellung maßgeblich ist. Die Zustandsverantwortlichkeit stimmt also mit dem Eigentumsbegriff des Zivilrechts überein. Zivilrechtliche Kriterien sind entscheidend. Anknüpfungspunkt für die bodenschutzrechtliche Haftung ist also das Grundstückseigentum, weshalb auch diese Haftung grundsätzlich nur so weit reichen kann, wie das Eigentum selbst reicht. Von erheblicher Bedeutung ist in diesem Zusammenhang ferner, dass das Grundwasser vom Grundstückseigentum des Einzelnen nicht mitumfasst ist, sondern einem öffentlich- rechtlichen Bewirtschaftungssystem unterliegt. Insoweit sei auf den „Naßauskiesungs-Be- schluss“ des BVerfG aus dem Jahr 1981 (1 BvL 77/78 – BVerfGE 58, 300 ff.) verwiesen. Auch § 4 Abs. 2 WHG schreibt dies ausdrücklich fest: Das Grundwasser ist nicht eigen- tumsfähig. Folglich kann sich keine allein durch das Grundwasser ausgelöste Altlasten- verantwortlichkeit eines Grundstückseigentümers ergeben. Darüber hinaus sind in diesem Zusammenhang selbstverständlich auch die Vorgaben des Grundgesetzes zum Eigentum zu beachten. So gibt Art. 14 Abs. 2 GG vor: „Eigentum verpflichtet. Sein Gebrauch soll zugleich dem Wohle der Allgemeinheit dienen.“ Damit steht fest, dass das Eigentum nicht nur eigennützig ist bzw. sein darf, sondern es hat auch einen erheblichen Allgemeinwohlbezug. Zusätzlich schreibt Art. 14 Abs. 1 S. 2 GG vor, dass das Eigentum nicht unbegrenzt ist, sondern Inhaltsbestimmungen und Schranken unterworfen ist. In diesem Lichte begründen die verschiedenen gesetzlichen Regelungen zur Zustandsverantwortlichkeit – hier also insbesondere § 4 Abs. 3 S. 1 BBodSchG – die Pflicht des Eigentümers, von seinem Grundstück ausgehende Gefahren oder Schäden für die Allgemeinheit sowohl 1.) abzuwehren als auch 2.) zu beseitigen. Anknüpfungspunkte sind also einerseits die präventive Gefahrenabwehr und andererseits die Folgenbeseiti- gung. Letztere beinhaltet einen fremdnützigen Schutz der Allgemeinheit, der denknotwen- dig nicht auf die die Folgen bzw. Schäden auslösende, eigene Sache, mithin das Eigen- tum, beschränkt sein kann. Vor diesem Hintergrund sind zwei wesentliche Legitimationsgründe für die Zustandshaf- tung bzw. -verantwortlichkeit zu beachten: 1.) Die aus der Sachherrschaft resultierende Einwirkungsmöglichkeiten sowie 2.) die Verbindung von Vorteilen und Lasten der Sache, aus der sich schlussendlich die Sozialpflichtigkeit des Eigentums herleiten lässt. Zum ei- nen gibt die – mit dem Eigentum verbundene – Sachherrschaft über das Grundstück dem Eigentümer regelmäßig die rechtliche und tatsächliche Möglichkeit, auf die Sache – hier also auf sein Grundstück – und damit auch auf die Gefahrenquelle einzuwirken. Er hat die organisatorische Zugriffsmöglichkeit. Zum anderen korrespondiert die Möglichkeit zur wirtschaftlichen Nutzung und Verwertung des Sach- bzw. Grundstückseigentums auch mit deren Kehrseite, nämlich mit der öffentlich-rechtlichen Pflicht, die sich aus der Sache / dem Grundstück ergebenden Lasten und die mit der Nutzungsmöglichkeit verbundenen Risiken zu tragen. Mit anderen Worten: Wenn dem Eigentümer die Vorteile bzw. Nutzungen aus der Sache zufließen, dann muss er umgekehrt auch deren Lasten bzw. Pflichten tragen. Das Grund- gesetz verbindet also die Vorteile und Lasten des Sacheigentums miteinander. Hierzu hat das BVerfG in seinem berühmten Beschluss zur Begrenzung der Haftung des Zustandsstörers vom 16. Februar 2000 (1 BvR 242/91 und 1 BvR 315/99) die folgenden Leitsätze aufgestellt: ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024 2

Hoffmann, Volker Zustandsstörerhaftung bei abdriftenden Schadstofffahnen im Grundwasser ▪ ▪ ▪ „Es begegnet keinen verfassungsrechtlichen Bedenken, die sicherheitsrechtlichen Vorschriften über die Zustandsverantwortlichkeit dahingehend auszulegen, dass der Eigentümer eines Grundstücks allein wegen dieser Rechtsstellung verpflichtet wer- den kann, von dem Grundstück ausgehende Gefahren zu beseitigen, auch wenn er die Gefahrenlage weder verursacht noch verschuldet hat.“ „Die Gemeinwohlziele, denen das Eigentum nach Art. 14 Abs. 2 GG verpflichtet ist, finden bei von einem Grundstück ausgehenden Gefahren für Leben und Gesundheit oder das Grundwasser überdies eine verfassungsrechtliche Grundlage insbeson- dere in der staatlichen Schutzpflicht nach Art. 2 Abs. 2 S. 1 GG und dem Staatsziel des Schutzes der natürlichen Lebensgrundlagen in Art. 20a GG.“ „Beide Verfassungsbestimmungen betreffen hochrangige Gemeinwohlbelange, die den Auftrag aus Art. 14 Abs. 1 S. 2 und Abs. 2 GG verstärken und das grundrechtlich geschützte Interesse des Eigentümers, in der privatnützigen Verwendung seines Grundstücks nicht beschränkt zu werden, überwiegen.“ In diesem Sinne bestätigte bzw. stellte auch das OVG Hamburg mit seinem Urteil vom 17. Mai 2000 (5 Bf 31/96) ausdrücklich klar, dass auch der „Naßauskiesungs-Beschluss“ des BVerfG, wonach das Grundwasser vom Grundstückseigentum nicht mitumfasst ist (vgl. hierzu oben), eine Inanspruchnahme des Zustandsstörers für grundwasserbezogene Maßnahmen nicht hindert bzw. ausschließt. 3. Zustandsstörerhaftung bei abdriftenden Schadstofffahnen Aus den vorstehend dargestellten (verfassungs-)rechtlichen Vorgaben ergeben sich nun – in verschiedenen Konstellationen – Schwierigkeiten in Bezug auf die Zustandsstörerhaf- tung bei sogenannten „abdriftenden Schadstofffahnen“ – mithin Schadstoffverunreinigun- gen im Grundwasser, die mit dem natürlichen Grundwasserabstrom den Bereich des be- troffenen Quellgrundstücks verlassen haben und von diesem abgeströmt bzw. abgedriftet sind. Insbesondere zwei Fragen stellen sich in diesem Zusammenhang: Kann ein Grund- stückseigentümer als Zustandsstörer auch für Untersuchungs- und Sanierungsmaßnah- men in Anspruch genommen werden, 1. die sich auf Grundwasserverunreinigungen bzw. Schadstofffahnen beziehen, die das in seinem Eigentum stehende Quellgrundstück bereits verlassen haben bzw. 2. die sein Grundstück lediglich durch- / unterfließen? Insbesondere die erste Frage ist nach wie vor sehr umstritten und vom BVerwG noch nicht höchstrichterlich entschieden. Die verwaltungsgerichtliche und oberverwaltungsgerichtli- che Rechtsprechung ist insofern uneinheitlich. So gab es diesbezüglich bis vor einigen Jahren ein gewisses „Nord-Süd-Gefälle“, besagend, dass im Norden eine Zustandsstö- rerhaftung eher bejaht, wohingegen im Süden eine Haftung des Zustandsstörers eher ver- neint wurde. Diese regionale Differenzierung scheint sich aber aufzulösen und die Ten- denz bzw. herrschende Meinung in der Rechtsprechung ist seit ca. 2010 generell eher bejahend. Die Gegner einer Zustandsstörerhaftung für abgedriftete Schadstofffahnen stützen sich im Wesentlichen auf drei Argumente: 1. Der betroffene Eigentümer habe keine Sachherrschaft bzw. Einwirkungsmöglichkeit außerhalb des eigenen Grundstücks – mithin an dem Fahnengrundstück –, so dass es an dem verfassungsrechtlichen Legitimationsgrund fehle. ITVA-Altlastensymposium 2024 3 20.-22.03.2024

Hoffmann, Volker Zustandsstörerhaftung bei abdriftenden Schadstofffahnen im Grundwasser Hiergegen kann angeführt werden, dass die Sachherrschaft bzw. Einwirkungsmög- lichkeit nur einen vom BVerfG herangezogenen Legitimationsgrund darstellt. Zu- sätzlich, als zweiten Legitimationsgrund, gibt es noch die Sozialpflichtigkeit des Ei- gentums, also die Verbindung der Vorteile und der Lasten der Sache bzw. des Grundstückseigentums. Außerdem werden – ebenso wie beim Handlungsstörer – zumindest durch Gestattungen oder behördliche Duldungsanordnungen Maßnah- men auf fremden Fahnengrundstücken auch für den Zustandsstörer möglich. 2. Die Regelung in § 4 Abs. 2 BBodSchG, wonach die präventive Gefahrenabwehr auf das eigene Grundstück und auf bloße Bodenveränderungen beschränkt ist, müsse auch auf den nachsorgenden Bodenschutz gemäß § 4 Abs. 3 S. 1 BBodSchG ent- sprechend angewendet werden. Die überzeugenden Argumente hiergegen sind: Der Wortlaut von § 4 Abs. 3 S. 1 BBodSchG ist schlicht weitergehend und kann nicht ohne Weiteres einfach einge- schränkt werden. Außerdem geht es hier um nachsorgende Folgenbeseitigung und nicht um bloße Prävention, wie in § 4 Abs. 2 BBodSchG. 3. Es sprenge den Rahmen der Zustandsverantwortlichkeit, wenn der Zustandsstörer für sämtliche Gefahren oder Schäden verantwortlich wäre, die von seinem Grund- stück jemals ausgegangen sind. Hierauf kann wiederum erwidert werden, dass die Zustandsstörerhaftung gerade nicht grenzenlos ist. Vielmehr bedarf es als zwingende Zusatzvoraussetzung für eine Haftung einer wertenden Zurechnung (Kausalität) der Schadstofffahne zum Quellgrundstück (vgl. hierzu auch sogleich unten). Darüber hinaus ist die Zustands- störerhaftung nach den Vorgaben des BVerfG ohnehin zumindest der Höhe nach grundsätzlich begrenzt. Dies stellt ein ausreichendes Korrektiv dar. Nachfolgend sollen die wesentlichen fünf Fallkonstellationen in Zusammenhang mit der Zustandsstörerhaftung für abgedriftete Schadstofffahnen vorgestellt und bewertet wer- den: ▪ Konstellation 1 – Inanspruchnahme des Quelleigentümers für Grundwasserverun- reinigungen unter seinem Grundstück, die auf die eigene Grundstücksfläche be- grenzt sind? Es handelt sich um den Ausgangsfall ohne abgedriftete Fahne. Hierbei handelt es sich um den Normal- / Standardfall, der keine besonderen Prob- leme aufweist. Sowohl der Handlungs- als auch der Zustandsstörer haften für die sich unter dem Quellgrundstück befindliche Grundwasserverunreinigung nach den allgemeinen Regeln. Gleichwohl muss auch hier eine ausreichende Zurechnung der Grundwasserkontamination auf den Grundstückseigentümer bzw. Zustandsstörer erfolgen. D.h., der Zusammenhang bzw. die Kausalität zwischen der Bodenverun- reinigungen auf dem Quellgrundstück und der Grundwasserverunreinigung muss feststehen. Dies dürfte in dieser Konstellation aber regelmäßig unproblematisch sein. ▪ Konstellation 2 – Inanspruchnahme des Quelleigentümers für eine „normale“ abge- driftete Schadstofffahne? Auch in dieser Konstellation gestaltet sich die Haftung des Handlungsstörer unprob- lematisch nach den allgemeinen Regeln. Aber auch der Zustandsstörer des Quell- grundstücks haftet für die grundwasserbezogenen Maßnahmen in der Schadstoff- fahne. Eine wichtige Voraussetzung hierfür ist allerdings, dass der Zusammenhang bzw. die Kausalität zwischen dem Quellgrundstück und der Schadstofffahne un- zweifelhaft feststehen muss. Zur Begründung wird Folgendes angeführt: ITVA-Altlastensymposium 2024 4 20.-22.03.2024

Hoffmann, Volker Zustandsstörerhaftung bei abdriftenden Schadstofffahnen im Grundwasser ➢ Das Grundwasser ist zwar ein Gewässer, aber ohnehin nie Bestandteil des Grundstückseigentums – auch nicht in Konstellation 1. ➢ Das Eigentum am Grundstück bildet lediglich den Anknüpfungspunkt für die Zu- standsstörerhaftung, im Sinne des Ausgangs der Gefahr, es begrenzt aber nicht die Reichweite der vom Pflichtigen zu treffenden Maßnahmen. ➢ Hier – im Rahmen von § 4 Abs. 3 S. 1 BBodSchG – geht es um reine Folgen- beseitigung, wobei sich die vom Grundstück ausgehende Gefahr bereits ver- wirklicht hat, der Schaden also bereits entstanden ist. Diese Folge kann mit dem Eigentum als solchem nicht gleichgesetzt werden, sondern es ist immanent, dass sie auch darüber hinausgehen kann. ➢ Daher würde der Sinn der Folgenbeseitigung verfehlt, wenn die diesbezügliche Pflichtigkeit des Eigentümers auf das ihm gehörende Grundstück beschränkt wäre. Letztlich geht es um die Sozialbindung des Eigentums bei einem geschä- digtem Gemeinwohlbelang. ➢ Der Wortlaut von § 4 Abs. 3 S. 1 BBodSchG enthält bezüglich der Folgenbesei- tigungsverpflichtung keinerlei Beschränkung / Privilegierung zugunsten des Zu- standsstörers im Vergleich zum uneingeschränkt haftenden Handlungsstörer. Dort ist also keine Differenzierung zwischen den verschiedenen Störern bezüg- lich ihrer Sanierungspflicht normiert. ➢ Die Einwirkungsmöglichkeit auf das Grundstück (= Sachherrschaft) ist nicht der / die einzige (verfassungsrechtliche) Grund / Legitimation für die Inanspruch- nahme eines Zustandsstörers. Zusätzlich gilt auch noch die Sozialbindung bzw. -pflichtigkeit des Eigentums. ➢ Die Problematik der fehlenden Sachherrschaft / Einwirkungsmöglichkeit auf das Fahnengrundstück kann leicht durch eine Gestattung oder eine behördliche Duldungsanordnung überwunden werden. ➢ Eine Pflichtenbeschränkung auf den räumlichen Bereich des Quellgrundstücks wäre nicht sachgerecht, da fließende Grundwasserverunreinigungen nicht an Grundstücksgrenzen halt machen. Folglich widerspräche eine parzellenscharfe Inanspruchnahme dem Gebot der effektiven Gefahrenabwehr. ➢ Eine vermeintliche „Ufer- / Grenzenlosigkeit“ der Zustandsstörer-Inanspruch- nahme wird durch die zwingende Zusatzvoraussetzung der Zurechnung / Kau- salität zwischen Grundstück und Fahne verhindert und ausreichend einge- dämmt. ➢ Auch bei der Zustandsstörerhaftung nach § 4 Abs. 3 S. 4 Alt. 2 BBodSchG (= Dereliktion) und § 4 Abs. 6 BBodSchG (= verlängerte) ist die Verbindung zum Grundstückseigentum aufgelöst. Die Sachherrschaft und eine Einwirkungsmög- lichkeit fehlen auch dort. Trotzdem besteht auch in diesen beiden Konstellatio- nen eine unbeschränkte Verpflichtung des betroffenen (ehemaligen) Eigentü- mers. Eine Trennung zwischen Grundstückseigentum auf der einen Seite und zustandsstörender Sanierungspflicht auf der anderen Seite ist dem Boden- schutzrecht also nicht fremd. ➢ Darüber hinaus ist auch keine unangemessene „Opferposition“ des Zustands- störers zu besorgen, da dessen Haftung nach den Vorgaben des BVerfG grund- sätzlich begrenzt ist, insb. bei „Naturereignissen“ (vgl. BVerfG, Beschl. v. 16. Februar 2000 – 1 BvR 242/91 und 1 BvR 315/99). ➢ Über § 24 Abs. 2 BBodSchG hat der Zustandsstörer einen Ausgleichsanspruch (Regress) gegen den Verursacher oder dessen Gesamtrechtsnachfolger. ITVA-Altlastensymposium 2024 5 20.-22.03.2024

Hoffmann, Volker Zustandsstörerhaftung bei abdriftenden Schadstofffahnen im Grundwasser ▪ Konstellation 3 – Inanspruchnahme des Quelleigentümers für eine abgerissene Schadstofffahne, die keinen Kontakt mehr zum Quellgrundstück hat? Diese Konstellation ist genauso zu bewerten wie die vorstehende Konstellation 2, da es an einem relevanten Unterschied fehlt. Die Haftung von sowohl dem Hand- lungsstörer aber auch dem Zustandsstörer des Quellgrundstücks für grundwasser- bezogene Maßnahmen in der Fahne ist folglich zu bejahen. Schließlich hängt es mehr oder weniger vom Zufall ab, ob es zu einem Fahnenabriss kommt oder nicht – rechtlich darf dies deshalb aber keinen Unterschied machen (vgl. auch VG Müns- ter, Urt. V. 19. März 2010 – 7 K 1415/08). Allerdings ist hier – als Korrektiv – die erforderliche Zurechnung / Kausalität zwischen Grundstück und abgerissener Fahne besonders wichtig und muss nach wie vor gegeben sein. Im Rahmen einer wertenden Betrachtung muss der Zusammenhang zwischen dem Quellgrundstück und der Fahne also zweifelsfrei feststehen. Ergänzend ist insbesondere in dieser Konstellation noch darauf hinzuweisen, dass § 4 Abs. 3 S. 1 BbodSchG keinen un- mittelbaren stofflich-räumlichen Zusammenhang fordert. Die Sozialbindung des Ei- gentums zur Folgenbeseitigung setzt sich also fort, da die Fahne trotz des Abrisses von dem Quellgrundstück ihren Ausgang genommen hat. ▪ Konstellation 4 – Inanspruchnahme des Eigentümers eines Fahnengrundstücks, dessen Grundstück von der Schadstofffahne nur unter- / durchflossen wird? Auch in dieser Konstellation gestaltet sich die Haftung des Handlungsstörer unprob- lematisch; sie ergibt sich aus den allgemeinen Regeln. Auch die Haftung des Eigen- tümers / Zustandsstörers des Quellgrundstücks ist gegeben – diesbezüglich wird auf die obigen Ausführungen zu den Konstellationen 2 und 3 verwiesen. Demge- genüber kommt es aber nicht zu einer zusätzlichen Haftung des Eigentümers bzw. „Zustandsstörers“ des Fahnengrundstücks. Die hier in Rede stehende Situation des Fahnengrundstückseigentümers ist mit den vorgenannten Fällen nämlich nicht ver- gleichbar (vgl. auch: VGH Kassel, Beschl. V. 2. Juni 1992 – 7 TH 1035/90; VGH Mannheim, Urt. V. 15. März 1982 – 1 S 2109/80; OVG Hamburg, Urt. V. 17. Mai 2000 – 5 Bf 31/96). Schließlich umfasst das Eigentum am Grundstück nicht das Eigentum an Grundwasser. Folglich hat die Grundwasserkontamination mit dem betroffenen Fahnengrundstück nichts zu tun, sondern sie unterspült dieses lediglich. Jeglicher Eigentumsbezug fehlt. Daher mangelt es auch an dem erforderlichen An- knüpfungspunkt bzw. Zurechnungsgrund bezüglich des Eigentümers des unter- strömten Fahnengrundstücks – mit der Folge, dass auch dessen Sozialbindung bzw. -pflichtigkeit fehlt und somit abzulehnen ist. ▪ Konstellation 5 – Durch die abgedriftete und unterströmende Schadstofffahne hat sich auf einem Fahnengrundstück eine neue Bodenverunreinigung gebildet (= Se- kundärquelle). Wie verhält es sich mit der Zustandsstörerhaftung der beiden ver- schiedenen Eigentümer? Die Sekundärkontamination auf dem Fahnengrundstück stellt eine mehr oder weni- ger vollwertige und damit taugliche Bodenverunreinigung dar. Damit ist in dieser Konstellation auch ein ausreichender Eigentumsbezug gegeben und nicht mehr nur ein bloßer, unterströmender Grundwasserbezug. Die denkbaren Ursachen hierfür sind vielfältig. Es kommen beispielsweise infrage: Besondere hydrologische Verhält- nisse, die Ausgasungen leichtflüchtiger Schadstoffe, Gewässerbewirtschaftungen (z.B. eine Bauwasserhaltung) oder auch Grundwasserschwankungen / -anstiege. Der Zustandsstörer des ursprünglichen Quellgrundstücks haftet in dieser Konstella- tion weiterhin – genauso wie in den Konstellationen 2 und 3 – für solche Grundwas- sermaßnahmen, die seinem Quellgrundstück zuzuordnen sind, nicht aber für Bo- denmaßnahmen auf dem Fahnengrundstück. Dies liegt darin begründet, dass die ITVA-Altlastensymposium 2024 6 20.-22.03.2024

Hoffmann, Volker Zustandsstörerhaftung bei abdriftenden Schadstofffahnen im Grundwasser neue bzw. sekundäre schädliche Bodenveränderung in der Fahne ihre wesentliche Ursache nicht mehr auf dem ersten Quellgrundstück hat, sondern aus dem nicht vom Eigentum umfassten Grundwasser resultiert. Deshalb ist bei wertender Be- trachtung keine Zurechnung mehr möglich. Anders sieht es allerdings bei dem Ei- gentümer des sekundärkontaminierten Fahnengrundstücks aus, der als „normaler“ Zustandsstörer zu qualifizieren ist. Er haftet zum einen für dortige Bodenmaßnah- men, da es auf die Herkunft des dortigen Schadens nicht ankommt. Zum anderen zeichnet er zusätzlich auch verantwortlich für grundwasserbezogene Maßnahmen, die seinem sekundären Quellgrundstück zuzuordnen sind bzw. von diesem ausge- hen (genau wie in den Konstellationen 2 und 3). Im Ergebnis gibt es in dieser Kons- tellation in Gänze betrachtet also drei Störer, nämlich (mindestens) einen Hand- lungsstörer sowie zwei Zustandsstörer. Dies ist für eine ordnungsgemäße Störer- auswahl durch die zuständige Bodenschutzbehörde von großer Bedeutung. 4. Wesentliche Gerichtsentscheidungen In der folgenden Tabelle sollen die wesentlichen Gerichtsentscheidungen zu der hier in Rede stehenden Problematik der abdriftenden Schadstofffahnen zusammengefasst wer- den: Pro Zustandsstörerhaftung Contra Zustandsstörerhaftung VG Trier, Urt. v. 20.01.2000 – 4 K 1108/99 VG München Beschl. v. 19.02.2001 – M 2 S 00.4678 VG Regensburg, Urt. v. 14.03.2005 – RO 13 S 03.1055 VG Leipzig, Beschl. v. 11.09.2006 – 6 K 117/06 VG Regensburg, Urt. v. 05.10.2009, RO 8 K 08.1452 VG Regensburg, Urt. v. 25.01.2010, RO 8 K 08.272 OVG Hamburg, Urt. v. 17.05.2000 – 5 Bf 31/96 VG Kassel, Beschl. v. 27.10.2003 – 7 G 2136/03 OVG 08.11.2007 – 11 B 14.05 VG Münster, Urt. v. 19.03.2010 – 7 K 1415/08 OVG Koblenz, Beschl. v. 19.05.2010 – 8 A 10162/10 Berlin-Brandenburg, Urt. v. VG Darmstadt, Urt. v. 30.10.2013 – 6 K 1717/11 OVG Berlin-Brandenburg, Beschl. v. 22.08.2014 – 11 N 53.12 VG Ansbach, Urt. v. 20.04.2016 – AN 9 K 15.02552 OLG Karlsruhe, Urt. v. 29.12.2016 – 12 U 14/16 VG Bremen, Urt. v. 02.02.2017 – 5 K 420/15 VG Ansbach, Urt. v. 02.06.2020 – AN 9 K 17.808 VG Trier, Urt. v. 24.06.2020 – 9 K 4248/19.TR ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024 7

Hoffmann, Volker Zustandsstörerhaftung bei abdriftenden Schadstofffahnen im Grundwasser Im Lichte dieser Tabelle ist zweierlei besonders augenfällig. Zum einen sind diejenigen Gerichtsentscheidungen, die eine Haftung des Zustandsstörers für abgedriftete schad- stoffarmen im Grundwasser grundsätzlich bejahen, in der deutlichen Mehrheit. Zum an- deren gibt es – zumindest soweit ersichtlich – seit 2010 keine Gerichtsentscheidung mehr, die eine Zustandsstörerhaftung in diesem Zusammenhang ablehnen würde. Dies zeigt deutlich, in welche Richtung sich die herrschende Meinung in der Rechtsprechung entwi- ckelt hat. 5. Fazit / Zusammenfassung Die Problematik der Zustandsstörerhaftung bei abdriftenden Schadstofffahnen im Grund- wasser ist insgesamt nach wie vor umstritten, da es bislang keine höchstrichterliche Ent- scheidung durch das BVerwG gibt. Die verwaltungsgerichtliche und oberverwaltungsge- richtliche Rechtsprechung ist insoweit – zumindest bis zum Jahr 2010 – uneinheitlich. Die Lösung dieser Schwierigkeit liegt darin, den jeweiligen Einzelfall mit seinem zugrunde lie- genden Sachverhalt genau zu betrachten, ihn mit der aktuellen Rechtsprechung abzuglei- chen und unter diese zu subsumieren. Gleichwohl bleibt festzuhalten, dass die deutliche Tendenz bzw. herrschende Meinung in der Rechtsprechung vermehrt dahin geht, den Ei- gentümer des Quellgrundstücks für abgedriftete Schadstofffahnen im Grundwasser in An- spruch nehmen zu können. D.h., die Zustandsstörerhaftung wird bejaht. Dies gilt zumin- dest dann, wenn – im Rahmen einer wertenden Betrachtung – der Zusammenhang und die Ursächlichkeit zwischen dem Quellgrundstück einerseits und der Schadstofffahne an- dererseits feststeht. Anschrift des Autors: RA Volker Hoffmann Hoffmann Liebs Partnerschaft von Rechtsanwälten mbB Goltsteinstraße 14 40211 Düsseldorf Tel.: +49-211.51882.103 E-Mail: volker.hoffmann@hoffmannliebs.de Website: https://www.hoffmannliebs.de/personen/volker-hoffmann LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/volker-hoffmann-983068224/ ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024 8

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Bodenkundliche Baubegleitung (BBB) in der Verwaltungspraxis Dr. Susanne Frey-Wehrmann Das Instrument der BBB dient dem Vollzug bodenschutzfachlicher und -rechtlicher Anforderungen, insbesondere der Vorsorge gegenüber schädlichen Bodenveränderungen – insbesondere Maßnahmen zur Vermeidung und Verminderung von Verdichtungen - von Planung bis zur Folgebewirtschaftung bei Bauvorhaben. Sorgsamer Umgang mit Boden ist besonders auf den unversiegelten Flächen (Böden unter forstlicher, landwirtschaftlicher, gärtnerischer Nutzung oder unter Grünflächen und Haus- und Kleingärten). geboten, die nur bauzeitlich in Anspruch genommen und nach Bauabschluss wieder begrünt werden. Jeder, der auf Böden einwirkt, hat somit Vorsorge gegen schädliche Veränderungen zu treffen, um die natürlichen Bodenfunktionen zu sichern. Eine BBB liefert somit einen wichtigen Beitrag zur Verfahrenssicherheit bei Bauvorhaben. Diese rechtlichen Pflichten spiegeln sich in den §§ 1, 4 und 7 des BBodSchG sowie vor allem im § 4 Abs. 5 der novellierten BBodSchV als auch in verschiedenen fachlichen Normen (DIN 19639, DIN 18915, DIN 19731) zu Bodenarbeiten wider, die zu beachten sind. An erster Stelle steht hier die DIN 19639 „Bodenschutz bei Planung und Durchführung von Bauvorhaben“, mit Kriterien zur Erstellung und zur Umsetzung eines Bodenschutzkonzeptes und Bodenschutzplanes gegeben und Hinweisen, wie die bodenkundliche Baubegleitung bei der Planung und Umsetzung bei Bauvorhaben fachkundig begleitet und dokumentiert werden kann. Der Schutz von Böden/Bodenfunktionen ist keine freiwillige Aufgabe, sondern gesetzlich geregelt und die Wahrnehmung dieser Aufgaben liegt in den Händen der zuständigen (Unteren) Bodenschutzbehörden und zwar für alle Vorhaben, bei denen in das Schutzgut Boden eingegriffen wird: u.a. Planfestellungs-/–genehmigungs-verfahren, Bauleitplanung, immissionsschutz- und wasserrechtliche, landschaftsrechtliche Genehmigungen und/oder Befreiungen. Die Zulassung der jeweiligen Vorhaben richtet sich somit nach dem einschlägigen Fachrecht und den darin vorgesehenen Verfahren, denn das Bodenschutzrecht kennt keinen eigenen Genehmigungstatbestand. Anhand von Praxisbeispielen soll die Umsetzung und Erfahrungen mit dem Instrument der BBB aus Sicht einer Unteren Bodenschutzbehörde vorgestellt werden. Anschrift: Dr. Susanne Frey-Wehrmann Untere Bodenschutzbehörde (Fachbereich Klima und Umwelt der Stadt Aachen) Maria-Theresia-Allee 38 52064 Aachen Tel. 0241-432-36520 susanne.frey.wehrmann@mail.aachen.de

Untersuchungsstelle und Sachverständige nach § 18 Bundes-Bodenschutzgesetz alle Sachgebiete 1 bis 5 aus einer Hand Ihre Fragestellung : Altlasten Grundwasser Gewässerschutz Flächenrecycling Baugrund Spezialtiefbau ✁ ✁ ✁ ✁ ✁ ✁ Unsere Leistungen : Beratung Begutachtung Sanierungsuntersuchung Sanierungsplan Projektsteuerung Generalplanung Planung Forschung ✁ ✁ ✁ ✁ ✁ ✁ ✁ ✁ ✁ ✁ ✁ ✁ ✁ ✁ ✁ ✁ ✁ ✁ ✁ ✁ ✁ Toxikologie Raumhygiene Energetik Ökologie Abfall Erkundung & Bewertung Feldarbeiten Laborarbeiten Stoffstrommanagement Grundwassermodellierung, EED Bauleitung, eANV Betrieb umwelttechnischer Anlagen Kampfmittelsuche und -räumung bfm – Träger des Bayerischen Umweltpreises BFM Umwelt GmbH: D - 81247 München Zehentstadelweg 7 Tel.: (089) 548034 – 0 D - 40223 Düsseldorf Germaniastr. 21 Tel.: (0211) 3854738 - 0 www .bfm-umwelt.de info@bfm-umwelt.de

Lederer, Johanna Erfahrungen in der Planung von Baubegleitendem Bodenschutz bei Bahnbauvorhaben Erfahrungen in der Planung von Baubegleitendem Bodenschutz bei Bahnbauvorhaben Johanna Lederer 1 Rechtliche Grundlage Für Bauvorhaben mit einer Eingriffsfläche größer 3.000m2, die nach dem 16.07.2021 planfestgestellt werden, besteht seit Neufassung der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) §4 Abs. 5 die Möglichkeit, dass die zuständige Behörde eine Bodenkundliche Baubegleitung (BBB) für Planung und Bauausführung nach DIN 19639 fordert. 2 Bodenschutzkonzept gemäß DIN-Norm Als Arbeits-/ Entscheidungsgrundlage benötigt die BBB ein Bodenschutzkonzept, das im Rahmen der Planung erstellen wird. Hierzu gibt es Vorgaben gemäß DIN 19639 bzgl. der Inhalte, Gliederung und Anlagen. 3 Beispiele aus Bahnbauvorhaben in der Planung Der Umfang und Inhalt des BSK variiert dennoch projektspezifisch. Dies hängt von der Dauer und Größe der Baumaßnahme selbst, dem Standort, dem verfügbaren Datenumfang, Planungsstand aber auch von der zuständigen Behörde ab: Erfahrungen bzgl. Konzeption, Akzeptanz im Projekt und Zusammenarbeit mit den beteiligten Planern. 4 Weiterentwicklung Stetig entwickelt sich so mit der Zeit aus dem anfänglichen Sonderprodukt Bodenschutzkonzept ein Gutachten, das eine gute Basis für die Umsetzung des physikalischen Bodenschutzes in der Baubegleitung, sowie den Schulterschluss mit BoVEK und LBP für eine Rechtssicherheit in der Genehmigungsplanung bildet. Anschriften der AutorInnen Dr. Johanna Lederer Deutsche Bahn AG Karlstr. 6 60329 Frankfurt a. Main Tel. 069 265 43811 / Mobil: 01523 7572820 E-Mail: johanna.lederer@deutschebahn.com ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

Gros, Eva Natur‐ und Artenschutz bei der Sanierung Natur‐ und Artenschutz bei der Sanierung: "Das kostet Zeit, Geld und macht einen Haufen Stress!“ Eva Gros Zeit, Geld und Stress - ist das so, mit dem Arten- und Naturschutz? Und muss der ganze Aufwand wirklich sein? Stehen Naturschutz und Sanierung tatsächlich auf zwei Seiten eines Projektes gegeneinander? Oder kostet Arten- und Naturschutz umso mehr Zeit, Geld und Nerven, je später man sich darum kümmert? Der Vortrag soll einen Überblick geben über die Rolle des Arten- und Naturschutzes in der Altlastensanierung. Zunächst wird die Frage des „Warum“ beleuchtet. Woher kommt die Notwendigkeit, bei Sanierungsmaßnahmen, die per se schon einen Beitrag zum Umweltschutz darstellen, auch noch natur- und artenschutzrechtliche Auflagen abzuarbeiten, welche Gesetze greifen? Und wann ist der beste Zeitpunkt, Arten – und Naturschutz in die Sanierung einzubeziehen? Was ist in der Genehmigungsplanung zu berücksichtigen, was in der Ausführungsplanung, was auf der Baustelle? Idealerweise kann die Artenvielfalt bei Sanierungsvorhaben bewahrt bzw. nach Bauende wiederhergestellt werden, wobei natur- und artenschutzrechtliche Aspekte in den gesamten Projektzyklus so integriert werden, dass Verzögerungen in der Genehmigungsphase oder spätere Baustopps aufgrund natur- oder artenschutzrechtlicher Konflikte vermieden werden können. Anschriften der AutorInnen Dipl. Geogr. Eva Gros Inhaberin Gros Landschaftsplanung Ottostraße 26 67657 Kaiserslautern Telefon: 0631 31052829 E-Mail: e.gros@gros-landschaftsplanung.de Internet: www.gros-landschaftsplanung.de ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

Abstracts Nachhaltigkeit in der Sanierung Moderation: Katja Schelle, Stadt Düren 7. Grundwassersanierung – Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren Prof. Dr. Frank Tidden , Bauer Resources GmbH, Schrobenhausen; Robert Brummer, DB Netz AG, München; Dr. Hermann Schad; I.M.E.S. GmbH, Wangen 8. Analyse der Nachhaltigkeitsaspekte bei biologischen, chemischen und physikalischen In- situ-Sanierungsmaßnahmen auf kontaminierten Standorten Dr. Stephan Hüttmann, Mark Zittwitz, Gordon Bures, Sensatec GmbH, Kiel 9. Nachhaltigkeitsbetrachtung in der Altlastensanierung: ITVA-Fachausschuss "H1 Technologie und Verfahren" Dr. Patrick Jacobs, Dr. Uwe Hiester, Oliver Kowalski, Ronald Giese, Dr. Karsten Menschner, ITVA-Fachausschuss H1 ITVA-Altlastensymposium 2024 20-22. März 2024, Kassel

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren Inhalt 3 4 1 2 Einleitung ..................................................................................................................2 Schwellenwerk ..........................................................................................................3 2.1 Belastungssituation .................................................................................................. 3 2.2 Grundwasserbeschaffenheit .................................................................................... 4 2.3 Grundwassersanierung ............................................................................................ 5 EcoVert®-Technologie ..............................................................................................7 3.1 Prinzipieller Aufbau .................................................................................................. 7 3.2 Biovertikalfilter ......................................................................................................... 8 3.3 Mikrobiologischer Abbau.......................................................................................... 9 3.4 Sauerstoffversorgung .............................................................................................10 3.5 EcoVert®-Compact Schwandorf .............................................................................10 Untersuchungsergebnisse ...................................................................................... 12 4.1 Chemisch-physikalische Beschaffenheit Anlagenzulauf ..........................................12 4.2 Inbetriebnahme .......................................................................................................13 4.3 Luft- und Wassertemperaturen ...............................................................................13 4.4 Sauerstoffgehalte ...................................................................................................15 4.5 Reinigungsleistung .................................................................................................16 4.6 PAK-Abbaugrade ....................................................................................................17 Nachhaltigkeitsbetrachtung ..................................................................................... 18 5.1 Grundlagen der Betrachtung ...................................................................................18 Luftemissionen .......................................................................................................19 5.1 5.2 Flächeninanspruchnahme .......................................................................................20 5.3 Energieverbrauch ...................................................................................................20 5.4 Verbrauchsstoffe und Abfallmengen .......................................................................21 5.5 Wartungsaufwand und Personalbedarf ...................................................................21 5.6 Treibhausgasemissionen ........................................................................................22 5.7 Wirtschaftlichkeit .....................................................................................................23 Zusammenfassung ................................................................................................. 24 6 Literaturverzeichnis .............................................................................................................. 26 Anschriften der AutorInnen ................................................................................................... 27 5 ITVA-Altlastensymposium 2024 1 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren Frank Tidden, Robert Brummer, Hermann Schad Einleitung 1 Man kann und darf sich dem Thema Nachhaltigkeit nicht länger entziehen! Wir müssen bei unseren Handlungen und Entscheidungen die Auswirkungen auf die Umwelt und die Gesell- schaft neben ökonomischen Aspekten berücksichtigen und bewerten. Fangen wir damit nicht konsequent an, dann bleiben die Ziele der Klimaneutralität bis 2045, das Erreichen von SDGs (17 Sustainable Development Goals der Agende 2030) und nachhaltiges Wirtschaften (Taxonomie-VO) auf der Strecke und die freie Entscheidung wird uns durch die Klimaer- wärmung, zunehmende Umweltverschmutzung und gesellschaftliche Kritik abgenommen werden. Jeder Bereich muss seinen Beitrag zu einem Mehr an Nachhaltigkeit beitragen, Nachhaltigkeit erreichen wir nur, wenn viele (auch kleine) Änderungen in allen Bereichen unternommen werden (persönliches Statement Tidden). Auch die Entscheidungen und Verfahren in der Altlastensanierung müssen hier einen besseren Beitrag als bisher leisten. Oftmals ist noch bei den Beteiligten zu hören, dass die Altlastensanierung durch eine Reduzierung der Umweltbelastung per se nachhaltig sei. Diese Sichtweise ist nicht mehr zeitgemäß, daher ist es umso wichtiger sich mit der Nach- haltigkeit von Sanierungsverfahren auseinanderzusetzen. Wir stehen am Anfang dieses Pro- zesses, in der Praxis werden Entscheidungen für oder gegen ein Verfahren im Wesentlichen vor dem Hintergrund der Wirtschaftlichkeit getroffen, bei der Auftragsvergabe spielen Nach- haltigkeitsaspekte so gut wie keine Rolle und Nebenangebote werden oftmals nicht zuge- lassen. Wie lässt sich der Begriff „Nachhaltige Sanierung“ definieren? Dörr und Koschitzky geben hierzu folgende Definition: "Nachhaltige Sanierung bezeichnet die Berücksichtigung aller Umweltauswirkungen bei der Sanierungsplanung und auch bei der Überprüfung und Opti- mierung laufender Sanierungen, sowie die Umsetzung aller Möglichkeiten, um den ökolo- gischen Fußabdruck von Projekten und die nachteiligen Auswirkungen auf Betroffene während und nach der Sanierung zu minimieren. Die Beurteilung, ob eine Sanierungs- technologie oder allgemein eine Sanierung nachhaltig ist, muss standort- und schad- stoffspezifisch in jedem Einzelfall auch unter Berücksichtigung des Sanierungsumfeldes er- folgen“ [Dörr et al., 2012]. Am Standort des Schwellenwerks Schwandorf führt die Deutsche Bahn seit mehr als 15 Jahren eine intensive Dekontamination des obersten Grundwasserleiters verbunden mit einer Rückgewinnung von Teerölphase durch Pump-and-Treat Maßnahmen durch. Die Be- lastungen des Grundwassers sind durch Teeröle, (Leitschadstoffe: Polyzyklische Aroma- tische Kohlenwasserstoffe - PAK) und in geringerem Umfang BTEX-Verbindungen geprägt, die aus der jahrzehntelangen Behandlung von Bahnschwellen am Standort herrührten. Um- weltschutzaspekte wurden ab den 1970er zunehmend in den Produktionsprozessen berück- sichtigt. Aktuell wird im Schwellenwerk unter strenger Einhaltung des BImSchG gefertigt. In den 90er Jahren wurde begonnen die Altlastensituation am Standort im Rahmen von Detail- untersuchungen flächenhaft zu erfassen und das Gefährdungspotenzial (Wirkungspfad Boden-Grundwasser) abzuschätzen. Im Jahr 2005 wurde mit der Sanierungsplanung, zu- nächst für den Außenbereich (ehem. Bahnseitengraben), begonnen. ITVA-Altlastensymposium 2024 2 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren Im Jahr 2010 folgte der Planungsbeginn für den Innenbereich (Abzugsgräben und Kern- schaden im Bereich der Imprägnieranlage). Die Sanierungsdurchführung startete 2008 mit der Inbetriebnahme der GWRA im Außenbereich, 2013 folgte die GWRA im Innenbereich. Insgesamt wurden 66 Sanierungsbrunnen gebaut, welche mit sechs mobilen Schwerphasen- hebesystemen alternierend betrieben werden. Die Abreinigung des Grundwassers erfolgt über zwei, mit Druckleitungen angeschlossene GWRA (getrennt nach Innen- und Außen- bereich). Das behandelte Wasser wird dem Grundwasser wieder zugeführt (Versickerung bzw. Einleitung in den Fischseegraben). Die Reinigungskriterien werden wöchentlich mittels SAK-Messungen (photometrisch, 254nm) überwacht und monatlich durch Laboranalytik do- kumentiert. Insgesamt wurden seit Sanierungsbeginn ca. 3.000.000 m³ stark belastetes (i.d.R. >1 mg/l EPA-PAK) Grundwasser gereinigt und ca. 330.000 l Teeröl zurückgewonnen [Dornstauder; Brummer, 2023]. Die laufenden Sanierungsmaßnahmen werden noch mehrere Jahre durchgeführt werden müssen, so dass sich die Frage stellt, inwieweit Optimierungen möglich sind, die zu einer Verringerung des ökologischen Fußabdrucks beitragen können. Jedes Kilogramm an Chemikalien und Abfallstoffen, jede Kilowattstunde an Strom, die eingespart werden können, leisten einen Beitrag zur CO2-Reduktion. Insbesondere bei langlaufenden Sanierungs- projekten ergeben sich ggf. erhebliche Reduzierungen an Treibhausgas-Emissionen (THG in CO2-Äquivalente) beim Betrieb von Grundwasserbehandlungsanlagen, wie nachfolgend ge- zeigt wird. Die Deutsche Bahn hat gemeinsam mit der I.M.E.S. GmbH als externer Gutachter und der BAUER Resources GmbH, Bereich Bauer Umwelt (BMU) die Optimierung der laufenden Grundwassersanierung unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit an großtechnischen Behand- lungsanlagen untersucht. Hierbei werden die Ergebnisse der vorhandenen konventionellen Grundwasserreinigungsanlage (GWRA-Innenbereich) denen einer neu entwickelten Biover- tikalfilter (BVF)-Anlage (EcoVert®-Compact) gegenübergestellt und anhand von Nachhaltig- keitskriterien bewertet. Somit stehen für künftige Entscheidungen zur Fortsetzung der Grundwassersanierung am Standort Schwandorf valide Entscheidungsgrundlagen, die ins- besondere auch wesentliche Nachhaltigkeitsaspekte umfassen, zur Verfügung. 2 Schwellenwerk 2.1 Belastungssituation Die EcoVert®-Technologie wurde auf dem Gelände des Schwellenwerks Schwandorf ein- gesetzt und untersucht. Die Geschichte des Standorts geht auf das Jahr 1912/13 zurück, in dem die Zentrale der Königlich-Bayerischen Staatsbahn in der Gemarkung „Moos“ im Süden der Stadt Schwandorf ein neues Schwellenwerk errichtete. Zentrale Gebäude waren das Kesselhaus und der Dampfkessel mit der Imprägnier- und einer großen Sägehalle. In den 1970er-Jahren war es weltweit das modernste seiner Art und das einzige Weichschwellen- werk für Holzschwellen in Deutschland. In seiner Blütezeit wurden bis zu einer Million Meter Schwellen im Jahr verarbeitet [Tropper, 2023]. Seit der Inbetriebnahme des Schwellenwerks Schwandorf im Jahr 1912 erfolgt am Standort die Tränkung von Eisenbahnschwellen mit Teeröl. Es ist davon auszugehen, dass mit Be- ginn des Betriebs bis in die siebziger Jahre auf dem Werksgelände Teeröl in den Untergrund gelangte. Eintragsbereiche sind vor allem der Bereich der Tränkungsanlage sowie entlang früherer, sog. Abzugsgräben über die bis zum Bau der Werkskläranlage kontaminierte Abwässer nach Süden zum Fischseegraben abgeleitet wurden. ITVA-Altlastensymposium 2024 3 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren Des Weiteren wurde die Trasse des werkseigenen Abwasserkanals von der Kläranlage bis zum Anschluss an den städtischen Kanal unmittelbar am nördlichen Werkstor als Eintragsbereich identifiziert. Diese Kontaminationszonen werden am Standort, weil größtenteils innerhalb der Liegenschaft gelegen, als "Innenbereich" bezeichnet [I.M.E.S., 2013] Abb. 1: Lageplan der Primär- und Sekundärkontamination [I.M.E.S., 2013] Der Schadensherd wird am Standort (Innenbereich) in einen sogenannten Primärkonta- minationsbereich und einen Sekundärkontaminationsbereich unterteilt (s. Abb. 1). Als Primärkontamination wird der unmittelbare Bereich bezeichnet, in dem das Teeröl in Phase über die ungesättigte Bodenzone in den Aquifer eingedrungen ist und zumindest bereichs- weise die Aquiferbasis erreicht hat. Dieser Bereich ist aber nicht durchweg mit Teeröl konta- miniert, vielmehr ist das Teeröl in den Eintragsbereichen auf zahlreichen vertikalen und horizontalen Fließwegen in den Untergrund eingedrungen [I.M.E.S., 2013]. Im Bereich der Sekundärkontaminationen liegt Teeröl in Bereichen, die nachweislich zu- mindest größtenteils keine Eintragsbereiche sind, im unteren Bereich der grundwasser- gesättigten Zone bzw. über der Aquiferbasis vor. Diese Kontamination ist durch dichte- und heterogenitätsbedingte laterale Verlagerung des Teeröls entstanden [I.M.E.S., 2013]. 2.2 Grundwasserbeschaffenheit Die Primärkontamination erstreckt sich über den Bereich der Imprägnieranlage und den davor gelegenen Gleisbereich. Hier kam es vor allem durch das Abtropfen von Teeröl von zuvor imprägnierten Schwellen bis zum Einbau einer Sickersperre im Jahr 1972 zu Phasen- einträgen in den Untergrund. Die weitere Ausdehnung der Primärkontamination folgt im Wesentlichen dem bis 1962 offenen Ablaufgraben zwischen BK6 und BK56 [I.M.E.S., 2013]. Über diesen Graben wurden hochkontaminierte Abwässer abgeleitet. Vom Bereich des BK56 erstreckte sich der offene Graben in West-Ost Richtung bis zum Bahnseitengraben auf der Ostseite des Standortes. Dieses Teilstück wurde zwar bereits ca. 1940 verdolt, ist aber wie die Schadstoffkonzentration in der Messstelle BK66 belegt, ebenso der Primärkontamination zuzurechnen [I.M.E.S., 2013]. ITVA-Altlastensymposium 2024 4 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren In allen Grundwassermessstellen zwischen BK6 und BK56 bzw. BK66 wurde Teerölphase nachgewiesen. Grundwasserproben aus diesem Bereich weisen typischerweise hohe Konzentrationen an EPA-PAK1-16 mit signifikanten Anteilen der praktisch nicht wasser- löslichen und gering mobilen EPA-PAK11-16 auf (z.B. BK56, BK28, BK7 und BK66). Weiter- hin ist als Primärkontamination die Trasse des Abwasserkanals von der Kläranlage bis ca. zur Messstelle BK62 einzustufen. Allerdings ist hier mit weniger separater Teerölphase zu rechnen [I.M.E.S., 2013]. Tab. 1: Grundwasserbelastung im Innenbereich (Stichtagsbeprobung im Dezember 2011), alle Angaben in µg/l [I.M.E.S. 2013] BTEX Benzol Naphthaline 1 3 0 n.b. 5 <1 12 <1 1 1 <1 <1 27 212 71 n.b. 5 5 194 30 2 2 0 55 655 396 825 250 15 686 908 550 523 295 115 862 973 4.380 2.360 24 5 625 1.930 2.860 144 83 5 3.160 EPA-PAK2-16 EPA-PAK11-16 Benzo(a)pyren GWM BK 3 5 7 121) 23 28 45 56 59 60 62 66 Der Primärkontaminationsbereich ist damit ähnlich wie im Außenbereich praktisch linien- förmig und erstreckt sich über eine Gesamtlänge von ca. 1100 m. Ohne den weniger stark kontaminierten Bereich der Trasse des Abwasserkanals ist entlang von ca. 600 m mit signi- fikanten Anteilen von freier Teerölphase im Untergrund zu rechnen [I.M.E.S., 2013]. Die Belastung des Grundwassers im Innenbereich wird an verschiedenen Pegeln in regel- mäßigen Abständen überwacht und ist in nachfolgender Tabelle 1 ersichtlich. Je nachdem welche Brunnen betrieben werden, ist mit schwankenden Zulaufkonzentrationen und ver- einzelt Spitzen an Naphthalin zu rechnen. Die Konzentrationen geben den Zustand zu Sanierungsbeginn wieder. 0,015 <0,01 0,094 <0,01 0,03 0,025 0,01 0,091 0,029 <0,01 0,043 0,082 0,062 0 0 0,387 0,107 0,111 0,027 0,383 0,127 0 0,222 0,334 2.3 Grundwassersanierung Im Auftrag der Deutschen Bahn erfolgte für die Grundwassersanierung die Ausschreibung einer GWRA durch die I.M.E.S. GmbH. Im April 2013 wurde die Bauer Umwelt (BMU) mit der Errichtung der Infrastrukturmaßnahmen und dem Bau der GWRA beauftragt. Die Anlage wurde im November 2013 in Betrieb genommen und wird seit über 10 Jahren durch Personal der BMU betrieben. Die GWRA ist nach dem Stand der Technik mit Verfahrensstufen zur Phasenabscheidung, Enteisenung mit Schlammabscheidung über Schrägklärer, Kiesfilter, Bioreaktor und Aktiv- kohlefiltern ausgestattet. Wie nachfolgendes Bild der GWRA zeigt, sind alle Komponenten für den langjährigen Betrieb in einer Stahlbauhalle aufgestellt. ITVA-Altlastensymposium 2024 5 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren Abb. 2: Ansicht der konventionellen Grundwasserreinigungsanlage (GWRA) Über die Grundwasserreinigung hinaus, wird Phase direkt an einzelnen Brunnen mit einem mobilen Phasenpumpsystem regelmäßig geborgen und somit die wesentliche Entfrachtung des Grundwasserleiters erzielt. Im hoch belasteten Innenbereich konnte in den letzten 10 Jahren eine deutliche Verbesserung der Grundwassersituation erreicht werden. Dennoch besteht weiterhin für einige Teilflächen des Innenbereichs als auch für den Außenbereich die Notwendigkeit, die Grundwassersanierung noch mehrere Jahre fortzuführen. Vor diesem Hintergrund haben die Beteiligten Ende des Jahres 2021 überlegt, wie weitere Optimierungen in der Anlagentechnik und dem Betrieb vorgenommen werden können. Hier- bei wurde großen Wert auf das Thema Nachhaltigkeit gelegt, insbesondere die Reduzierung des Strom- und Chemikalienverbrauches sowie der Abfallmengen wurden diskutiert. Im mehrjährigen Betrieb haben gerade diese Verbrauchs- und Abfallströme einen wesentlichen Impact auf den CO2-Fußabdruck eines Verfahrens. Aus diesen Nachhaltigkeitsüberlegungen entstand die Entscheidung, am Standort parallel zur vorhandenen, konventionellen GWRA eine von der BMU neu entwickelte, mobile Anlage auf der Basis der EcoVert®-Technologie im realen Sanierungsmaßstab zu testen. Die EcoVert®-Compact Anlage wurde im Frühjahr 2022 unmittelbar neben der Halle der konventionellen GWRA installiert und ab April 2022 im Parallelbetrieb mit ungefähr 30 % der zu behandelnden Grundwassermenge betrieben. Diese Vorgehensweise ermöglicht einen sehr guten Vergleich der unterschiedlichen Technologien im Realbetrieb und eröffnet die Möglichkeit für eine künftige Grundwassersanierungsanlage, gesicherte Aussagen zur Funktionsfähigkeit, Nachhaltigkeit und Betriebskosten abzuleiten ITVA-Altlastensymposium 2024 6 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren Mit der bisherigen Sanierung wurde einerseits das Schadstoffpotenzial im Untergrund um ca. 330 m³ Teeröl und ca. 10 Tonnen im Grundwasser gelöste Schadstoffe verringert, andererseits kam es aufgrund der Grundwasserabsenkung im Bereich der Förderbrunnen praktisch zu keinem weiteren Schadstoffabstrom. Grundwassermessstellen im weiteren Abstrom zeigen ausnahmslos einen deutlichen Rückgang der Schadstoffkonzentrationen (relevanter Schadstoff ist hier Acenaphthen). Bis auf Weiteres liegt die Dekontamination, d.h. die Rückgewinnung von mobiler Teerölphase, im Fokus der Standortsanierung, erst danach rückt eine voraussichtlich langfristige Standortsicherung in den Vordergrund. 3 EcoVert®-Technologie Der Bereich Bauer Umwelt (BMU) der BAUER Resources GmbH (BRE) beschäftigt sich seit über 10 Jahren mit der Anwendung von biologischen Reinigungsverfahren in der industri- ellen Wasseraufbereitung als auch der Grundwassersanierung. Ein eindrucksvolles Projekt ist die bisher weltgrößte Schilfkläranlage für die Behandlung von sogenanntem Produced Water aus der Ölindustrie in Nimr (Oman), in der täglich bis zu 175.000 m³ mit Ölen, MKW und Salzen belastetes Wasser der Ölförderung behandelt werden [Breuer, 2019]. Nicht ganz so weit entfernt befinden sich auf dem Standort der ehemaligen Raffinerie in Leuna die beiden großtechnischen CoTra-Anlagen zur Behandlung von BTEX- und MTBE-belastetem Grundwasser. Seit 2014 werden hier die im Auftrag der MDSE gebauten Biovertikalfilter- Anlagen prozessstabil und genehmigungskonform betrieben. Über den Bau, die Funktion und die ersten Betriebsergebnisse wurde in den letzten Jahren auf verschiedenen Fach- veranstaltungen berichtet [Tidden et. al, 2014; Schlenker et. al., 2019]. Das in Leuna vom Umweltforschungszentrum Leipzig (UFZ) maßgeblich entwickelte CoTra- Verfahren [Fütterer et al., 2010] wurde in den letzten Jahren durch die BMU an ver- schiedenen Standorten zum Einsatz gebracht, der Abbau unterschiedlichster Schadstoffe teils wissenschaftlich begleitet sowie das ursprüngliche Verfahren zum heutigen EcoVert®- Verfahren weiterentwickelt. 3.1 Prinzipieller Aufbau Das EcoVert®-Verfahren besteht aus mehreren Verfahrensstufen, wobei die als Vertikalfilter ausgelegte biologische Stufe das Herzstück des Verfahrens bildet (vgl. Abb. 3). Abb. 3: Schema des EcoVert®-Verfahrens ITVA-Altlastensymposium 2024 7 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren Projektspezifisch werden einzelne Verfahrensstufen ergänzt und an die Wasserzusammen- setzung angepasst. Der optionale Vorfilter dient zur Enteisenung und ggf. Entmanganung des geförderten Grundwassers, wenn hohe Konzentrationen im Zulauf der Anlage von mehr als 5 mg/l Eisen zu erwarten sind, die zu einer übermäßigen Belastung der Biovertikalfilter führen können. Für die Anlage in Schwandorf wurde als erste Vorbehandlungsstufe der Schwer- und Leicht- phasenabscheider der installierten konventionellen GWRA genutzt. Ein Teilstrom des von Teerölphase befreiten Grundwassers wurde zur weiteren Behandlung der EcoVert®- Compact zugeführt, während der zweite Teilstrom weiterhin in der konventionellen GWRA gereinigt wurde. Nach dem Biovertikalfilter 2 wurden die beiden Teilströme wieder zu- sammengeführt und über die Aktivkohlefilter der konventionellen GWRA in den Grund- wasserleiter am Standort versickert. 3.2 Biovertikalfilter Der Begriff Biovertikalfilter (BVF) ist in der Wasserreinigung bislang wenig gebräuchlich und nicht eindeutig definiert. Nachfolgend wird unter dem Begriff BVF ein biologisch aktiver Ver- tikalfilter mit einem definierten Aufbau aus Trägermaterialien zur aeroben Reinigung belas- teter Grundwässer verstanden. Die Bauweise des BVF (siehe Abb. 4) lässt sich am ehesten mit der von unbepflanzten Vertikalfiltern der kommunalen Abwasserreinigung vergleichen (siehe auch DWA Merkblatt A 262). Abb. 4: Aufbau des Biovertikalfilters zur Grundwasserreinigung Hierbei handelt es sich meist um Bodenfilter, die aus Kies-Sand-Material oder Lavagestein unterschiedlicher Körnung aufgebaut sind. Das intermittierend aufgegebene Abwasser durchläuft das Filterbett und nimmt dabei Luftsauerstoff aus den Poren des Filters auf, so dass keine aktive Belüftung erforderlich wird. Der Abbau der Abwasserinhaltstoffe erfolgt durch sessile Mikroorganismen, die einen Biofilm auf dem porösen Trägermaterial ausbilden. Die Zuführung des Grundwassers zum Filter erfolgt unterhalb einer Deckschicht, die als Emissionsschutzschicht fungiert und das Ausgasen von leichtflüchtigen Verbindungen aus den nach oben atmosphärisch offenen Filtern verhindert. Über ein Verteilersystem aus gelochten Kunststoffleitungen erfolgt die gleichmäßige Be- schickung der Trägerschicht in Form eines Rieselbetts. Das kugelförmige Trägermaterial wird von oben nach unten vom Wasserschwall durchflossen und im Bodenbereich des Filters innerhalb einer Drainageschicht abgezogen. Für die Funktion des Filters und die Sauer- stoffversorgung des Biofilms ist es entscheidend, dass der Filterfuß nicht vom Wasser ein- gestaut wird. ITVA-Altlastensymposium 2024 8 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren Nach einer Pause, in der sich die Hohlräume des Filters wieder mit Luft von oben nach unten auffüllen können, erfolgt dann die nächste Intervallbeschickung des Filters. Somit wird eine passive Versorgung des Filters mit Luftsauerstoff ohne zusätzliche Belüftungsaggregate er- reicht. Bei der EcoVert®-Compact Anlage sind die BVF als zwei voneinander getrennte Stahl- becken mit jeweils ca. 25 m³ Volumen ausgeführt, die sowohl seriell als auch parallel be- trieben werden können. Die Pumpentechnik, Schaltschrank, SPS und Steuerung sind frost- sicher in einem zusätzlichen 20“-Normcontainer installiert. Die Bauweise ermöglicht einen einfachen Transport und einen schnellen Auf- und Abbau der Anlage, so dass sich die EcoVert®-Compact Anlage auch für temporäre Einsätze anbietet. 3.3 Mikrobiologischer Abbau In vielen Projekten der letzten 15 Jahre konnten an unterschiedlichen Standorten belastbare Erfahrungen zum Einsatz des BVF mit oftmals komplexen Grundwasserverunreinigungen gewonnen werden. Einsatzorte waren und sind ehem. Raffinerien, Chemiebetriebe, Schwellenwerke, Gaswerke und die Mineralölverarbeitung mit den prozesstypischen Einzel- verbindungen und Schadstoffgruppen. Am Standort Schwandorf sind die organischen Ver- bindungen der PAK-Gruppe und untergeordnet auch BTEX für die Grundwasserreinigung ausschlaggebend. Die BTEX-Gruppe (Benzol, Toluol, Ethylbenzol und Xylol) ist wichtiger Ausgangsstoff für die chemische Industrie. Benzol, das nach ECHA (2024) als kanzerogen und mutagen eingestuft ist, wird als Lösemittel und in höheren Konzentrationen dem Benzin zur Verbesserung der Klopffestigkeit beigesetzt. Allgemein ist bekannt, das BTEX-Verbindungen vergleichsweise gut aerob abbaubar sind. Grundwässer eines Chemiebetriebs mit BTEX-Konzentrationen bis zu 120.000 µg/l konnten sehr stabil auf die Einleitwerte von < 50 µg/l abgereinigt werden. Im Dauerbetrieb werden bei Zulaufwerten zwischen ca. 800 und 2.800 µg/l Reinwasserwerte nach der biologischen Stufe von < 2 µg/l erreicht. Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) sind typischerweise im Grundwasser von Schwellenwerken und ehemaligen Gaswerken teils stark und als Teerphase vertreten. Sie bestehen dabei aus zwei oder mehr aromatischen Ringen, einfach aufgebaute Ver- bindungen sind beispielsweise Naphthalin als 2-er Ring oder Anthracen als 3-er Ring. Unter aeroben Bedingungen können 2er- und 3er-Ringe relativ gut abgebaut werden, auch bei den 4-6-Ring-PAK ist ein aerober Abbau prinzipiell möglich, wenn auch meist mit geringen Ab- bauraten [HLUG, 2005]. Im BVF wurden Grundwässer mit einer PAK-Summenkonzentration (EPA) bis 59.100 µg/l behandelt, davon der Hauptanteil Naphthalin mit rund 57.000 µg/l. Bei Konzentrationen zwischen 1.000 und 9.000 µg/l an EPA-PAK werden Reinwasserwerte von durchgängig < 15 µg/l und geringer im Ablauf des BVF erreicht. Die vorliegenden Erfahrungen ließen erwarten, dass auch das Grundwasser am Standort Schwellenwerk Schwandorf mit dem EcoVert®-Verfahren grundsätzlich behandelbar ist und die Konzentrationen an BTEX und PAK zu keiner Limitierung des Abbaus führen. ITVA-Altlastensymposium 2024 9 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren 3.4 Sauerstoffversorgung Wesentlicher Punkt ist die ausreichende Sauerstoffversorgung der Mikroorganismen, da der Abbau der Schadstoffe im BVF auf aerobem Wege erfolgt. Wie aus der Abwasserreinigung (z. B. Tropfkörperanlagen, Vertikalfilter) bekannt ist, erfolgt bei der Verrieselung des Grund- wassers auf der Filteroberfläche durch die Abwärtsbewegung ein Ansaugeffekt auf die Um- gebungsluft. Die Filterporen werden konvektiv mit Luft gefüllt, sofern das gereinigte Grund- wasser ungehindert aus dem Filter fließen kann und im Beckenbereich unterhalb des Trägermaterials ein Luftraum vorhanden ist. Die weitere Sauerstoffversorgung erfolgt auf Grund des Konzentrationsgefälles zwischen der Außenluft und dem Grundwasser sowie dem Biofilm diffusiv. Die intermittierende Betriebs- weise und Verteilung des Grundwassers in dünnen Wasserstrahlen führt beim Durchströmen des ungeordnet geschütteten Trägermaterials zu großen Stoffübergangsflächen und einer zusätzlichen Förderung des Eintrags an Luftsauerstoff. Bei nicht eingestauten Vertikalfiltern der kommunalen Abwasserreinigung ist der Sauerstoffeintrag ausreichend [DWA A 262, 2017], um den im Vergleich mit belastetem Grundwasser höheren Sauerstoffbedarf sicher zu gewährleisten. Platzer (1998) untersuchte den Sauerstoffeintrag durch Konvektion und Diffusion bei der Nitrifikation und Denitrifikation von Abwasser in horizontal und vertikal durchflossenen Pflanzenkläranlagen. Für Vertikalfilter erfolgt die Sauerstoffversorgung überwiegend durch den konvektiven Lufteintrag in den Pausenzeiten zwischen zwei Beschickungen. Bei kurzen Beschickungszeiten von < 10 min sind der den Filter durchfließende Wasservolumenstrom und das nachströmende Luftvolumen gleich, wodurch sich damit eine Regelungsoption des Sauerstoffeintrags über die hydraulische Flächenbelastung eröffnet. Bei einer hydraulischen Flächenbelastung von z. B. 500 l/(m² d) würde dies einen Sauerstoffeintrag von rund 150 g O2/(m² d) über die Oberfläche in den Filter bedeuten. Diese grundlegenden Zusammenhänge des Sauerstoffeintrags lassen sich auch auf den BVF übertragen. 3.5 EcoVert®-Compact Schwandorf Nachfolgende Bilder zeigen die beiden GWRA in Schwandorf. In der Halle ist die kon- ventionelle Reinigungsanlage untergebracht, daneben sieht man die beiden BVF sowie den Anlagencontainer der EcoVert®-Compact Anlage in blauer Farbe. Es ist keine Einhausung oder besondere Wärmedämmung der BVF erforderlich, sinnvoll ist es aber einen Sonnen- /Regenschutz über den Filtern zu installieren, um den Einfluss sommerlicher Warmphasen auf einen zu starken Anstieg der Wassertemperaturen zu minimieren. Für den temporären Betrieb wurde die Anlage auf einer geschotterten Fläche aufgestellt, für den Dauerbetrieb würde die Installation auf einer betonierten Fläche erfolgen. ITVA-Altlastensymposium 2024 10 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren 4 Untersuchungsergebnisse 4.1 Chemisch-physikalische Beschaffenheit Anlagenzulauf Neben der Messung und kontinuierlicher Aufzeichnung von relevanten Betriebsparametern wurden der Anlagenzulauf nach dem Phasenabscheider und die Abläufe der BVF regel- mäßig beprobt und analysiert. Wie nachfolgende Tabelle zeigt, traten starke Schwankungen an PAK-Verbindungen während des Untersuchungszeitraums auf. BTEX-Verbindungen waren untergeordnet vertreten und wurden bereits im BVF 1 vollständig abgebaut. Tab. 2: Chemisch-physikalische Beschaffenheit des Zulaufs zur EcoVert®-Anlage Parameter Mittelwert Median Einheit Max Min 6,8 4,7 795 39,8 14,5 3,8 1,0 6,8 5,6 785 27,2 14,4 2,4 1,0 6,6 0,6 738 -12,6 9,7 0,4 0,1 7,0 9,5 929 192,2 23,0 18,7 2,2 [-] [mg/l] [µS/cm] [mV] [°C] [mg/l] [mg/l] pH-Wert Sauerstoff Leitfähigkeit Redox Temperatur Eisen gesamt Eisen (II) gelöst Polycyclisch aromatische Kohlenwasserstoffe Naphthalin Acenaphthylen Acenaphthen Fluoren Phenanthren Anthracen Fluoranthen Pyren Benzo(a)anthracen Chrysen Benzo(b)fluoranthen Benzo(k)fluoranthen Benzo(a)pyren Dibenz(a,h)anthracen Benzo(g,h,i)perylen Indeno(1,2,3-cd)pyren Summe PAK (16) 1-Methylnaphthalin 2-Methylnaphthalin Sonstige organische Verbindungen CSB DOC Bei den PAK-Verbindungen waren Acenaphthen und Phenanthren mit einem Anteil von jeweils ca. 24 bis 26 % dominierend, danach folgend Fluoranthen und Fluoren mit ca. 16 bis 19 % Anteil und Pyren mit noch rund 9 %. Es handelt sich hierbei um drei- und vierkernige PAK-Verbindungen mit erheblich unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften. 2,07 40,0 878 904 2.180 131 1.120 580 115 97,6 70,4 1,71 3,01 0,28 11,7 0,74 6.080 189 17,9 [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] 0,07 1,85 61,0 8,67 0,10 0,36 23,0 9,19 0,70 0,24 0,25 0,08 0,09 0,01 0,01 0,05 124 0,06 0,01 0,15 3,00 94,8 56,8 87,9 6,23 69,1 31,6 5,06 4,09 2,90 0,24 0,30 0,04 0,47 0,14 363 9,62 0,76 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,07 0,01 0,03 0,01 0,05 0,01 0,02 0,01 0,01 0,01 0,25 0,01 0,01 15,0 3,1 [mg/l] [mg/l] 23,0 6,6 16,5 5,7 17,8 5,3 ITVA-Altlastensymposium 2024 12 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren Abb. 7: PAK-Verbindungen im Zulauf der Behandlungsanlagen Inbetriebnahme 4.2 In allen bisher durchgeführten Untersuchungen mit realem Grundwasser stellte sich nach kurzer Zeit ein biologischer Abbau der Verbindungen ein. Bereits nach ca. 14 Tagen war abhängig von der Art und Konzentration der Belastung ein Abbau von ca. 30 bis 50 %, in den folgenden 28 Tagen waren in der Regel maximale Abbauraten zu beobachten. Ein Animpfen des BVF mit künstlich angereicherten Mikroorgansimen ist nicht erforderlich. Es ist bekannt, dass sich in belasteten Grundwasserleitern Mikroorganismen finden, die in der Lage sind, den jeweiligen Schadstoff als Energiequelle zu verwerten. Die Vermehrung ist unter den oft reduzierenden Bedingungen gehemmt, im BVF werden optimale Wachstumsbedingungen zur Verfügung gestellt, so dass auf Grund kurzer Generationszeiten ein schneller Aufbau der mikrobiellen Biozönose stattfinden kann. Die hydraulische Flächenbelastung wurde in den ersten 28 Tagen schrittweise entsprechend den Zulaufkonzentrationen und den festgestellten Abbauraten erhöht, um eine gute Ansiedlung und Adaption der Mikroorganismenpopulation sicherzustellen. Die Anlage in Schwandorf wurde in der Anfangsphase mit einer spez. hydraulischen Flächenbelastung von 500 l/(m² d) in Betrieb genommen und dann mehr als 1 Jahr mit hohen Flächenbelastungen bis zu ca. 4.000 l/(m² d) betrieben. Luft- und Wassertemperaturen Die Sommermonate 2022 zeigten hohe Tagestemperaturen von deutlich über 30 °C, selbst in den Abendstunden kühlte die Außentemperatur nur selten unter 15 °C ab. Die langen Warmphasen führten auch zu einer spürbaren Erhöhung der Grundwassertemperaturen auf ca. 18 °C im Zulauf und bis zu 22 °C im Ablauf der Wasserreinigungsanlagen. Durch eine Beschattung der BVF kann eine zu starke Aufheizung des Ablaufwassers reduziert werden. ITVA-Altlastensymposium 2024 13 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren Ein Einfluss der Temperaturschwankungen auf den mikrobiellen Abbau oder eine Änderung der Reinigungsleistung konnte nicht festgestellt werden. Das deckt sich auch mit Ergeb- nissen anderer Projekte, sofern die Wassertemperaturen zwischen ca. 8 und 20 °C variieren und nicht über längere Zeiträume über 25 °C liegen. Dies spiegelt auch den Temperatur- bereich wider, der ein Wachstumsoptimum für psychrophile Mikroorganismen darstellt. 4.3 Sauerstoffgehalte Die Sauerstoffwerte im Zulauf und Ablauf der BVF zeigen einen typischen Verlauf (siehe auch Abb. 10, der auch bei anderen Einsätzen des EcoVert®-Verfahrens zu beobachten ist. Im Zulauf zur Anlage sind im Mittel ca. 4,7 mg/l an Sauerstoff vorhanden, im Ablauf der BVF steigen die Sauerstoffwerte im Sommer auf ca. 9 mg/l und in den Wintermonaten auf > 10 mg/l temperatur- und löslichkeitsbedingt an. Abb. 10: Sauerstoffgehalte im Zulauf und Ablauf im Jahresgang Die passive Belüftung des EcoVert®-Verfahrens reicht vollständig aus, um den Sauerstoff- bedarf für den biologischen Abbau und die chemische Oxidation der Eisen(II)-Verbindungen zu kompensieren und führt darüber hinaus zu einer Aerobisierung des Ablaufs. Dies ist im Hinblick auf eine Verbesserung und Steigerung des biologischen In-situ-Abbaus der organi- schen Restbelastung im Untergrund hervorzuheben, da das gereinigte Grundwasser am Standort in den Grundwasserleiter reinfiltriert wird. Mit der Sauerstoffanreicherung einhergehend erfolgt eine deutliche Anhebung des Redoxpotentials. Von durchschnittlich 33 mV im Zulauf auf 167 mV nach dem BVF 1 und 207 mV im Ablauf des BVF 2. ITVA-Altlastensymposium 2024 15 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren 4.4 Reinigungsleistung Ein wesentlicher Parameter zur Bewertung der Reinigungsleistung der BVF sind die erziel- baren Ablaufwerte unter den verschiedenen Randbedingungen des Betriebs. Hier eignet sich insbesondere der 90%-Summenhäufigkeitswert, d.h. 90 % der Ablaufkonzentrationen der BVF im gesamten Untersuchungszeitraum unterschreiten diesen Wert (siehe nachstehende Abb.). Abb. 11: Summenhäufigkeitsverteilung EPA-PAK im Zulauf und Ablauf Die EPA-PAK Summenwerte liegen im Ablauf des BVF 1 bereits bei < 3 µg/l, im Ablauf des BVF 2 werden < 1 µg/l erreicht. Vor dem Hintergrund der PAK-Zusammensetzung des Zu- laufs mit einem Anteil von rund 94 % an drei- und vierkernigen PAK-Verbindungen sind die Ablaufwerte als sehr gut zu bezeichnen. Die PAK Reinigungsleistung wurde dabei nicht durch die Steigerung der hydraulischen Flächenbelastung auf 4.000 l/(m² d) und der damit einhergehenden Steigerung der PAK- Fracht der biologischen Filter begrenzt, wie aus Abbildung 12 ersichtlich wird. Die auf das Filtervolumen bezogene spezifische PAK-Abbauleistung folgt einer Funktion 1. Ordnung, d. h. der Wirkungsgrad liegt im Belastungsbereich nahe bei 100 % und wird nicht nach oben begrenzt. Hohe Zulaufkonzentrationen um 6.000 µg/l an PAK traten zudem in der Phase hoher hydrau- lischer Flächenbelastung und Anfang Februar bei Wassertemperaturen von ca. 10 °C und Nachtemperaturen im Minusbereich auf. Dies verdeutlicht die hohe Leistungsfähigkeit und die Stabilität des BVF. ITVA-Altlastensymposium 2024 16 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren Abb. 12: Zusammenhang zwischen EPA-PAK Abbauleistung und Filterflächenbelastung 4.5 PAK-Abbaugrade Die Mittelwerte des Abbaus der einzelnen 16 EPA-PAK-Verbindungen sind in Abbildung 13 ersichtlich. Von den konzentrationsrelevanten 3er- und 4er-Ringen werden zwischen 85 und 99 % in den beiden BVF abgebaut. Der hauptsächliche Abbau findet mit rund 96 % der PAK- Verbindungen bereits im BVF 1 statt, so dass auf eine serielle Schaltung des BVF 2 bei der Anwendung in Schwandorf verzichtet werden kann, da die Restkonzentrationen wirtschaft- licher durch Wasseraktivkohleadsorption zu entfernen sind. Festzuhalten ist, dass sehr hohe Abbaugrade bei den als mäßig abbaubar eingestuften 3er- und 4er-Ringen mit dem EcoVert®-Verfahren erzielbar sind. Mit zunehmender Ringanzahl nehmen die Abbaugrade ab, aber auch Benzo(b)fluoranthen, Benzo(k)fluoranthen, Benzo(a)pyren, Dibenz(a,h)anthracen und Benzo(g,h,i)perylen werden zwischen 68 und 72 % aus dem Wasser entfernt. Einschränkend muss gesagt werden, dass die Zulauf- konzentrationen dieser Verbindungen sehr gering waren und eine Auswertung im Bereich der Nachweisgrenzen immer Unsicherheiten mit sich bringt. Um festzustellen, ob die Adsorption von PAK im Filtermaterial einen Anteil an der Elimination im BVF hat, wurden Materialproben entnommen und im Feststoff und im Eluat auf PAK- Werte untersucht . Die Untersuchungen decken sich mit den bisherigen Erfahrungen anderer Projekte, dass es zu keinen relevanten Anlagerungen oder einer Einspeicherung von PAK- (und anderen organischen) Verbindungen im inerten Filtermaterial kommt. Lediglich Eisen- ausfällungen sind lokal im BVF 1 zu finden; bei mittleren Zulaufwerten von 3,8 mg/l finden sich im Ablauf des BVF 1 nur noch 0,3 mg/l an Eisen. ITVA-Altlastensymposium 2024 17 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren Abb. 13: Mittelwerte der PAK Abbaugrade in der Biovertikalfilterstufe 5 Nachhaltigkeitsbetrachtung 5.1 Grundlagen der Betrachtung Die Sanierung des Grundwassers am Standort des Schwellenwerks wird auf Grund der vor- handenen Belastungssituation noch mehrere Jahre fortgeführt werden müssen. Die Quellen- sanierung des Kontaminationsbereichs wird voraussichtlich in den nächsten drei Jahren beendet werden können, dann muss die Grundwassereinigungsanlage (GWRA) an die ver- änderten Sanierungsanforderungen angepasst werden. Bei den künftigen Entscheidungen zur „optimalen“ Technologie der Grundwassersanierung wird die Einbeziehung von Nach- haltigkeitsaspekten zunehmend relevanter. Die Nachhaltigkeit einer EcoVert®-Compact Anlage wird nachfolgend der am Standort im Betrieb befindlichen, konv. GWRA gegenübergestellt und anhand von Nachhaltig- keitskriterien betrachtet und bewertet. Diese Ergebnisse können dann in den späteren Ent- scheidungsprozess zur Fortführung der Grundwassersanierung einfließen und bei An- passung, Optimierung oder Ersatz der konv. GWRA berücksichtigt werden. Datengrundlage für die nachfolgenden Ausführungen sind die Betriebsergebnisse und Untersuchungen über die Dauer eines Jahres vom April 2022 bis März 2023 an der EcoVert®-Compact Anlage und der konv. GWRA. Um die Vergleichbarkeit herzustellen, werden die Ergebnisse auf einen Wasserdurchsatz beider Anlagen von rund 114.000 m³/a bezogen. Das nachfolgende Bild vermittelt einen Eindruck über den Aufbau der EcoVert®- Compact Anlage, die im Endausbau aus sechs BVF und zwei Aktivkohlefiltern sowie einem zentralen Anlagencontainer besteht. ITVA-Altlastensymposium 2024 18 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren Abb. 14: Ansicht der EcoVert®-Compact Anlage im Ausbaustand mit 6 Biovertikalfiltern 5.1 Luftemissionen Wesentliche Voraussetzung für die Akzeptanz und Genehmigungsfähigkeit des EcoVert®- Verfahrens ist, dass keine Emissionen an organischen Verbindungen über die atmosphärisch offenen BVF erfolgen. Hierzu wurden bereits in der Vergangenheit zahlreiche Emissionsmessungen durch unabhängige Einrichtungen an BVF durchgeführt. Diese be- legen die Funktion der Emissionsschutzschicht der BVF eindrücklich. Am Standort des Schwellenwerks wurden Emissionen über die Oberfläche des BVF mittels PID (Typ PID TIGER LT von ISM) durchgeführt. Das PID detektiert VOC in einem Mess- bereich von 0,1 – 5 000 ppm mit einer Genauigkeit von ± 5%. Parallel dazu wurden in und neben der Halle der konv. GWRA und im Außenbereich VOC-Messungen zur Erfassung der Umgebungsbelastung durchgeführt. Die VOC-Messungen weisen eindeutig auf nur sehr geringe Emissionen von VOC durch die EcoVert®-Compact Anlage hin (s. Tab. 3). Es wurden Messungen am Rand der BVF, 15 cm über der Oberfläche und in 30 cm Tiefe der Deckschicht der BVF durchgeführt. Die VOC- Messungen zeigen einen mittleren VOC-Gehalt von 0,15 ppm bis maximal 0,40 ppm un- mittelbar an der Oberfläche der BVF bei verschiedenen Betriebszuständen. Tab. 3: Emissionen und Immissionen an flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) Messort EcoVert®-Compact (15 cm über OBFBVF) EcoVert®-Compact (30 cm unter OBFBVF) EcoVert®-Compact (neben OBFBVF) GWRAkonv. Hintergrundbelastung (mehrere Messpunkte) VOC [ppm] 0,15 - 0,40 0,45 0,05 - 0,30 0,1 - 0,75 0,05 - 0,45 ITVA-Altlastensymposium 2024 19 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren VOC-Messungen direkt vor und in der Halle der konventionellen Aufbereitungsanlage weisen höhere VOC-Gehalte mit 0,1 - 0,45 und maximal 0,75 ppm auf. Die etwas höheren Werte stehen mit Wartungsarbeiten an der Phasenabscheidung und Lagerung innerhalb der Halle der konv. GWRA im Zusammenhang. Die allgemeine Hintergrundbelastung in einer Ent- fernung von ca. 50 m zur Halle liegt im Bereich zwischen 0,05 und 0,45 ppm an VOC und verdeutlicht damit den industriell geprägten Standortcharakter. Es waren keine olfaktorischen Auffälligkeiten wahrnehmbar, auch bei den hohen sommer- lichen Temperaturen kam es zu keinen Geruchsbelästigungen für die Beschäftigten und die nähere Umgebung. Da die Geruchsschwellenwerte deutlich niedriger als beispielsweise die Grenzwerte des Arbeitsschutzes liegen, kann auch dieser Umstand als indirekter Beweis für die gute Rückhaltung von flüchtigen PAK-Verbindungen in der Emissionsschutzschicht und systembedingte Vermeidung von Ausgasungen herangezogen werden. Die Emissionsmessungen an der EcoVert®-Compact Anlage zeigen, dass auch bei einem „offenen“ Behandlungsverfahren Schadstoffemissionen in die Luft sehr wirkungsvoll reduziert werden. Die VOC-Emissionen liegen bei beiden Behandlungsverfahren im Schwankungs- bereich der Umgebungsbelastung und führen zu keiner relevanten Zusatzbelastung der Atmosphäre. Es sind keine Grenzwerte für die GWRA festgelegt. Zieht man die Vorgaben der Technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft [TA Luft, 2021] heran, so wird die Massenkonzentration für organische Stoffe der Klasse I (Kap. 5.2.5) mit 20 mg/m³ deutlich unterschritten. Die gemessenen Summenkonzentrationen an VOC liegen in der Regel be- reits unter den Arbeitsplatzgrenzwerten der TRGS 900 [TRGS 900, 2024] für Naphthalin und Naphthalin ähnliche Verbindungen (AGW von 0,4 ml/m³ bzw. 2 mg/m³). 5.2 Flächeninanspruchnahme Die EcoVert®-Compact-Anlage kann auf der vorhandenen betonierten Fläche von 325 m³ nach Rückbau der konv. GWRA aufgestellt werden (siehe Tab. 4). Eine Weiternutzung der Phasenabscheidung ist ebenfalls möglich, ebenso wie die weitere Nutzung der Halle zur Innenaufstellung der BVF (was nicht zwingend erforderlich ist, aber ggf. wirtschaftliche Vor- teile aufweisen kann und aus Havarieschutzgründen genehmigungsrechtlich erforderlich wird). Tab. 4: Flächenbedarf Flächenbedarf EcoVert®-Compact GWRAkonv. (Halle) Gesamte Stellfläche Fläche [m²] 304 300 325 5.3 Energieverbrauch In der Betrachtung des Stromverbrauchs bleiben die installierten Brunnenpumpen unbe- rücksichtigt, da diese bei beiden Wasserbehandlungsanlagen bilanziell gleich sind. Die geringere Komplexität der EcoVert®-Compact Anlage reduziert die Zahl der Pumpen und Messtechnik deutlich, zudem sind durch die passive Sauerstoffversorgung der BVF keine energieintensiven Belüftungsgebläse erforderlich. Nachfolgende Auswertung über den Bilanzzeitraum eines Betriebsjahres zeigt eine Einsparmöglichkeit von 54 % der EcoVert®- Compact Anlage gegenüber der konventionellen GWRA (s.a. Tab. 5). ITVA-Altlastensymposium 2024 20 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren Tab. 5: Stromverbrauch (Bilanzzeitraum April 2022 bis März 2023) Stromverbrauch EcoVert®-Compact GWRAkonv. Einsparung Strom [kWh/a] 40.997 89.392 54 % In den zurückliegenden Jahren wurden beim Betrieb der konv. GWRA durchaus auch höhere Stromverbräuche gemessen. In den Jahren 2021 bis 2023 wurden jährlich zwischen ca. 86.800 und 97.000 kWh verbraucht. Der Unterschied zwischen den beiden Anlagen resultiert im Wesentlichen durch die geringere installierte Anschlussleistung der EcoVert-Compact Anlage mit ca. 15 KW gegenüber der konv. GWRA mit ca. 100 KW. Werden bei einer Um- stellung der Grundwassersanierung auf das EcoVert-Verfahren vorhandene Verfahrens- stufen, wie die Phasenabscheidung der konv. GWRA weiter genutzt, verringern sich die Ein- sparungen um einige Prozentpunkte. 5.4 Verbrauchsstoffe und Abfallmengen Die Einsparungen an Verbrauchsstoffen und Abfallmengen lassen sich an dieser Stelle nur qualitativ bewerten, da Daten der konventionellen Anlage sich über mehrere Betriebsjahre mit unterschiedlichen Betriebszuständen erstrecken und die Daten der EcoVert-Anlage Prognosewerte sind. Gegenüber der konventionellen Grundwasserbehandlung sind durch den weitgehenden biologischen Abbau der PAK-Verbindungen von durchschnittlich 96 % in einer BVF-Stufe nur noch geringe Aktivkohleverbräuche zu erwarten. Neben dem Verbrauch an Wasser- aktivkohle wird sich auch der Verbrauch an Luftaktivkohle, die an verschiedenen Stellen der konv. GWRA eingesetzt wird, reduzieren. Weitere deutliche Einsparungen sind in der Einsatzmenge an Chemikalien (z. B. Oxi- dationsmittel) und in der Menge an anfallenden Verschleißteilen zu erwarten. Bei den Ent- sorgungsmassen der konv. GWRA fällt insbesondere der eisenhaltige Schlamm aus der Rückspülung des Kiesfilters ins Gewicht, der als Dünnschlamm mit einem Gehalt von ca. 5 % TS entsorgt wird. Der Betrieb der EcoVert®-Compact Anlage am Standort hat gezeigt, dass bei Zulauf- konzentrationen von 2,4 mg/l Eisen (Median) die Funktion und Betriebssicherheit der BVF nicht beeinträchtigt wird. Die Erfahrungen mit anderen Anlagen zeigen, dass sich das Trägermaterial verfahrenstechnisch einfach aufbereiten lässt und dann ca. 80 bis 90 % des Materials wiedergewonnen und eingesetzt werden kann. Bei höheren Zulaufkonzentrationen an Eisen kann die EcoVert®-Anlage auch mit einer Vor- behandlungsstufe zur Enteisenung und Spüleinrichtungen ausgestattet werden. Nach den gewonnenen Betriebserfahrungen ist dies bei den aktuellen Grundwasserwerten des Schwellenwerks nicht erforderlich. 5.5 Wartungsaufwand und Personalbedarf Der Wartungsaufwand geht proportional mit der geringeren Komplexität des EcoVert®- Verfahrens zurück. Es sind gegenüber einer konv. GWRA weniger verfahrenstechnische Aggregate und Messeinrichtungen, die einer regelmäßigen Kontrolle und Wartung bedürfen, verbaut. Der Handlingsaufwand für Verbrauchschemikalien, Aktivkohlewechsel und Schlammhandling reduziert sich deutlich. Die wesentlichen Betriebswerte (Volumenströme, Drücke, Sauerstoffwerte) werden online überwacht, durch eine SPS gesteuert und protokolliert. Standardmäßig ist eine Fernüber- ITVA-Altlastensymposium 2024 21 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren wachung und Störungsmeldung in den Anlagenprozess integriert, so dass eine ständige Präsenz zum Betrieb der Anlage nicht erforderlich wird. Im mehrjährigen Betrieb einer BVF-Anlage auf einem ehem. Raffineriestandort hat sich ge- zeigt, dass Betriebsstörungen nur noch bei allgemeinen Stromausfällen aufgetreten sind, die Kalkausfällungen in Aggregaten und Rohrleitungen deutlich zurückgingen und die Personal- stunden in etwa halbiert werden konnten. Für den Betrieb der EcoVert®-Compact Anlage sind diese Vorteile ebenfalls erwartbar. Die Betriebserfahrungen am Schwellenwerk haben in einigen Bereichen technische Ver- besserungsmöglichkeiten aufgezeigt, die beim Neubau der Anlage berücksichtigt und integriert werden. 5.6 Treibhausgasemissionen Die Berücksichtigung von Treibhausgasemissionen (THG) in den Entscheidungsprozess für oder gegen ein Behandlungs- oder Sanierungsverfahren steckt noch in den Kinderschuhen. Dass es sinnvoll ist, die Umweltauswirkungen beim Bau und Betrieb der Anlagen zu erheben und die Entscheidung nicht allein von wirtschaftlichen Kenngrößen abhängig zu machen, wird zunehmend in der Öffentlichkeit bei einer steigenden Zahl von Bauherren akzeptiert. Um die THG-Emissionen der EcoVert®-Compact Anlage und der konventionellen GWRA zu ermitteln, wurde eine Ökobilanz (Life Cycle Assessments, LCA) in Anlehnung an die vom Umweltbundesamt (UBA) vorgeschlagene Vorgehensweise und den Anforderungen der DIN 14044 [DIN 14044, 2021] durchgeführt. Hierbei wird eine Ermittlung aller Stoffströme für die Bauphase der Wasserreinigungsanlagen (Rohstoffeinsätze, Energieeinsatz, Transporte) und die Betriebsphase (Chemikalien, Verbrauchsstoffe, Energie, Abfälle) für den o. a. Bezugs- zeitraum von einem Jahr durchgeführt. Über spezifische Emissionsfaktoren der In- und Out- putströme sowie der eingesetzten Energie (Ansatz Strommix) können die THG-Emissionen in Form von CO2-Äquivalenten für jede Anlage und jede Phase berechnet werden (siehe Tab. 6). Außerhalb der Betrachtungsgrenzen der THG-Bilanz liegen die Förderung des Grund- wassers und die vorhandene Brunnen- sowie Leitungsinfrastruktur, da diese unabhängig vom Behandlungsverfahren weiter genutzt werden kann. Ferner wurden Emissionen aus der Aufbereitung von Verbrauchsmaterialien (prognostizierte Mengen an Aktivkohle und Träger- material) sowie die Behandlung von Abfällen (Schlammverbrennung) und Gutschriften (Schadstoffentfernung) nicht betrachtet. Hier gehen nur die Transportentfernungen und die damit verbundenen Transportemissionen zu den Behandlungsanlagen in die Bilanz ein. Tab. 6: Treibhausgas-Emissionen THG-Emission Einheit Konv. GWRA Einsparung Die Ergebnisse der THG-Bilanz sprechen eindeutig für das EcoVert®-Verfahren, wobei die THG-Emissionen der Bauphase nur bei einem vollständigen Neubau der Wasserreinigungs- anlagen entscheidend wären. Da die konv. GWRA bereits vorhanden ist, sind dann die zu- sätzlichen Emissionen durch einen Ersatz zu bewerten. Die Emissionsmenge von ca. 148 Mg CO2eq in der Bauphase der EcoVert®-Compact Anlage reduziert sich, wenn die Aufstell- fläche, Halle und Ablaufleitungen weiter genutzt werden. Allein die betonierte Aufstellfläche hat einen Anteil von rund 17 % CO2eq der Emissionen in der Bauphase. Allein 43,2 Mg ITVA-Altlastensymposium 2024 22 20.-22.03.2024 Bauphase Betriebsphase [kg CO2eq] [kg CO2eq/m³] [kg CO2eq/a] [kg CO2eq/m³] EcoVert®- Compact 148.369 1,30 21.535 0,19 514.925 4,52 64.768 0,57 71 % 67 %

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren CO2eq/a lassen sich durch die Umstellung auf den Betrieb einer EcoVert®-Compact Anlage voraussichtlich einsparen. Die Einsparungen sind wesentlich durch die Reduktion des Strombedarfs (49 %) und der prognostizierten Menge an Aktivkohle (36 %) zu begründen. Nach ca. drei Betriebsjahren haben sich die zusätzlichen THG-Emissionen für den Umbau der konv. GWRA auf eine EcoVert®-Compact Anlage bereits amortisiert. 5.7 Wirtschaftlichkeit Die Wirtschaftlichkeit des EcoVert®-Verfahrens kommt insbesondere in der Betriebsphase zur Geltung. In anderen Bauprojekten mit stationären BVF-Anlagen zeigten sich Baukosten, die im Bereich oder etwas über einer konventionellen GWRA lagen. Bei den Baukosten spielt die technische Ausgestaltung (z. B. Einhausung) und die Anforderungen an die Aus- führungsqualität (Pumpen, Mess- und Steuerungstechnik) eine wesentliche Rolle, so dass der Kostenvergleich immer für ein konkretes Projekt unter den definierten Randbedingungen erfolgen muss. Da die konv. GWRA am Standort des Schwellenwerks bereits seit 10 Jahren im Betrieb ist, sicher heute unter der jetzigen Grundwasserbelastungssituation anderes ausgelegt und ge- baut würde und die Preisstrukturen nicht mit der aktuell schwierigen Kostensituation ver- glichen werden kann, macht ein Vergleich der Baukosten wenig Sinn. Dagegen lassen sich die Betriebskosten der EcoVert®-Anlage gut berechnen und können dann denen der konv. GWRA gegenübergestellt werden. Bezugsgröße für die in nach- folgender Tabelle 7 aufgeführten Betriebskosten ist wieder eine zu behandelnde Wasser- menge von 114.000 m³/a. Tab. 7: Betriebskosten Kostengruppe Einsparung Konv. GWRA [€/a] Betrieb der Grundwasseraufbereitung Wartung der Grundwasseraufbereitung Stromkosten [0,30 €/kWh] Summe EcoVert®- Compact [€/a] 14.628 21.600 12.299 48.527 22.501 28.181 26.818 77.500 35% 23% 54% 37% Im Betrieb der Anlage sind Vorhaltekosten, die Verbrauchsstoffe und der Personalaufwand für Probenahme, Analytik und Dokumentation eingerechnet. In der Wartung sind alle Ver- schleißteile, monatliche Wartungseinsätze und die Jahresrevision mit allen gewerblichen Stunden berücksichtigt. Unter Berücksichtigung der geringeren Aufwendungen für den Strom liegen die Einsparungen im jährlichen Betrieb bei rund 37 % oder etwa 29.000 €/a. Der Bau- herr Deutsche Bahn kann durch die Umstellung des Verfahrens Betriebskosten in relevanter Größenordnung einsparen, die zusätzlichen Investitionen für den Umbau (geschätzt ca. 130 bis 150 T€) können in wenigen Jahren amortisiert werden. ITVA-Altlastensymposium 2024 23 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren 6 Zusammenfassung Am Standort des Schwellenwerks in Schwandorf wird seit mehreren Jahren eine Sanierung des mit Teeröl belasteten Grundwassers durchgeführt. Gegenüber dem Belastungszustand vor Sanierungsbeginn sind deutliche Verbesserungen erreicht worden, die Belastungss- ituation in einigen Teilbereichen erfordert aber auch weiterhin eine Fortsetzung der Sanierung über die nächsten Jahre. Hierzu ist es erforderlich, die seit über 10 Jahren in Be- trieb befindliche Grundwasserreinigungsanlage (GWRA) in absehbarer Zeit an die ge- änderten Randbedingungen technisch anzupassen und in Teilen zu erneuern. Im Rahmen der Diskussion über mögliche Optimierungen der laufenden Sanierungs- maßnahme werden Nachhaltigkeitsaspekte verstärkt Berücksichtigung finden. Wie lässt sich der Einsatz an Verbrauchsstoffen und Energie reduzieren, lassen sich Abfälle vermeiden und gibt es technische Innovationen zur künftigen Behandlung des Grundwassers? Diese Fragen können eindeutig mit ja beantwortet werden. Über einen Zeitraum von etwa 1,5 Jahren wurde parallel zur bestehenden konventionellen GWRA ein neu entwickeltes Verfahren (EcoVert®-Compact) auf der Basis von Biovertikalfiltern (BVF) eingesetzt. Die im realen Betrieb beider Anlagen erzielten Ergebnisse lassen sich auf eine künftige Be- handlungsanlage übertragen und zumindest qualitativ hinsichtlich der Nachhaltigkeit gegen- überstellen und bewerten. Folgende Ergebnisse können zusammenfassend genannt werden: − Im Anlagenzulauf waren stark schwankende PAK (16)-Summenkonzentrationen bis 6.080 µg/l Grundwasser vorhanden. Hauptsächlich handelte es sich hierbei um drei- und vierkernige PAK-Verbindungen, dominierend Acenaphthen, Phenanthren, Fluoranthen und Fluoren. Die PAK-Verbindungen sind in der BVF-Stufe der EcoVert®-Compact An- lage sehr stabil und zuverlässig aus dem Wasser entfernt worden. Auch im Winterbetrieb war kein Rückgang der biologischen Leistungsfähigkeit des BVF festzustellen (Betriebs- sicherheit). − 90 % der PAK (16)-Summenwerte liegen im Ablauf des BVF 1 bereits bei < 3 µg/l, im Ablauf des BVF 2 werden < 1 µg/l erreicht. Vor dem Hintergrund der PAK- Zusammensetzung des Zulaufs mit einem Anteil von rund 94 % an drei- und vierkernigen PAK-Verbindungen sind die Ablaufwerte als sehr gut zu bezeichnen. Nach der biologischen Stufe werden bereits nahezu die Stufe 2-Werte des LfU-Merkblatts 3.8/1 er- reicht, die Stufe 1-Werte für PAK (15) und Naphthalin sicher nach dem Aktivkohlepolisher (Grenzwerteinhaltung). − Die Emissionsmessungen an der EcoVert®-Compact Anlage zeigen, dass auch bei einem „offenen“ Behandlungsverfahren Schadstoffemissionen in die Luft sehr wirkungs- voll reduziert werden. Es waren keine olfaktorischen Auffälligkeiten wahrnehmbar, auch bei hohen sommerlichen Temperaturen kam es zu keinen Geruchsbelästigungen. Die VOC-Emissionen liegen bei beiden Behandlungsverfahren im Schwankungsbereich der Umgebungsbelastung und führen zu keiner relevanten Zusatzbelastung der Atmosphäre oder Überschreitungen von gängigen Richtwerten (Luftemissionen). − Der Flächenbedarf der EcoVert®-Compact-Anlage entspricht mit rund 300 m² dem der konventionellen GWRA, so dass die vorhandene Fläche ausreicht und weiter genutzt werden kann (Flächenbedarf). − Die EcoVert®-Compact Anlage kommt mit weniger verfahrenstechnischen Stufen und stromverbrauchenden Aggregaten aus. Eine aktive Belüftung der BVF ist nicht erforder- lich. Gegenüber der konv. GWRA errechnet sich eine Einsparmöglichkeit von bis zu 54 % des jährlichen Stromverbrauchs (Strombedarf) ITVA-Altlastensymposium 2024 24 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren − Gegenüber der konventionellen Grundwasserbehandlung sind durch den weitgehenden biologischen Abbau der PAK-Verbindungen Einsparungen an Wasser- und Luftaktivkohle und sowie an Chemikalien und Verschleißteilen zu erwarten. Die zu entsorgenden Ab- fallmengen reduzieren sich. − Die geringere Komplexität der EcoVert®-Compact Anlage führt zu einem geringeren Wartungsaufwand und einer Reduzierung des Personalbedarfs. Monetär liegen die Ein- sparungen bei rund 23 % (Wartung und Personal). − Nach der durchgeführten Prognose der THG-Emissionen lassen sich ca. 43 Mg CO2eq/a durch die Umstellung der Grundwasserreinigung auf eine EcoVert®-Compact Anlage einsparen. Dies entspricht einer jährlichen Reduktion der Treibhausgas-Emissionen von 67 %. Nach ca. drei Betriebsjahren haben sich die zusätzlichen THG-Emissionen für den Umbau der konv. GWRA auf eine EcoVert®-Compact Anlage bereits amortisiert (CO2- Fußabdruck). − Bei den Betriebskosten können die Einsparungen auf ca. 38 % beziffert werden, wenn zukünftig das Grundwasser mit dem EcoVert®-Verfahren behandelt würde (Wirtschaft- lichkeit). Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass bei Entscheidungen über ein Sanierungs- verfahren und Optimierungen laufender Sanierungen neben dem Aspekt der Wirtschaftlich- keit, die Nachhaltigkeit der Verfahren in den Entscheidungsprozess mit einbezogen werden sollte. Die Deutsche Bahn gibt mit der Vorgehensweise ein neues innovatives Behandlungs- verfahren in einer laufenden Grundwassersanierung unter realen Bedingungen zu testen und die Nachhaltigkeit im Vergleich mit der bestehenden Anlage zu bewerten, einen positiven Anstoß für andere Entscheidungsträger und Projekte. Auch Sanierungsprojekte müssen ihren Beitrag leisten, die aktuellen Umwelt- und Klimaprobleme – die uns alle als Menschen angehen - schrittweise zu reduzieren und zu einer langfristigen Verbesserung der Situation beitragen. ITVA-Altlastensymposium 2024 25 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren 7 Literaturverzeichnis – Datenbank. Internet: (2024): Chemikalienagentur Breuer, R. (2019): Nimr Water Treatment Project, Oman. https://www.bauer.de/export/shared/documents/pdf/bre/project_sheets/bre_nimrpaper_en.pd f, 23.11.2023 DIN 14044 (2021): Umweltmanagement – Ökobilanz – Anforderungen und Anleitungen. (ISO 14044:2006 + Amd 1:2017 + Amd 2:2020); Deutsche Fassung EN ISO 14044:2006 + A1:2018 + A2:2020, Februar 2021 Dörr, H., Koschitzky, H.-P. (2012): Nachhaltigkeit bei der Sanierung. Fachgespräche vom 5.11.2012, In: Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie (HLNUG): Internet https://www.hlnug.de/ Dornstauder, Brummer, R. (2023): Dokumentation der Sanierungsdurchführung. DB AG (nicht öffentlich) DWA (2017): Arbeitsblatt DWA-A 262, Grundsätze für Bemessung, Bau und Betrieb von Kläranlagen mit bepflanzten und unbepflanzten Filtern zur Reinigung häuslichen und kommunalen Abwassers. Hrsg.: Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. (DWA), November 2017 ECHA Europäische https://echa.europa.eu/de/substance-information/ Fütterer, N.; Seeger, E. M.; Rakoczy, J.; Weiß, H. (2010): Einsatz von Constructed Wetlands zur Abstromsicherung an Megasites: Einfluss saisonaler Schwankungen auf die Sanierungseffizienz. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ, in: DECHEMA Symposium "Strategien zur Boden- und Grundwassersanierung", 22.-23. November 2010, Frankfurt am Main I.M.E.S. GmbH (2013): Schwellenwerk Schwandorf Innenbereich Grundwassersanierung, Baubeschreibung Erstellung und Betrieb der Sanierungsanlagen. Auftraggeber: DB Netz AG, 28.01.2013 LfU Bayern (2023): Merkblatt Nr. 3.8/1 - Untersuchung und Bewertung von Altlasten und schädlichen Bodenveränderungen, Wirkungspfad Boden-Grundwasser. Hrsg. Bayerisches Landesamt für Umwelt, Referat 96, Stand: 05/2023 Platzer, C. (1998): Entwicklung eines Bemessungsansatzes zur Stickstoffelimination in Pflanzenkläranlagen. Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft Nr. 6, Fachgebiet SWW der Technischen Universität Berlin, 1998 Schlenker, U.; Tidden, F.; Gross, J.; Pietschner, F., Apelt, S. (2019): Pilotierungen von Biovertikalfiltern in der Grundwassersanierung – das EcoVert-System. In: Altlasten-annual 2018, Hrsg: Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie, 2019 TA Luft (2021): Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft – TA Luft. Neufassung der Ersten Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz, Bundes- ministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit, 18.08.2021 Tidden, F.; Schlenker, U. (2014): Mikrobieller Abbau von organischen Schadstoffen in Böden und Grundwasser im Umfeld der „Alten Raffinerie Leuna“ in Sachsen-Anhalt. 14. Karlsruher Altlastenseminar (ICP), Tagungsband Jul. 2014 TRGS 900 (2024): Technische Regeln Gefahrstoffe. Ausschuss für Gefahrstoffe, AGS- Geschäftsführung, BAuA - www.baua.de/ags, BArBl Heft 1/2006 S. 41-55, zuletzt geändert und ergänzt: GMBl 2024 S. 18, 15.01.2024 Tropper, G. (2023): Schwellenwerk Schwandorf. Internet https://www.georg- tropper.de/index.php/eisenbahn/schwellenwerk-schwandorf, 22.11.2023 ITVA-Altlastensymposium 2024 26 20.-22.03.2024

Tidden, F; Brummer, R.; Schad, H.: Nachhaltige Behandlung von Grundwasser eines Imprägnierwerks mit dem EcoVert®-Verfahren 8 Anschriften der Autoren Dr. Frank Tidden BAUER Resources GmbH Bauer Straße 1 86529 Schrobenhausen Tel. +49 (0) 8252-97 3158 E-Mail: Frank.Tidden@bauer.de Internet: https://www.bauer.de/de Robert Brummer Sanierung und Gleisentwässerung (I.NA-S-RS 1) DB Netz AG Regionale Instandsetzung Richelstraße 3 80634 München Mobil: +49 (0) 171 2294913 E-Mail: Robert.Brummer@deutschebahn.com Internet: http://www.db-netz.de/ Dr. Herrmann Schad I.M.E.S. GmbH Kocherhof 4 D-88239 Wangen Tel. +49 (0) 7528 9756380 E-Mail: info@imes-gmbh.net Internet: www.imes-gmbh.net ITVA-Altlastensymposium 2024 27 20.-22.03.2024

Hüttmann, S., Zittwitz, M.& Bures, G.: Analyse in- situSanierungsmaßnahmen auf kontaminierten Standorten – Wie lassen sich natürliche Ressourcen besonders wirksam schonen? der Nachhaltigkeitsaspekte physikalischen biologischen, chemischen und bei Analyse von Nachhaltigkeitsaspekten bei der Anwendung von biologischen, chemischen und physikalischen in-situ- Sanierungsmaßnahmen auf kontaminierten Standorten Stephan Hüttmann, Mark Zittwitz und Gordon Bures in eine immer Boden- Europa größere Bedeutung 1 Motivation Der Revitalisierung von kontaminierten Brownfields kommt im Rahmen der Reduzierung des zu Flächenverbrauchs (https://environment.ec.europa.eu/topics/soil-and-land/soil-strategy_en). und Grundwassersanierungsmaßnahmen werden dabei zunehmend mit der Forderung zur Erfüllung von Nachhaltigkeitskriterien konfrontiert – Stichworte in diesem Zusammenhang sind die ESG- (Environmental, Social, Governance) Kriterien sowie Zertifizierungsbemühungen verschiedener Verbände zur Nachhaltigkeitsbewertung (DGNB-Deutsche Gesellschaft für nachhaltiges Bauen; DEBV – Deutscher Brownfield-Verband) und nicht zuletzt die UN-Charta zur nachhaltigen Entwicklung (www.unric.org/de/17ziele). Motiviert von diesen Anforderungen verfolgt dieser Beitrag die Zielsetzung, aus einer Reihe von abgeschlossenen In-situ-Quellensanierungen bzw. Fahnensanierungsvorhaben Daten zum jeweiligen Ressourcenverbrauch bezüglich der Nutzung von Energie, Wasser, Wirkstoffen sowie der Entstehung von Abfällen zusammenzutragen. Des Weiteren sollten Kostengegenüberstellungen die zentralen ökonomischen Aspekte der jeweiligen Projekte darlegen. Eine Analyse der unmittelbaren sozialen Auswirkungen verschiedener Sanierungsverfahren sollte darüber hinaus die gesellschaftlich/sozialen Auswirkungen der jeweiligen Sanierungsmethodik prüfen. Diese Daten sollen anschließend miteinander verglichen und in Bezug gesetzt werden zu traditionellen Verfahren des Erdaushubs und der hydraulischen Sicherung, da diese Verfahren weiterhin ganz überwiegend in der gelebten Praxis zum Einsatz kommen. Für die Auswertung wurden sowohl In-situ-Verfahren mit biologischem sowie chemischem (oxidativem bzw. reduktivem) Wirkprinzip als auch physikalische Verfahren (thermisch) herangezogen. Gemeinsames Kennzeichen aller betrachteten In-situ-Verfahren ist die Zielsetzung, die jeweiligen Schadstoffe aus der Kornmatrix zu entfernen. Auch wenn die Auswertung einzelner Sanierungsverfahren an Sanierungsverfahren vorzuweisen mag, so lassen sich mit dieser Auswertung allein durch zentrale Merkmale der verschiedenen Technologien Grundmuster aufzeigen. statistische Signifikanz die Gesamtzahl keine für 2 Methodik Die Analyse von Nachhaltigkeitsaspekten soll grundsätzlich neben den ökologischen Aspekten auch ökonomische und soziale Aspekte berücksichtigen (Abb. 1). In dieser Studie erfolgte die ökonomische Bewertung anhand der Gegenüberstellung der jeweiligen Sanierungsgesamtkosten einschließlich des sanierungsbegleitenden Monitorings über die gesamte Sanierungslaufzeit. ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

Hüttmann, S., Zittwitz, M.& Bures, G.: Analyse in- situSanierungsmaßnahmen auf kontaminierten Standorten – Wie lassen sich natürliche Ressourcen besonders wirksam schonen? der Nachhaltigkeitsaspekte physikalischen biologischen, bei chemischen und Abb.1: Illustration der Nachhaltigkeitsaspekte die Bewertung Für Sanierungsvorhabens wurden folgende Aspekte für die Bewertung herangezogen: sozialen/gesellschaftlichen Aspekte eines der jeweiligen Lärmbelastung von Anwohnern • Belastung des Umfeldes durch zusätzlichen Verkehr • • Schadstoffemissionen für das Umfeld • Behinderungen des Umfeldes (z.B. durch Straßenabsperrungen) Die ökologischen Nachhaltigkeitsaspekte wurden anhand quantifizierbarer Daten zu Stoffverbräuchen und dem Abfallaufkommen jeder Maßnahme analysiert. Folgende Daten standen in allen Verfahrensbeispielen zur Verfügung: • Gesamtmenge an gefördertem/verbrauchten Wasser für die Sanierungsmaßnahme • Gesamtmenge an Energie (kWh) für die Sanierungsmaßnahme • Gesamtmenge an Transportleistungen für Antransporte und Abtransporte • Gesamtmenge an Abfall • Gesamt-Kohlendioxidemissionen durch Transporte und Energieverbrauch durch Maschinen und Pumpen d.h. Aushubverfahren Diese Daten wurden anschließend den anerkannten, klassischen Alternativverfahren, hydraulischen Sicherung gegenübergestellt. Bei der hydraulischen Sicherung wurde einzelfallbezogen von einer Mindest-Betriebszeit von 25 Jahren ausgegangen, weil die jeweiligen betrachteten Verfahren entweder bereits mindestens 10 Jahre Pump-and-Treat aufzuweisen hatten bzw. weil die Standortgeologie entsprechend komplex gestaltet war und eine relativ zügige Sanierung ausschließlich auf der Basis einer hydraulischen Sicherung dadurch extrem unwahrscheinlich war. jeweiligen einer bzw. 3 Ergebnisse Die Ergebnisse der Recherche belegen die deutlichen Unterschiede im Ressourcenverbrauch zwischen den verschiedenen, analysierten Verfahrenstechniken in der Sanierung. Nicht selten wird im Vergleich zwischen traditionellen Aushub- bzw. hydraulischen Sicherungsverfahren im Vergleich zu In-situ-Sanierungsverfahren die 10- fache oder sogar 100-fache Menge an Energie oder Wasser benötigt. Auch im Bereich der energie- und CO2-intensiven ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

der Nachhaltigkeitsaspekte Hüttmann, S., Zittwitz, M.& Bures, G.: Analyse in- situSanierungsmaßnahmen auf kontaminierten Standorten – Wie lassen sich natürliche Ressourcen besonders wirksam schonen? Transportleistungen schneiden erwartungsgemäß Aushubvarianten unvorteilhaft in Bezug zum Ressourcenverbrauch ab. physikalischen biologischen, bei chemischen und Abb. 2: Ergebnisse der Gegenüberstellung eines ISBR-/ISCR-In-situ-Quellen- sanierungsverfahrens im Vergleich zu Pump-and-Treat bzw. Aushub (durch Partner AECOM) des Die rein chemischen Oxidationsverfahren (ISCO) zur Quellensanierung schnitten zwar bezüglich als Aushubverfahren am jeweiligen Standort (siehe Abb. 3), jedoch schlug der Energieaufwand und Ressourceneinsatz zur Herstellung der Oxidationsmittel für die Wirkstoffbereitstellung bei diesen Verfahren deutlich stärker zu Buche als bei den biologischen Verfahren. verfahrensspezifischen Ressourcenverbrauches besser ab CO2-Entstehung bei Einsatz verschiedener Sanierungsverfahren für tiefgründigen LCKW-Schaden bis 20 m Tiefe 2 O C g K 200.000 180.000 160.000 140.000 120.000 100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 0 ISCO (Permanganat) Bodenaushub P&T (geschätzt 25 Jahre) Maßnahme Abb. 3: Ergebnisse der Gegenüberstellung eines ISCO-In-situ-Quellen-Sanierungsverfahrens im Vergleich zu prognostiziertem Pump-and-Treat bzw. Aushub (Daten Sensatec GmbH auf der Basis von sitewiseTM) Die Analyse der sozialen/gesellschaftlichen Aspekte wurden anhand einer Bewertungsmatrix vorgenommen, die in der folgenden Tabelle 1 beispielhaft für ein durchgeführtes ISCO- Verfahren für eine LCKW-Quellensanierung dargestellt ist. Die Bewertung der sozialen ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

bei und chemischen biologischen, physikalischen der Nachhaltigkeitsaspekte Hüttmann, S., Zittwitz, M.& Bures, G.: Analyse in- situSanierungsmaßnahmen auf kontaminierten Standorten – Wie lassen sich natürliche Ressourcen besonders wirksam schonen? Aspekte erfolgte in diesem Fall für die Durchführung einer Sanierung innerhalb eines eng bebauten Wohn-/Industrie-Mischgebietes im innerstädtischen Bereich. Dabei zeigte sich, dass das in diesem Fall gewählte ISCO-Verfahren vergleichbar geringe Auswirkungen auf das Wohnumfeld aufwies wie ein prognostiziertes Pump-and-Treat-Verfahren. Beide Verfahren führten zu einer relativ geringen Umfeldbelastung durch Verkehr, Lärm und Schadstoffemissionen. Eine alternative Aushubvariante hätte an diesem Standort insbesondere aufgrund der Verkehrsentwicklung sowie des mit der Maßnahme verbundenen Lärms zu einer mehrmonatigen, starken sozialen Auswirkung auf die unmittelbare Nachbarschaft sowie auch ansässige Betriebe geführt durch dauerhaft starke Verkehrszunahme, Lärmentwicklung sowie auch Emissionen aus der Baugrube durch LCKW. eines ISCO-Sanierungsvorhabens Tab. 1: Bewertungsmatrix zur Analyse der Ableitung der sozialen/gesellschaftlichen Aspekte traditionellen Verfahrensalternativen Bewertungs- parameter Umfeldbelastung durch Verkehr Gering – monatliche Anlieferung von Ox.- mitteln per LKW Stark – ca. 500 Sattelzug- Transporte im Vergleich Pump-and-Treat Bodenaushub zusätzlichen ISCO zu Lärmbelastung Anwohnern von gering – Bohrarbeiten während der Injektionslanzen- installation Gering – lediglich Anlagenantransport + Aktivkohletausch p.a. Gering Anlagenbetrieb schallgeschützter Anlage – in Stark – Lärm durch Großloch- bohrungen sowie Sattelzug- transporte Schadstoffemissionen im Umfeld – Gering LCKW werden nicht zutage gefördert Gering – LCKW- haltiges Wasser wird sofort behandelt Behinderungen Umfeldes des Gesamtbewertung soziale Auswirkungen vorhanden, Verkehrsbe- Nicht keine hinderungen gering Nicht vorhanden, keine Verkehrsbe- hinderungen gering – LCKW- Stark haltiges Bodenmaterial wird auf Sattelzüge verladen Stark, starker LKW- Verkehr für ca. 6 Monate Hoch Für die Bewertung der ökonomischen Aspekte und vor allem der Vergleich verschiedener Sanierungsalternativen werden üblicherweise die jeweiligen Gesamtkosten einer Sanierungsmaßnahme nach Sanierungsabschluss herangezogen. In der folgenden Tabelle 2 ist eine Zusammenstellung der tatsächlichen In-situ-Sanierungskosten im Vergleich zu den prognostizierten Sanierungskosten einer vergleichbaren, mindestens 25 Jahre andauernden hydraulischen Sicherungsmaßnahme sowie einer vollständigen Aushubmaßnahme mit Bodenentsorgung und Wiederverfüllung erfolgt. Aus der Zusammenstellung der Sanierungskosten ist zu erkennen, dass die verschiedenen Verfahrensalternativen durchaus zu sehr unterschiedlichen Gesamtsanierungskosten führen – bei letztlich gleichem Ergebnis einer abgeschlossenen Standortsanierung und bei unterschiedlichem benötigten Zeitaufwand. Dabei ist festzuhalten, dass für die hydraulischen Sicherungsverfahren (Pump-and-Treat) grundsätzlich die jeweils längsten Sanierungszeiten ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

chemischen und bei biologischen, der Nachhaltigkeitsaspekte Hüttmann, S., Zittwitz, M.& Bures, G.: Analyse in- situSanierungsmaßnahmen auf kontaminierten Standorten – Wie lassen sich natürliche Ressourcen besonders wirksam schonen? in Höhe von prognostizierten 25 Jahren veranschlagt wurden. Gleichzeitig besteht hier generell die größte Unsicherheit hinsichtlich des Erreichens der jeweiligen Sanierungsziele, die deutlich länger, aber auch kürzer sein kann. Angesichts der jeweiligen geologischen Komplexität aller betrachteten Standorte wurden diese Laufzeiten seitens der Autorenschaft v.a. aufgrund der teilweise bereits realisierten, mehrjährigen hydraulischen Sicherung an den jeweiligen Standorten als realistisch eingeschätzt. physikalischen Tabelle 2: Sanierungskosten abgeschlossener In-situ-Sanierungsmaßnahmen im Vergleich zu Sanierungskosten vergleichbarer, traditioneller Verfahren (* jeweils prognostiziert) Praxisbeispiel Aushubverfahren* In-situ-Sanierung ISCO-Verfahren ISBR/ISCR- Verfahren Hot-Water-Flushing Abstromsicherung Bio-Oxidationszone 620 T€ 1200 T€ 1620 T€ 62,5 T€ p.a. Pump-and-Treat 25a* 750T€ >4000 – 6000 T€ 1240 T€ 6000 T€ 2000 T€ 120 T€ p.a. Nicht anwendbar Nicht anwendbar Im direkten Vergleich der jeweils benötigten Sanierungszeit zwischen In-situ-Sanierung und Aushubverfahren erforderte das analysierte ISCO-Verfahren inklusive der mit dem Verfahren verbundenen Analyse und Behandlung des Rebound-Effektes (ITRC, 2004) einen Sanierungszeitraum von ca. 18 Monaten, während das Aushubverfahren in diesem Fall schätzungsweise nur 6 Monate benötigt hätte. Das ISBR/ISCR-Verfahren wurde für eine Fläche von ca. 13.000 m² innerhalb eines Zeitraums von 5 Monaten abgeschlossen, wofür die Aushubmaßnahme inklusive Wasserhaltung schätzungsweise mindestens einen Zeitraum von 12 Monaten benötigt hätte. 4 Diskussion In der Tat kam es häufig im Zuge des Einsatzes von In-situ-Sanierungsverfahren zu einem erwartbar geringeren Ressourcenverbrauch sowie teilweise zu deutlich vorteilhaften ökonomischen und sozialen Auswirkungen. So stellt sich die Frage, warum dennoch insbesondere bei der Flächenrevitalisierung von Brownfields die Aushubverfahren und ggf. hydraulischen Sicherungsverfahren so häufig die Vorzugsvariante darstellen? Das mag aus Sicht der Autoren vor allem damit zusammenhängen, dass bei der Anwendung von für eine verlässliche Planung und Umsetzung der Sanierungsmaßnahme vorliegen muss, damit die Erfolgschancen für das aussichtsreichste In-situ-Verfahren maximiert werden und dadurch die Kostenvorteile voll erschlossen werden können. Eine solche Datenbasis erfordert mindestens: In-situ-Sanierungsverfahren eine wesentlich umfassendere Datenbasis • Eine präzise Analyse der Kontaminationssituation in Schadensquelle und -fahne • Eine genaue Darstellung der geologischen Situation auf der Basis präziser Schichtenverzeichnisse und ihrer geologischen Interpretation • Eine gute Kenntnis der geochemischen Randbedingungen im Grundwasser • Eine präzise Untersuchung der hydrogeologischen Strömungssituation • Eine genaue Analyse der geobiologischen Situation und Abbaupotenziale ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

bei biologischen, chemischen und physikalischen der Nachhaltigkeitsaspekte Hüttmann, S., Zittwitz, M.& Bures, G.: Analyse in- situSanierungsmaßnahmen auf kontaminierten Standorten – Wie lassen sich natürliche Ressourcen besonders wirksam schonen? In der Zusammenstellung dieser Daten sollte sich daraus ein konzeptionelles Standortmodell entwickeln lassen als planerische Basis für den Einsatz eines jeden In-situ-Verfahrens. Wenn ein Teil dieser Datenbasis in der Konzeptionsphase jedoch fehlt, ergeben sich daraus fast notwendig größere Verfahrensunsicherheiten für In-situ-Anwendungen, die auf entsprechende Erkundungsdefizite zurückzuführen sind. Dementsprechend kann die Erarbeitung eines detaillierten, konzeptionellen Standortmodells wirksam zur Anwendung nachhaltiger UND zuverlässiger Brownfield-Revitalisierungsstandorten beitragen. Das benannte ISCR/ISBR-Sanierungsprojekt „Pioneer-Park, Hanau“ zeigt, dass es bei guter Datenlage zum Standort und guter Projektvorbereitung in der Tat möglich ist, In-situ- Sanierungsvorhaben innerhalb kürzerer Zeit umzusetzen als dies mit Aushubverfahren möglich wäre. In Kombination mit den in diesem Fall ebenfalls deutlich geringerem Ressourcenverbrauch und den sehr attraktiven ökonomischen Rahmenbedingungen kann diese Verfahrensweise einen Ausblick auf die technisch möglichen, schnellen und nachhaltigen Sanierungsverfahren in der Zukunft geben. In-situ-Sanierungsvorhaben auf Literaturverzeichnis M. Zittwitz, G. Bures, L. Erpel, P. Martus, M. Herbst (2023): In situ-Sanierung eines großflächigen LCKW-Schadens im Grundwasser mit einer einmaligen Wirkstoffinjektion zur beschleunigten Revitalisierung eines vormals militärisch genutzten Standortes. 25. Symposium Strategien zur Sanierung von Boden & Grundwasser 2023, 27. – 28. November 2023, DECHEMA Haus · Frankfurt am Main EPA – SitewiseTM (2024): https://clu-in.org/software ITRC (2004): Remediation Process Optimization: Identifying Opportunities for Enhanced and More Efficient Site Remediation. www.itrcweb.org Anschriften der AutorInnen Dr. Stephan Hüttmann, Mark Zittwitz, Gordon Bures Sensatec GmbH Friedrichsorter Str. 32 24159 Kiel Telefon: 0431 389009 0 E-Mail: s.huettmann@sensatec.de Internet:www.sensatec.de ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

Flächenrecycling Umweltberatung Infrastrukturplanung Die HPC AG ermöglicht seit 1948 die Verwirklichung kühner Pläne: Von der Sanierung schadstoffbelasteter Böden, dem Bau von Mineralwas- serbrunnen bis hin zum Erstellen hochqualitativer Baugrundgutachten – das Thema Nachhaltigkeit immer im Blick, entwickeln wir als Ingenieurunterneh- men Lösungen für das Flächenrecycling, in der Umweltberatung und in der Infrastrukturplanung. Wir arbeiten interdisziplinär, international und mit ingenieurwissenschaft- licher Genauigkeit. Mit unserer Arbeit schützen wir die Natur, die mensch- liche Gesundheit und sichern die Werte unserer Partner. Für die Umwelt. Für die Menschen. HPC AG Nördlinger Straße 16 86655 Harburg info@hpc.ag Tel. +49 9080 999-0

Nachhaltigkeit bei der Altlastensanierung – Anregungen des ITVA Fachausschusses H1 zur Positionsfindung zu Nachhaltigkeit, Klimaschutz und Ressourcenschutz bei der Altlastensanierung Giese, R. , U. Hiester, P. Jacobs, O. Kowalski, K. Menschner 1. Warum dieses Positionspapier? Klimawandel, Artensterben und steigender Ressourcenverbrauch stoßen an planetare Grenzen. Die Gerechtigkeitsfragen zwischen Generationen und Regionen bedürfen nach wie vor einer Lösung. Vor diesem Hintergrund wurde die Agenda 2030 für nachhaltige Entwicklung am 25. September 2015 von den Staats- und Regierungschefs der 193 Mitgliedstaaten der Vereinten Nationen (VN) in New York verabschiedet. Für Europa hat die Europäische Kommission mit dem European Green Deal ein neues europäisches Zukunftsmodell vorgestellt, das Europa bis 2050 zu einem klimaneutralen und ressourcenschonenden Kontinent mit einer fairen und wohlhabenden Gesellschaft transformieren soll. Ziel ist eine moderne, ressourceneffiziente und wettbewerbsfähige Wirtschaft, die dabei eine Sozialverträglichkeit des Wandels („just transition“, gerechter Übergang) mitdenkt. Die Agenda 2030 und der Europäische Green Deal sind damit auch die Grundlage einer angestrebten nachhaltigen Transformation der Bundesrepublik Deutschland in Politik, Verwaltung, Wirtschaft und Gesellschaft. Angesichts der zunehmenden Anerkennung der dringenden Notwendigkeit, Umwelt- probleme anzugehen und den Übergang zu einer nachhaltigeren Zukunft zu gestalten, ist die Einführung nachhaltiger Praktiken unerlässlich: Umwelterhaltung: Deutschland steht wie viele andere Länder vor erheblichen Umwelt- problemen wie dem Klimawandel, der Umweltverschmutzung und der Ressourcen- erschöpfung. Durch die Einführung nachhaltiger Praktiken kann Deutschland zur Erhaltung der Umwelt beitragen und seine natürlichen Ressourcen schützen. Der Übergang zu erneuerbaren Energiequellen, die Förderung von Energieeffizienz und die Umsetzung nachhaltiger Landnutzungspraktiken sind entscheidende Schritte zur Erreichung des Umweltschutzes. Soziales Wohlergehen: Von einer nachhaltigen Transformation profitiert nicht nur die Umwelt, sondern es verbessert sich auch das Wohlergehen der Gesellschaft. Durch die Priorisierung von Nachhaltigkeit kann Deutschland auch ein gesünderes und lebenswerteres Umfeld schaffen. Nachhaltige Praktiken, wie die Förderung von sauberer Luft und Wasser, die Sicherstellung des Zugangs zu Grünflächen und die Umsetzung nachhaltiger Verkehrssysteme, tragen zum allgemeinen Wohlbefinden der Bürger bei. Wirtschaftliche Chancen: Die nachhaltige Transformation bietet zahlreiche wirtschaftliche Chancen für Deutschland. Investitionen in erneuerbare Energien, die Entwicklung nach- haltiger Industrien und die Förderung „grüner“ Technologien. Vor dem Hintergrund dieser internationalen und nationalen Zielsetzung für eine nachhaltige Transformation sind alle Gesellschaftsbereiche und die gesamten Wertschöpfungsketten auf den Prüfstand zu stellen. Dies umfasst auch die Sanierung von Altlasten und die Nachsorge von Altablagerungen.

Ein weiterer Handlungsdruck in Bezug auf die Nachhaltigkeitstransformation, insbesondere auf Seiten der Sanierungspflichtigen, resultiert aus den erheblich erweiterten nicht- finanziellen Berichtspflichten zur unternehmerischen Nachhaltigkeit. Hervorzuheben ist in diesem Zusammenhang die im Dezember 2022 vom EU-Parlament verabschiedete Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD) (Richtlinie (EU) 2022/2464). Bilanzrechtlich als groß eingestufte Unternehmen müssen dieser Richtlinie zufolge regelmäßig Berichte über die sozialen und ökologischen Risiken veröffentlichen, denen sie ausgesetzt sind und darüber, wie sich ihre Aktivitäten auf Mensch und Umwelt auswirken. Ein offensichtliches Defizit besteht darin, dass – im Kontrast zu den ambitionierten Zielen für eine nachhaltige Transformation in Deutschland – bis heute keine belastbaren und verbindlichen Bewertungsgrundlagen, Zertifizierungsmöglichkeiten oder Zielverpflichtungen für die Nachhaltigkeit von Altlastensanierungsvorhaben geschaffen worden sind. Vor diesem Hintergrund wurde durch die Autoren ein Vorschlag für ein Positionspapier entwickelt, der nachfolgend im Fachausschuss H1 des ITVA diskutiert und weiter bearbeitet wurde, so dass aktuell eine weitgehend abgestimmte vorläufige Endfassung zur weiteren Positionsfindung im gesamten ITVA vorliegt. Die Kernaussagen werden nachfolgend zusammengefasst. 2. Grundlagen Die Weltgemeinschaft hat sich unter dem Dach der Vereinten Nationen mit ihrer Agenda 2030 zu 17 globalen Nachhaltigkeitszielen (Sustainable Development Goals) für eine nachhaltige Entwicklung verpflichtet. Leitbild ist hierbei, weltweit ein menschenwürdiges Leben zu ermöglichen und gleichzeitig die natürlichen Lebensgrundlagen dauerhaft zu bewahren. Außerdem haben Träger öffentlicher Aufgaben laut Bundes-Klimaschutzgesetz (KSG) bei ihren Planungen und Entscheidungen, zum Schutz vor den Auswirkungen des weltweiten Klimawandels, die Erfüllung der nationalen Klimaschutzziele sowie die Einhaltung der europäischen Zielvorgaben zu gewährleisten. Das Einsparziel für den Sektor "Abfallwirtschaft und Sonstiges", dem die Altlastensanierung zuzurechnen ist, liegt allein von 2023 bis 2030 bei 50 % CO2-Äquivalenten! Nachhaltigkeit, Klima- und Ressourcenschutz haben bis heute in der Realität nur wenig Eingang bei der Altlastensanierung gefunden. Die Altlastensanierung kann und muss daher zur Erreichung der Nachhaltigkeitsziele ihren spezifischen Beitrag leisten. Die Einhaltung der Nachhaltigkeitskriterien im Dreiklang ökologischer, ökonomischer und sozialer Ziele ist in jedem Projekt mit angemessenem und verhältnismäßigem Aufwand anzustreben. Klimaschutz und Dekarbonisierung sind dabei elementare Bausteine, genauso wie der Ressourcenschutz in Form des Erhalts und der Wiederherstellung der Bodenfunktionen, des Schutzes von Grund- und Oberflächenwasser, eines verminderten Flächenverbrauchs und Materialverbrauchs (Stichwort Circular Economy).

3. Vielfältige Herausforderungen In dem Vorschlag zu einem Positionspapier thematisieren wir verschiedene Herausforderungen. Nachhaltigkeitsbewertungen müssen „standardmäßig" Entscheidungsbestandteil für Projekte der Altlastensanierung und des Flächenrecycling werden, um für einen minimalen Carbon Footprint zu sorgen. Weiterhin ist aktuell der Rückgang der nutzbaren Grundwasser- und Oberflächenwasserressourcen in den Fokus geraten: Ein nachgewiesener hoher Grundwasserverlust in Deutschland wird angesichts von Extremwetterereignissen (mit Hochwasserereignissen) aktuell weniger thematisiert, aber die Grundwasserbilanz ist in vielen Regionen weiterhin negativ. Die Emissionen des Treibhausgases Methan aus den ca. 80.000 Altablagerungen in Deutschland blieben in Klimabilanzen der letzten Jahre oft unberücksichtigt. Der tägliche Flächenverbrauch wurde in den letzten zwei Jahrzehnten zwar reduziert. Das gesteckte Ziel einer Minderung des Flächenverbrauchs auf max. täglich 30 Hektar im Jahr 2020 wurde jedoch verfehlt und auf das Jahr 2030 verschoben. Außerdem mangelt es an einem Wissenstransfer von der Wissenschaft in die Praxis. Bereits seit Ende der 1990er Jahre wurden in Deutschland Ökobilanzen für Altlastensanierungen erstellt und teilweise komplexe Bewertungsmodelle entwickelt. Diese müssen aber alle aktuell zur Verfügung stehenden Technologien umfassen, nicht nur die altbekannten, sondern auch die in den letzten ca. 20 Jahren breit entwickelten In-Situ- Sanierungstechnologien mit meist guter bis sehr guter Ökobilanz. Bei der praktischen Altlastenbearbeitung finden diese Ansätze bis heute in Deutschland, aus diversen Gründen, nur sporadisch Anwendung. Nachhaltigkeit bei der Altlastensanierung wird teilweise noch als zusätzliches Hemmnis empfunden, nicht als Notwendigkeit. Der teils nur indirekt messbare Sanierungserfolg von in-situ-Verfahren wird oft unsicher bewertet. In der Ausschreibungspraxis spielen Nachhaltigkeit und Klimaschutz als Vergabekriterium noch keine große Rolle; bei der Vergabe entscheidet häufig allein der Preis. 4. Empfehlungen Wir empfehlen auf der Grundlage unseres Vorschlags ein Positionspapier zu verabschieden, das fordert, die Nachhaltigkeitsbewertung bei der Altlastensanierung als zentralen Bestandteil neben der Verhältnismäßigkeitsbetrachtung zu etablieren. Unser Entwurf konkretisiert hierzu folgende Empfehlungen: • Sowohl öffentliche und private Auftraggeber als auch Fachplaner, Sanierungs- unternehmen sowie weitere Akteure brauchen verbindliche und sichere Grundlagen, um die Nachhaltigkeit von Sanierungsmaßnahmen praktikabel bewerten und entscheiden zu können. • Bei der Nachhaltigkeitsbewertung ökonomischer, ökologischer und sozialer Aspekte der Sanierungstechnologien sehen wir den größten Nachholbedarf beim Thema Ökologie. • Nachhaltigkeitskriterien wie karbonreduzierter Energieverbrauch, reduzierter Wasserverbrauch, minimierte Transportanteile und Wiederverwendung/Recycling

von Materialien sind näher zu betrachten und zu bewerten, z. B. mit Life Cycle Analysen. • Bei Grundwasserkontaminationen sind differenzierte Betrachtungen von Schadstoffquelle und Schadstofffahne sinnvoll (als Treatment Train). (Vorläufige) Sanierungsziele sind nutzungs- und schutzgutbezogen unter Berücksichtigung von Verhältnismäßigkeit und Nachhaltigkeit für den jeweiligen Standort festzulegen, mit realistischem Bezug zur standortbezogenen Grundwassernutzbarkeit und der Nachfolgenutzung. • • Schonung der knappen Grundwasserressourcen und Vermeidung von Grundwasserverbrauch (z.B. Reinfiltration statt Ableitung). • Klimafreundliche und ressourcenschonende In-Situ-Sanierungstechnologien sind unvoreingenommen mit zu prüfen. • Bei öffentlichen Ausschreibungen für Altlastsanierungen sollte der Preis nicht alleiniges Vergabekriterium sein, Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung sollten bei der Angebotsbewertung angemessene Berücksichtigung finden. • Verpflichtende fachtechnische Begleitung von langlaufenden Sanierungsmaßnahmen mit regelmäßiger Evaluierung und Optimierung auf NH-Kriterien erweitern im Sinne einer ökologischen Sanierungsbegleitung. • Verpflichtende Überprüfung langlaufender Sanierungsmaßnahmen durch ein Sanierungsaudit nach beispielsweise fünf Jahren mit Gefährdungsabschätzung bzgl. der verbliebenen Restkontaminationen, Überprüfung der Sanierungsziele und Empfehlung für weitere Maßnahmen unter Beachtung von Nachhaltigkeitskriterien. • Für eine Forcierung des Flächenrecyclings zur Verminderung des Flächen- verbrauchs sind die bürokratisch formalen Hürden für Investoren zu senken. • Für eine erweiterte Nachhaltigkeitsberichtserstattung sind internationale Regelwerke • Bei Altablagerungen sind technische Maßnahmen zur Minderung der in nationale Normen umzusetzen. Methanemissionen zu forcieren. • Wir empfehlen, die Nachhaltigkeit von Altlastensanierungen zu charakterisieren und über ein Zertifizierungsmodell für nachhaltige Altlastensanierung zu diskutieren. 5. Was folgt aus dieser Positionierung? Konkret wäre aus den oben konkretisierten Punkten des Positionspapiers die Aufgabe abzuleiten, konkrete und belastbare technologiebezogene Grundlagen, Arbeits- und Entscheidungshilfen zu schaffen. Diese erlauben einerseits den Sanierungsbeteiligten die nachvollziehbare, transparente und belastbare Bewertung und Dokumentation der Nachhaltigkeitskomponenten der von ihnen durchzuführenden Sanierungsvorhaben. Andererseits sind sie gleichermaßen als Maßgabe für das behördliche Handeln, insbesondere im Zuge von Verhältnismäßigkeitsbewertungen, heranziehbar. Dazu bietet der ITVA (u.a. mit dem Fachausschuss H1 Technologien) die erforderliche Expertise für den inhaltlichen und konstruktiven Fachdialog in Zusammenarbeit mit den mit der Altlastensanierung befassten Akteuren in Wirtschaft, Verwaltung und Politik und mit konkreter methodischer Unterstützung zu Nachhaltigkeitsbewertung und -zertifizierung.

Abstracts Sanierungspraxis Moderation: Birgit Schmitt-Biegel, HIM GmbH, - HIM-ASG -, Biebesheim 10. In-situ-Sanierungen in den Niederlanden - 20 Jahre Erfahrung mit der Resultatsverpflichtung Gerard Borggreve, NTP Umwelt, Emsbüren 11. Raumluftbelastungen: geringe Menge - große Wirkung, von der Detektion bis zum Abriss der Wohngebäude Petra Günther, IFUA-Projekt-GmbH, Bielefeld, Volker Schnibben, Dr. Born u. Dr. Ermel, Achim, Zrinko Rezic, HIM GmbH, -HIM-ASG-, Biebesheim 12. Durchführung einer Bodensanierung zur Quellstärkereduzierung und Sanierungsverkürzung in den Hauptquellbereichen des früheren Kohleveredelungsstandortes Karsten Handro, Joachim Schmidt, Lausitzer und Mitteldeutsche Bergbau-Verwaltungsgesellschaft mbH (LMBV), Senftenberg 13. „Wie komm´ ich da dran?“ - Bodensanierung am und im fließenden Gewässer Michael Sieber, HIM GmbH, - HIM-ASG -, Biebesheim ITVA-Altlastensymposium 2024 20-22. März 2024, Kassel

Borggreve Gerard In-situ Sanierungen in den Niederlanden 20 Jahre Erfahrung mit der Resultatsverpflichtung In-situ Sanierungen in den Niederlanden 20 Jahre Erfahrung mit der Resultatsverpflichtung Gerard Borggreve 1 Entwicklungstrends im niederländischen In-situ Markt bis zu 2010 1.1 Wissensentwicklungsprozess In situ Sanierung in den Niederlanden Die Niederlande verfolgten auf dem Gebiet der In-situ Sanierungen verschiedene Wissens- und Entwicklungsprozesse und war für einige Zeit führend auf dem internationalen Markt, insbesondere in der Entwicklung neuer Techniken. 1995 - 2000 NOBIS: Niederländisches Untersuchungsprogramm Biotechnologische In-Situ Sanierungen, eine Partnerschaft von öffentlichen und privaten Akteuren aus der Angebots- und Nachfrageseite des Bodensanierungsmarktes sowie des F&E-Sektors und der Regierung. 2000 - 2010 SKB: Stiftung für Wissensentwicklung und -transfer, aufgeteilt in zwei Perioden von jeweils 5 Jahren. Eine Fortsetzung des NOBIS-Programms, etwas stärker auf den Wissenstransfer ausgerichtet. 1.2 Mangelnde Kooperation zwischen den Marktteilnehmern Trotz des erheblichen Wissensaufbaus und der Initiierung zahlreicher In-situ Sanierungsprojekte durch Auftraggeber, wie die Stadt Den Haag und die Provinz Noord- Brabant, entwickelte sich allmählich eine kritische Wahrnehmung bezüglich der Dauer und der Effektivität dieser Sanierungsmaßnahmen. Diese Entwicklung lässt sich primär auf die Dynamiken des Marktes und die Interaktionen der beteiligten Akteure zurückführen. Die Auftragnehmer und Ingenieurbüros verfolgten vorrangig eigene wirtschaftliche Interessen, die sich auf Umsatzsteigerung und Profitmaximierung konzentrierten. Eine kooperative Zusammenarbeit fehlte weitgehend und die Auftraggeber zeigten zunehmend Widerwillen, die Kosten für innovative Projekte ohne eine klare Ausrichtung auf die Ergebnisqualität zu übernehmen. Infolgedessen verstärkte sich der Ruf nach einer Rückkehr zu konventionellen Methoden der Grundwassersicherung oder sogar nach einem vollständigen Verzicht auf Sanierungsmaßnahmen. 1.3 Auftragsentwicklung In situ Sanierung (1) (ab 2003) Hier entstand seitens der Auftragnehmer der Bedarf, die Verantwortung für das Projektergebnis zu übernehmen. Ein ambitioniertes Ziel, dessen Verfolgung jedoch mit Herausforderungen verbunden war. Mit dem Wegfall der Leistungsverzeichnisse entwickelte sich eine neue Dynamik in der Ausschreibungspraxis, wobei ein Angebot mit einem Festpreis auf Basis einer funktionalen Abfrage beauftragt wurde. Anfänglich erfolgte die Auswahl primär nach dem Kriterium des niedrigsten Preises, später wurden zusätzliche Qualitätsanforderungen wie Umweltmanagement, Nachhaltigkeit und die Struktur der Projektumsetzung einbezogen. Seite 1 von 5

Borggreve Gerard In-situ Sanierungen in den Niederlanden 20 Jahre Erfahrung mit der Resultatsverpflichtung Die Akteure sahen sich mit Schwierigkeiten bei der Ausgestaltung der Verträge und insbesondere bei der Positionierung im Wettbewerb konfrontiert. Die Ausschreibungen zeichneten sich zunächst durch sehr ambitionierte Sanierungsziele aus, die wir als Auftragnehmer akzeptierten. Der Leitgedanke war, dass wenn unsere Branchenkollegen die Sanierungsziele erreichen können, wir ebenso dazu in der Lage sind. Es kam zu Strangulationsverträgen bezüglich zeitlicher und Sanierungsziele, die oft zu Rechtsstreitigkeiten führten. 1.4 Garantie für eine qualitativ hochwertige Ausführung Mit der Einräumung eines erweiterten Handlungsspielraums an die Ausführenden wurde die Sicherstellung der Qualität essenziell, was durch die Implementierung von BRL-Zertifikaten erreicht wurde. Seit dem Jahr 2000 ist die Ausführung von Sanierungsmaßnahmen (7001), In-situ Sanierungen (7002), gutachterliche Arbeiten (6001 und 6002) sowie Bohrarbeiten (2000) durch die Einbindung in "BRLs" qualitativ abgesichert. Speziell für die In-situ Sanierung wurde ein innovatives Modell etabliert, welches es dem Auftragnehmer ermöglicht, die Prozesskontrolle (6002) unter seinem Zertifikat 7000 zu realisieren. Diese Entwicklung definiert eindeutig die Rolle der In-situ Auftragnehmer, wobei Mitarbeiter, die zuvor bei Ingenieurbüros beschäftigt waren, in deren Organisation einbezogen wurden.. 2 Entwicklungstrends im niederländischen In-situ Markt ab 2010 2.1 Flächenbezogenes Grundwassermanagement Ab dem Jahr 2010 übernahm die Regierung eine zurückgezogene Rolle, in der sie zunehmend seltener als Auftraggeber auftrat. Sie etablierte jedoch ein flächenorientiertes Grundwassermanagement, welches im Zeitraum von 2010 bis 2015 rechtlich verankert wurde. Im Rahmen dieser Entwicklung wurden Area Manager von behördennahen Institutionen ernannt. Diese Gebietsleiter erhielten die Befugnis, kontaminierte Flächen zu übernehmen oder zu erwerben, unter der Bedingung, dass eine Sanierung an der Kontaminationsquelle durchgeführt wird. Das Einführen dieses Ankaufprogramms ermöglichte es Unternehmen, sich von ihrer Sanierungsverpflichtung zu befreien. Zugleich schaffte das Programm Anreize, dass eine signifikante Anzahl von Kontaminationsquellen saniert wurde, was zur Unterbrechung der Schadstoffausbreitung in verschiedenen Bereichen führte. 2.2 Auftraggeber Neben der Regierung (den Großstädten und den Provinzen) kannten wir branchennahe Organisationen als Kunden wie: SBNS (Niederländische Eisenbahnen) 1996 – 2016 Bosatex (Fachverband Textilunternehmen) 2008 – heute Bodenzentrum 2013 - 2017 und Nachsorge Boden 2006 - 2016 Die 2015 gegründete „Bodembeheer Nederland“ eine Stiftung zur Bodenbewirtschaftung, übernahm schließlich die Aufgaben der oben genannten Organisationen und bezeichnet sich heute als Buyout-Organisation der Komplettsanierung. Wichtig für die In-situ Branche ist, dass wir es mit erfahrenen Auftraggebern zu tun haben, die über viel Expertise in Kontaminationssituationen verfügen. Sie sind ein solider Gesprächspartner, wenn es um Sanierungsziele und Sanierungsdauer geht. Seite 2 von 5

Borggreve Gerard In-situ Sanierungen in den Niederlanden 20 Jahre Erfahrung mit der Resultatsverpflichtung 2.3 Auftragsentwicklung In-situ Sanierung (2) Es kamen sehr kreative Ausschreibungen auf den Markt, bei denen andere Kriterien beurteilt wurden. Was denken Sie von der Anfrage: - “Wie viel Verschmutzungsfracht können Sie für 260.000 € entfernen“, wobei die Vergütung auf der Basis der tatsächlich entfernten Masse erfolgte (siehe Abb. 1). PAK und Mineralöl nach Persulfat und Biologie Abb.1: PAK und Mineralöl zu Beginn Oder; - „Was ist realisierbar mit 1,5 Millionen“, einem äußerst komplexen Antrag inklusive weiterer Untersuchung und einer Zeitspanne mit Strafklausel, da die In- situ Sanierung zeitgleich mit dem Bau von drei Supermärkten auf dem Gelände durchgeführt werden musste (siehe Abb. 2). Abb.2: Permanganatdosierung während des Baubeginns der Supermärkte Seite 3 von 5

Borggreve Gerard In-situ Sanierungen in den Niederlanden 20 Jahre Erfahrung mit der Resultatsverpflichtung In diesen Kontexten gewann die In-situ Sanierung erneut an Bedeutung. Die Relevanz von Engineering und Prozesssteuerung innerhalb eines Projekts nahm zu. Trotz der fortbestehenden starken vertraglichen Verpflichtungen gegenüber dem Auftragnehmer stieg die Risikowahrnehmung während der Projektumsetzung, nicht zuletzt, weil der Auftraggeber zunehmend erfahrener wurde. 2.4 Bauteam Seit dem Jahr 2015 beobachten wir das Aufkommen von Bauteams im Bereich der In-situ Sanierung. Die Branche sowie "Bodembeheer Nederland" haben begonnen, Risiken zu evaluieren und fundierte Entscheidungen zu treffen. Dies hat jedoch keinen Einfluss darauf, dass Bewerbungen nicht im Rahmen eines Wettbewerbs eingereicht werden. Stattdessen werden durch die Vorlage eines Aktionsplans und eines Kostenvoranschlags Gespräche mit potenziellen Auftragnehmern geführt und ein Auswahlverfahren initiiert. Die Auswahl eines Partners erfolgt frühzeitig, wobei der Auftragnehmer gemeinsam mit dem Auftraggeber für die Erlangung der erforderlichen Genehmigungen durch die zuständigen Behörden verantwortlich ist. Sanierungsuntersuchungen und Machbarkeitsstudien sind oftmals ein integraler Bestandteil des Auftrags, während Risikoanalysesitzungen einen essenziellen Aspekt des Gesamtprozesses und der finalen Vertragsgestaltung darstellen. Die Zusammenarbeit in einem Bauteam, bestehend aus Bauherr, Ingenieurbüro und Auftragnehmer, hat zu einer signifikanten Veränderung in der Durchführung der In-situ Sanierung geführt. Die Richtschnur für die Projektumsetzung war nicht länger die Kostenminimierung, sondern das erzielte Ergebnis. Häufig wird mit einer Basisaufgabe gearbeitet, die mit notwendigen Arbeiten verknüpft ist, einschließlich eines reservierten Risikobudgets, das während der Ausführung genutzt werden kann. Dies ist von Bedeutung, da sich oft zeigt, dass unabhängig von der Gründlichkeit der Voruntersuchungen, Abweichungen im Arbeitsprozess auftreten können. Es sei hervorgehoben: Der Erfolg eines Projekts bemisst sich am Erreichen eines nachsorgefreien Projektabschlusses als zentrales Ziel. 3 Vergleich mit Deutschland Auch in Deutschland beschäftigt man sich schon lange mit der Bodensanierung, einschließlich der In-situ Sanierung. Tatsächlich wurde bis Anfang 2000 ein ähnlicher Weg beschritten, wobei in den Niederlanden der Fokus etwas mehr auf der In-situ Sanierung lag, aber vertraglich dem Weg der Leistungsbeschreibungen folgte. Das Conceptual Site Model (CSM) bildet eine entscheidende Grundlage für die Bewertung eines Projekts, was auch für Deutschland gilt. Ein fundiertes CSM ist essenziell für die Ausarbeitung des Projektentwurfs. In den Niederlanden dient das CSM als Basis für Funktionalausschreibungen, was den Unterschied zu Deutschland darstellt. Aufgrund dieses Ansatzes haben sich die niederländischen In-situ Auftragnehmer zunehmend zu ausführenden Ingenieurbüros entwickelt. Wir erkennen ebenfalls eine hohe Expertise bei den deutschen Auftragnehmern und möchten den Wunsch zum Ausdruck bringen, dass die Zusammenarbeit in Bauteams auch in Deutschland bei der Durchführung von Ortsanierungen zur Norm wird. Seite 4 von 5

Borggreve Gerard In-situ Sanierungen in den Niederlanden 20 Jahre Erfahrung mit der Resultatsverpflichtung 3.1 Schlüsselwörter zu In-situ Sanierung Funktionale Ausschreibung Bauteam Risikomanagement Budgetbezogene Ausführung Resultatsverpflichtung Anschriften der AutorInnen Gerard Borggreve Name NTP Umwelt Institution Pliniusstraße 6 Straße PLZ_Ort D-48488 Emsbüren M +49 (0)151 68816398 Telefon: g.borggreve@ntp.de E-Mail: Internet: www.ntp.de Seite 5 von 5

Günther, Petra & Schnibben, Volker & Rezic, Zrinko: Raumluftbelastungen: geringe Menge - große Wirkung, von der Detektion bis zum Abriss der Wohngebäude Raumluftbelastungen: geringe Menge - große Wirkung, von der Detektion bis zum Abriss der Wohngebäude Dipl.-Biol. Petra Günther, Dipl.-Geol. Volker Schnibben, Dipl.-Ing. Zrinko Rezic 1 Hintergrund Das ca. 420 ha umfassende Gebiet des ehemaligen Werkes Allendorf wird heute landläufig als DAG-Gebiet bezeichnet. Es handelte sich dabei um ein Sprengstoffwerk zur Produktion von TNT, das von der Fa. Dynamit AG (DAG) im Auftrag der Verwertungsgesellschaft für Montan-Industrie GmbH (MONTAN) geplant und errichtet wurde (vgl. Abb. 1). Betreiber des Werks bis zum Ende des 2. Weltkriegs war die Gesellschaft zur Verwertung chemischer Erzeugnisse (VERWERTCHEMIE), eine 100 %-ige Tochter der DAG. Abb. 1: Schrägluftbild 1948 / Säuregruppen 1 und 2 sowie TNT-Kette 1 (Quelle: Luftbilddatenbank Carls, Würzburg) ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

Günther, Petra & Schnibben, Volker & Rezic, Zrinko: Raumluftbelastungen: geringe Menge - große Wirkung, von der Detektion bis zum Abriss der Wohngebäude Bis zur Stilllegung des Werkes 1945 wurden ca. 130.000 t Roh-Trinitrotoluol (TNT) produziert und zu Bomben und Granaten verarbeitet. Von den insgesamt ca. 450 Gebäuden des DAG-Werkes wurden nach Kriegsende ca. 20 % gesprengt bzw. demontiert (vgl. Abb. 2). Durch die Sprengstoffproduktion sowie die Delaborierung in der Nachkriegsphase kam es zu Schadstoffeinträgen in Boden und Grundwasser. Abb. 2: Fotos Demontage (Quelle: Foto Baumann) Im Auftrag des Landes Hessen wurden durch die HIM GmbH, Bereich Altlastensanierung - HIM-ASG - seit Mitte der 90-er Jahre bis zum Jahr 2006 die ermittelten Bodenverunreinigungen durch Bodenaustausch entfernt oder gesichert. Parallel dazu wurde eine umfangreiche hydraulische Sicherung installiert. Das Grundwasser wird in Stadtallendorf dauerhaft so weit gesichert, dass weiterhin Trinkwasser bereitgestellt werden kann. Der Standort wird heute intensiv genutzt. Ca. ein Viertel der 21.000 Einwohner Stadtallendorfs wohnt auf Grundstücken, die ehemals der Sprengstoffproduktion dienten. Rund 8.000 Menschen arbeiten dort in Klein- und Großbetrieben. Die vorhandene in die regionale Trinkwasserversorgung integriert. Das Wasserwerk Stadtallendorf versorgt mit mehr als 10 Mio. m³/Jahr die Region bis Gießen. Infrastruktur der Wasserwerke der DAG wurde 2 Raumluftbelastungen Von den heute noch erhaltenen Altgebäuden wurden viele zu Wohn- und/oder Gewerbegebäuden umgebaut. Problematisch sind dabei Gebäude, in denen mit Mononitrotoluol (MNT) umgegangen wurde, da hier potentiell mit einer Belastung der Raumluft gerechnet werden muss. ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

Günther, Petra & Schnibben, Volker & Rezic, Zrinko: Raumluftbelastungen: geringe Menge - große Wirkung, von der Detektion bis zum Abriss der Wohngebäude fallen als für die TNT-Produktion eingesetzt bzw. MNT werden als Vorprodukt Zwischenprodukt an. Aufgrund des kanzerogenen Potentials des 2-MNT und der Mobilität der MNT in der Gasphase konnten intolerabel hohe Schadstoffexpositionen der Nutzer der entsprechenden Altgebäude nicht ausgeschlossen werden. Daher wurde eine historische Recherche durchgeführt, um diejenigen Gebäude zu ermitteln, für die aufgrund ihrer ursprünglichen Nutzung oder zusätzlicher Erkenntnisse ein Verdacht auf entsprechende Raumluftbelastungen grundsätzlich nicht auszuschließen war. Unter der Berücksichtigung von Expositionsbedingungen hinsichtlich einer inhalativen Aufnahme von MNT wurden tolerable Raumluftkonzentrationen für Wohn- und gewerblich genutzte Räume abgeleitet und zur Bewertung der Raumluftuntersuchungen herangezogen (vgl. Tab. 1). Tab. 1: Beurteilungswerte Raumluftkonzentrationen in Wohn- und gewerblich genutzten Räumen für MNT Tolerable Raumluftkonzentration Wohnräume (dauerhaft)1 Wohnräume (untergeordnet)2 Gewerbliche Räume Gewerbliche Räume (mäßige Aktivität)3 (leichte Aktivität)4 2-MNT 3-MNT 4-MNT 0,025 0,25 162 / 62* 2.915 / 62* 29 / 84* 514 / 84* 0,07 858 / 62* 151 / 84* 0,14 1.715 / 62* 303 / 84* Menschen halten sich lebenslang (auch im Kindesalter) dauerhaft in den Räumen auf. Menschen halten sich lebenslang (auch im Kindesalter) max. 0,5 h/d mit intensiver Aktivität in den Räumen auf. Erwachsene halten sich 8h/d während der Arbeitszeit über 40 Jahre mit mäßiger Aktivität in den Räumen auf. Erwachsene halten sich 8h/d während der Arbeitszeit über 40 Jahre mit leichter Aktivität in den Räumen auf. Geruchsschwellen nach LABO (2008) 1: 2: 3: 4: *: In den Gebäuden mit Verdachtsmomenten wurden Raumluftmessungen durchgeführt. In jedem Verdachts-Gebäude wurde mindestens 2 Mal die Raumluft überprüft. Wenn Auffälligkeiten in der Raumluft festzustellen waren, die eine Gefährdung der Bewohner erwarten ließen, wurden weitere Untersuchungen vorgenommen. Diese Detailuntersuchungen sollten Aufschluss über die Verteilung der Schadstoffe und den Grad der Belastung von Baumaterialen und Böden geben und die Grundlage für Sanierungsplanungen darstellen. Von den ursprünglich 41 Gebäuden, in denen Raumluftbelastungen mit MNT oberhalb der zulässigen Beurteilungswerte vermutet werden konnten, verblieben nach vertiefenden Erkundungen noch 6 Gebäude, bei denen grundsätzlich weiterer Handlungsbedarf bestand bzw. besteht. Nach Vorlage der Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden sofortige Interimsmaßnahmen veranlasst. Hierzu gehören die umgehende und ausführliche Information der Anwohner und Eigentümer sowie organisatorische Maßnahmen zur Reduzierung der Exposition von Personen in den Gebäuden. So sind die in der Raumluft belasteten Räume effektiv zu lüften, Lebensmittel nicht offen zu lagern und der ständige Aufenthalt von Personen in den belasteten Räumen zu vermeiden. Ergänzend hierzu wurden mobile Luftreiniger aufgestellt. ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

Günther, Petra & Schnibben, Volker & Rezic, Zrinko: Raumluftbelastungen: geringe Menge - große Wirkung, von der Detektion bis zum Abriss der Wohngebäude 3 Sanierung Im Rahmen von Variantenstudien sind diverse Sanierungstechniken für den jeweiligen Einzelfall beurteilt und dabei auch hinsichtlich ihres langfristigen Nutzens bewertet worden. Neben den Eingriffen in den Lebensalltag für die Anwohner sind auch monetäre Aspekte in die Bewertung eingeflossen. Aufgrund der schwierigen baulichen Situation der teilweise umfangreich um- und überbauten Altgebäude sowie der grundsätzlichen Problematik, dass geringe Belastungen in der Bausubstanz bereits anhaltende Raumluftbelastungen bewirken können, wurde in den bisher ausgesprochenen Sanierungsfällen der vollständige Gebäuderückbau mit anschließender Bodensanierung entschieden. Für die Umsetzung dieser Sanierungsmaßnahmen ist das Land Hessen einen neuen Weg gegangen, indem betroffene Gebäude und Grundstücke durch die HIM GmbH erworben wurden. Die Sanierung der ersten beiden Gebäude wurde 2018/2019 bzw. 2020/2021 erfolgreich abgeschlossen. Hierbei wurde in einem ersten Arbeitsschritt der un- bzw. geringbelastete oberirdische Gebäudeteil in klassischer Weise zurückgebaut. Dann wurde der stark belastete, erdgebundene Kellerbereich innerhalb einer Einhausung mit Abluftreinigung abgetragen. Anschließend wurde ebenfalls innerhalb der Einhausung der unterhalb des ehemaligen Gebäudes liegende belastete Boden ausgehoben bzw. ausgetauscht (vgl. Abb. 3). Abb. 3: Sanierung Altgebäude 256 (2018/2019) Derzeit erfolgen Detailerkundungen. für die 4 verbliebenen Altgebäude mit Handlungsbedarf die ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

Günther, Petra & Schnibben, Volker & Rezic, Zrinko: Raumluftbelastungen: geringe Menge - große Wirkung, von der Detektion bis zum Abriss der Wohngebäude Literaturverzeichnis UBA (UMWELTBUNDESAMT) (1999): Berechnung von Prüfwerten zur Bewertung von Altlasten, B060, Erich Schmidt Verlag, Berlin, S. 15 UBA (UMWELTBUNDESAMT) (2006): Bewertung monocyclischer Nitroverbindungen und ihrer Abbauprodukte im Trinkwasser. Empfehlung des Umweltbundesamtes nach Anhörung der Trinkwasserkommission des Bundesministeriums für Gesundheit, Bundesgesundheitsbl - Gesundheitsforsch – Gesundheitsschutz (49) 7, S. 701-70 EU RAR (2008): 2-Nitrotoluene- Risk Assessment. European Risk Assessment Report, final report, Spain UBA (UMWELTBUNDESAMT) (2012): Richtwerte für die Innenraumluft: erste Fortschreibung des Basisschemas. Mitteilung der Ad-hoc-Arbeitsgruppe Innenraumrichtwerte der Kommission Innenraumlufthygiene und der Obersten Landesgesundheitsbehörden. Bundesgesundheitsblatt, (55), S.279–290 UBA (UMWELTBUNDESAMT) (2015): Gesundheitliche Bewertung krebserzeugender Verunreinigungen der Innenraumluft – erste Ergänzung zum Basisschema. Mitteilung des Ausschusses für Innenraumrichtwerte. Bundesgesundheitsblatt, (58), S.769–773 FoBiG (2016): Neubewertung der kanzerogenen Potenz von 2-Nitrotoluol. Bericht erstellt im Auftrag der HIM GmbH, Bereich Altlastensanierung HIM-ASG, Stadtallendorf vom 14.12.2016 Anschriften der AutorInnen Dipl.-Biol. Petra Günther IFUA-Projekt GmbH Milser Straße 37 33729 Bielefeld Telefon: 0521 977 10 25 E-Mail: petra.guenther@ifua.de Internet: www.ifua.de Dipl.-Geol. Volker Schnibben Dr. Born – Dr. Ermel GmbH Finienweg 7 28832 Achim Telefon: 04202 75 86 39 E-Mail: schn@born-ermel.de Internet: www.born-ermel.de Dipl.-Ing. Zrinko Rezic HIM GmbH Bereich Altlastensanierung – HIM-ASG – Waldstraße 11 64584 Biebesheim Telefon: 06258 895 37 13 E-Mail: zrinko.rezic@him.de Internet: www.him-asg.de ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

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Sanierungspraxis – Durchführung einer Bodensanierung zur Quellstärkereduzierung und Sanierungsverkürzung in den Hauptquellbereichen des früheren Kohleveredelungsstandortes Schwarze Pumpe Karsten Handro 1, Joachim Schmidt 1 1 Lausitzer und Mitteldeutsche Bergbau-Verwaltungsgesellschaft mbH (LMBV) Auf dem Gelände des heutigen Industrieparks Schwarze Pumpe (ISP) wurde im Zeitraum 1955 bis 1970 ein Verbundbetrieb von Industrieanlagen (Gaswerke, Kokereien, Brikettfabriken) zur Braunkohlenveredlung errichtet und bis in die 1990er Jahre betrieben. Die Versorgung erfolgte durch die umliegenden Braunkohletagebaue. Von diesen Anlagen gingen erhebliche Verunreinigungen des Bodens und Grundwassers mit aromatischen Kohlenwasserstoffen, Mineralölkohlenwasserstoffen und Phenolen aus. Mit der Umstrukturierung der Energiewirtschaft wurden schrittweise große Teile der Veredlungsanlagen stillgelegt und anschließend rückgebaut. Die Sicherung und Sanierung der Altlasten liegt heute in der Verantwortung der LMBV. Die Sanierungsmaßnahmen der LMBV dienen vorrangig dem Ziel der Gefahrenabwehr für die abstromigen Schutzobjekte (Trinkwasserfassung, Hauswasserbrunnen, Oberflächenwasser, Grundwasser), sowie der Flächenvorbereitung für unterschiedliche industrielle und gewerbliche Folgenutzungen. Zur Sanierung des Grundwasserschadens wird bereits seit 1997 eine komplexe hydraulische Maßnahme zur Hebung kontaminierten Grundwassers und dessen Abreinigung realisiert („Pump&Treat“). Die von 2018 bis Ende 2022 durchgeführte Quellstärkenreduzierung wurde bis in die gesättigte Bodenzone (ca. 14 m unter GOK) durchgeführt. Hierzu wurden Spundwandkästen errichtet und ca. 311.000 m³ Boden ausgehoben. Die Reinigung des kontaminierten Bodens (ca. 157.000 m³) erfolgte über eine eigens errichtete vakuumthermische Reinigungsanlage am Standort mit anschließender Verbringung in den Aushubbereichen. Das dabei anfallende Spundwandkastenwasser und das Wasser aus der statischen Entwässerung wurde am Standort biologisch gereinigt. Das Ziel der Maßnahme ist die signifikante Verkürzung der Laufzeit der Sanierungsmaßnahme. Lausitzer und Mitteldeutsche Bergbau-Verwaltungsgesellschaft mbH Knappenstraße 1, 01968 Senftenberg Telefon/phone +49-3573-84-4160 Telefax/telefax +49-3573-84-4635 Mailto:Karsten.Handro@lmbv.de http://www.lmbv.de/

Sieber, Michael „Wie komm´ ich da dran?“ - Bodensanierung am und im fließenden Gewässer „Wie komm´ ich da dran?“ - Bodensanierung am und im fließenden Gewässer Michael Sieber 1 Standort und Historie Das ehemalige Bitumenwerk Dr. Paul Riehm liegt am Nordostrand der Gemeinde Edermünde-Grifte, ca. 15 km südlich von Kassel. Das Betriebsgelände befindet sich auf der Niederterrasse des Flusses Eder, der hier in einer Entfernung von etwa 300 m in nördlicher Richtung die natürliche Vorflut bildet und ca. 800 m weiter nördlich in die Fulda mündet. Das Grundstück umfasst eine Fläche von etwa 7.500 m² und liegt ca. 1,5 km vom nächsten Trinkwasserschutzgebiet (Baunatal, Zone IIIA) entfernt. Etwa 40 m nordöstlich des Standortes verlaufen die Gleise der DB-Strecke Kassel-Frankfurt. Auf dem Gelände des Bitumenwerkes wurden seit 1894 aus Rohteer und Teeröl (z.B. von Gaswerksstandorten) sowohl Produkte wie Dachpappe und Straßenteer als auch Grundstoffe wie Naphthalin und Benzol für die chemische Industrie hergestellt. Dazu wurde das zum Teil über den werkseigenen Bahnanschluss angelieferte Ausgangsmaterial in Teergruben zwischengelagert und in der Folge vor Ort u.a. durch Destillation veredelt. Ab 1965 erfolgte die Umstellung des Betriebs auf bituminöse Rohstoffe und die Herstellung von Unterbodenschutz für das KFZ-Gewerbe. Die Verarbeitung von Bitumen endete 1996. Das Gelände wurde danach teilweise als Lager- und Verkaufsfläche genutzt bzw. war dem Verfall preisgegeben. Abb.1: zeitgenössische Darstellung des Bitumenwerkes Dr. Riehm, Edermünde-Grifte (ca. 1930) ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

Sieber, Michael „Wie komm´ ich da dran?“ - Bodensanierung am und im fließenden Gewässer 2 Kontamination und Sanierung am Standort und in den tiefen Aquiferen Im Zuge der gewerblichen Nutzung wurde der Untergrund (Boden, Grundwasser) tiefgründig und flächig massiv durch PAK, MKW, BTEX und Phenole verunreinigt. Aus heutiger Sicht sind die Verunreinigungen im Untergrund auf unsachgemäße Lagerung bzw. Handhabung und die Verarbeitung zurückzuführen. Daneben sind zwei Großbrandereignisse (1935, 1983; s.a. Abb.2) dokumentiert, bei deren Brandbekämpfung es ebenfalls zu massiven Schadstoffaustritten und -verlagerungen in den Untergrund und die Vorflut gekommen sein muss. Abb.2: Brandereignisse 1935 (links) und 1983 (rechts) Auf Grundlage orientierender Standorterkundungen (1993 und 1996) wurde das Grundstück 1999 durch das Regierungspräsidium Kassel zur Altlast erklärt. In der Folge wurden Bodenverunreinigungen am unmittelbaren Betriebsstandort durch die HIM-ASG im Auftrag des Landes Hessen mittels Bodenaustausch saniert (2006/2007; s.a. Abb.3 links). Zur Sicherung des Standorts und Sanierung der Verunreinigungen im Grundwasser, die mit hohen Schadstoffbelastungen in mehreren Grundwasserstockwerken einhergehen (quartärer Poren-GW-Leiter, Kluft-GW-Leiter der Solling-Formation, Schichtwasserleiter der Hardegsen-Formation), wird seit 2006 mit dem Betrieb einer Grundwasserreinigungsanlage auf dem Altstandort begegnet (Pump-and-Treat; s.a. Abb.3 rechts). Abb.3: Bodensanierung 2006/2007(links) und Grundwasserreinigungsanlage ab 02/2006 (rechts) Durch die Bodensanierung am ehemaligen Betriebsstandort wurden etwa 44.000 t kontaminierter Boden geborgen und entsorgt. Die langlaufende Grundwassersicherung/- sanierung bilanziert mit einem Schadstoffaustrag von rd. 15.000 kg seit ihrer Inbetriebnahme. ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

Sieber, Michael „Wie komm´ ich da dran?“ - Bodensanierung am und im fließenden Gewässer 3 Oberflächennahe Kontaminationen im Umfeld Allgemein ist davon auszugehen, dass vor allem während der ersten Jahrzehnte der gewerblichen Nutzung des Geländes der Dr. Riehm Bitumenwerke kein Bewusstsein für die Problematik der Schadstoffgehalte der betrieblichen oder anderer Abwässer vorhanden war. Ein Indiz dafür ist die Tatsache, dass bei der Verarbeitung/Destillation abgeschlagene Wässer auf dem Betriebsgelände gefasst und über eine Rohrleitung unter der nahegelegenen Bahnstrecke hindurchgeleitet und von dort in einem offenen Abzugsgraben der Eder zugeführt und eingeleitet wurden. Desgleichen wurde mit sonstigen Oberflächen- /Wässern von der Betriebsstätte verfahren. Besonders Havarien (z.B. geplatzte Destillationsblasen oder Schäden an Lager- oder Transportbehältern) waren mit dem Austritt großer Schadstoffmengen verbunden. Zu einer massiven Verlagerung von Stoffen vom Werksgelände kam es auch bei den o.g. Bränden (1935, 1983) bzw. der Brandbekämpfung, bei der die belasteten Löschwässer den Weg über den Abzugsgraben in die Eder nahmen. Durch Erkundungen im und um den Abzugsgraben sowie am Ederufer im Bereich der Einleitstelle (s.a. Abb.4) wurden relevante Gehalte der standorttypischen Schadstoffe detektiert. Feste und gelöste Stoffe wurden in bestehenden Auskolkungen des Abzugsgrabens akkumuliert. Die vertikale Verlagerung der Schadstoffe konnte hier in einer Tiefe von maximal 5 m u. GOK gegen den unbelasteten Untergrund abgegrenzt werden. Der größte Teil der in die Eder eingeleiteten Stoffe wurde unmittelbar abtransportiert, eine Anreicherung der Schadstoffe in den Sedimenten des Ederufers war aber unvermeidlich. Durch Proben aus Grundwassermessstellen (GWM) am Abzugsgraben waren schädliche Auswirkungen auf den oberflächennahen Porengrundwasserleiter abzuleiten. Abb.4: Oberflächennahe Kontaminationen im Boden außerhalb des Betriebsstandortes Die Bewertungen der nachgewiesenen Schadstoffgehalte für Abzugsgraben und Ederufer zeigten u.a. 260- bis 820-fache Überschreitungen des Vorsorgewertes gem. BBodSchG für den Leitparameter PAK. Das Erfordernis zur Sanierung von Abzugsgraben und Ederufer war gegeben. ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

Sieber, Michael „Wie komm´ ich da dran?“ - Bodensanierung am und im fließenden Gewässer Die Größe und der Umfang der Schadkörper Abzugsgraben und Ederufer konnten über die vorhandenen Erkundungs-/Untersuchungsergebnisse geometrisch beschrieben werden. Ein im August 2021 von der Genehmigungsbehörde Regierungspräsidium Kassel verbindlich erklärter Sanierungsplan beinhaltete die Bergung der definierten Schadkörper. 4 Besondere Rahmenbedingungen – „Wie komm‘ ich da dran?“ 4.1 Allgemeines - Baustelleneinrichtung Bei der zu sanierenden Fläche des Abzugsgrabens handelt es sich um ein kommunales Grundstück von ca. 4 m Breite und 180 m Länge. Angebunden über einen befestigten Wirtschaftsweg (Westen), der auch als Rad-Touristikweg genutzt wird, ist die Parzelle zur Eder (Osten) hin beidseitig von intensiv genutzten Flächen in Privatbesitz zweier Landwirte begrenzt. Der Sanierungsbereich am Ederufer erstreckte sich ca. 7-8 m vom Ufer in die Eder und über eine Länge von rd. 25 m in Abstromrichtung. Abgesehen von den berechtigten Interessen der Landwirte bezüglich der Erhaltung der Nutzflächen stellen die bewirtschafteten Böden ein besonderes Schutzgut im Sinne des Bodenrechts dar. Bei der Erkundung des Ederufers kam es bereits zu aufschwimmenden Leichtphasen, die mittels Sperren auf der Eder zurückgehalten werden mussten. Die grundlegende Frage, wie die Schadkörper in Angriff genommen werden können, war zu klären. Ein „konventionelles“ Vorgehen bei der Durchführung der geplanten Boden-/ Aushubsanierungen war nicht durchführbar. 4.1.1 Eigentümer/Landwirte Im Vorfeld der Maßnahme erfolgte ein enger Austausch mit den Eigentümern, die von Vertretern landwirtschaftlicher Berufsverbänden unterstützt wurden. Schließlich wurden Gestattungsverträge geschlossen, in denen die temporäre Nutzung der Flächen die Zeit der Sanierung, Erstattungen für Ernteausfälle während der Sanierungszeit und Entschädigungen für mögliche Mindererträge in einem begrenzten Zeitraum nach der Sanierung fixiert wurden. 4.1.2 Bauflächen/Infrastruktur In Abstimmung mit der Gemeinde wurde die Baustellenzufahrt über den befestigten Wirtschaftsweg durch eine Ampelschaltung geregelt um Konflikte mit Fußgängern und Radfahrern zu vermeiden. Die ca. 300 m lange An-/Abfahrt zur/von der Baustelle war erst nach entsprechend langer Vorlaufzeit und Räumung der Strecke möglich. Auf allen erforderlichen Bauflächen waren vor der Nutzung oder Herstellung technischer Schichten (Container- und Anlagenstandorte, Stell- und Lagerflächen, Baustraßen) die vorhandenen natürlichen Bodenschichten fachgerecht abzutragen und nach Bodenhorizonten getrennt seitlich des Baufeldes zu lagern. Mit bereichsweisem fortschreitendem Abtrag und Vor-Kopf-Einbau von Natursteinschottermaterial konnten so die erforderlichen Flächen für Baustelleneinrichtung hergestellt werden. 4.2 Abzugsgraben Im Bereich des zu sanierenden Abzugsgrabens (L/B: 180 x 4 m) musste bescheidsgemäß ein Bodenaustausch bis in eine Tiefe von 6 m erfolgen (Schadkörper bis 5 m u. GOK + 1 m „Sicherheitszuschlag“). Ein offener Aushub mit geböschter Sanierungsgrube wäre mit sehr großen Böschungen und einem enormen Platzbedarf verbunden gewesen. Sowohl bei geböschter Baugrube als auch beim Einsatz von Verbauelementen (Verbauschilde oder -kästen) wäre zudem ein enormer Aufwand zur Wasserhaltung zu betreiben gewesen ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

Sieber, Michael „Wie komm´ ich da dran?“ - Bodensanierung am und im fließenden Gewässer (geringer Flurabstand, Nähe zur Eder). Beide Sanierungsansätze wurden als unwirtschaftlich bewertet. 4.2.1 Großlochbohrungen vs. Wabentechnik Als Ergebnis der Variantenstudie zur Sanierung des Abzugsgrabens wurde ein Bodenaustausch mittels Großlochbohrungen (GLB) als Vorzugsvariante herausgearbeitet. Im Rahmen der Ausschreibung wurde von einem Bieter der Einsatz der Wabentechnik angeboten, der den Zuschlag erhielt. Dabei kommen hexagonale Verbauwaben zum Einsatz, die mit einer entsprechend dimensionierten Ramme in den Untergrund eingetrieben werden (s.a. Abb.5 links). Die Waben dienen als Verbau zum Aushub des beinhalteten Materials mittels Mobilbagger mit Schalengreifer. Nach der Verfüllung der leeren Wabe mit sauberem, qualitätsüberwachtem Sand-Kies-Material wird diese gezogen und versetzt erneut eingerammt. Durch die hexagonale Form und den nahtlosen Verbund (s.a. Abb.5 rechts) entfällt beim Wabenverfahren gegenüber den GLB der erforderliche Überschnitt zur Gewährung eines rest- und nahtlosen Bodenaustauschs. 4.2.2 Sanierung Abzugsgraben Der Abzugsgraben-Schadkörper konnte Innerhalb von 4 Wochen durch Niederbringen und Austausch von 334 Waben vollständig saniert werden. Es wurden rd. 6.200 t kontaminierter Boden der Belastungsklassen DKII und DKIII entnommen und fachgerecht entsorgt. Die geborgene Schadstoffmasse (PAK, MKW, BETX) betrug rd. 2 t. Abb.5: Wabenramme (links), nahtloser Einbau der Verbauwaben (rechts) 4.3 Ederufer Bei der Bergung der kontaminierten Sedimente im Bereich des Ederufers bestand eine erhebliche Umweltgefährdung durch die drohende Freisetzung und Mobilisierung der bislang ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

Sieber, Michael „Wie komm´ ich da dran?“ - Bodensanierung am und im fließenden Gewässer im Sediment „gebundenen“ Schadstoffe. Der Übertrag der Stoffe in die frei fließende Eder waren zu vermeiden bzw. zu unterbinden. 4.3.1 Trockenlegen vs. Nassbaggern Eine zuerst erwogene Absenkung der Eder zur Freilegung der Eingriffsbereiche am Ederufer wäre aufgrund der nahegelegenen Wehranlage praktisch machbar gewesen, schied aber aus Gründen des Naturschutzes (Trockenfallen oberstromiger Fisch-, Muschel- und Weichtier-Biotope) und Bedenken bezüglich Statik/Standsicherheit der historischen Wehranlage aus. Im Rahmen der Variantenbetrachtungen wurden im Wesentlichen die Möglichkeiten eines Dammbaus mit Trockenlegung des Sanierungsbereichs und eine Gewässerabtrennung zur Separierung des Arbeitsbereichs vom freien Fließgewässer gegeneinander abgewogen. Der Bau eines lose geschütteten Damms in das Fließgewässer mit nachfolgendem Bau einer wasserdichten Spundwand in der Dammachse bietet die Möglichkeit der Arbeit „im Trockenen“ mit direktem Zugang zum Schadkörper. Der trapezförmige Dammquerschnitt mit den entsprechenden Schüttwinkeln ist mit sehr hohem Verbrauch an Schüttgut verbunden. Das Dammbaumaterial wäre später wieder zu bergen, die Möglichkeiten einer Nachnutzung wäre umwelttechnisch zu gewähren/nachzuweisen (ansonsten Entsorgung erforderlich?). Die kraftschlüssige, wasserdichte Einbindung der erforderlichen Spundwand war mangels relativ geringer Sedimentauflage an der Flusssohle unsicher. Zudem wäre der Dammbau mit einer starken Einengung des Flussquerschnitts verbunden. Die Errichtung einer an Schwimmkörpern aufgehängten, doppelten Gewebe-Tauchwand bietet die Möglichkeit den Sanierungsbereich am Ederufer vom freien Fließgewässer zu trennen. Die Konstruktion kann quasi auf den unmittelbaren Eingriffsbereich beschränkt werden (Ufer-/Luftraum über dem Schadkörper + Sicherheitsabstand). Die Schwimmkörper können mittels Treibanker an der Flusssohle verankert werden und sind nach der Sanierung gereinigt wiederverwendbar. Das Gewebe der Tauschwand ist nahtlos für die gesamte Abtrennung lieferbar und bietet durch die verfügbare Konfektionierung gleichzeitig einen Hochwasserschutz (steigt das Wasser, heben sich die Pontons, die „überlange“ Tauchwand steigt mit auf). Die Fixierung der Tauchwand am Boden wird über Ballastkörper („Doppel-T- Träger“) gewährleistet, die nach der Sanierung problemlos geborgen und wiederverwendet werden können. Abb.6: Sanierungsbereich Ederufer; Gewässerabtrennung, Langarmbagger, WAA ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

Sieber, Michael „Wie komm´ ich da dran?“ - Bodensanierung am und im fließenden Gewässer 4.3.2 Sanierung Ederufer Die Gewässerabtrennung zwischen Sanierungsbereich und Fließgewässer konnte in weniger als einer Woche errichtet werden. Der Ederufer-Schadkörper wurde innerhalb von 6 Werktagen geborgen. Die geometrische Definition des Ederufer-Schadkörpers erlaubte das GPS-gestützte Nassbaggern entsprechend eines digitalen Gelände-/Sanierungsmodells. Es wurden rd. 760 t kontaminierter Boden der Belastungsklassen DKII und DKIII entnommen und fachgerecht entsorgt. Die geborgene Schadstoffmasse (PAK, MKW, BETX) betrug rd. 4 t. Zusätzlich wurden im abgetrennten Bereich insgesamt etwa 8 t aufschwimmende Ölphase abgesaugt und der Entsorgung zugeführt. Die Wiederherstellung der Böschung am Ederufer erfolgte unmittelbar im Anschluss an die Bergung des Schadkörpers mit qualitätsüberwachtem Wasserbaumaterial und Natursteinschotter. Die Geometrie des Verfüllkörpers wurde abermals in einem Geländemodell hinterlegt und GPS-gestützt hergestellt. Nach 3 Wochen konnte die Ederufersanierung abgeschlossen werden. Abb.7: Rückverfüllung Ederufer (links); Fertiggestelltes, remodelliertes Ederufer (rechts) Während der Arbeiten im Sanierungsbereich am Ederufer wurde kontinuierlich eine Wasseraufbereitungsanlage (WAA) betrieben, die belastetes Wasser aus dem abgetrennten Bereich fasste und das gereinigte Wasser in die Eder ableitete (s.a. Abb. 6). Das Volumen wurde durch Ederwasser aus dem Oberstrom ersetzt. Nach Abschluss der Aushubsanierung am Ederufer wurde die WAA fortlaufend weiter betrieben, um einen mindestens 3-fachen Austausch des eingeschlossenen Volumens zu gewährleisten. Die Gewässerabtrennung wurde erst zurückgebaut nachdem die Wasserqualität im Sanierungsbereich nachweislich der des Fließgewässers entsprach. 4.4 Räumung und Wiederherstellung Im Rahmen der Baustellenräumung waren die bauzeitlich genutzten Flächen in den Ausgangszustand zurück zu versetzen, um den Eigentümern die landwirtschaftliche Nutzung wieder zu ermöglichen. Dazu wurden alle Fremdmassen der Baustraßen, Schotterpolster und Tragschichten usw. aufgenommen und abtransportiert. Die seitlich gelagerten Böden wurden an ihrem ursprünglichen Entnahmeort schonend wieder eingebaut/abgelagert. Die Arbeiten erfolgten im Wechsel rückschreitend, sodass offenliegende, ungestörte, natürliche Bodenschichten nicht nochmals befahren werden mussten. Die gesamte Sanierungsmaßnahme wurde durch einen Fachgutachter für Bodenkunde begleitet (Bodenkundliche Baubegleitung BBB). ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

Sieber, Michael „Wie komm´ ich da dran?“ - Bodensanierung am und im fließenden Gewässer Abb.8: Westliches Ende des Abzugsgrabens 12 Monate nach Abschluss der Sanierung. 5 Fazit Im Spannungsfeld zwischen den Eigentümern/Landwirten mit ihren ureigensten Interessen bezüglich der Schonung und Bewahrung ihrer Ressource und Erwerbsgrundlage Boden galt es die flächenmäßige Inanspruchnahme für die Sanierungen so gering wie möglich zu halten. Gleichzeitig stellte die Bergung des Schadkörpers aus dem Fließgewässer angesichts der hohen Freisetzungsgefahr der sedimentgebundenen Schadstoffe, eine besondere Herausforderung dar. Durch den Einsatz der Wabentechnik konnte ein großflächiger offener Aushub im Abzugsgraben vermieden werden. Gleichzeitig war die angewandte, nahtlose, ohne Überschnitt durchführbare Wabentechnik eine ressourcenschonende und wirtschaftliche Alternative zu gängigen Großlochbohrungen. Die innovative Vorgehensweise zur Bergung des Ederufer-Schadkörpers durch Nassbaggern im Schutz einer Gewässerabtrennung mittels Pontons und Gewebe-Tauchwand punktete in der Planungsphase zuerst als wirtschaftliche Lösung. Die relativ problemlose und äußerst effiziente Umsetzung in der Ausführungsphase überzeugte schließlich alle Beteiligten. Die hier angewandte Technik stellt ein probates Mittel zur Bewältigung ähnlicher Aufgaben in Fließgewässern mit moderater Tiefe und Strömungsgeschwindigkeit dar. Anschriften der AutorInnen Michael Sieber HIM GmbH Bereich Altlastensanierung – HIM-ASG - ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

Wissen, was drin ist. Umweltanalytik auf höchstem Niveau (cid:2) Akkreditierte Probenahme (cid:2) Analytik nach Ersatzbaustoﬀverordnung / Neuer Bundesbodenschutz (cid:2) Gebäudeschadstoﬀe und Bausubstanz (cid:2) Untersuchungen von Böden, Bauschutt, Sedimenten und Baggergut (cid:2) Grundwasser-Monitorings, Fremd- und Eigenüberwachungen (cid:2) Analytik im Rahmen des Entsorgungs- und Flächenmanagements (cid:2) PFC, Pflanzenschutzmittel, Arzneimittelrückstände, PCDD/DF, u. v. m. (cid:2) Akkreditierung nach DIN EN ISO/IEC 17025:2005 Die GBA Group ist ein internationales Life Science Dienstleistungsunternehmen mit einem breiten Angebot an analytischen, logistischen und fachspezifischen Services in den Bereichen Pharma, Medizinprodukte, Kosmetika, Chemie, Lebens- mittel, Trinkwasser und Umwelt. Pinneberg Hamburg Das Leistungsangebot umfasst Laboranalytik, Datenmanagement, spezielle logistische Dienstleistungen im Bereich klinischer Studien sowie die Beratung von privaten Unternehmen und öﬀentlichen Einrichtungen im Zusammenhang mit deren Aktivitäten im Bereich Forschung, Produktentwicklung, Markterschließung und Verbraucherschutz. Mit ihren Dienstleistungen leistet die GBA Group einen nachhaltigen Beitrag für Gesundheit, Umwelt und GesellschaŒ. Die GBA Group betreibt Standorte in Belgien, Deutschland, Finnland, Frankreich, Österreich, Polen, Spanien und den Vereinigten Staaten. Berlin Hoppegarten Hildesheim Dessau Bitterfeld Merseburg Krauthausen Freiberg Scholven Herten Gelsenkirchen Mönchengladbach Würselen Stuttgart Augsburg Vaterstetten GBA Gesellscha(cid:21) für Bioanalytik mbH GBA-GROUP.COM

Abstracts 22. März 2024 Hochschule trifft Praxis Moderation: Junger ITVA (JITVA) Verleihung der ITVA-Preise 2024 Laudatio: Prof. Dr. Jens-Uwe-Fischer, Vorsitzender der Jury 14. Beiträge der Preisträgerinnen und Preisträger Analytische Untersuchung des Migrationspotentials von Mikroplastik aus Kunstrasensystemen in umliegende Bodenbereiche von Sportplätzen im Kreis Viersen Vanessa Bauer CO2 Uptake Enhances Chromate Release from Layered Double Hydroxides in Fresh and Aged Chromium Ore Processing Residues (COPR) Florian Lapp Einfluss gesteigerter Grundwassertemperaturen auf Verhalten und Effizienz des CKW in Fe0-Reaktionswänden Dr. Adrian Metzgen ITVA-Altlastensymposium 2024 20-22. März 2024, Kassel

Analytische Untersuchung des Migrationspotentials von Mikroplastik aus Kunstrasensystemen in umliegende Bodenbereiche von Sportplätzen im Kreis Viersen B.Sc.-Arbeit Vanessa Bauer Zusammenfassung Das Ziel der Arbeit ist das Migrationspotential von Kunststoffgranulaten aus Kunststoffrasensystemen von zwei Sportplätzen im Kreisgebiet Viersen in die umliegende Bodenbereiche zu untersuchen. Im Wesentlichen unterscheiden sich die Sportplätze in der Art sowie in der aufgebrachten Menge des Kunststoffgranulates. Den zwei Referenzsportplätzen im Kreis Viersen wurden in Anlehnung an mögliche Verlagerungswege über Wind und Wasser, Bodenproben entnommen und im Labor aufbereitet und untersucht. Die Aufbereitung umfasste eine Größenfraktionierung mittels Siebung in eine visuell erfassbare Fraktion (> 1 mm) und in eine Fraktion < 1 mm. Anschließend wurden die fraktionierten Bodenproben in Abhängigkeit der Dichte der verwendeten Kunststoffgranulat mittels Dichteseparation behandelt, um potentielles Mikroplastik aus den Bodenproben zu extrahieren und mikroskopisch identifizieren zu können. Bei der mikroskopischen Untersuchung konnten aus den Bodenproben des ersten Sportplatzes zwischen 115 und 1856 sportplatz-spezifische Granulate extrahiert und identifiziert werden. Beim zweiten Sportplatz wurden zwischen 2 und 193 sportplatz- spezifische Granulate je Bodenprobe extrahiert und identifiziert. Darüber hinaus wurden beim zweiten Sportplatz in jeder Bodenprobe zusätzlich eine Vielzahl (18 - 1904) an Kunstrasenfaser-Fragmente extrahiert, teilweise auch Fasern aus einem alten Kunstrasenbelag. Die teilweise signifikant hohe Anzahl an extrahierten Kunstrasenfaser- Fragmente ist auf die geringere Verwendung von Kunststoffgranulaten auf dem Sportplatz zurückzuführen, die einen höheren Abrieb der Kunstrasenfasern begünstigen. Des Weiteren wurde festgestellt, dass die Bodenproben die sich in Windrichtung befanden, den höchsten Mikroplastik- Gehalt enthielten und die Verlagerung über Wind ein ausschlaggebender Faktor für die Migration der Granulate und Fasern darstellt. Die Ergebnisse der Untersuchung bestätigen ein Migrationspotential von Kunststoffgranulaten und auch Kunstrasenfasern in die umliegenden Bodenbereiche, allerdings führen die Ergebnisse zu neuen Fragestellungen wie die Verbreitung in tiefere Bodenschichten und die Folgen des Verbleibs auf die Umwelt. Zur Beantwortung der neuen Fragestellungen sollten weitere Untersuchungen mit zusätzlichen Referenzanlagen durchgeführt werden. Insgesamt besteht ein erheblicher Forschungsbedarf zu dem Thema Mikroplastik im Boden, insbesondere für eine qualitative Probenahme und Probenaufbereitung, da sich Stand 2020 lediglich 4 % der Mikroplastik- Forschungsprojekte mit der Dynamik von Mikroplastik in Böden beschäftigt haben.

Zusammenfassung Chromitröstrückstände (engl.: Chromite Ore Processing Residues, COPR) sind ein Cr(VI)-hal- tiger Abfall aus der Produktion von basischem Chromsulfat (BCS), das als Gerbesalz in der Lederverarbeitung genutzt wird. Die Region Kanpur in Uttar Pradesh, Indien, beheimatet einen der weltweit größten Cluster der Lederindustrie. Langjährige, illegale Ablagerungen großer Mengen COPR haben hier zu großflächigen und für die lokale Bevölkerung schädlichen Cr(VI)- Kontaminationen von Böden und Grundwasser geführt. Natürliche Verwitterungsprozesse be- einflussen die Cr(VI)-Mobilisierung möglicherweise zusätzlich: Insbesondere die Aufnahme von atmosphärischem CO2 (Carbonatisierung) steht im Verdacht, eine pH-getriebene Auflö- sung von Cr(VI)-Speicherphasen zu verursachen. Ziel dieser Arbeit war daher, die CO2-Auf- nahmekapazität von COPR zu quantifizieren und den Einfluss der Carbonatisierung auf die Cr(VI)-Freisetzung zu untersuchen. Die Versuche erfolgten an gealterten COPR von einer illegalen Deponie in Kanpur und zwei fabrikfrischen Proben. Nach einer mineralogischen Charakterisierung mittels Röntgenfluores- zenzanalytik (RFA), Röntgendiffraktometrie (XRD), Rasterelektronenmikroskopie (REM) und Thermogravimetrie (TG) wurden die Proben in Laborversuchen beschleunigt carbonatisiert. Die CO2-Aufnahmen wurden quantifiziert und Materialveränderungen mittels Auslaugversu- chen und Thermogravimetrie-Massenspektrometrie (TG-MS) untersucht. Zur Differenzierung der Effekte von H+ und CO 2- Ionen, welche aufgenommenes CO in der Porenlösung bildet, wurden zusätzlich pH-Statierungen mit HNO3 und Auslaugversuche mit Na2CO3 durchgeführt. 3 2 In den gealterten Deponieproben zeigten reduzierte pH-Werte von ≤ 9 und stark erhöhte Cal- cit-Gehälter bereits stattgefundene, atmosphärische Carbonatisierung an. Die Element- und Mineral-Analysen legten zudem eine Cr(VI)-Verlagerung aus der optisch verwitterten Deponie- Oberfläche in tiefere Schichten nahe, wo Cr(VI) akkumuliert war. In den beschleunigten Car- bonatisierungs-Versuchen zeigten die Deponieproben entsprechend ihrer bereits fortgeschrit- tenen Alterung lediglich CO2-Aufnahmen von 0,6–1,2 Gew.-%. Die frischen, deutlich alkali- scheren Proben konnten hingegen 4,4–5,6 Gew.-% aufnehmen. Die CO2-Aufnahme bewirkte in allen Proben einen pH-Abfall und eine signifikante Erhöhung der Cr(VI)-Mobilität, in den frischen Proben um bis zu 300 %. Auf die beschleunigte Carbonatisierung abgestimmte pH- Statierungen und Zugaben von Na2CO3 erhöhten die Cr(VI)-Freisetzung ebenfalls signifikant. Anhand der Thermoanalytik konnte die Freisetzung auf die Auflösung einer Klasse an Spei- chermineralen (Lamellare Doppelschichthydroxide, engl.: Layered Double Hydroxides, LDH) zurückgeführt werden. Die Ergebnisse bestätigen die Hypothese, dass Carbonatisierung zur Mobilisierung von Cr(VI) führt und somit das Risiko der Grundwasserkontamination durch COPR erhöht. Ein gezielter Eintrag von CO3 2- hat jedoch das Potential, die Cr(VI)-Ausbeute in BCS-Fabriken zu erhöhen, und könnte Einsatz in der Sanierung von COPR-Altlasten finden.

Einfluss gesteigerter Grundwassertemperaturen auf Verhalten und Effizienz des CKW in Fe0-Reaktionswänden Dr. Adrian Metzgen Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Institut für Geowissenschaften Angewandte Geowissenschaften Aquatische Geochemie und Hydrogeologie Ludewig-Meyn-Str. 10, Raum 360 24118 Kiel Tel: +49-(0)431-880-2896 mailto: adrian.metzgen@ifg.uni-kiel.de https://www.aghydrogeologie.ifg.uni-kiel.de

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Zusammenfassung Einfluss gesteigerter Grundwassertemperaturen auf Verhalten und Effizienz des CKW-Abbaus in Fe0-Reaktionswänden Adrian Dominik Metzgen Aufgrund steigender Grundwassertemperaturen werden Grundwassersanierungsansätze, die bisher bei gewöhnlich ~10 °C betrieben wurden, zunehmend von Temperaturänderungen betroffen sein. Durch die unmittelbaren Folgen der globalen Erwärmung sowie durch urbanen Wärmeinseln ist dabei mit Grundwassertemperaturen von ca. 15°C bis 20°C im Jahresdurchschnitt zu rechnen. Zudem spielt auch die saisonalen Wärmespeicherung im geologischen Untergrund (UTES), mit Temperaturen bis ~90 °C, als Schlüsseltechnologie im Rahmen der Energiewende eine wichtige Rolle, wobei bereits Koppelungspotentiale mit der Grundwassersanierung erwogen und erprobt wurden. Somit müssen Temperaturauswirkungen auf zahlreiche Grundwassersanierungsansätze untersucht und auch das Potenzial der Verknüpfung von Grundwassersanierung und Wärmespeicherung geprüft werden. Diese Dissertation konzentrierte sich daher auf die Untersuchung des Temperatureinflusses auf permeable reaktive Barrieren aus nullwertigem Eisen (Fe0-PRBs), zur Behandlung von Grundwasserschäden durch chlorierte Kohlenwasserstoffe (CKW). Dazu wurden drei gängige Fe0-Sorten (Peerless-Gusseisen (PL), Gotthart-Maier-Gusseisen (GM) und einem ISPAT-Schwammeisen (IS)) systematisch hinsichtlich des Temperatureinflusses auf den Abbau von Tetrachlorethen (PCE) und wichtige Nebenreaktionen wie die anaerobe Eisenkorrosion, H2-Gasbildung und Mineralfällungen sowie die Wärmeleitfähigkeit hin untersucht. Die anaerobe Eisenkorrosion zeigte in halboffenen Standversuchen ein Anstieg der Korrosionsraten mit steigenden Temperaturen von 25 °C auf 70 °C um ca. Faktor 40 bis 100. Insbesondere bei Temperaturen >40°C lag dabei eine initial drastisch gesteigerte H2-Produktion vor, wobei eine Passivierung der Fe0- Oberfläche temperaturunabhängige Langzeitraten zur Folge hatte. Mittels eines Modellansatzes wurden dabei intrinsische Aktivierungsenergien von 81, 90 und 107 kJ mol-1 für IS, GM und PL bestimmt. In umfassenden Säulenversuchen wurde der Temperatureinfluss auf den PCE-Abbau an Fe0 zunächst ohne den Einfluss von Grundwasserinhaltsstoffen in deionisiertem Wasser sowie weiterführend in Versuchen mit Leitungswasser untersucht. Mit steigenden Temperaturen (25 °C bis 70 °C) kam es dabei in allen durchgeführten Versuchen zu einer Steigerung der CKW-Abbauleistung an Fe0 im Bereich von Faktor 7 bis 14. Die Aktivierungsenergien des PCE-Abbaus in deionisiertem Wasser wurden entsprechend mit 62 kJ mol-1 (PL), 58 kJ mol-1 (GM) und 28 kJ mol-1 (IS) bestimmt, während im Vergleich dazu in Leitungswasser bei GM mit 32 kJ mol-1 ein geringerer und 56 kJ mol-1 bei IS ein höherer Temperatureinfluss ermittelt wurde. Mit steigendem Grad der Lösungsmineralisierung kam es zudem mit steigender Temperatur zu einer stärkeren Beschleunigung des Abbaus via Hydrogenolyse und damit tendenziell zur stärkeren Bildung von chlorierten Ethenen als Abbauzwischenprodukte. Eine übermäßige Fraktionierung von CKWs in die Gasphase wurde nicht beobachtet (Gehalte ≤100 ppm). Jedoch weisen die Ergebnisse zum H2-Gasphasenrückhalt insbesondere bei >40 °C auf ein höheres Risiko für Gasclogging hin. Basierend auf den Ergebnissen wurde weiterführend ein Ansatz zur temperaturabhängigen Bemessung von Fe0-PRBs unter Berücksichtigung der Metabolitenfraktionierung beim Abbau von PCE und unter Einbezug der temperaturabhängigen Freisetzung von CKWs aus einer ebenfalls erwärmten Schadstoffquelle entwickelt. Eine Szenarienanalyse zeigte dabei, dass ein erwärmtes Fe0-PRB System bis ca. 40 °C die höchste Effizienz mit einem Material- Einsparungspotenzial von 55 % bis 75 % im Vergleich zu 10 °C aufweist. Die Wärmeleitfähigkeit von Fe0-Schüttungen zeigte vergleichbare Werte zu Kiesen und Sanden. Mit der Zeit ist jedoch eine Steigerung der Wärmeleitfähigkeit aufgrund von Mineralfällungen zu erwarten. Unter Berücksichtigung der komplexen Interaktion beim Abbau von PCE an Fe0 mit Nebenreaktionen wurde für die aktive Temperierung eines Fe0-PRB Systems, sei es im Zuge der Koppelung mit UTES oder aber als thermisch unterstütztes Sanierungsverfahren, ein Temperaturbereich von ~20 °C bis 40 °C identifiziert, der unter den Gesichtspunkten der Handhabbarkeit und Effizienz am sinnvollsten erscheint.

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Ihr Spezialist für In‐situ Sanierungen • Projektumsetzung • Konzeptentwicklung • Beratung / Bauteam • Anlagenbau • Innovative Techniken Der richtige Ansprechpartner für In‐situ Konzepte: Rückblickend auf mehr als 20 Jahre Erfahrung im Anwendungsbereich innovativer Techniken bietet NTP Umwelt die Expertise für die Konzeptentwicklung, den Anlagenbau sowie die Umsetzung herausfordernder Sanierungsprojekte. Wir unterstützen Sie mit folgenden Verfahren: In‐situ chemische Oxidation In‐situ chemische Reduktion In‐situ biologisch anaerobe Dechlorierung In‐situ biologisch aerober Abbau On‐site Bioreaktoren Deutschland Pliniusstraße 6 48488 Emsbüren Niederlande Twenteweg 30 7532 ST Enschede ntp.de info@ntp.de Tel: +49 5903 648 3000

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Fröhlich, D. Vom sanierten Industriestandort zum PFAS-Schadensfall Vom sanierten Industriestandort zum PFAS-Schadensfall Daniel Fröhlich Standort 1.1 Lage und Umgebung Bürstadt liegt in Südhessen, ca. 50 km südlich von Frankfurt am Main im Hessischen Ried, dem nordöstlichen Teil der Oberrheinischen Tiefebene. Die Ebene entstand durch eine mit Sedimenten verfüllte Grabenbruchzone, dem sog. Oberrheingraben. Der Rhein verläuft im Westen in 5,4 km Entfernung, der Lampertheimer Altrhein liegt ca. 3,6 km südwestlich. Der ehem. Industriestandort war unterteilt in die aneinander grenzenden Werke I und II. Nördlich des Werks II verläuft die Straße „Krämersweide“ bzw. die Bahnlinie Worms-Bensheim (Nibelungenbahn). Im Osten und Süden grenzen unmittelbar an die ehem. Werke I und II Ein- und Mehrfamilienhäuser mit privaten Gärten. Im Westen schließen sich neben der Straße „Am Weiher“ weitere Privatgrundstücke mit Wohnbebauung an. Werk I und Werk II (Abb. 1) besaßen jeweils eine Größe von ca. 6.000 m². Das Gelände von Werk I wurde inzwischen durch Wiederbebauung mit Mehrfamilienhäusern revitalisiert. Werk II ist derzeit eine Brachfläche. Abb. 1: Lageplan von Werk II Die Auswertung der beim Kampfmittelräumdienst des Landes Hessen vorliegenden Kriegsluftbilder hat ergeben, dass sich Werk II am Rande eines Bombenabwurfgebietes befindet. Es gibt jedoch keinen begründeten Verdacht, dass auf der Fläche mit dem Auffinden von Bombenblindgängern zu rechnen ist. ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

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Fröhlich, D. Vom sanierten Industriestandort zum PFAS-Schadensfall 1.2 Historie Seit 1952 waren auf dem Gelände von Werk I metallverarbeitende Betriebe angesiedelt, wobei vor allem Kochtöpfe und Pfannen aus Aluminium für den Haushaltsbedarf produziert wurden. Beim Produktionsprozess wurden Beiz- und Neutralisationsbäder und in der Werksschleiferei Schleif- und Hydrauliköle verwendet. Zur Entfettung metallischer Teile wurden der Zeit entsprechend LHKW-haltige Lösungsmittel eingesetzt. Ab ca. 1975 wurde das Werk I um das unmittelbar nordwestlich angrenzende Gelände erweitert und dort das Werk II errichtet (Abb. 2). Abb. 2: Zeitgenössischer Schnitt in den Bauakten für Werk II, ca. 1972 In Tab. 1 ist ein kurzer historischer Abriss der Nutzung von Werk I und II und relevanter Ereignisse zusammengefasst. Tab. 1: Historischer Abriss vor 1952 1952 ca. 1975 1989 1993 1995 1997 2004 2008 2012 2015 2019 2022 2023 Werk I Werk II landwirtschaftliche Nutzfläche, Wohnbebauung Produktionsbeginn Produktion Produktionsende Boden-, Bodenluft- und GW- Untersuchungen Wohnbebauung Produktionsbeginn Produktionsende Gebäuderückbau, Bodensanierung Inbetriebnahme Grundwasserreinigungsanlage (GWRA) zur LHKW-Abreinigung - - - - - Boden-, Bodenluft- und GW- Untersuchungen Anschluss an GWRA Großbrand, Löscharbeiten mit AFFF-Schäumen Revitalisierung, Wiederbebauung mit Wohngebäuden Abschluss LHKW-GW-Sanierung - - - PFC-Boden- und GW- Untersuchungen Gebäuderückbau; PFAS-Boden- und GW- Untersuchungen PFAS-GW-Monitoring; Beprobung von Gartenbrunnen ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

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Fröhlich, D. Vom sanierten Industriestandort zum PFAS-Schadensfall 1.3 Hydrogeologie Die Schichtenfolge am Standort des Werks I und II ist durch die zahlreichen Boden- und Grundwasseruntersuchungen seit 1989 (Werk I) bzw. 1997 (Werk II) bis in Teufen von etwa 77 m u. GOK (Abb. 3) erkundet. In dieser Teufe wurde die Basis des Mittleren Grundwasserleiters (MGWL) in Form eines grauen Tons angetroffen. Für den Standort sind nach den derzeitigen Erkenntnissen folgende hydrogeologische Einheiten relevant: • Oberer Grundwasserleiter (OGWL) Sande u. Kiese, Schluff- u. Tonlinsen, Mächtigkeit 30-50 m • Oberer Zwischenhorizont (OZH) Feinsande, Schluffe- und Tone, Mächtigkeit 5-10 m • Mittlerer Grundwasserleiter (MGWL) Sande und Kiese mit Schluff- und Toneinlagen W W Abb. 2: Schichtenfolge am Standort Im Bereich des ehem. Werks II beträgt der Flurabstand etwa 2,6 m. Die Fließrichtung ist nach Süd-Südwest gerichtet und mit einem Gradienten von 0,03 sehr flach. Der Durchlässigkeitsbeiwert (kf) lag im Rahmen vergangener Pumpversuche bei 8,8E-04 m/s. Charakteristisch für den Standort ist ein nur sehr geringmächtig ausgeprägter OZH, der eine ausgeprägte Kommunikation zwischen OGWL und MGWL ermöglicht. Unterhalb von Werk I wurde zudem eine ausgedehnte Schlufflinse erkundet. ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

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Fröhlich, D. Vom sanierten Industriestandort zum PFAS-Schadensfall Werk I Auf Grund der Problematik hinsichtlich der unterhalb von Werk I erkundeten Schlufflinse (vgl. Kapitel 1.3), etwaiger Wasserhaltungsmaßnahmen und Gewährleistung der Standsicherheit der umliegenden Bebauung wurde die Bodensanierungsmaßnahme mittels eines kombinierten Verfahrens von konventionellem Bodenaushub mit Bagger sowie Großlochbohrungen durchgeführt. Insgesamt wurden in mehreren Bauabschnitten unter fachgutachterlicher Begleitung ca. 4.900 m³ Bodenmaterial für die Sanierung von Werk I ausgehoben und verwertet. Für die mikrobiologische on-site-Sanierung des kontaminierten Bodenmaterials wurden Einhausungen mit Abluftreinigungssystemen errichtet (Abb. 3). Abb. 3: Mit HDPE-Folie für den Bau der Einhausung vorbereitete Baugrube (links) und Einhausung mit kontaminiertem Bodenaushub (rechts) Der Sanierungserfolg wurde durch die Entnahme von Sohl- und Wandproben nachgewiesen. Gemäß Sanierungsbescheid wurde eine Grundwassersanierungsanlage zur Abreinigung von LHKW (Enteisenung, Nassoxidation und Strippung) im Mai 1995 dauerhaft in Betrieb genommen. Im Jahr 2004 wurde das Gelände des Werk II über einen Sanierungsbrunnen an die vorhandene Grundwasserreinigungsanlage angeschlossen. Im Zuge der Revitalisierung und Neubebauung des Geländes von Werk I durch die Stadt Bürstadt wurde der Standort der Grundwassersanierungsanlage Ende 2011 verlegt, eine neue Anlage errichtet und 2012 in Betrieb genommen (der weitere Sanierungsverlauf wird in Kapitel 3.1 beschrieben). Abb. 4: Werk I nach beendeter Bodensanierung und Rückbau der Einhausungen (links) sowie Anlagentechnik der Grundwasserreinigungsanlage, hier noch auf dem ehem. Werk I (rechts) ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

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Fröhlich, D. Vom sanierten Industriestandort zum PFAS-Schadensfall Werk II 1.4 Großbrand, Ende der LHKW-Grundwassersanierung und Gebäuderückbau Im Jahr 2008 kam es in den ehemaligen, leerstehenden Betriebsgebäuden auf dem Gelände von Werk II zu einem Großbrand ausgehend von in Brand geratenen Müllablagerungen. Mehrere Feuerwehren, auch aus dem Umkreis, waren zur Brandbekämpfung vor Ort. Der Großbrand konnte schließlich unter Einsatz von Mehrbereichsschaummittel (AFFF-Schäume) gelöscht werden. Das Gelände von Werk II wurde 2012 im Rahmen der Wiederbebauung von Werk I und der Verlegung der vorhandenen Grundwasserreinigungsanlage über einen neu errichteten Horizontalbrunnen an die neue Anlage angeschlossen. Eine im Jahr 2015 durchgeführte Verhältnismäßigkeitsprüfung erbrachte als Ergebnis neben einem Sanierungserfolg von 95 % auch einen über das Grundwassermonitoring nachgewiesenen, unbelasteten Abstrom. Die Anlage wurde daraufhin Ende 2015 abgeschaltet und zunächst noch im Stand-by-Modus weiter vorgehalten. Die LHKW-Grundwassersanierung war erfolgreich beendet. In den Folgejahren wurde zur Nachsorge ein Grundwassermonitoring an den vorhandenen Grundwassermessstellen durchgeführt. Die Stadt Bürstadt erwarb 2020 das Gelände des Werks II um eine Wohnbebauung zu ermöglichen und veranlasste 2022 den Rückbau der verbliebenen ehemaligen Betriebsgebäude. In Abstimmung mit dem Land Hessen wurde vereinbart, die Bodenplatten zu belassen, um eine Verfrachtung der PFAS durch Niederschläge zu reduzieren. In zwei beprobten Grundwassermessstellen 1.5 PFAS-Boden- und Grundwasseruntersuchungen 2019 wurden auf dem Gelände des ehem. Werks II orientierende Boden- und Grundwasseruntersuchungen auf PFAS durchgeführt. In den abgeteuften Bohrungen wurden PFAS-Summengehalte (25 PFAS-Einzelsubstanzen) von max. 1.060 µg/kg (Feststoff) ermittelt, im Eluat von bis zu max. 210 µg/l. Die maßgeblichen Einzelsubstanzen waren PFOS, PFOA, PFHxS und PFHxA. lagen die Konzentrationen bei max. 87 µg/l für die Summe-PFAS25. Auf Grund der 2019 nachgewiesenen PFAS-Belastungen wurden 2022 sechs Bohrungen auf dem Gelände des Werks II bis in eine Teufe von max. 20 m u. GOK niedergebracht. Drei der Bohrungen wurden als Grundwassermessstellen ausgebaut. Die aus den Bohrungen entnommenen Bodenproben wurden zunächst auf PFAS im Eluat untersucht, im Nachgang erfolgte zur abfalltechnischen Beurteilung eine Analyse auf PFAS im Feststoff. Aus den neu errichteten und weiteren noch vorhandenen Messstellen wurden zudem Grundwasserproben entnommen. Insgesamt erbrachte die Erkundung folgende Ergebnisse (Abb. 5): • Boden-Eluat: bis 2,0 m u. GOK: max 1.000 µg/l PFOS, max. 1.400 µg/l für PFAS13 bis 15 m u. GOK: max. 9,4 µg/l PFOS, PFOA und PFHxS nachweisbar Nachweis von PFHxS, PFOA und PFOS bis 15 m u. GOK und tiefer • Boden-Feststoff: ab 5,0 m u. GOK: max. 4,7 mg/kg für PFAS13 • Grundwasser: Werk II: max. 305 µg/l für PFAS13 Abstrom: max. 7,8 µg/ für PFAS13 ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

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Fröhlich, D. Vom sanierten Industriestandort zum PFAS-Schadensfall Abb. 5: N-S-Profilschnitt von Werk II bis P5 1.6 Sanierungsuntersuchung und Variantenstudie 2023 wurde im Auftrag der Stadt Bürstadt eine Sanierungsuntersuchung mit dem Schwerpunkt PFAS vorgestellt. Für die PFAS-Belastungen wurde eine flächige Ausdehnung festgestellt, welche zu den Grundstücksgrenzen jedoch nicht eingegrenzt werden konnte. Die Erkundung erfolgte mit Kleinrammbohrungen bis in eine Teufe von 5,0 m u. GOK. In den grundwasserführenden Schichten konnten vier Hot-Spot-Bereiche für PFAS lokalisiert werden. Ein Handlungsbedarf für eine Bodensanierung war aus fachgutachterlicher Sicht gegeben. Es wurden sechs Sanierungsvarianten vorgestellt, fünf mit konventionellem Bodenaushub, z. T. mit Einbau von Kunststoffdichtbahnen und Wiedereinbau des ausgehobenen Bodenmaterials sowie eine Variante mit Bodenaustausch durch Großlochbohrungen. In der Bewertung wurden sowohl die spätere Nutzung als auch Synergien zwischen der vorhandenen, aber derzeit stillgelegten Anlagentechnik zur LHKW-Grundwassersanierung sowie der Bodensanierung berücksichtigt und aufgezeigt. ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

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Fröhlich, D. Vom sanierten Industriestandort zum PFAS-Schadensfall 1.7 PFAS-Grundwassermonitoring Das Grundwassermonitoring wurde 2023 an den vorhandenen Grundwassermessstellen fortgesetzt. Neben dem Messstellennetz aus der vergangenen LHKW-Grundwassersanierung wurden nach einer Bürgerinformationsveranstaltung im Rathaus der Stadt Bürstadt auch Gartenbrunnen auf Privatgrundstücken in der Umgebung von Werk II untersucht. Hinsichtlich der Verteilung der PFAS-Einzelparameter ergab sich für das Gelände des ehem. Werks II und des südwestlichen Abstroms eine deutliche Dominanz von PFOS und PFHxS. Im Südosten bzw. I war PFOA der maßgebliche Parameter (Abb. 6). im Bereich des ehem. Werk Abb. 6: Prozentuale Verteilung der PFAS dargestellt in Tortendiagrammen, Dezember 2023 In den Messstellen auf dem Gelände des Werks II lagen die Konzentrationen bei max. 320 µg/l für PFAS13. Die beprobten Gartenbrunnen enthielten max. 26 µg/l (PFAS13). Die Ergebnisse der Gartenbrunnen können jedoch auf Grund des nicht fachgerechten und uneinheitlichen Ausbaus sowie der dadurch beeinträchtigten Probenahme nur als Orientierung gewertet werden. Für die an dem Standort maßgeblichen PFAS-Einzelparameter PFOS, PFHxS und PFOA wurden einzelne Schadstoffverteilungspläne erstellt (Abb. 7). In der Probe des im Abstrom gelegenen Pegels 5/1 (Filterstrecke 37 - 75 m u. POK) waren PFAS noch mit einer Konzentration von 0,21 µg/l (PFAS13) nachweisbar. Im Pegel 5/2 (Filterstrecke 30,5 - 34,5 m u. POK) wurden 2,8 µg/l (PFAS13) ermittelt. Der am Standort nur geringfügig ausgeprägte obere Zwischenhorizont (OZH) kann eine weitere Verfrachtung in den mittleren Grundwasserleiter (MGWL) nicht verhindern (vgl. Kapitel 1.3). Anhaltspunkte für eine ubiquitäre PFAS-Belastung des Grundwassers im städtischen Bereich liegen nicht vor. ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

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Fröhlich, D. Vom sanierten Industriestandort zum PFAS-Schadensfall Zusammenfassung Das dargestellte Projekt zeigt anschaulich die Problematik der sich verändernden Sichtweise auf einen Altstandort und dessen Bewertung. Im Bereich von Werk II wurden zwar die durch Betriebsprozesse in den Grundwasserleiter eingetragenen LHKW erfolgreich entfernt, jedoch verursachte zwischenzeitlich der Großbrand und dessen Bekämpfung neue schwerwiegende Grundwasserbelastungen durch PFAS-haltige Schaummittel. Auf Grund der Tatsache, dass die allgemeine Verwendung von PFAS und die dadurch verursachten Boden- und Grundwasserbelastungen erst in der letzten Dekade aufgearbeitet wurden, ist nicht zu ausschließen, dass es bei vermeintlich sanierten Industriestandorten nach entsprechenden Untersuchungen zu ähnlichen Entdeckungen kommt. Die Entwicklung des Standorts erscheint prinzipiell möglich, wobei sich die Frage nach der Wirtschaftlichkeit gestellt werden muss. Neben den „Sowieso-Kosten“, v. a. Abriss, Rückbau Bodenplatte, Bodenaushub und Tiefenenttrümmerung ist der maßgebliche Kostenfaktor die Entsorgung PFAS-belasteter Böden. Auch die Abreinigung von PFAS-belastetem Grundwasser muss in die Kostenbetrachtung für eine zukünftige Entwicklung einbezogen werden. Anschriften des Autors Daniel Fröhlich HIM GmbH Bereich Altlastensanierung - HIM-ASG - Waldstraße 11 64584 Biebesheim Telefon: 06258 895 37 11 E-Mail: daniel.froehlich@him.de Internet: www.him-asg.de ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

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Volz, B. & Faigle, B.: PFAS-Bodenwäsche – von der Planung zur Realisierung PFAS-Bodenwäsche – von der Planung zur Realisierung Bernhard Volz, Benjamin Faigle 1 Einleitung Die Bodenwäsche wird im großen Maßstab erfolgreich zur Abreinigung PFAS-kontaminierter Böden eingesetzt: Seit 2022 betreibt die Züblin Umwelttechnik GmbH in Norddeutschland eine Bodenwaschanlage, die speziell für die Behandlung von PFAS-belasteten Sandböden konzipiert wurde. Im ersten Betriebsjahr wurden mehr als 180.000 t PFAS-belasteter Boden gereinigt. Dabei wurden für einen Großteil des behandelten Bodenmaterials die strengen Anforderungen für eine uneingeschränkte Wiedereinbringung (z.B. PFOS <0,1 µg/l im Eluat, entspricht VK1) in der sandigen Hauptfraktion unterschritten. Unter günstigen Bedingungen kann die Anlage so betrieben werden, dass auch die als Filterkuchen abgetrennte Feinfraktion für einen eingeschränkten Einbau vor Ort geeignet ist (Summe PFAS <1µg/l im Eluat, entspricht VK3) und somit alle Kornfraktionen verwertet werden können. Abbildung 1: Luftaufnahme der PFAS-Bodenreinigungsanlage in Norddeutschland. Grundsätzlich ist die Bodenwäsche ein geeigneter Ansatz für viele PFAS-Schadensfälle. Bis zur erfolgreichen Umsetzung eines Projektes sind einige Planungsschritte notwendig, um einen nachhaltigen Projekterfolg zu gewährleisten. 2 Projektablauf – von der Planung zur Realisierung Im Zuge der Projektentwicklung sollten die relevanten Rahmenbedingungen schrittweise geprüft werden und in die Detailplanung eingearbeitet werden. ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

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Volz, B. & Faigle, B.: PFAS-Bodenwäsche – von der Planung zur Realisierung Abbildung 2: Schematischer Ablauf 2.1 Fragestellungen vor der Planungsphase Zu Beginn eines Projektes steht in der Regel einerseits die Frage, welche Alternativen zur Verwertung und Entsorgung der belasteten Tonnagen existieren und ob Bodenwäsche grundsätzlich geeignet ist: Ist der Boden überhaupt waschbar? • • Wie hoch sind die Kosten? • Welcher Zeitrahmen ist machbar, wann ist die Wäsche abgeschlossen? Um diese Fragen mit einem schlüssigen Konzept beantworten zu können, ist es hilfreich, möglichst frühzeitig grundlegende Rahmenbedingungen abzuklären. 2.2 Grundlagendaten Aus den orientierenden Untersuchungen sind in der Regel bereits eine Vielzahl von Informationen bekannt, die für die Konzepterstellung hilfreich sind. Die wesentlichen Auslegungsgrößen gehen aus der Charakterisierung des Schadens hervor. insbesondere die Kubatur und Art der Belastung des kontaminierten Bodens. Häufig kann die Gesamtkubatur bereits in Materialklassen (Oberboden, gut waschbarer Kies/Sand, tonige Schichten, etc.) eingeteilt werden, um das Aushubkonzept und Flächenmanagement (getrennte Haufwerkslagerung) für die Bodenwäsche zu entwerfen. Im Waschprozess wird zunächst eine Nassklassierung vorgenommen und die Einzelfraktionen dann behandelt. Die Interpretation von Korngrössenverteilungen (KGV) erlaubt erste Rückschlüsse auf die Komplexität des Waschverfahrens, die Anordnung möglicher Verfahrensschritte oder auf die grundsätzliche Wirtschaftlichkeit der Bodenwäsche getroffen werden. Daher ist es sinnvoll, derartige Rohdaten bereits im Zuge der Orientierenden bzw. Detailuntersuchung zu erheben. 2.3 Sanierungsziele Ziel der Bodenwäsche ist es, einen möglichst hohen Anteil des abgereinigten Bodens vor Ort wieder einbauen zu können. Dies erfordert ein mit den Behörden abgestimmtes Wiedereinbaukonzept, das den gesamten Ablauf Beprobung – Freigabe – Wiedereinbau definiert. Die Orientierungswerte für den uneingeschränkten Einbau (VK1) sind für die Sand- und Kiesfraktion in der Regel erreichbar. Je nach Beschaffenheit der Bodencharge können diese hohen Anforderungen ggfs. nur unter sehr hohem Aufwand eingehalten werden. Es ist daher ratsam, auch die höherbelasteten Verwertungsklassen bis VK 3 zuzulassen, um Bodenwäsche auch für schwierige Bodenchargen zu ermöglichen. ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

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Volz, B. & Faigle, B.: PFAS-Bodenwäsche – von der Planung zur Realisierung Durch Optimierungen im Waschprozess kann auch die Feinfraktion so weit entfrachtet werden, dass ein beschränkter Einbau (VK3) möglich ist. Ein individuell zugeschnittenes Wiedereinbau- und Verfüllkonzept stellt somit die Grundlage für einen wirtschaftlich sinnvollen Einsatz der Bodenwäsche dar. 2.4 Waschversuche 2.4.1 Waschversuche sind auf unterschiedlichen Skalen möglich und können zur Abklärung verschiedentlicher Fragestellungen herangezogen werden. Waschversuche auf Laborskala Im Labormaßstab können vor allem Detailfragen im Zuge der Projektdurchführung geklärt werden. Beispielsweise kann der Wascherfolg an einer in Betrieb befindlichen Anlage optimiert werden, indem der Einsatz verschiedener Chemikalien (Flockungs- und Flockungshilfsmittel) im Labormaßstab verglichen wird. Auch innovative Ansätze wie der Einsatz von waschaktiven Substanzen können auf ihre Wirksamkeit untersucht werden. Die Probenmenge im Labormaßstab beträgt in der Regel mehrere Kilogramm, die Kosten sind vergleichsweise gering und laboranalytische Begleitung an, das die Schadstoffgehalte bestimmt. Häufig schwanken die Ergebnisse bei Fragestellungen zur PFAS-Wäsche in diesem Maßstab so stark, dass wir Ansätze in Dupletten / Tripletten empfehlen. Für den Nachweis der grundsätzlichen „Waschbarkeit“ von Rohböden sind Versuche im Labormaßstab aus unserer Sicht nicht geeignet. fallen hauptsächlich für die Abbildung 3: Versuch auf Laborskala zum Vergleich unterschiedlicher Flockungshilfsmittel 2.4.2 Waschversuche im Technikum Im Technikum kann die grundsätzliche Eignung von Böden für das Bodenwaschverfahren untersucht und ggfs. hemmende Randbedingungen erkannt werden. Dabei ist zu beachten, dass die Verfahrensstufen auch im Technikumsmaßstab noch mit Betriebsparametern (z.B. Wasser-Feststoff-Verhältnis) betrieben werden müssen, die sich von den Parametern im Projektmaßstab unterscheiden. Die erforderliche Probenmenge liegt zwischen 3-10 t, was bereits erhebliche Kosten für die Durchführung der Versuche im Bereich von 30-50.000 € verursacht. ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

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Volz, B. & Faigle, B.: PFAS-Bodenwäsche – von der Planung zur Realisierung 2.4.3 Waschversuche im großtechnischen Maßstab Erst im großtechnischen Maßstab kann die Behandlung von Bodenmaterial unter weitgehend maßstabsgetreuen Bedingungen untersucht werden. Allerdings ist bis zum Erreichen stabiler Prozessbedingungen eine gewisse Zeit und damit eine Aufgabemenge von > 100 t erforderlich, bis in allen Prozessstufen eine repräsentative Probe entnommen werden kann. Eine eindeutige, geschlossene Verfahrensbilanz ist jedoch aufgrund der Aggregategröße nicht zu erwarten. Die großen Probenmengen und der hohe technische Aufwand führen zu hohen Kosten für die Durchführung eines großtechnischen Versuchs. Auch der administrative Aufwand ist deutlich höher als bei kleinmaßstäblichen Versuchen. 2.5 Planungs- und Genehmigungsphase In diesem Beitrag werden die Rahmenbedingungen für eine Bodenwaschanlage innerhalb eines Sanierungs-/Bauprojekts erörtert. Die Genehmigung einer solchen PFAS-Bodenwäsche ist auf verschiedenen Wegen möglich. Grundsätzlich ist es von Vorteil, möglichst frühzeitig mit den beteiligten Behörden in einen offenen Dialog zu treten, um ein rechtssicheres Genehmigungsverfahren zu definieren und alle Belange zu erörtern: die PFAS-Bodenwäsche ist genehmigungsrechtlich noch kein Standardverfahren und die Stoffgruppe PFAS grundsätzlich mit Vorbehalten belastet. 2.6 Umsetzungsphase Da es sich bei der PFAS-Bodenwäsche um ein technisch aufwendiges und komplexes Verfahren handelt, ist nach Abschluss der Bauphase ein Einfahrbetrieb von ca. 1-3 Monaten erforderlich, bevor die Anlage in den Regelbetrieb übergeht. Im anschliessenden Regelbetrieb müssen die Betriebsparameter ständig an sich ändernde Rahmenbedingungen wie z.B. die Bodenqualität angepasst werden. Dabei stellt die Erfahrung des Anlagenbetreibers einen wesentlichen Schlüssel zum Projekterfolg dar. 3 Zusammenfassung, Ausblick und Herausforderungen Unsere Projekterfahrungen und die Durchführung zahlreicher Waschversuche zeigen, dass PFAS-kontaminierte Böden mit wenigen Einschränkungen waschbar sind. Dabei gilt es, die jeweiligen projektspezifischen Herausforderungen stufenweise in ein schlüssiges Gesamtkonzept zu überführen und umzusetzen. Zu beachten ist dabei insbesondere: • Erfahrungen aus einem Projekt sind nicht uneingeschränkt auf andere Projekte übertragbar, da Bodeneigenschaften und Schadstoffzusammensetzung stark variieren können. • Die Verwertung der gewaschenen Böden vor Ort ist wesentlicher Bestandteil für ein • erfolgreiches Gesamtkonzept International sind unterschiedliche Beurteilungskriterien und Sanierungsziele anzuwenden Die Wäsche PFAS-kontaminierter Böden stellt - bei geeigneten Randbedingungen - aktuell das leistungsfähigste und wirtschaftlich sowie ökologisch sinnvollste Verfahren gegenüber alternativen Verwertungs- und Entsorgungsverfahren dar. Durch weitere Entwicklungsarbeit an Detailfragestellungen wird das Verfahren wohl künftig auch für schwierigere Böden interessant werden. ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

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Volz, B. & Faigle, B.: PFAS-Bodenwäsche – von der Planung zur Realisierung Literaturverzeichnis Faigle, B.; Edel, H.-G.; Volz, B. (2023): Verbesserte Bodenwäsche für PFAS- kontaminierte Böden - Erfahrungen aus der Praxis. DECHEMA-Konferenz 2023, Frankfurt, 27–28.11 2023, Faigle, B.; Edel, H.-G.; Volz, B. (2023): Aktuelle Waschverfahren zur erfolgreichen Reinigung von Böden mit PFAS-Belastung. Mineralische Nebenprodukte und Abfälle, Band 10, TK-Verlag, 978-3-944310-71-8, 978-3-944310-72-5 Volz, B.; Baur, J.; Grabmann, F.; Faigle, B (2019): Bodenwäsche neu entdeckt, altlasten spektrum 6-2019, Erich Schmidt Verlag, https://doi.org/10.37307/j.1864-8371.2019.06 Anschriften der AutorInnen Bernhard Volz Züblin Umwelttechnik GmbH Maulbronner Weg 32 D-71706 Markgröningen Tel. +49 (0)7145 9324-257 Mobil +49(0)160 361 50 29 bernhard.volz@zueblin.de Benjamin Faigle Züblin Umwelttechnik GmbH Maulbronner Weg 32 D-71706 Markgröningen Tel. +49 7145 9324-251 Mobil +49 171 759 75 27 benjamin.faigle@zueblin.de ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024

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Ribeli, E., Holmström S., & Hagberg F.: Woher stammen erhöhte PFAS-Konzentrationen im Straßenablauf? Eine schwedische Fallstudie Woher stammen erhöhte PFAS-Konzentrationen im Straßenablauf? Eine schwedische Fallstudie Erik Ribeli, Sara Holmström und Felicia Hagberg Zusammenfassung Die Omnipräsenz von per- und polyfluorierten Alkylverbindungen (PFAS) in Grund- und Trinkwasservorkommen ist eines der bedeutendsten Probleme der heutigen Umweltchemie. Vielfach untersucht sind die für den Transport in Böden und Grundwasser wichtigen Eintragspfade wie beispielsweise Feuerschutzübungsplätze und Deponien. Die um eine vielfache schnellere Verbreitung von PFAS in Straßenentwässerungskanälen wird jedoch oftmals unterschätzt. Kürzlich publizierte Studien haben gezeigt, dass eine Ansammlung von PFAS während trockeneren Zeiten stattfinden kann, die dann unter anderem während der Schneeschmelze oder intensivem Sommerregen freigesetzt und somit in andere aquatischen Systeme überführt werden können. In dieser Studie wurde das PFAS-Vorkommen in einem Straßenablaufkanal im Norden Schwedens untersucht. Dieser verbindet den Wassergraben einer ehemaligen Deponie mit dem Auslauf in ein Oberflächengewässer, und durchquert dazwischen ein Industriegebiet, in welchem sich mehrere Einlaufgitter befinden. Frühere Untersuchungen ließen vermuten, dass die hauptsächliche Quelle der PFAS aus dem Gebiet der ehemaligen Deponie stamme. Ein breit angelegtes Monitoring des Straßenablaufwassers und eine Analyse von 25 verschiedenen Substanzen der Kategorie PFAS, kombiniert mit der Messung von nicht- konservativen Parametern wie etwa der Temperatur und der elektrischen Leitfähigkeit des Wassers legen jedoch den Schluss nahe, dass andere Quellen und möglicherweise fehlerhafte Anschlüsse, wie beispielsweise ein Einleiten von Grau- oder Schwarzwasser in den Regenwasserabfluss, von größerer Bedeutung sind. Die Ergebnisse legen somit nahe, dass die ehemalige Deponie nicht die Hauptquelle der erhöhten PFAS-Konzentrationen sein kann. 1 Einleitung Das Vorkommen von Schadstoffen in urbanen Gewässern ist ein seit vielen Jahren bekanntes Problem in urbanisierten Gebieten. Bisher lag der Fokus dabei gewöhnlich auf organischen Kohlenwasserstoffen, Schwermetallen und Mikroplastik, welche hauptsächlich dem Straßenverkehr zuzuschreiben sind [1]. Auch diffuse Quellen wie etwa die Herkunft von Stickstoff und Phosphor aus der Landwirtschaft wurde des Öfteren diskutiert [2]. Seit kurzem ist der Fokus auch auf die mittlerweile ubiquitär vorkommende Stoffklasse der poly- und perfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS) gerichtet. Die Stoffklasse als Ganzes zählt heute schätzungsweise über 10 000 verschiedene Verbindungen. Historisch gelangten PFAS hauptsächlich durch die Verwendung in Feuerlöschschaum, Bratpfannenbeschichtungen und Outdoorkleidung in die Umwelt [3, 4]. Heute ist deren Verwendung aus dem Alltagsleben kaum wegzudenken. PFAS haben weltweit Grund- und Trinkwasserschäden verursacht und werden auf Grund ihrer Langlebigkeit „Forever Chemicals“ genannt [5]. Unter den bekannten von PFAS verursachten Gesundheitsschäden finden sich verschiedene Endokrinopathien wie etwa Schilddrüsenerkrankungen und Krebs [6]. Aktuelle Studien der letzten Jahre zeigten vermehrt en vorkommen von PFAS im Regenwasserabfluss [7]. In städtischen Gebieten wird das Regenwasser gewöhnlich zusammen mit dem Abwasser zu einer Kläranlage transportiert. Dort erfolgt eine teilweise ITVA-Altlastensymposium 2024 20.-22.03.2024 1

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Ribeli, E., Holmström S., & Hagberg F.: Woher stammen erhöhte PFAS-Konzentrationen im Straßenablauf? Eine schwedische Fallstudie Reinigung. Es kommt jedoch auch vor, dass für die beiden Abwassertypen separate Rohrsysteme vorhanden sind. In Schweden werden Abwasser aus Haushalt, Gewerbe und Industrie gewöhnlich gemeinsam zu einer Abwasserreinigungsanlage abgeleitet, während Regenwasser ohne vorherige Reinigung direkt in ein Oberflächengewässer wie etwa einen See oder Fluss abgeleitet wird. Abb. 1 zeigt schematisch, welchen Belastungen der Straßenablauf ausgesetzt ist. Illustrierte Transportwege: 1. Abfall 2. Straßenabrieb a. Reifenabrieb b. Abgase und Feinstaub c. Partikel 3. Lackierungstenside 4. Landwirtschaft 5. Gebäudeemissionen 6. Diffuse Quellen/ Fehlerhafte Anschlüsse Abb. 1: Transportwege des Regenwassers auf dem Weg zur Kanalisation. Das Vorkommen von PFAS ist in allen illustrierten Emissionswegen möglich. 2 Hintergrund des Projektes 2.1 Voraussetzungen Das aktuelle Untersuchungsgebiet befindet sich in einem Großhandels- und Industriegebiet. Nördlich grenzt das Gebiet an eine ehemalige Deponie, dessen Grund- und Oberflächenwasser in früheren Untersuchungen PFAS-Belastungen über den in Schweden geltenden Grenzwerten zeigten. Gegenwärtig gelten sind in Schweden folgende Grenzwerte für PFAS geltend: - Grundwasser (Grenzwert gilt für PFOS): 45 ng/L [8]. - Oberflächenwasser (PFOS): 0,65 ng/L (Jahresmittelwert). [9] - Trinkwasser (Σ11PFAS1): 90 ng/L [10] Für Straßenablauf/Kanalisation bestehen keine festgelegten Richt- oder Grenzwerte. Südlich grenzt das Gebiet an ein Oberflächengewässer in einem Naturschutz- und Wasserschutzgebiet. Da das Wasser des Deponiebaches heute in den Straßenablaufkanal abgeleitet wird und danach in das Oberflächengewässer gelangt, wurde eine Kontaminierung des Wasserschutzgebietes und somit eine Beeinträchtigung der Trinkwasserqualität befürchtet. Die von Norconsult durchgeführte Studie sollte somit erörtern, welche PFAS- Konzentrationen in das Oberflächengewässer gelangen. Zudem sollten die Ursprünge und Quellen der PFAS-Belastungen eruiert werden. 1 Summe 11 verschiedener PFAS: PFBA, PFPeA, PFHxA, PFHpA, PFOA, PFNA, PFDA, PFBS, PFHxS, PFOS, 6:2 FTS. ITVA-Altlastensymposium 2024 2 20.-22.03.2024

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Ribeli, E., Holmström S., & Hagberg F.: Woher stammen erhöhte PFAS-Konzentrationen im Straßenablauf? Eine schwedische Fallstudie Im aktuellen Untersuchungsgebiet werden Schmutzwasser (Abwässer aus Toiletten sowie industrielles Prozesswasser) in einem separaten Kanalnetz abgeleitet und zur Abwasserreinigungsanlage geleitet; dieses Netz wurde in der aktuellen Studie nicht untersucht. Regen- und Oberflächengewässer werden dagegen ohne Reinigung über ein in den naheliegenden Fluss abgeleitet. Das Kanalnetz des Straßenablaufs besteht aus einem westlichen und einem östlichen Teil (Abb. 2). Das westliche Teilgebiet ist zu einem Großteil versiegelt; es sind eine Vielzahl von Straßenabläufen angeschlossen (>100). Im östlichen Teil des Kanalnetzes ist ein Großteil des Bodens nicht asphaltiert, doch es wird vermutet, dass eine gewisse Verdichtung des Oberbodens aufgrund Befahrung durch Schwertransporte (LKW u.Ä.) erfolgt ist. Verkehrsmessungen zeigten auf der Hauptverkehrsachse durch das Gebiet einen Jahresmittelwert von 14 600 Fahrzeugen pro Tag. Generell besteht ein linearer Zusammenhang zwischen Verkehrsaufkommen und Schadstoffkonzentrationen im Straßenablauf [11]. Abb. 2: Karte über die Abwasserschächte des Untersuchungsgebietes. Entwässerungsrohre sind mit grün dargestellt, Hauptverkehrsachsen mit blau. In der Fallstudie beprobte Entwäs- serungsbrunnen sind mit schwarzer Farbe hervorgehoben. Probenahmepunkt 1324 ist als Ein- ziger im östlichen Teil platziert. Die Fließrichtung des Wassers ist mit blauen Pfeilen gekenn- zeichnet. 2.2 Aufbau der Fallstudie Die Fallstudie wurde als ganzjähriges Probenahmeprojekt ausgelegt, jedoch wurde eine iterative Vorgehensweise bezüglich Umfang und der Anzahl der Proben beschlossen. Zu Beginn des Projektes wurden Proben (Einlauf, Entwässerungsgraben, östlicher sowie westlicher Teil, wobei im westlichen Teil auf Grund der in allen Teilgebieten entnommen ITVA-Altlastensymposium 2024 3 20.-22.03.2024

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Ribeli, E., Holmström S., & Hagberg F.: Woher stammen erhöhte PFAS-Konzentrationen im Straßenablauf? Eine schwedische Fallstudie großen Anzahl Einlaufgitter zwei Proben entnommen wurden). Danach wurden die darauf folgenden Probenahmen so ausgelegt, dass neue Proben jeweils stromaufwärts der erhöhten PFAS-Konzentrationen entnommen wurden, um Punktquellen zu eruieren. Die Anzahl der Proben bei den verschiedenen Probenahmen sind in der Tab. 1 aufgeführt. Tab. 1: Anzahl Proben der verschiedenen Monitoringevents (Abkürzungen: S = Strassenablauf, O = Oberflächengewässer). Probenahme April 2023 Mai 2023 Juni 2023 Anzahl der Proben 3x S, 2x O 4x S, 2x O 4x S, 1x O September 2023 Oktober 2023 6x S, 2x O 8x S, 2x O November 2023 6x S, 1x O Sonstiges Probennahme während der Schneeschmelze Probennahme nach Ende der Schneeschmelze Auf Grund der Trockenheit keine Probennahme beim Einlauf (Oberflächenwasser der Deponie) Neben der Probennahme des Straßenablauf- wassers auch Feldmessung von pH, Leitungs- fähigkeit, Temperatur und Oxidations- und Reduktionspotential Zwei der geplanten Samples konnten aufgrund des Schnees nicht eingesammelt werden. Keine Probenahme beim Einlauf. Die Vorgehensweise bei der Probennahme (Abb. 3) geschah gemäß Beschreibungen in der Literatur [12, 13]. Die Ausrüstung wurde zwischen den Probenahmen jeweils sorgfältig gereinigt, um eine Probenverschleppung zu verhindern. Proben wurden direkt in die vom Labor bereitgestellten Flaschen abgefüllt und bis zur Analyse kühl und dunkel gelagert. Abb. 3: Probenahme in einem Abwasserschacht (links) und dem Oberflächengewässer (rechts) im Oktober 2023. ITVA-Altlastensymposium 2024 4 20.-22.03.2024

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Ribeli, E., Holmström S., & Hagberg F.: Woher stammen erhöhte PFAS-Konzentrationen im Straßenablauf? Eine schwedische Fallstudie Zusätzlich zum Sampling im Oktober wurden auch Messungen direkt im Straßenablauf durchgeführt, um ergänzende Daten bei der Eruierung der Punktquellen zu erhalten. Verwendet wurde dabei ein Messgerät (YSI EXO1) zur Erfassung von pH-Wert, Turbidität, Leitfähigkeit, Oxidations-/Reduktionspotential sowie der Temperatur. 2.3 Vertraulichkeit Auf Grund der noch laufenden Untersuchungen im Gebiet sowie der Vereinbarungen mit unserem Kunden sind genaue Örtlichkeiten (geographische Lage im Land) sowie die Resultate der Grundwasseruntersuchung vertraulich. 3 Resultate 3.1 PFAS-Konzentrationen im Straßenablauf Über das gesamte Jahr betrachtet lässt sich kein allgemeiner Trend in der zeitlichen Schwankung der PFAS-Konzentrationen erkennen. Beim Einlauf des Deponiewassers in den Straßenablauf (Samplepunkt „Einlauf“) war im Frühjahr ein zunehmender Trend und im Herbst ein Rückgang zu beobachten, während beim Auslauf (Samplepunkt „Entwässerungsgraben“) nicht das gleiche Muster zu beobachten war. Innerhalb des Regenwassernetzes gab es über das Jahr als Ganzes gesehen sowohl steigende (Probenpunkte 1324, 1338 sowie 1361) als auch fallende Konzentrationen (Punkt 2881 während des Herbstes). Dazu konnten auch veränderliche PFAS-Konzentrationen (Probenpunkte 1336, 1339 sowie 2881 vor dem Sommer) beobachtet werden. Eine detailliertere Übersicht über die Variationen in den einzelnen Punkten ist aus der Abb. 4 ersichtlich. Abb. 4: PFAS-Konzentrationen im Straßenablaufnetz. Leere Stapel kennzeichnen den Ausfall der Beprobung auf Grund von fehlendem Wasser (wegen Trockenheit oder Eis). Hinsichtlich der Zusammensetzung kann festgestellt werden, dass die dominierende PFAS- Gruppe hauptsächlich Karbonsäuren (PFCA) sind und Sulfonsäuren (PFSA) sind. Vorläufer (in Englisch sogenannte Präkursor PFAS) hingegen machen nur einen kleinen Teil der Gesamtzusammensetzung aus, und in Fällen, in denen Vorläufer gemessen wurden, war es in der darauf folgenden Probenahme nicht möglich den befund zu bestätigen. Daher werden Vorläufer in der Diskussion nur allgemein gestreift. ITVA-Altlastensymposium 2024 5 20.-22.03.2024

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Ribeli, E., Holmström S., & Hagberg F.: Woher stammen erhöhte PFAS-Konzentrationen im Straßenablauf? Eine schwedische Fallstudie 3.2 Fingerprintanalyse Bei der Datenanalyse der gemessenen PFAS-Konzentrationen konnten durch die Verwendung der Fingerprintanalyse wertvolle Zusammenhänge festgestellt werden. Da Punktquellen von PFAS in der Umwelt generell meist aus mehreren verschiedenen Verbindungen bestehen, können durch das Betrachten der prozentuellen Verteilung der verschiedenen Stoffe („Fingerprintanalyse“) Zusammenhänge erkennt werden. Die Fingerprintanalyse ist in der Abb. 5 ersichtlich. Abb. 5: Fingerprintanalyse der Proben des Straßenablaufes. An der sekundären Abszisse sind die Werte der Gesamtkonzentration zu erkennen, die im Diagramm mit einer schwarzen Linie dargestellt ist. Bei der Fingerprintanalyse ist der Vergleich mit der Gesamtkonzentration der Stoffe von großer Bedeutung. Fingerprints mit niedrigen Gehalten haben oft abweichende Fingerprints. Dies hängt damit zusammen, dass in diesen Fällen mehrere Stoffe direkt über oder direkt unter der Meldegrenze des Labors vorkommen. Signifikante Ähnlichkeit konnte während des Sommermonitorings im Monat Juni erkannt werden. Da dem Junimonitoring eine längere Trockenperiode vorging, war das Bachbett beim Einlauf ausgetrocknet, wodurch keine Belastung der Kanalisation durch Deponiegewässer stattfand. PFAS aus der Stoffklasse der PFCA wiesen in der Fingerprintanalyse einen Durchschnitt von 94,3% auf, während die PFSA bloß 2,2% der Gesamtkonzentration ausmachten. Jedoch zeigte sich das Junimonitoring im Entwässerungsgraben, im Vergleich zu übrigen Monaten, als eher abweichend; PFSA machten sonst über 15% aus. Besonders deutlich sieht man dies beim Vergleich mit dem darauffolgenden Monitoring im September; dort wurde zwar eine ähnliche Gesamtkonzentration observiert, jedoch bestand diese aus über 20% PFSA. Die Resultate der Proben aus dem Entwässerungsgraben sind in der Abb. 6 zu sehen. ITVA-Altlastensymposium 2024 6 20.-22.03.2024

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Ribeli, E., Holmström S., & Hagberg F.: Woher stammen erhöhte PFAS-Konzentrationen im Straßenablauf? Eine schwedische Fallstudie Abb. 6: Resultate im Entwässerungsgraben, vor dem Auslauf in das Oberflächengewässer. Abweichend sind auch die im Oktober gemessenen sehr niedrigen Konzentrationen. Grund hierfür sind vermutlich die während des Sommers herrschende lange Trockenheit sowie der in Kanalisationen oft vorkommende „First flush“-Effekt. Dieser entsteht beispielsweise nach kräftigen Gewittern oder sonstigen abflussintensiven Wetterphänomenen, die eine schnelle Ableitung von Regen- oder Schmelzwasser in ein sonst eher trockenes Entwässerungssystem zur Folge haben. Dabei werden in den Rohren sedimentierte oder adsorbierte Stoffe durch den turbulenten Wasserstrom mitgeschwemmt [14]. Auf Grund der großen Wassermenge hat dies nicht zwingend zur Folge, dass die Konzentrationen der Schadstoffe höher sind als gewöhnlich, jedoch zeigen die darauffolgenden Starkregen deutlich niedrigere Schadstoff- belastungen. Dem Oktobermonitoring ging eine zweiwöchige Trockenzeit, gefolgt von drei Starkregen über den Zeitraum von fünf Tagen voraus. Das hat die Gesamtkonzentration entscheidend beeinflusst. Ähnliches gilt wohl auch für das Monitoring im April, hier ist jedoch die Schneeschmelze für die niedrigen Konzentrationen verantwortlich. 3.3 Erörterung der Schadstoffquellen Eine Kombination von Laboranalyse und Feldmessungen sind bei der Suche nach den Punktquellen hilfreich. Hierbei konnte eine der Proben des Oktobermonitorings (aus Punkt 1336) als fehlerhaft eingestuft werden. In dieser Probe wurde PFPeA als eine der höchsten Konzentrationen eines Einzelstoffes während des gesamten Jahres observiert, doch bloß 5 m weiter abwärts in der Kanalisation entsprachen die Konzentrationen dem erwarteten Werten. Da auch die Feldmessungen in diesem Punkt sich deutlich von den übrigen unterscheiden, wurde vermutet, aus Versehen eine Probe aus der Abwasserkanalisation entnommen wurde. 4 Fazit Zusammenfassend konnte festgestellt werden, dass der vermutete Verursacher der erhöhten PFAS-Konzentrationen im Straßenablauf nicht Grund- und Oberflächenwasser aus der Deponie ist, sondern aus Zuflüssen der Einlaufgitter aus dem Gewerbe- und Industriegebiet herstammen. Beim Auslauf des Wassers in den Entwässerungsgraben zeigen sich deutliche ITVA-Altlastensymposium 2024 7 20.-22.03.2024

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Ribeli, E., Holmström S., & Hagberg F.: Woher stammen erhöhte PFAS-Konzentrationen im Straßenablauf? Eine schwedische Fallstudie Unterschiede, die teilweise auf den First flush-Effekt zurückzuführen sind. Je nach Regenintensität vor dem Monitoring muss mit höheren oder tieferen PFAS-Konzentrationen gerechnet werden. Durch die Kombinierung von Fingerprintanalyse und Feldmessungen konnten verschiedene Punktquellen ausgemacht werden. Es ist zu vermuten, dass falsch verrohrte Zuflüsse zum Problem beitragen. Beispielsweise wird angenommen, dass Prozesswasser oder Abwasser anstatt in die Kanalisation zu gelangen falscherweise in den Regenwasserablauf geführt werden. Literaturverzeichnis [1] Huber M und Helmreich B (2016): Stormwater Management: Calculation of Traffic Area Runoff Loads and Traffic Related Emissions. Water 2016, 8, 294; doi:10.3390/w8070294. [2] Ghane E, Ranaivoson A, Feyereisen G, Rosen C und Moncrief J (2016): Ghane E, Ranaivoson AZ, Feyereisen GW, Rosen CJ, Moncrief JF (2016) - Comparison of Contaminant Transport in Agricultural Drainage Water and Urban Stormwater Runoff. PLoS ONE 11(12): e0167834. doi:10.1371/journal.pone.0167834. [3] Prevedouros, K. Cousins, I.T. Buck, R.C. Korzeniowski, S.H. (2006): Sources, fate and Transport of Perfluorocarboxylates. Environmental Science & Technology. 40 (1). https://doi.org/10.1021/es0512475. [4] Ahrens, L. & Bundschuh, M. (2014): Fate and effects of poly- and perfluoroalkyl substances in the aquatic environment: A review. Environmental Toxicology and Chemistry. 33 (9). 1921-1929. DOI: 10.1002/etc.2663 [5] Cousins, I.T. Johansson, J.H. Salter, M.E. Sha, B. Scheringer, M. (2022): Outside the Safe Operating Space of a New Planetary Boundary for Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS). Environmental Science & Technology. 56. 11172-11179. https://doi.org/10.1021/acs.est.2c02765. [6] Zahm, S. Bonde, J.P. Chiu, W.A. Hoppin, J. Kanno, J. Abdallah, M. Blystone, C.R. Calkins, M.M. Dong, G. Dorman, D.C. Fry, R. Guo, H. Haug, L.S. Hofmann, J.N. Iwasaki, M. Machala, M. Mancini, F.R. Maria-Engler, S.S. Møller, P. Ng, J.C. Pallardy, M. Post, G.B. Salihovic, S. Schlezinger, J. Soshilov, A. Steenland, K. Steffensen, I. Tryndyak, V. White, A. Woskie, S. Fletcher, T. Ahmadi, A. Ahmadi, N. Benbrahim-Tallaa, L. Bijoux, W. Chittiboyina, S. de Conti, A. Facchin, C. Madia, F. Mattock, H. Merdas, M. Pasqual, E. Suonio, E. Viegas, S. Zupunski, L. Wedekind, R. Schubauer-Berigan, M.K. International Agency for Research on Cancer. (2023). Carcinogenicity of perfluorooctanoic acid and perfluorooctanesulfonic acid. The Lancet Oncology https://doi.org/10.1016/S1470-2045(23)00622-8 [7] Borthakur, A. Das, T.K. Yunhui, Z. Libbert, S. Prehn, S. Ramos, P. Blotevogel, J. Mahendra, S. Mohanty, S.K. (2022). Rechargeable stormwater biofilters: In situ regeneration of PFAS capacity by using a cationic polymer, polydiallyldimethylammonium chloride. Journal of Cleaner Production. 375. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.134244 [8] Pettersson, M, Ländell, M, Ohlsson, Y, Berggren Kleja, D, Tiberg, C (2015) - Preliminära riktvärden för högfluorerade ämnen (PFAS) i mark och grundvatten. Statens geotekniska institut, SGI Publikation 21, Linköping. [9] Livsmedelsverkets författningssamling (LIVSFS 2022:12) - Livsmedelsverkets föreskrifter om dricksvatten. ITVA-Altlastensymposium 2024 8 20.-22.03.2024

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Ribeli, E., Holmström S., & Hagberg F.: Woher stammen erhöhte PFAS-Konzentrationen im Straßenablauf? Eine schwedische Fallstudie [10] Sveriges geologiska undersökning (SGU-FS 2023:1) - Sveriges geologiska undersöknings föreskrifter om kartläggning, riskbedömning och klassificering av status för grundvatten [11] Viklander, M. Österlund H. Müller, A. Marsalek, J. Borris, M. (2019): Kunskapssammanställning Dagvattenkvalitet. (2019-2). Svenskt Vatten AB. [2023- 11-29] [12] Loos R, Gawlik B, Locoro G, Rimaviciute E, Contini S and Bidoglio G (2009) — EU- wide survey of polar organic pollutants in European river waters. Environmental Pollution 157 (2009), pp. 561-568. [13] Lee H, Swamikannu X, Radulescu D, Kim S und Stenstrom M (2007) - Design of stormwater monitoring programs. Water research 41, 4186-4196. doi:10.1016/j.watres.2007.05.016 [14] Saifur, S. & Gardner, C. (2021) Loading, transport and treatment of emerging chemical and biological contaminants of concern in stormwater. Water Science & Technology. 83(12). 2863–2885. doi: 10.2166/wst.2021.187. Anschriften der AutorInnen Erik Ribeli, Sara Holmström und Felicia Hagberg Norconsult Sverige AB Hantverkargatan 5K S-112 21 Stockholm Telefon: +46 (0) 79 006 06 87 E-Mail: erik.ribeli@norconsult.com Internet: norconsult.se ITVA-Altlastensymposium 2024 9 20.-22.03.2024

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Die Fachausstellung Stand-Nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 Stand: 11.03.2024 Zech Umwelt GmbH GBA Gesellschaft für Bioanalytik mbH HIM GmbH Bereich Altlastensanierung - HIM ASG - reconsite GmbH Wessling GmbH NTP Umwelt Bauer Resources GmbH Mineral Waste Manager GmbH Sensatec GmbH Honold GmbH & Co. KG Züblin Umwelttechnik GmbH Mull und Partner Ingenieurgesellschaft mbH AECOM Deutschland GmbH HPC AG SGS Institut Fresenius GmbH Intrapore GmbH Cornelsen Umwelttechnologie GmbH HUESKER Synthetic GmbH Competenza GmbH REGENESIS BFM Umwelt GmbH STRABAG Umwelttechnik GmbH Z-Design Calvatis Bionik GmbH AGROLAB GmbH Eurofins Umwelt Nord GmbH Solmax Geosynthetics GmbH -- Evonik Operations GmbH JITVA Dr. Born – Dr. Ermel GmbH -- Albemarle New Holding GmbH U/C-tec Umweltconsulting + Technologie GmbH

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Anlagencontainer In-situ Airsparging (ISAS), Chemische Industrie, Niedersachsen Work On Progress Die Züblin Umwelttechnik GmbH ist im Konzernverbund der STRABAG SE einer der führenden europäischen Technologie- konzerne für Altlastensanierung, Grund- und Bauwasser- reinigung, Schlammaufbereitung, Sanierung von Sondermüll- deponien sowie Bio-, Klär- und Deponiegasreinigung im In- und Ausland. Mit einem eigenen Anlagenbau, innovativen In-situ-Verfahren, unserem vielfältigen Dienstleitungsspektrum und interdiszipli- nären Teams entwickeln wir für Sie individuelle und bezahlbare Lösungen für Mensch und Umwelt. www.zueblin-umwelttechnik.com Züblin Umwelttechnik GmbH Maulbronner Weg 32 71706 Markgröningen Tel. +49 7145 9324-257 Zweigstellen: Berlin, Bremen, Chemnitz, Dortmund, Frankfurt, Hamburg, Mailand, Rom, Straßburg, Lyon In-situ thermische Sanierung (ISTH), Ehemalige Wäscherei, Bellinzona

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