Kleine Helfer im Boden

Innovative Sanierung eines LCKW-Schadens in Rheine mit Hilfe von Bakterien

Bakterien halfen dem AAV, verunreinigtes Grundwasser von leichtflüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffen (LCKW) zu befreien: In Rheine erprobte der Verband erfolgreich ein innovatives Verfahren, bei dem die Mikro-Organismen vor Ort in einem Bio-Reaktor erzeugt werden, bevor sie im Boden die Schadstoffe vertilgen.

Unter einem Textil-Reinigungsbetrieb,

der in Innenstadtnähe rechts der Ems liegt, finden sich die chlorierten Kohlenwasserstoffe, vor allem Perchlorethylen (PER). Von dort aus, das zeigte die Sanierungsuntersuchung, breiten sich die Schadstoffe im Grundwasser in südlicher Richtung in einer 30 Meter breiten und rund 300 Meter langen Fahne bis zum Ems-Zufluss Hemelter Bach aus. Zwar besteht aktuell keine Gefahr für die menschliche Gesundheit, zum Schutz des Grundwassers war eine Sanierung dennoch erforderlich.

Eine in-situ mikrobiologische Sanierung

hatte sich bereits an vergleichbaren Standorten mit ähnlicher Verunreinigung bewährt. Deshalb setzte der AAV auch hier auf ein solches Verfahren, das heißt: Bakterien der Gattung Dehalococcoides (DHC) sollten die Schadstoffe im Boden beseitigen. Die Mikroben zerlegen PER in harmlose Chlorid-Ionen und in Ethen, ein süßlich riechendes Gas, das zum Beispiel von reifen Äpfeln und Bananen verströmt wird.

Zunächst wurde in einem Pilotversuch

mit einer Grundwasser-Zirkulationsanlage (GWZA) durch Zugabe von Natriumlactat ein reduzierendes Milieu geschaffen und durch zwei Injektionen eine vorgezüchtete DHC-Kultur im Grundwasserleiter angesiedelt. Dabei gelang eine vollständige mikrobiologische Umsetzung der Kontaminanten. Waren in der Null-Beprobung vor Beginn des Versuches noch PCE in höheren Konzentrationen vorhanden, zeigten die folgenden monatlichen Proben eine deutliche Abnahme der Gehalte. Es erfolgte der Abbau über TCE, cis-1,2 Dichlorethen zu Vinylchlorid und schließlich – am Endpunkt der Dechlorierungskette – zu Ethen. Zudem ließ sich nachweisen, dass sich die DHC-Population im Grundwasser vermehrt und verbreitet hatte.

Das gewählte Verfahren zeitigte gute Erfolge:

Im gesamten Testfeld war eine deutliche Abnahme der PCE-Gehalte sowie ein vollständiger biologischer Abbau bis Ethen nachweisbar. Das zeigte eine erneute Beprobung aller Grundwassermessstellen nach planmäßiger Beendigung des Pilotversuches.

Für die Ausweitung der mikrobiologischen in-situ Sanierung

auf den gesamten Quellbereich – auch unterhalb des Gebäudes der Reinigung und im Abstrom – errichtete man weiterer Infiltrationspegel im Anstrom nördlich des Gebäudes und einen Entnahmebrunnen im Abstrom. Herzstück der Sanierungsanlage ist ein beheizter Container, in dem kontinuierlich DHC-Bakterien unter Zufuhr des mit PER belasteten Grundwassers angezüchtet werden, bevor sie in die Injektionspegel infiltriert werden.

Der Schadstoff-Abbau wird weiter überwacht.

Das mit Nährstoffen und DHC-Kulturen angereicherte Wasser durchströmte den gesamten Quellbereich und setzte den Abbau der LCKW fort. Der Fortschritt der Injektionsfront wurde mit Redox-Sensoren in Kontrollpegeln und regelmäßigen Kontroll-Beprobungen überwacht. Inzwischen ist die aktive Phase mit dem Bioreaktor vor Ort beendet und der weitere Abbau wird durch regelmäßiges Monitoring überwacht.