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LCKW-Grundwasser-Verunreinigung in Schwalmtal-Waldniel

Sanierung ohne Boden-Austausch

LCKW-Verunreinigung in Schwalmtal-Waldniel mit In-situ-Verfahren beseitigt

AAV – Verband für Flächenrecycling und Altlastensanierung – Zukunft. Auf gutem Grund.

Projektbeschreibung

Bis unter die Pfarrkirche und den Marktplatz des Schwalmtaler Ortsteils Waldniel hatte sich die Schadstofffahne ausgebreitet, die von einer ehemaligen Textil-Reinigung ausging. Das Grundwasser im dicht bebauten Ortskern mit herkömmlichen Verfahren von Leichtflüchtigen Chlorierten Kohlenwasserstoffen (LCKW) zu befreien, wäre höchst aufwendig gewesen. Eine innovative In-situ-Sanierung jedoch, mit der der AAV bereits an anderer Stelle positive Erfahrungen gesammelt hatte, zeitigt gute Ergebnisse.

Textil-Reinigung im Ortskern von Waldniel

Mitten im dicht bebauten Ortskern von Waldniel und in direkter Nachbarschaft zur neugotischen St.-Michael-Kirche bot zwischen 1959 und 1976 eine Textil-Reinigung ihre Dienste an. Der Betrieb verwendete die damals gebräuchlichen Reinigungsmittel, darunter Tetrachlorethen, das dank seiner hohen Fettlösekraft auch hartnäckigste Flecken beseitigte. Welche Risiken für die menschliche Gesundheit die Substanz birgt, war damals nicht bekannt.

Entdeckung der LCKW-Belastung des Grundwassers

Erst 1994 entdeckte man die LCKW-Belastung des Grundwassers, als eine Verdachtsfläche im Bereich des Sportplatzes Halversloh untersucht wurde – mehrere hundert Meter vom Standort der seit Jahrzehnten geschlossenen Reinigung entfernt. Nach umfangreicher Ermittlungs- und Untersuchungsarbeit wurde klar, dass man hier auf die Spitze einer ausgedehnten Schadstofffahne im Grundwasser gestoßen war.

Ausmaß und Ausdehnung der Verunreinigung

Ausmaß und Ausdehnung der Verunreinigung ließen darauf schließen, dass große Mengen Tetrachlorethen über die Kanalisation in den Untergrund gelangt waren. Dort dehnte es sich zunächst auf einer Ton-Linse entgegen der Grundwasser-Fließrichtung aus. Im Bereich der Pfarrkirche gelangte der Schadstoff dann in eine tiefere, rund 15 Meter mächtige Grundwasser-Schicht und breitete sich dort mit der Strömung aus.

Innovatives In-situ-Verfahren

Zur Beseitigung der Kontamination testete der AAV bei den Sanierungsuntersuchungen im Sommer 2015 ein innovatives In-situ-Verfahren: Bei Feldversuchen brachte man Natriumpermanganat in das verunreinigte Grundwasser ein, das im Untergrund das LCKW in harmloses Kohlendioxid, Wasser und Chlorid umsetzten sollte. Tatsächlich ließ sich durch das starke Oxidationsmittel die LCKW-Konzentration sehr schnell reduzieren. Jedoch stieg die Schadstoffbelastung nach wenigen Monaten wieder an, da erstens eine Nachlieferung mit dem Grundwasserstrom erfolgte. Zweitens stellten sich nach der Natriumpermanganat-Injektion offenbar Lösungsgleichgewichte im Umfeld der Grundwassermessstelle neu ein, das heißt: LCKW-Vorräte werden aus schadstoffgesättigten Tonlinsen nach und nach freigesetzt.

Der Sanierungsplan

Auf Grundlage dieser Erfahrungen entstand der Sanierungsplan, der ab 2019 umgesetzt wurde: Mehr als zweieinhalb Tonnen Oxidationsmittel, das zuvor gelöst und verdünnt wurde, pumpte man an elf Grundwasser-Messstellen in drei Kampagnen in den Untergrund. Um eine möglichst optimale Wirkung in der Fläche zu erzielen, erfolgte die Beaufschlagung der Injektionsstellen wechselnd. Jede der Injektionen musste jeweils innerhalb eines Tages abgeschlossen werden, da sich innerhalb des eng bebauten Ortskerns aus Sicherheitsgründen keine Oxidationsmittel lagern ließen.

Die erste Injektionskampagne

Schon die erste Injektionskampagne führte zu einer deutlichen Reduzierung der LCKW-Konzentrationen um mehr als die Hälfte. An einzelnen Messstellen war der Schadstoff gar nicht mehr nachweisbar, so dass man dort auf weitere Injektionen zunächst verzichten konnte.

Regelmäßige Beprobungen

Mit regelmäßigen Beprobungen wird nun kontrolliert, wie sich die chemische Zusammensetzung des Grundwassers verändert. Dabei sind die Abbauprodukte der Reaktion allerdings nicht nachweisbar, da Chlorid, Kohlendioxid und Wasser im Grundwasser natürlicherweise bereits vorhanden sind. Von den Ergebnissen des Monitorings hängt ab, wo genau und in welcher Menge im Laufe des Jahres 2020 weitere Natriumpermanganat-Gaben nötig sind.

Bis zum Erfolg der Sanierung dauert es noch einige Zeit.

Denn auch wenn die ersten drei Kampagnen einen beeindruckenden Sanierungserfolg zeigen, ist dies nur ein Zwischenergebnis: In schlecht durchströmten Bereichen des Grundwasserskörpers lagern noch weitere Schadstoffvorräte, die nur sehr langsam an das Grundwasser abgegeben werden und die erst im Laufe weiterer Injektionskampagnen oxidiert werden müssen.

Standort
Ortskern von Schwalmtal-Waldniel / Kreis Viersen
Belastung des Bodens
LCKW (Leichtflüchtige Chlorierte Kohlenwasserstoffe, vor allem Tetrachlorethen)
Besondere Herausforderungen
Die LCKW haben sich großflächig unterhalb des Marktplatzes, der Wohnbebauung und der Kirche verteilt, so dass sämtliche Arbeiten auf engstem Raum und unter erhöhten Sicherheitsmaßnahmen durchgeführt werden müssen.
LCKW-Grundwasser-Verunreinigung in Schwalmtal-Waldniel