Sanierung

DATENBLATT NANOPRODUKTE 11. Dezember 2012 Langfassung Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de I 1 Einsatz von Nanoeisen bei der Sanierung von Grundwasserschäden 1 Zusammenfassung Zur Sanierung von Umweltschäden wird die Anwendbarkeit einer Reihe von Nanomaterialien untersucht und erprobt. Erste Erfahrungen bestehen mit der Anwendung von Nanoeisen zur Sanierung von Grundwasserschäden. Der Einsatz von Nanoeisen im Untergrund (in situ) ist ein innovatives Sanierungsverfahren, das sich in Deutschland in der Entwicklung befindet und bisher nur in Einzelfällen angewendet wurde, weshalb der Erfahrungsstand noch relativ gering ist. Das Verfahren wird bisher vor allem bei Grundwasserschäden mit chlorierten Kohlenwasserstoffen angewendet. Unter geeigneten Bedingungen kann es sich durch eine hohe Effektivität und eine kurze Sanierungsdauer auszeichnen. Nach jetzigem Erkenntnisstand ist das Risiko für den Boden und das Grundwasser sowie für aquatische Organismen durch das eingebrachte Nanoeisen als gering einzuschätzen. Es bestehen jedoch Defizite bei der Erfassung des Verbleibs und der Ausbreitung von Nanoeisen im Grundwasser, da mit der verfügbaren Analytik nicht sicher zwischen technisch hergestelltem Nanoeisen und natürlichem Eisen in der Umwelt differenziert werden kann. Für die Beurteilung der Nachhaltigkeit des In-situ-Verfahrens zur Grundwassersanierung existiert noch Forschungs- und Entwicklungsbedarf – sowohl hinsichtlich der Umweltverträglichkeit als auch in Bezug auf das Umweltentlastungspotenzial im Vergleich zu alternativen Verfahren. 2 Einleitung und Hintergrund Die Nanotechnik gilt als eine der Schlüsseltechniken, deren Innovationsdynamik einen wesentlichen Beitrag zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit und der Beschäftigung leisten kann. Unter Umwelt- und Gesundheitsschutzaspekten ist die Nanotechnik hochinteressant, weil sie Umweltentlastungs- und Ressourceneffizienzpotenziale erwarten lässt. Aber es besteht auch die Besorgnis, dass die Freisetzung von Nanomaterialien1 1 Nanomaterialien bestehen aus abgrenzbaren strukturellen Bestandteilen in einer Größenordnung von 1 bis 100 Nanometern (1 nm = 10-9 m) in mindestens einer Dimension [siehe auch die Empfehlung der Kommission vom 18.10.2011 zur Definition von Nanomaterialien (2011/696/EU)]. Nanopartikel sind eine Teilmenge der Nanomaterialien und weisen alle drei Dimensionen o. g. Größenordnung auf. In der Umwelt kommen sowohl natürliche als auch anthropogene Nanomaterialien vor. In der Nanotechnik werden technisch erzeugte Nanomaterialien genutzt. zu schädlichen Umwelt- und Gesundheitswirkungen führen kann. Bei der Bewertung nanotechnischer Verfahren, Anwendungen, Produkte und deren Entsorgung muss dies berücksichtigt werden. 2 Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de Das Umweltbundesamt begleitet die umweltrelevanten Entwicklungen der Nanotechnik und nimmt Einfluss auf ihre umwelt- und gesundheitsverträgliche Entwicklung, um die Innovationsdynamik in Richtung jener Techniken und Anwendungen zu lenken, die eine effiziente, aber auch umwelt- und gesundheitsverträgliche Nutzung von Ressourcen aufweisen. Das Umweltbundesamt veröffentlicht Datenblätter für ausgewählte, umweltrelevante nanotechnische Produkte, in denen verfügbare Informationen über Chancen und Risiken ihrer Anwendung dargestellt werden. Das vorliegende Hintergrundpapier stellt die aktuelle Situation zum Einsatz von Nanoeisen2 3 Beschreibung des Einsatzgebietes und Nanoeisenprodukten bei der Sanierung von Grundwasserschäden dar und bildet die Grundlage für das UBA-Datenblatt „Einsatz von Nanoeisen bei der Sanierung von Grundwasserschäden“. Derzeit wird die Anwendbarkeit einer Reihe verschiedenartiger Nanomaterialien wie Zeolithe3, Kohlenstoffnanoröhren (CNT)4, Dendrimere5, SAMMS6 Nanoeisen und Nanoeisenoxid sind für verschiedene technische Anwendungen von Interesse. Erste Berichte der Anwendung datieren aus dem Jahr 1997 (Wang, Zhang 1997). Weithin bekannt ist die medizinische Anwendung von Nanoeisenoxid zur Krebserkennung und gezielten Behandlung (Wärmetherapie). Bei der Verarbeitung von Kunststoffen kann der Zusatz von oxidischen Nanopartikeln als Erwärmungshilfe dienen und auf diese Weise die Produktivität der Kunststoffherstellung erhöhen. In Farben dienen sie der Stabilisierung und Pigmentierung. Beschichtetes oder oberflächenbehandeltes Nanoeisen , Enzyme sowie von Nanopartikeln aus verschiedenen Edelmetallen, Metallen und Metalloxiden unter anderem zur Sanierung von Umweltschäden oder zur Abwasserreinigung untersucht. 7 Erste Erfahrungen lassen erwarten, dass Umweltschäden durch die Anwendung von Nanotechniken besser, schneller und kostengünstiger saniert werden können. wird auch zur Sanierung von Grundwasserschäden und belasteten Böden angewendet. 3.1 Sanierungserfordernis Grundwasserschäden entstehen zum Beispiel durch unsachgemäßen Umgang mit umweltgefährdenden Stoffen, durch Havarien oder durch unsachgemäße Lagerung, Behandlung oder Ablagerung von Abfällen. Zur Grundwassersanierung wurde in der Vergangenheit überwiegend das so genannte Pump-and-Treat-Verfahren angewendet. Dabei wird das verunreinigte Grundwasser über speziell dafür errichtete Sanierungsbrunnen 2 Synonyme für Nanoeisen: nullwertiges Nanoeisen [nanoscale Zero-Valent Iron (nZVI), nanoskaliges nullwertiges Eisen] 3 Zeolithe sind kristalline Alumosilikate, die sich aus den Grundbausteinen SiO4-Tetraeder und AlO4-Tetraeder zusammensetzen. 4 Kohlenstoffnanoröhren (englisch: carbon nanotubes, CNT) sind molekulare Nanoröhren aus Kohlenstoff. 5 Dendrimere: chemische Verbindungen, deren Verzeigungsstruktur einem Baum ähnelt. 6 SAMMS = Self-Assembled Monolayers on Mesoporous Supports 7 als Nanoeisen werden im Weiteren Nanopartikel bezeichnet, bei denen nullwertiges Eisen als Elektronendonator für den Dekontaminationsprozess fungiert Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de 3 gefördert und in einer am Standort (on site) installierten Anlage beispielsweise mit Aktivkohle gereinigt. Wegen der oftmals langen Sanierungszeiten und den damit verbundenen hohen Betriebskosten hydraulischer Sanierungsverfahren, bei denen die Sanierungszielwerte häufig nicht erreicht werden konnten, wurden alternative, innovative Verfahren entwickelt. In Deutschland kommen diese bereits seit den 1990er Jahren direkt im Untergrund (in situ) zum Einsatz. Dazu zählen reaktive Reinigungswände (permeable reaktive Barrieren), die von kontaminiertem Grundwasser durchströmt werden und in denen z. B. metallisches granulares Eisen als umweltverträgliches, kostengünstiges Reduktionsmittel verwendet wird. Bei der In-situ-Anwendung von Nanoeisen handelt es sich um eine innovative, noch nicht etablierte Methode zur Grundwassersanierung. Dabei wird speziell behandeltes, hochreaktives Nanoeisen in die gesättigte Bodenzone injiziert, wo es mit den Schadstoffen reagiert. Unter geeigneten Randbedingungen kann die Grundwassersanierung mit Nanoeisen – insbesondere im Vergleich zum Pump-and-Treat-Verfahren – in wesentlich kürzerer Zeit eine deutlich höhere Effektivität aufweisen8 3.2 Behandelbare Schadstoffe . Partikel, bei denen nullwertiges, nanoskaliges Eisen als Elektronendonator für den Dekontaminationsprozess fungiert, werden im Weiteren zusammenfassend als Nanoeisen bezeichnet. Mit Nanoeisen lässt sich ein breites Spektrum von organischen Substanzen behandeln (Zhang 2003; Müller et al. 2006): • halogenierte Methane (Tetrachlormethan, Trichlormethan, Bromchlormethan); nicht jedoch Di- und Chlormethan; • chlorierte Ethene (Tetra- und Trichlorethen, 1,1-Dichlorethen, cis und trans 1,2- Dichlorethen, Chlorethen); • chlorierte Ethane [Hexa- und Pentachlorethan (PCE), 1,1,1,2- und 1,1,2,2- Tetrachlorethan, 1,1,2- und 1,1,1-Trichlorethan (TCE), 1,1-Dichlorethan (DCE)], nicht jedoch 1,2-Dichlorethan; • weitere polychlorierte Kohlenwasserstoffe (wie polychlorierte Biphenyle und polyhalogenierte Dibenzodioxine); • Chlorbenzene (Hexa-, Penta-, Tetra-, Tri- und Dichlorbenzen, Chlorbenzen); • einige halogenierte Herbizide und Pestizide (wie DDT, Lindan); • Pentachlorphenol; • Nitrotoluene [z. B. Trinitrotoluen (TNT)]; • Methyl-tertiär-butylether (MTBE). Aromatische Ringsysteme werden durch Reaktion mit Nanoeisen nicht abgebaut, da das Reduktionsvermögen dafür nicht ausreichend ist (Parbs, Birke 2005). Daher müssen bei der 8 Bei In-situ-Sanierungsverfahren braucht das kontaminierte Grundwasser nicht gefördert und oberirdisch behandelt zu werden; ebenso muss kein verunreinigter Boden ausgehoben und gereinigt werden. 4 Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de Behandlung chlorierter aromatischer Verbindungen die als Endprodukte entstehenden dechlorierten Aromaten gegebenenfalls in weitere Sanierungsmaßnahmen eingebunden werden (Müller et al. 2006). Anorganische Ionen und Metalle werden bei Redoxreaktionen mit Nanoeisen in die elementare oder eine unlösliche Form überführt und fallen aus: • metallische und nichtmetallische Anionen [wie Dichromat (Cr2O7)2-, Arsenat (AsO4)3-, Perchlorat (ClO4)-, Nitrat (NO3)-, Selenat (SeO4)2-, Molybdat (MoO4)2-]; • metallische Kationen (z. B. Kadmium, Kobalt, Zinn, Nickel, Blei, Kupfer). Vorwiegend wird Nanoeisen zur Sanierung von Grundwasserschäden durch leicht- und schwerflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe9 3.3 Herstellung und Eigenschaften der Produkte angewendet. Allerdings ist es in jedem Einzelfall erforderlich, die Eignung des Verfahrens nachzuweisen. Nanoeisen kann in sehr unterschiedlichen Formulierungen auftreten. Die Unterschiede ergeben sich vor allem durch den Herstellungsprozess und die Kombination mit anderen Materialien (Köber, Kopinke 2007). Beispielhaft seien genannt: • nullwertiges Nanoeisen (nZVI); • Nanopartikel mit einem Kern aus elementarem (nullwertigem) Eisen und einer Beschichtung aus Eisenoxiden (z. B. RNIPTM)10 • bimetallische Nanopartikel (BNP): mit Katalysatoren (Platin, Palladium, Gold, Nickel) beschichtete Nanopartikel (z. B. NanoFeTM); ; • mit Nanoeisen belegte Mikroaktivkohle (Carbo-Iron®); • PolyMetallixTM -Partikel, die sich als Aggregate oder Komplexe von sphärisch angeordneten Eisenclustern beschreiben lassen. Partikel, die kleiner als 100 nm sind, zeigen knotenähnliche Cluster-Ketten. Nanoeisenpartikel können auf verschiedenen Wegen hergestellt werden (Müller et al. 2006; Köber, Kopinke 2007; ALENCO 2007; Müller, Nowack 2010), so z. B. durch • mechanische Zerkleinerung von grobkörnigem Eisen oder Mikropartikeln; • chemische Reduktion von gelösten Eisensalzen (z. B. Eisenchlorid) mit Natriumborhydrid in Wasser. Die so hergestellten amorphen Partikel werden als Fe/B bezeichnet. Ihre Größe beträgt 10 bis 100 nm (Durchschnittsgröße 50 ± 15 nm), die spezifische Oberfläche beträgt dann 15 bis 50 m2/g; • Reduktion von Eisenoxid über hohe Temperaturen (350 bis 600°C) mit Wasserstoff: Es entstehen reaktive Nanoeisenpartikel (RNIPTM, Fa. TODA KOGYO) mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 70 nm und einer spezifischen Oberfläche von 30 m2/g, die als wässrige Suspension angeboten werden; 9 chlorierte Kohlenwasserstoffe sind häufig auftretende Grundwasserkontaminanten; die Stoffe sind zum Teil persistent, toxisch oder karzinogen. 10 RNIP: reactive nano scale iron particle Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de 5 • einen mehrstufigen Reaktionsprozess (ausgehend von FeSO4) mit gezielter Einstellung der Reaktionsbedingungen und einem spezifischen Aufbereitungsprozess; • Erhitzen von Eisenpentacarbonyl auf 200 bis 250°C: Es entstehen Nanoeisen (Teilchengröße etwa 5 nm) und Kohlenmonoxid. Thermisch hergestelltes, fein verteiltes nullwertiges Eisen reagiert an der Luft heftig mit Sauerstoff. Im Untergrund ist die Ausbreitung der Nanoeisenpartikel aufgrund ihrer Adsorption an die Aquifermatrix begrenzt. In der gesättigten Bodenzone beträgt die Reichweite von nicht oberflächenbehandeltem Nanoeisen wenige Millimeter bis zu mehreren Dezimetern. Ursache für eine schnelle Abnahme der Reaktivität ist die Oxidation des Nanoeisens. Darüber hinaus neigen nicht beschichtete Nanoeisenpartikel zur Agglomeration, was ihre Mobilität zusätzlich einschränkt. Um den Transport des Nanoeisens zu den Schadstoffen im Untergrund zu ermöglichen, müssen die Partikel modifiziert werden: • Zur Erreichung einer höheren Mobilität werden die Oberflächeneigenschaften des Nanoeisens durch Zusätze verändert (Schrick et al. 2004). • Die Stabilität von Nanoeisen lässt sich durch Emulgierung oder durch Komplexbildung mit natürlichen organischen Substanzen erhöhen, sodass sich diese Komplexe über längere Distanzen fortbewegen können (Gilbert et al. 2007). • Es werden wässrige Kolloidsuspensionen hergestellt, denen Stabilisatoren zugesetzt werden, um die Stabilität und Mobilität der Nanoeisenpartikel zu verbessern. Die Formulierung der Suspension und die Beimengung von Hilfsstoffen (z. B. Tensiden) verändern die Aggregations- und Transporteigenschaften und haben den größten Einfluss auf die Ausbreitung im Grundwasserleiter (De Boer et al. 2009). • Nanoeisen wird durch Einmischung in ein Öl-Tensid-Gemisch hydrophobisiert (Emulsified Zero-Valent Iron, EZVI). Dieses kann speziell zur Sanierung von Schadstoffherden, die aus nicht wässrigen Phasen (NAPL) bestehen, genutzt werden, da sich die hydrophoben Tröpfchen besser als herkömmliches Nanoeisen mit der NAPL- Phase vermischen (Quinn et al. 2005). Die Formulierung der Suspension und die Beimengung von Hilfsstoffen (z. B. Tensiden) verändert die Aggregations- und Transporteigenschaften (De Boer et al. 2009). • Eine Verbesserung der Mobilität im Untergrund lässt sich erwarten, wenn kolloidale (Mikro)Aktivkohle mit Nanoeisenpartikeln belegt wird (Carbo-Iron®, enth. 20 Gew.-% nullwertiges Nanoeisen), wodurch sich die Adsorptionseigenschaften der Aktivkohle mit der reduzierenden Wirkung von nullwertigem Eisen verbinden, denn Carbo-Iron® mischt sich gut mit NAPL-Phasen 11 Die Reaktivität des Nanoeisens lässt sich beispielsweise durch Oberflächenbehandlung oder Beschichtung (Coating) verbessern: (MacKenzie et al. 2008). Es ist sowohl zur Quellensanierung als auch – aufgrund seiner relativ hohen Mobilität – zum Aufbau von In-situ-Sorptions-Reduktions-Barrieren im kontaminierten Grundwasserleiter geeignet. 11 NAPL: non aqueous phase liquid 6 Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de • Nanoeisenpartikel werden mit Katalysatoren beschichtet (z. B. Palladium, Nickel, Platin, Silber, Kupfer), um die Reaktivität gegenüber chlorierten Schadstoffen zu erhöhen. Vermutlich unterstützt das zugesetzte, weniger reaktive Metall die Oxidation des Eisens und den Elektronentransfer oder sie katalysieren, wie im Fall von Palladium, die Chlorabspaltung und Reduktion (U.S. EPA 2008). Diese bimetallischen Nanopartikel (BNP) besitzen eine wesentlich höhere chemische Reaktivität als das reine Nanoeisen. Palladium-Eisen-BNP (99,9 % Eisen, < 0,1 % Palladium) sind kommerziell erhältlich und werden am häufigsten angewendet. BNP zeigten in Tests im Labormaßstab ein doppelt so hohes Abbauvermögen wie reine Nanoeisenpartikel (US EPA 2008). • Nanoeisenpartikel werden mit Überzügen aus Polyelektrolyten12 • Ein Nanoeisenkern wird mit kolloidaler Aktivkohle oder mit eisen- und borhaltigen Oxiden (z. B. kristallinem Magnetit) ummantel. Es entstehen reaktive Partikel mit einer Halbwertszeit von etwa 90 bis 100 Tagen bei einem Gleichgewichts-pH-Wert von 8,9 (Köber, Kopinke 2007). modifiziert (Saleh et al. 2007; Phenrat et al. 2011). Auch können sie z. B. mit Silikat oder Dextran beschichtet werden. Die beschichteten Nanopartikel haben eine negative Oberflächenladung, wodurch die Agglomeration der Partikel verzögert und damit ihre Reaktivität erhöht wird. Auch adsorbieren solche Nanoeisenpartikel besonders an den Grenzflächen zwischen den hydrophoben organischen Kontaminanten (NAPL) und dem Wasser. 3.4 Durchführung der In-situ-Grundwassersanierung 3.4.1 Rechtsrahmen und Voraussetzungen Auf internationaler Ebene ist der Prozess einer Koordination rechtlich verbindlicher Regelungen in Bezug auf die Nanotechnik noch im Aufbau. Die ISO13 OECD und die 14 Die USA zeichnen sich durch eine sehr aktive und strategische Forschungsförderung im Rahmen der National Nanotechnology Initiative aus. Die Anpassung bestehender Regulierungen und Prozesse sowie ein Regulierungsansatz der US EPA sind die aktivsten Foren, um weltweit einheitliche Prüf-, Bewertungs- und Regulierungsprozesse voranzutreiben. 15 12 Polyelektrolyte: wasserlösliche Verbindungen mit großer Kettenlänge ( von 2011, nach dem Nanomaterialien als signifikant neue Verwendungen anzusehen sind, deren Herstellung, Import und Verarbeitung den Behörden angezeigt werden müssten, werden noch kontrovers diskutiert. Bisher enthält keines der relevanten Bundesgesetze nanospezifische Vorgaben (SRU 2011). Polymere), die kationische oder anionische dissoziierbare Gruppen tragen (z. B. Olefin-Maleinsäure-Kopolymer) 13 ISO: Internationale Standardisierungs-Organisation 14 OECD: Organisation zur ökonomischen Zusammenarbeit und Entwicklung 15 US EPA: Environmental Protection Agency Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de 7 Auf EU-Ebene ist die Anwendung von Nanoeisen bislang nicht reguliert. Eisen wurde gem. der REACH-Verordnung16 von diversen Unternehmen registriert. Die von der ECHA17 In Großbritannien schlug die Royal Commission on Environmental Pollution u. a. ein verpflichtendes Melderegister für synthetische Nanomaterialien und gesetzliche Mitteilungspflichten bei Gefahrenverdacht vor (RCEP 2008). Die britische Regierung setzt hingegen auf ein freiwilliges Berichtssystem. In ihrer 2010 veröffentlichten Nanotechnologie- Strategie kündigte sie an, das Berichtssystem auf nanomaterialhaltige Produkte auszudehnen (HM Government 2010, in: SRU 2011). veröffentlichten Registrierungsinformationen enthalten keine spezifischen Angaben zu Nanoeisen. Die Genehmigung von Projekten liegt in der Verantwortung der nationalen Behörden auf lokaler oder Länderebene (ObservatoryNANO 2011). Aufgrund der unterschiedlichen gesetzlichen Anforderungen an international operierende Unternehmen setzten viele Unternehmen auf freiwillige Verhaltensregeln, die die verschiedenen rechtlichen Anforderungen zusammenführen (Hessen Nanotech 2011). Die Sanierung schädlicher Bodenveränderungen und Altlasten sowie durch schädliche Bodenveränderungen oder Altlasten verursachter Verunreinigungen von Gewässern wird in Deutschland durch das Bundes-Bodenschutzrecht geregelt (§ 4 BBodSchG18: Pflichten zur Gefahrenabwehr; Anhang 3 BBodSchV19 Eine effiziente In-situ-Sanierung ist nicht nur von den Eigenschaften der Nanoeisenpartikel, sondern auch von weiteren Kriterien abhängig, so z. B. von der am Injektionsort vorhandenen Schadstoffmenge, der Zusammensetzung und den Eigenschaften der Suspension oder den hydrogeologischen und hydrochemischen Standorteigenschaften. So ist Nanoeisen bei einem höheren pH-Wert und unter stark reduzierenden Bedingungen länger und stärker reaktiv. Nach ITVA : Anforderungen an die Sanierungsuntersuchung und den Sanierungsplan). Auf der Grundlage einer abschließenden Gefährdungsabschätzung entscheidet die zuständige Behörde, ob und wie eine Grundwasserverunreinigung zu sanieren ist. Die Sanierungsuntersuchung hat zum Ziel, das vorzugswürdige Maßnahmenkonzept abzuleiten. Dieses enthält auch Maßnahmen zur Sanierungskontrolle und, soweit erforderlich, Überwachungsmaßnahmen im Rahmen der Nachsorge. Die Sanierung erfolgt nach diesem einzelfallbezogenen Sanierungs- und Monitoringkonzept. Wenn nach Abschluss der Sanierung ein relevantes Schadstoffpotenzial (Restkontamination) im Untergrund verblieben ist, kann die Behörde Kontrollmaßnahmen anordnen. 20 16 REACH: Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals (Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung von Chemikalien). REACH-Verordnung (EG) Nr. 1907/2006: EU-Chemikalienverordnung, die am 1. Juni 2007 in Kraft getreten ist. (2010) ist das Gesamtsystem Boden – Wasser – Schadstoff zu betrachten. 17 ECHA: European Chemicals Agency 18 Gesetz zum Schutz vor schädlichen Bodenveränderungen und zur Sanierung von Altlasten vom 17. März 1998 (BGBl. I S. 502), zuletzt geändert durch Artikel 3 des Gesetzes vom 9. Dezember 2004 (BGBl. I S. 3214) 19 Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung vom 12. Juli 1999 (BGBl. I S. 1554), geändert durch Artikel 2 der Verordnung vom 23. Dezember 2004 (BGBl. I S. 3758). 20 ITVA: Ingenieurtechnischer Verband für Altlastenmanagement und Flächenrecycling e. V. 8 Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de Daher müssen für den erfolgreichen Einsatz eines In-situ-Grundwassersanierungsverfahrens verschiedene standortbezogene Voraussetzungen erfüllt und Parameter bekannt sein. Soll Nanoeisen zur Grundwassersanierung eingesetzt werden, sind das insbesondere • geologische, hydrogeologische und hydrochemische Kenndaten; • Ausdehnung und Lokalisierung der Schadstoffquellen und hoch belasteter Bereiche; • Art, Konzentration, Masse und Verteilung der Schadstoffe als Grundlage zur Ermittlung der zu ihrer Reduktion erforderlichen Masse an Nanoeisen; • Faktoren, die die Mobilität des Nanoeisens im Untergrund bestimmen, wie Zusammensetzung und Eigenschaften der Bodenmatrix, bevorzugte Fließpfade, hydraulische Eigenschaften des Aquifers (Fließgeschwindigkeit und Ionenstärke des Grundwassers); • Milieubedingungen und Grundwasserbeschaffenheit (wie pH-Wert, Redoxpotenzial, Konzentration des gelösten Sauerstoffs, Nitrat-, Nitrit-, Karbonat-, Hydrogenkarbonat- und Sulfatkonzentration). Für In-situ-Sanierungsverfahren sind nach ITVA (2010) spezifische Planungsgrundlagen zu beachten. • Eine detaillierte Erkundung des Schadensherdes mit einem kleinskaligen Raster im Meterbereich ist unbedingt erforderlich. • Laborversuche zur Ermittlung des Reduktionsmittelbedarfs, des Stoffumsatzes und der Abbauprodukte sowie zur Transportbestimmung (Reichweitenabschätzung) sind vorzunehmen. • Auf der Grundlage der gewonnenen Daten ist ein Sanierungs- und Monitoringkonzept zu erstellen, das eine Langzeitprognose des Schadstoffabbaus sowie Nachsorgemaßnahmen enthält und von der zuständigen Behörde zu akzeptieren / genehmigen ist. Die Genehmigungsvoraussetzungen und die Art der erforderlichen Genehmigungen (z. B. wasserrechtliche Erlaubnis) sind im Einzelfall mit der zuständigen Behörde abzustimmen. • Pilotinjektionen im Feld zur Bestimmung der Reichweiten und Infiltrationsparameter, des Stoffumsatzes im Feld, der Rekontaminationseffekte und der möglichen Freisetzung von Abbauprodukten oder anderen Stoffen. Weitere Feldversuche, z. B. auch Tracerversuche, sowie versuchsbegleitende Probennahmen und Analytik sind dringend angeraten. Vor einer Anwendung von Nanoeisen müssen auch die Konzentration, der Wasseranteil und der kolloidale Zustand der Suspension im Feldversuch erprobt werden. 3.4.2 Einbringung in den Untergrund Die Anwendung von Nanoeisen (elementarem Nanoeisen oder Aktivkohle-Nanoeisen-Composit- Partikeln) erfolgt in Form einer wässrigen Suspension mit Konzentrationen zwischen ca. 1 g/l und 30 g/l (Müller et al. 2006). Die Suspension wird mithilfe von Injektionspegeln über Packersysteme gezielt in den kontaminierten Bereich des Grundwasserleiters eingebracht. Ziel ist eine gleichmäßige Verteilung der Partikel im Grundwasser und eine “Vermischung“ mit dem Schadstoff (ITVA 2010). Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de 9 Abb. 1: Injektion von Nanoeisen zur Grundwassersanierung (nach Tratnyek, Johnson 2006 aus Martens et al. 2010) Wenn die Injektion mithilfe der auch zur Quellenerkundung geeigneten Direct-Push-Technik erfolgt, kann unmittelbar auf Erkundungsbefunde reagiert und auf eine große Zahl von Grundwassermessstellen zur Sanierungskontrolle verzichtet werden (Köber, Kopinke 2007). Die Abstände zwischen den Injektionsstellen richten sich u. a. nach der Korngröße der Bodenmatrix und betragen zumeist einen bis wenige Meter. Eine effektive Sanierung ist meist nur mit mehreren Injektionen erreichbar (Gavaskar et al. 2005; Lorenz et al. 2008). Die Reaktionszeit beträgt mehrere Tage bis Wochen (max. etwa ein halbes Jahr). Zum Ausbreitungsradius der Nanoeisenpartikel gibt es in der Literatur keine gesicherten Angaben (mehrere Meter bis –zig Meter). 3.4.3 Chemische Reaktionen Nanoeisen besitzt eine 10- bis 1000fach höhere Reaktivität als granulares Eisen. Die Partikeldurchmesser betragen 5 bis 100 nm (zum Vergleich: Feinporen < 200 nm, granulares Eisen 500.000 nm). Die höhere Reaktivität des Nanoeisens wird durch die große spezifische Oberfläche im Verhältnis zum Partikeldurchmesser hervorgerufen (Tabelle 1). Tab 1: Partikeldurchmesser und spezifische Oberfläche von Nano-, Mikro- und Granulareisen (Müller et al. 2006) Nanoeisen 1) Mikroeisen 1) Granulares Eisen 2) Partikeldurchmesser (nm) 10 (5 3))-100 150.000 500.000 spezifische Oberfläche (m2/g) 30 (10-50 4)) 0,1 - 1 0,04 Quellen: 1) Nurmi et al. 2005 2) Huang et al. 2003 3) Müller, Nowack 2010 4) U.S. EPA 2008 Elementares, nullwertiges Nanoeisen ist ein effektives Reduktionsmittel, das bei Reduktion des Reaktionspartners zu Fe(II) oxidiert. Es kann als Elektronendonator für Dekontaminationsprozesse (z. B. für die Dechlorierung von chlorierten Kohlenwasserstoffen) Behandeltes Grundwasser Reaktive Zone Kontaminiertes Grundwasser Grundwasserströmung Korn- gerüst Injektion von Nanoeisen 10 Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de fungieren. Im Grundwasser reagiert es mit gelöstem Sauerstoff (ggf. auch mit Sulfat und Nitrat) und Wasser unter Bildung von Eisen- (Fe2+) und Hydroxidionen (OH)- (Parbs, Birke 2005): 2 Fe0 + O2 + 2 H2O ? 2 Fe2+ + 4 (OH)- Im Einflussbereich der Injektionsstelle steigt in schwach gepufferten Systemen kurzzeitig der pH-Wert, das Redoxpotenzial nimmt deutlich ab. Der Anstieg des pH-Wertes führt zu einer Verschiebung des Karbonatgleichgewichts hin zum (CO3)2- und fördert die Fällung von Karbonaten (im Wesentlichen CaCO3 und FeCO3). Dadurch verringert sich die Grundwasserhärte unter neutralen bis basischen Bedingungen. Neben Eisenkarbonaten können Eisenoxide, Eisenhydroxide oder Eisensulfide entstehen, die gleichfalls ausfallen. Sobald Sauerstoff, Sulfat und Nitrat aufgebraucht sind, entstehen bei der Reaktion des Nanoeisens mit dem Wasser Eisenionen (Fe2+), Wasserstoff (H2) und Hydroxidionen (OH)-: Fe0 + 2 H2O ? Fe2+ + H2 + 2 (OH)- Infolge dessen bilden sich anaerobe Verhältnisse heraus, unter denen das restliche Nanoeisen mit den Schadstoffen reagieren kann: R-X + Fe0 + H2O ? R-H + Fe2+ + (OH)- + X- (X = z. B. Cl) Als Endstufe des Abbaus chlorierter Kohlenwasserstoffe bilden sich Kohlendioxid (CO2), Wasser (H2O) und lösliche Chlorsalze. Bei der Reaktion des Nanoeisens mit Metallionen bilden sich unlösliche Salze, z. B. Karbonate oder Sulfide, die ausfallen oder an neugebildete Eisen(hydr)oxide sorbieren. Chrom(VI) als Chromat (CrO4)2- wird über die Reaktion mit Nanoeisen zu Chrom(III) reduziert, das anschließend als Chromit ausfällt (ITVA 2010). Arsen(III)- und Arsen(V)-Ionen adsorbieren spontan an den bei der Korrosion des nullwertigen Eisens gebildeten Eisenoxiden /- hydroxiden und werden durch nachfolgende Korrosionsschichten eingeschlossen (Kanel et al. 2005). Die sich im Untergrund einstellenden reduzierenden Verhältnisse können anaerobe mikrobielle Abbauprozesse (reduktive Dechlorierung) fördern: Der aus der Eisen-H2O-Reduktion entstandene Wasserstoff kann LCKW21 Bei drei dokumentierten Fällen wurden in den ersten Wochen nach der Injektion der Suspension Schadstoffreduktionsraten bis über 90 % ermittelt. Die Sanierungsdauer betrug 30 bis 111 Tage (Lorenz et al. 2008). In Feldversuchen betragen realistische Abbauraten innerhalb eines Jahres zwischen 60 und 80 %. Eine Schadstoffverminderung bis zu 99 % konnte in einigen Projekten und in Batchversuchen erreicht werden (Müller, Nowack 2010). -verwertenden Mikroorganismen als Elektronendonator zur Verfügung stehen. Durch die Verringerung der Schadstoffkonzentration in den Hochlastbereichen kann sich die biologische Aktivität noch erhöhen (Alvarado et al. 2010). 3.4.4 Sanierungskontrolle und Überwachung Der Sanierungsverlauf wird an repräsentativen Grundwassermessstellen (Monitoringbrunnen) kontrolliert. Dazu wurde eine Messtechnik entwickelt, die es erlaubt, die Injektion der Nanoeisensuspensionen kontinuierlich zu überwachen und so die Eisenausbreitung zeitlich zu verfolgen (De Boer et al. 2009). 21 LCKW: leichtflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe – Derivate von Methan, Ethan und Ethen Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de 11 • Der Abbau der chlorierten Kohlenwasserstoffe wird nachgewiesen, indem Art und Menge der Abbauprodukte sowie andere Parameter überwacht werden: • Abbauparameter (wieTrichlorethylen, cis- und trans-1,2-Dichlorethylen, Vinylchlorid, Chlorid, Ethen, Methan, gelöster organisch gebundener Kohlenstoff); • Veränderungen der hydrochemischen Parameter wie Nitrat, Sulfat, Sauerstoff, Eisengesamt, Eisen(II), Mangan; • physikalische Feldparameter wie Redoxpotenzial, pH-Wert und elektrische Leitfähigkeit. Wenn nach der Grundwassersanierung eine relevante Restkontamination im Untergrund verblieben ist und es beispielsweise zu Reboundeffekten22 Bislang wurden weder eine Schadstoffmobilisierung noch eine Anreicherung chlorierter Abbauprodukte oder eine Ausbreitung in andere Umweltmedien nachgewiesen. kommen kann, sollte die Dauerhaftigkeit des Sanierungserfolgs überwacht werden. 3.5 Besonderheiten und Limitierung des Verfahrens Der Ausbreitungsradius der Nanoeisensuspension hängt insbesondere von der Konzentration des Nanoeisens, der hydraulischen Durchlässigkeit des Untergrundes (Korngrößenverteilung des Aquifers, bestehende Fließwege), der Fließgeschwindigkeit des Grundwassers, dem Injektionsdruck sowie der Injektionsrate und –dauer ab (Müller et al. 2006, De Boer et al. 2007). Die Effizienz des Verfahrens ist limitiert durch • eine unzureichende Kenntnis der Aquiferbeschaffenheit, der bevorzugten Fließwege und des Schadensherdes; • eine ungleichmäßige Verteilung des Nanoeisens im Grundwasser durch Agglomeration der Nanopartikel oder -kolloide sowie ihre starke Adsorption an die Bodenmatrix; • die Schadstoffkonzentration in der gesättigten Bodenzone; • die Reaktion des Nanoeisens auch mit Wasserinhaltsstoffen wie Nitrat, Sulfat oder Sauerstoff; • standortspezifische Nebenreaktionen (wie das Absinken des Redoxpotenzials und eine Verringerung der Grundwasserhärte unter pH-neutralen oder basischen Bedingungen). Ein unerwünschter Effekt entsteht, wenn agglomerierte Nanopartikel die Poren der Bodenmatrix verstopfen und dadurch ein Durchströmen des kontaminierten Grundwassers verhindern. 3.6 Stand der Verfahrensanwendung Eine „Auswertung internationaler Fachliteratur zu In-situ-Anwendungen in der gesättigten Zone bei der Altlastenbearbeitung“ der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Bodenschutz (LABO) (Lorenz et al. 2008) befasste sich mit Sanierungsfällen, bei denen physikalische, chemische und biologische In-situ-Verfahren zum Einsatz kamen. In 7 % der 94 ausgewerteten 22 Reboundeffekt: Wiederanstieg der Schadstoffkonzentration nach Unterbrechung oder Abschluss einer Dekontaminationsmaßnahme aufgrund von Desorptionsprozessen 12 Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de Sanierungsprojekte wurde Nanoeisen angewendet. Besonders in Nordamerika ist die Entwicklung der Nanoeisentechnologie bereits in vollem Gange (siehe Anhang, Anwendungsbeispiele): In den USA wurde bei 10 % aller Boden- und Grundwassersanierungen Nanoeisen eingesetzt, während in Europa dies nur in wenigen Fällen geschah (ObservatoryNANO 2011). In Deutschland befindet sich das Verfahren noch in der Entwicklung, weshalb der Erfahrungsstand gering ist. Eine Erhebung des Altlastenausschusses (ALA) der LABO über durchgeführte und laufende In-situ-Sanierungsmaßnahmen im gesättigten Bereich und über MNA-Konzepte23 wurde fortgeschrieben (ALA 2009). Der unveröffentlichte Bericht enthält Angaben zu 269 In-situ-Fällen (+88 % im Vgl. zur Erhebung von 2007)24 Nach einer Länderumfrage des ALA zur In-situ-Anwendung von Nanoeisen im Zusammenhang mit Altlastensanierungen (UBA 2010) gab es in fünf Bundesländern keine diesbezüglichen Erfahrungen. In einem Bundesland fand ein Laborversuch mit negativem Ergebnis statt (anstelle eines relevanten Schadstoffabbaus erfolgte ein Übergang der LCKW in die Gasphase). In einem anderen Bundesland wurden mehrere Versuche im Technikumsmaßstab durchgeführt. In einem Bundesland fand eine Testinjektion statt, ein Bundesland unternahm einen Pilotversuch zur Sanierung von Kontaminationen im Übergangsbereich von der ungesättigten zur gesättigten Bodenzone und ein Bundesland benannte eine großtechnische Anwendung, die 2006 erfolgte (siehe Anhang, Anwendungsbeispiele). . Die Fälle mit Nanoeisen (4 Fälle, +33 % im Vgl. zur Erhebung von 2007) betreffen ein aufgegebenes Vorhaben, Vorstudien zur Prüfung der Anwendbarkeit des Verfahrens, eine abgeschlossene Anwendung zur Optimierung einer Pump-and-Treat-Grundwassersanierung sowie eine weitere abgeschlossene Anwendung. 3.7 Kosten Die Kosten einer LCKW-Grundwassersanierung mit Nanoeisen hängen stark von den Randbedingungen des Einzelfalles ab (Rissing 2007): • Ausmaß und Tiefenlage des Schadensherdes; • Schadstoffmasse; • Inhomogenität und Durchlässigkeit der zu behandelnden Matrix; • Sanierungsziel; • Umfang der Auflagen für Sicherung und Überwachung; • Wassereinleitungsmöglichkeiten; • Umfang der Abwasser-/Abluftbehandlung; • Nachsorgekosten. 23 MNA: Monitored Natural Attenuation (Überwachung der natürlichen Schadstoffminderung) 24 Der Einsatz chemischer Verfahren und Verfahrenskombinationen nahm am stärksten zu (45 Fälle, + 221 %). Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de 13 Unter der Voraussetzung, dass die Eignung des Verfahrens im konkreten Fall nachgewiesen wurde, kann sich im Vergleich mit anderen Grundwassersanierungsverfahren (insbesondere mit On-Site-Verfahren) der Einsatz von Nanoeisen als deutlich kostengünstiger erweisen25 4 Umweltverhalten und Umweltwirkungen . 4.1 Verhalten in Boden und Grundwasser Im Unterschied zum geschlossenen Einsatz von Nanopartikeln, wie in technischen Filtersystemen zur Abwasserbehandlung, wird Nanoeisen zur Grundwassersanierung direkt (umweltoffen) in den Grundwasserleiter eingebracht. Aufgrund seiner schlechten Dispergierbarkeit, rascher Agglomeration/Aggregation sowie Wechselwirkungen mit der Matrix des Untergrundes wird die Beweglichkeit von unbehandeltem Nanoeisen generell als gering eingeschätzt (Phenrat et al. 2007). Zur Verbesserung der Sanierungseffektivität wurden Methoden entwickelt, die die Beweglichkeit und Stabilität der Partikel verbessern und ihre Reaktivität erhöhen (s. Abschn. 3.3).26 Das Risiko für den Boden und das Grundwasser wird als gering eingeschätzt (Lorenz et al. 2008), da das reaktive nullwertige Nanoeisen relativ schnell zu ungefährlichem Fe(II) oxidiert wird. Unter Standardumweltbedingungen oxidiert Eisen(II) im Grundwasser spontan in Eisen(III) und fällt als Eisenhydroxid (Rost) und Eisenoxid aus. Eisen kommt natürlicherweise in der Umwelt vor. Während der geogene Gesamteisengehalt in Böden in der Größenordnung von 5 bis 50 g/kg liegt (überwiegend in Form von Hydroxiden, Oxiden und Sulfiden), liegen in Lockergesteinsaquiferen die natürlichen Eisenkonzentrationen des Grundwassers zumeist zwischen 0,1 und 10 mg/l. Die Eisenkonzentration der Suspension führt nur lokal und geringfügig zu einer Erhöhung des natürlichen Eisengehaltes. Dass sich die Nanoeisenpartikel mit dem Grundwasser über ihren begrenzten Einsatzort hinaus weiter ausbreiten, wird als eher unwahrscheinlich angesehen. Ob durch den Einsatz von Nanoeisen bei der In-situ-Sanierung tatsächlich Umweltrisiken entstehen, lässt sich nur vorläufig bewerten. Derzeit gibt es noch keine validierten Verfahren zum separaten Nachweis von technisch hergestelltem Nanoeisen, weshalb sein Verhalten und der Verbleib in der Umwelt nicht sicher überwacht werden können. Auch sind Einflussparameter und Zeiträume für die biotische und abiotische Transformation des reaktiven Nanoeisens nach der Injektion noch nicht bekannt, vor allem bei oberflächenmodifiziertem Nanoeisen. 25 aktuelle Zahlenangaben sind nicht verfügbar 26 Das BMBF fördert derzeit im Rahmen seines Schwerpunktes "NanoNature: Nanotechnologien für den Umweltschutz - Nutzen und Auswirkungen" innerhalb des Rahmenprogramms "Werkstoffinnovationen für Industrie und Gesellschaft" (WING) das Verbundprojekt NAPASAN (Nanopartikel zur Grundwassersanierung) (BMBF 2011). Ziel des Projektes ist es, Herstellungsprozesse von Nanopartikeln (Eisen und Nichteisenmetallen) unter Berücksichtigung von abzureinigenden Schadstoffen und ökonomischen Gesichtspunkten weiter zu entwickeln. Unter anderem sollen Nanoeisenpartikel so modifiziert werden, dass ihr Transport in der gesättigten Bodenzone ermöglicht und ein Kontakt mit den Schadstoffen und damit deren Abbau gewährleistet wird. Des Weiteren werden eine Injektionstechnologie, Nachweismethoden für Nanopartikel im Untergrund sowie Modelle zur Prognose ihrer Ausbreitung entwickelt. 14 Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de 4.2 Ökotoxikologie Die von der European Chemicals Agency (ECHA) veröffentlichten Daten aus dem Registrierungsdossier für Eisen beziehen sich lediglich auf die Wirkungen von Eisen (ohne die Nanoform) und von Eisensalzen (Einstufung als gering toxisch). Derzeit liegt nur eine eingeschränkte Anzahl von Studien über die ökologischen Wirkungen von Nanoeisen und Nanoeisenoxid vor. Bisher wurden vor allem schädigende Effekte auf Mikroorganismen untersucht. Diese Laborexperimente wurden zumeist mit Belastungskonzentrationen in Größenordnungen von mg/l bzw. mg/kg durchgeführt und stellen somit vermutlich keine realitätsnahen Expositionsszenarien mit Nanoeisen und Nanoeisenoxid dar. So kann Nanoeisen bei Bakterien (Escherichia coli) konzentrationsabhängig zytotoxische Effekte hervorrufen, die auf oxidativen Stress und/oder eine Störung der Elektronen- bzw. Ionentransportketten zurückgeführt werden (Auffan et al. 2008). Ebenso fanden sich toxische Wirkungen von Nanoeisen auf E.coli unter anaeroben Bedingungen (Li et al. 2010). Den deutlich geringeren Effekt unter aeroben Bedingungen führen die Autoren auf eine vollständigere Oxidation des Nanoeisens zurück. Beschichtetes Nanoeisen zeigte in dieser Studie eine ebenfalls stark reduzierte Toxizität, die sich vermutlich auf die geringere Anhaftung und damit Verfügbarkeit der Partikel zurückführen lässt. Darüber hinaus wurde der Einfluss von Nanoeisen auf die Populationsdichte, Zusammensetzung oder biochemische Aktivitäten mikrobieller Gemeinschaften untersucht (Kirschling et al. 2010; Cullen et al. 2011). Hinweise auf Störungen der mikrobiellen Gemeinschaft wurden nicht gefunden. Im Biolumineszenztest mit dem marinen Bakterium Photobacterium phosphoreum führte die Exposition gegenüber Nanoeisenoxid nicht zur Hemmung der Biolumineszenz (Barrena et al. 2009). Die Exposition einer anaeroben mikrobiellen Gemeinschaft gegenüber Nanoeisenoxidpartikeln zeigte im Vergleich zu einer Kontrolle keine Abnahme der Biogasproduktion. Bei Versuchen an Embryonen und ausgewachsenen Fischen des japanischen Reiskärpfling (Oryzias latipes) führte Nanoeisen zu Störungen desjenigen Abwehrsystems, das dem Abbau von oxidativem Stress dient. An Kiemen und Darm wurden histopathologische Änderungen beobachtet (Li et al. 2009). Darüber hinaus wurde in einer weiteren Studie gezeigt, dass Nanoeisen auf die Spermien von Muscheln tödlich wirken kann. Dieser toxische Effekt erhöhte sich bei Stabilisierung des Nanoeisens durch eine Polyacryl-Beschichtung (Kadar et al. 2011). Die Wahrscheinlichkeit, dass sich Nanoeisen nach seiner Einbringung in das kontaminierte Grundwasser bis in oberirdische Gewässer ausbreitet und aquatische Organismen wie Wirbellose oder Fische in wirkungsrelevanten Konzentrationen exponiert sein könnten, wird trotz der spärlichen Datenlage als gering eingestuft. Aufgrund der kurzen Lebensdauer von Nanoeisen ist das Risiko einer Beeinflussung von Oberflächengewässern über den Grundwasserpfad und damit eine potenzielle Schädigung von dort lebenden Wasserorganismen als gering einzuschätzen. In dem sehr unwahrscheinlichen Fall einer Exposition über den Wirkungspfad Grundwasser – oberirdische Gewässer müssten auch Sedimentorganismen in die ökotoxikologische Bewertung von Nanoeisen einbezogen werden. Solange keine ökotoxikologischen Daten zur potenziellen Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de 15 Wirkung von Nanoeisen auf diese Organismen vorliegen, sollte von einer In-situ-Sanierung von belasteten Sedimenten mit Nanoeisen abgesehen werden. Die Bewertung der Relevanz ökotoxikologischer Befunde ist schwierig, da sich die in den Studien untersuchten Expositionskonzentrationen nur schwer in Relation zu den am Sanierungsort injizierten Mengen an Nanoeisen setzen lassen. Aufgrund der geringen Erfahrung mit Nanoeisen ist nicht zu prognostizieren, ob eine relevante Exposition der Organismen stattfindet. Darüber hinaus sind die eingesetzten Stabilisatoren von Bedeutung, die das Verhalten des Nanoeisens stark beeinflussen können (Baumann et al. 2010, Barrena et al. 2009). Zu Langzeiteffekten in der Umwelt bestehen bislang Wissensdefizite. Auf Grundlage der verfügbaren Studien wird die akute ökologische Gefährdung als gering eingeschätzt. Die ökotoxikologische Relevanz von Nanoeisen und Nanoeisenoxiden ist dem zu erwartenden Nutzen für die Umwelt durch die Sanierung von Grundwasserschäden gegenüberzustellen und abzuwägen. 5 Gesundheitliche Aspekte Während Aufnahme und Resorption von Eisen bekannt sind, liegen spezielle Untersuchungen zu Nanoeisen- und Nanoeisenoxidpartikeln nicht vor (SRU 2011). Der Einfluss von Partikelform und -größe auf die Toxizität von Nanoeisenoxidpartikeln ist weniger bedeutsam als die chemische Zusammensetzung der Partikel in der Hülle (z. B. Eisenoxid) und dem Kern (z. B. elementares Eisen). Die Beschichtung von Nanoeisenoxidpartikeln, z. B. mit Silikat oder Dextran, kann deren geringe akute bzw. subakute Toxizität weiter mindern. Nach einer Inhalation sowie Instillation ist das Zielorgan für Schadwirkungen vor allem die Lunge. Zudem treten systemische Effekte auf. Bemerkenswert ist, dass bereits die kurzzeitige inhalative Aufnahme von moderaten Partikelkonzentrationen zu Effekten in der Lunge führen kann. Da die Partikel im Untergrund zur Agglomeration neigen und das nullwertige Nanoeisen relativ schnell zu ungefährlichem Fe(II) oxidiert wird, ist daraus keine besondere Gefährdung abzuleiten (Tratnyek, Johnson 2006; Lorenz et al. 2008). Die wässrige Nanoeisensuspension kann aufgrund ihrer basischen Eigenschaften (pH 11) Augen und Haut reizen. Auch wegen der hohen Reaktivität von Nanoeisen sind beim Materialtransport und bei der Handhabung die jeweils aktuellen Sicherheitsdatenblätter sowie weitere besondere Sicherheitsvorschriften zu beachten. Bei ordnungsgemäßem Umgang mit der Nanoeisensuspension vor und bei ihrem Einbringen in den Grundwasserleiter, bei einer fachgerechten, dem Grundwasserschaden angemessenen Dosierung sowie aufgrund der Eigenschaften des Nanoeisens ist das Risiko einer unmittelbaren Exposition des Menschen sehr gering. Das gilt auch für den theoretisch möglichen Fall einer Ausbreitung von (technisch mobilisierten) Partikeln im Grundwasserleiter oder eines Transfers in benachbarte Aquifere. 16 Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de 6 Nutzen- und Risikobetrachtung Die von der European Chemicals Agency (ECHA) veröffentlichten Daten aus dem Registrierungsdossier für Eisen beziehen sich lediglich auf die Wirkungen von Eisen (ohne die Nanoform) und Eisensalzen (Einstufung als gering toxisch). Die NanoKommission der Bundesregierung hat in ihren Berichten (BMU 2008, 2011) Vorschläge zur Bewertung von Nanoprodukten gemacht. Auch wenn hier nicht konkret Nanoeisen angesprochen wird, werden Kriterien genannt, die zur Bewertung herangezogen werden können. Der Bericht von 2008 enthält als „Entlastungskriterien“: „gute Löslichkeit (in Wasser…), wenn dadurch die Nanoeigenschaften verloren gehen“, „schnelle Abbaubarkeit … in nicht toxische Abbauprodukte“ und „Agglomerationsverhalten: Bildung großer, stabiler Agglomerate“. Als „Besorgniskriterien“ werden genannt: „Gezielte Freisetzung (z. B. Grundwassersanierung…)“ aber auch die „Persistenz der Nanoeigenschaften“ sowie „hohe Mobilität in der Umwelt (Ferntransport), Persistenz in Wasser, Löslichkeit in Wasser“. Der Bericht von 2011 geht nicht über diesen Konkretisierungsgrad hinaus, betont aber erneut die Bedeutung der Expositionswahrscheinlichkeit für die Risikobewertung. Nanoeisen kann in der gesättigten Bodenzone sowohl zur Sanierung von Schadstoff-quellen als auch von Schadstofffahnen (in denen die Stoffe gelöst vorliegen) eingesetzt werden. Unter der Voraussetzung, dass im konkreten Schadensfall die In-situ-Anwendung von Nanoeisen zur Grundwassersanierung geeignet ist, können sich Sanierungserfolge bereits nach einigen Wochen einstellen. Im Vergleich zu herkömmlichen Sanierungsverfahren wie Pump-and-Treat oder zu anderen In-situ-Verfahren wie permeablen reaktiven Wänden dürfte sich das positiv auf die Sanierungskosten auswirken. Das gilt auch für den Fall einer Kombination mit einem etablierten Verfahren (z. B. differenziert nach Schadstoffquelle und -fahne): Eine Injektion von Nanoeisen in die Schadstoffquelle kann deren Lebensdauer reduzieren und ggf. die Sanierungsdauer verkürzen. Der ITVA (2010) betrachtet Aussichten auf eine erfolgreiche Sanierung mithilfe von Nanoeisenpartikeln momentan jedoch sehr kritisch, da bei der Injektion eine homogene Verteilung der Partikel noch nicht gewährleistet werden kann. In Zukunft ist zu prüfen, wie das Umweltentlastungspotenzial dieses In-situ- Sanierungsverfahrens im Vergleich zu anderen (in situ und on site) Verfahren zu bewerten ist. Als Kriterien sind die Einsparung von Energie und Ressourcen (z. B. geringerer Materialeinsatz), die deutlich geringeren Abfallmengen (z. B. keine verbrauchte Aktivkohle), die Emissionsminderung umweltgefährdender Stoffe sowie ggf. die geringere Beeinträchtigung weiterer Schutzgüter, betroffener Dritter und zukünftiger Nutzungen einzubeziehen. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Einsatz von Nanoeisen bei der Grundwassersanierung mit unvertretbaren negativen Auswirkungen auf die Umwelt verbunden ist, wird als gering eingeschätzt. Da aber über das langfristige Verhalten, Verbleib und Wirkung von Nanoeisen im Untergrund noch zu wenig bekannt ist, kann eine weitergehende Umweltrisikoabschätzung bislang nicht vorgenommen werden. Für eine abschließende Bewertung des Einsatzes von Nanoeisen bei der Grundwassersanierung sind daher weitere Erfahrungen sorgfältig auszuwerten. Geeignete Standortbedingungen vorausgesetzt, ist es nach Auffassung des Umweltbundesamtes vertretbar, reaktive Nanoeisenpartikel in räumlich begrenzten Einsatzorten zur Sanierung von Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de 17 Grundwasserschäden zu erproben. Eine sorgfältige Überwachung sollte die Sicherheit der Anwendung kontrollieren und dem Erkenntnisgewinn dienen. 7 Forschungs- und Entwicklungsbedarf Hinsichtlich des Umweltverhaltens von Nanoeisen und Nanoeisen enthaltenden Produkten, ihrer Auswirkungen auf die Umwelt sowie hinsichtlich der Optimierung der Produkteigenschaften und des Produkteinsatzes besteht folgender Forschungs- und Entwicklungsbedarf: • Entwicklung geeigneter Mess-, Prüf- und Analysenmethoden für Expositionsmessungen von Nanoeisen in Wasser und Boden; • Untersuchungen zum Langzeitverhalten des Nanoeisens, der Formulierungsmittel (wie Öle, Tenside) und des dotierten und beschichteten Nanoeisens im Untergrund im Hinblick auf Transport und Ausbreitung in porösen Medien und im Grundwasser sowie hinsichtlich ihrer Bindung an natürliches organisches Material und ihrer möglichen Remobilisierung; • Bestimmung und Quantifizierung der standort- und partikelspezifischen Einflussfaktoren auf das Transportverhalten der Nanopartikel; • Schaffung von Datengrundlagen für im Feldeinsatz erreichbare größere Ausbreitungsreichweiten und für länger andauernden Schadstoffabbau sowie von Prognosemodellen für die Anwendungsoptimierung; • Entwicklung von Produkten auf der Basis von Nanoeisen (z. B. Kompositmaterialien) mit optimierten und kontrollierbaren Partikeleigenschaften (wie Reaktivität, Stabilität, Mobilität, Sedimentationsverhalten, Zusammenspiel von Sorption und Reaktion); • Nachweis der langfristigen Wirksamkeit der In-situ-Sanierung; • Durchführung von Kombinationstests mit unterschiedlichen Schadstoffen zur Untersuchung der Wirksamkeit der In-situ-Sanierung mit Nanoeisen; • (Weiter-)Entwicklung von Testrichtlinien, die die Vergleichbarkeit von Untersuchungsergebnissen zur Wirkung von Nanoeisen auf Organismen und zum Verhalten von Nanoeisen in der Umwelt sicherstellt; • Entwicklung aktuell nutzbarer Bewertungsstrategien im Hinblick auf einen vorsorgenden Umweltschutz (ggf. auch Gesundheitsschutz); • Durchführung von Risiko-Nutzen-Analysen; • ökobilanzielle Betrachtungen. 8 Fazit und Votum Grundsätzlich sind neuartige Anwendungen dem Vorsorgeprinzip entsprechend intensiv in Einzelfallprüfungen zu untersuchen, bevor über ihre allgemeine Praxiseinführung entschieden wird. Nur eine umfassende Risikobewertung kann eine Besorgnis ausschließen oder wenigstens auf ein vertretbares Maß reduzieren. Für das Umweltbundesamt ist die Umweltverträglichkeit von Nanomaterialien ein wichtiger Gesichtspunkt bei der Diskussion der Chancen und Risiken dieser neuen Technologie. Dies gilt 18 Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de besonders dann, wenn Nanomaterialien, wie bei der In-situ-Grundwasser-sanierung, gezielt in die Umwelt freigesetzt werden. Zum Verhalten und zur Wirkung von Nanoeisen in der Umwelt gibt es erst wenig Erfahrung. Nach Auswertung der vorliegenden Informationen ergibt sich nach Ansicht des Umweltbundesamtes aus dem Einsatz von Nanoeisen zur Sanierung von Grundwasserschäden kein relevantes nanospezifisches Risiko. Relevante Schadwirkungen auf die belebte Umwelt sind durch den Einsatz von Nanoeisen nicht zu erwarten. Jedoch könnten Zubereitungen aus Nanoeisen gefährliche Stoffe als Mischungskomponenten enthalten. Mit Bezug auf den aktuell begrenzten Wissensstand ist dafür Sorge zu tragen, dass sich Nanoeisen über seinen räumlich begrenzten Einsatzort bei Grundwassersanierungen hinaus nicht ausbreiten kann und insbesondere nicht in andere Aquifere gelangt. Das Umweltbundesamt empfiehlt die Entwicklung spezieller Mess- und Analytikmethoden, die eine bessere Risikoabschätzung und eine Überwachung des Verfahrens ermöglichen. Der Einsatz von Nanoeisen zur Grundwassersanierung ist durch ein Monitoring zu begleiten und die Dauerhaftigkeit des Sanierungserfolges ist sicherzustellen. Darüber hinaus sollten In-situ-Sanierungsverfahren mit Nanoeisen hinsichtlich ihrer Effektivität als auch hinsichtlich ihres Umweltentlastungspotenzials mit etablierten Sanierungsverfahren verglichen werden. Dabei sind auch der verfahrensbedingte Einsatz von Energie und Rohstoffen, entstehende Abfallmengen, Emissionen umweltgefährdender Stoffe sowie mögliche Beeinträchtigungen weiterer Schutzgüter, betroffener Dritter und zukünftiger Nutzungen einzubeziehen. Das Umweltbundesamt wird die Entwicklung von Produkten, die Nanoeisen enthalten und zur Sanierung eingesetzt werden, weiter verfolgen. Der Informationsaustausch zwischen Forschern, Produktentwicklern, Sanierern und Entscheidungsträgern sollte – auch im Interesse des Umweltschutzes – kontinuierlich weitergeführt werden. Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de 19 Anhang 1 Anwendungsbeispiele Die Zahl der Forschungsprojekte, in denen der Einsatz von Nanoeisenprodukten zur Grundwassersanierung getestet wird, steigt ständig. Die Anwendbarkeit des Verfahrens wird auf Standorten mit unterschiedlichen hydrogeologischen Bedingungen untersucht. So können Aussagen über die Machbarkeit der Sanierung unter verschiedenen Bedingungen getroffen werden. In den USA wird bei 10 Prozent aller Boden- und Grundwassersanierungen Nanoeisen eingesetzt, während in Europa dies nur in wenigen Fällen geschieht (ObservatoryNANO 2011). Liste von Geländeversuchen mit Nanopartikeln in USA und Kanada: http://cluin.org/products/nanozvi Karte von Geländeversuchen in den USA und Europa (bis 2008): http://www.nanotechproject.org/inventories/remediation_map/ Praxisbeispiele in den USA • Sanierung auf einem Industriegelände in Trenton, New Jersey, USA (Elliott, Zhang 2001): 1, 7 kg bimetallischer Nanopartikel (Fe-Pd; Partikelgröße 100 bis 200 nm) wurden an zwei Tagen in einen mit TCE (400 bis 800 µg/l) kontaminierten Untergrund injiziert (1. Tag: 890 Liter einer Suspension mit 1,5 g/l, d. h. 1,34 kg Nanopartikel; 2. Tag: 450 l einer Suspension mit 0,75 g/l, d. h. 0,34 kg Nanopartikel). Innerhalb von vier Wochen wurden 1,5 bis 96,5 % des TCE abgebaut, wobei die höchste Effizenz in unmittelbarer Nähe der Injektionsstelle erzielt wurde. • Sanierung auf einem Gelände in Durham, North Carolina, USA (Zhang 2003): Hier wurden im Jahr 2002 insgesamt 6.056 l einer Suspension (1,9 g/l Nanoeisen in Trinkwasser, also 11,2 kg Nanoeisen) in einen mit flüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffen (14.000 µg/l) kontaminierten Untergrund injiziert. Wenige Tage später waren 90 % der VOC abgebaut. Sechs Wochen später war die Konzentration der Abbauprodukte PCE, TCE und DCE unter die Standard-Qualität des Grundwassers gesunken. Die Einflussradius der Injektion betrug ungefähr 6 bis 10 m. • Sanierung in Hamilton Township, New Jersey, USA (Varadhi et al. 2005): Zu Beginn der Sanierung wurden 1,6 g/l flüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe (VOC = TCE und Abbauprodukte) ermittelt. Es erfolgte eine zweimalige Injektion mit einem Nanoeisen-Wasser-Gemisch (NanoFe PlusTM, bis zu 30 g/l). Nach der zweiten Injektion wurden die VOC auf 90 % reduziert. Praxisbeispiele in Europa In der folgenden Tabelle wird ein Überblick über die Standorte in Europa gegeben, auf denen In-situ-Sanierungen mit Nanoeisen erfolgten (Müller, Nowack 2010). 20 Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de Tab. 2: Überblick über Pilottests mit Nanoeisen in Europa (Müller, Nowack, 2010) Ort Zeit Kontami- nante Menge Nano- eisen Partikel- art Injektionstechnik Medium Quelle Spolchemie, CZ 2004, 2009 Cl-Ethen 20 kg Fe(B) Infiltrationspumpe Poröser Aquifer a), b) Kurivody, CZ 2005, 2006 Cl-Ethen 50 kg Fe(B), RNIP Infiltrationspumpe geklüftetes Festgestein a), b) Piestany, CZ 2005 Cl-Ethen 20 kg Fe(B) Infiltrationspumpe Hoch- permeabler Aquifer a) Permon, CZ 2006 Cr(VI) 7 kg RNIP Infiltrationspumpe geklüftetes Festgestein a) Rozmital, CZ 2007 - 2009 PCB 150 kg RNIP, NANOFER Infiltrationspumpe geklüftetes Festgestein a) Hluk, CZ 2007, 2008 Cl-Ethen 150 kg RNIP, NANOFER Infiltrationspumpe PRB-Filter a) Uhersky Brod, CZ 2008 Cl-Ethen 50 kg NANOFER Infiltrationspumpe Poröser Aquifer a) Uzin, CZ 2009 Cl-Ethen 150 kg NANOFER Infiltrationsrohr Niedrig permeabler Aquifer a) Brownfield, SK k.A. TCE, DCE k.A. k.A. k.A. Locker-gestein e) Biella, I 2005 TCE, DCE 10 kg nZVI Infiltration über Schwerkraft Poröser Aquifer b) Thüringen, D 2006 CKW, Ni, Cr, NO3 - 120 kg nZVI Infiltrationspumpe Poröser Aquifer b) Hannover, D 2007 CKW, BTEX, MKW 1 kg k.A. Wässriger Schlamm Chemische Speicher- fabrik c) Schönebeck, D 2005 VC 70 kg RNIP Druckinfiltration Poröser Aquifer d) Asperg, D. 2006 Cl-Ethen 44 kg RNIP Sleeve Pipe geklüftetes Felsgestein d) Gaggenau, D. 2006 PCE 47 kg RNIP Sleeve Pipe Poröser Aquifer d) k.A. keine Angaben verfügbar; a) Wassertest, Tschechische Republik, b) Golder Associates, Deutschland, c) Bundesamt für Geowissenschaften und Rohstoffe, Deutschland (Houben, Kringel, 2010), d) Alenco GmbH, Deutschland, e) http://www.nanotechprojekt.org/inventories/innovation_map Umweltbundesamt I Wörlitzer Platz 1 I 06844 Dessau-Roßlau I www.umweltbundesamt.de 21 Praxisbeispiele in Deutschland • Geländeversuch zur Sanierung eines Grundwasserschadens in Hannover-Südstadt im Bereich einer LCKW-führenden Schadstofffahne, 2006 (Universität Hannover, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe) (Lenné 2006); • Pilotversuch zum Einsatz von Nanoeisenpartikeln auf dem Standort eines ehemals metallverarbeitenden Betriebs in Thüringen (parallel zur laufenden Pump-and-Treat- Maßnahme zur Sanierung einer LHKW-, Chromat- und Nickelkontamination, 2006 (Golder Associates 2007), • Full-scale Anwendung mit Nanoeisen in Bornheim-Roisdorf (Nordrhein-Westfalen) (Alenco 2007 www.fe4u.de/full_scale.html; AAV 2007): Bei dem Standort handelt es sich um eine ehemalige chemische Reinigung. Nach zehnjähriger Sanierung mittels Pump-and-Treat-Verfahrens sowie Bodenluftabsaugung waren noch immer etwa 13 mg/l PCE im Schadensherd vorhanden. Daraufhin wurden insgesamt 3.000 kg kolloidales Nanoeisen (90 g/l) der Fa. Toda Kogyo in eine Tiefe von 16 bis 21 m eingebracht. Die im Schadensherd vorhandenen Schadstoffe wurden um 90 % reduziert. 2 Quellen-und Literaturnachweis AAV (Altlastensanierungs- und Aufbereitungsverband Nordrhein-Westfalen) (2007): In-situ- Sanierung eines Grundwasserschadens mit Nano-Eisenpartikeln. Jahresbericht, 42-47. ALA (Altlastenausschuss der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Bodenschutz) (2009): Bundesweite Erhebung über durchgeführte und laufende In-situ-Sanierungsmaßnahmen im gesättigten Bereich und über MNA-Konzepte (aktualisierter unveröffentlichter Bericht, ALA November 2009). ALENCO Environmental Consult GmbH (2007): In-situ-Eisen-Sanierungstechnologie. März 2007. http://www.fe4u.de/ (Zugriff 21.07.2011); http://www.fe4u.de/frameset.html?http%3A//www.fe4u.de/produkt.html. Alvarado, J.S.; Candace R.;LaFreniere, L. (2010): Degradation of carbon tetrachloride in the presence of zero-valent iron. J. Environ. Monit., Nr. 12, 1524-1530. Amtsblatt der Europäischen Union (2011): Empfehlung der Kommission vom 18. Oktober 2011 zur Definition von Nanomaterialien (2011/696/EU), I. 27/38-40 Auffan, M.; Achouack, W.; ROSE, J.; Roncato, M.-A.; Chaneac, C.; Waite, D.T.; Masion, A.; Woicik, J.C.; Wiesner, M.R.; Bottero, J.-Y. (2008): Relation between the redox state of iron-based nanoparticles and their cytotoxicity toward Escherichia coli. Environ.Sci.Technol. 42.17, 6730-6735. Barrena, R.; Casals, E.; Colon, J.; Font, X.; Sanchez, A.; Puntes, V. (2009): Evaluation of the ecotoxicity of model nanoparticles. Chemosphere 75 (7), 850–857. Baumann, J.; Bertrand, C.; Arndt, D.; Filser, J. 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Insbesondere haben daran mitgewirkt: Petra Apel (II 1.2 –Toxikologie, Gesundheitsbezogene Umweltbeobachtung) Dr. Heidi Becker (II 1.2–Toxikologie, Gesundheitsbezogene Umweltbeobachtung) Dr. Wolfgang Dubbert (III 2.1 –Übergreifende Angelegenheiten, Chemische Industrie, Feuerungsanlagen ) Barbara Kabardin (II 2.6–Maßnahmen des Bodenschutzes) Dr. Bettina Rechenberg (III 2–Nachhaltige Produktion, Ressourcenschonung und Stoffkreisläufe) Dr. Katrin Schwirn (IV 2.2–Arzneimittel, Wasch- und ReinigungsmittelMaßnahmen) Dr. Doris Völker (IV 2.2– Arzneimittel, Wasch- und ReinigungsmittelMaßnahmen) Christine Winde (III 2.5–Kommunale Abfallwirtschaft, Gefährliche Abfälle, Anlaufstelle Basler Übereinkommen) Dessau-Roßlau, 14. November 2012

Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg Ermittlung fachtechnischer Grundlagen zur Vorbereitung der Verhältnismäßigkeitsprüfung von langlaufenden Pump-and-Treat-Maßnahmen Altlasten und Grund- wasserschadensfälle 44 L Entwicklung einer standardisierten Vorgehensweise Fortschreibung 2020 Ermittlung fachtechnischer Grundlagen zur Vorbereitung der Verhältnismäßigkeitsprüfung von langlaufenden Pump-and-Treat-Maßnahmen Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg L Entwicklung einer standardisierten Vorgehensweise Fortschreibung 2020 IMPRESSUM HERAUSGEBER BEARBEITUNG REDAKTION BEZUG ISSN ISBN STAND GESTALTUNG BILDNACHWEIS LUBW Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg Postfach 10 01 63, 76231 Karlsruhe, www.lubw.baden-wuerttemberg.de ARCADIS Germany GmbH Dr. Michael Reinhard, Sandra Rettermayer LUBW Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg Dr. Helena Salowsky, Jochen Stark, Michael Weiller Referat 22 – Boden, Altlasten LUBW Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg Referat 22 Diese Broschüre ist als Download im pdf-Format erhältlich bei der LUBW Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg, Postfach 10 01 63, 76231 Karlsruhe unter: http://www.lubw.baden-wuerttemberg.de 1437-0158 978-3-88251-405-6 März 2020 Jürgen Dürr, düsign-Grafik Titelbild: Andy Ridder Fotografie Nachdruck – auch auszugsweise – ist nur mit Zustimmung des Herausgebers mit Quellenangabe und Überlassung von Belegexemplaren gestattet. FORTSCHREIBUNG DER HANDLUNGSHILFE IMPRESSUM ZUSAMMENFASSUNG 5 1 MOTIVATION UND ANLASS 6 2 RECHTLICHER RAHMEN 6 3 ANWENDUNGSGRUNDSÄTZE DER HANDLUNGSHILFE 8 4 DAS KONZEPT 9 5 PRÜFUNG DES OPTIMIERUNGSPOTENZIALS UND ERMITTLUNG VON ALTERNATIVEN (ELEMENT A) 12 5.1 Allgemeine Vorgehensweise 12 5.2 Arbeitsschritt 1: Datenerfassung 13 5.3 Arbeitsschritt 2: Überschlägige Prüfung der Gesamtbetriebskosten 13 5.4 Arbeitsschritt 3: Prüfung der technischen Effizienz 14 5.5 Arbeitsschritt 4: Prognose der Restlaufzeit und Gesamtkosten 16 5.6 Arbeitsschritt 5: Prüfung des Sanierungsziels 16 5.7 Arbeitsschritt 6: Prüfung sonstiger Hinweise auf Ineffizienz 17 5.8 Arbeitsschritt 7: Prüfung von alternativen Techniken und Konzepten 17 6 DARSTELLUNG DER SANIERUNGSEFFIZIENZ (ELEMENT B) 18 6.1 Allgemeine Vorgehensweise 18 6.2 Datenerhebung 19 6.3 Statistische Auswertung von Daten zur Sanierungseffizienz 20 6.4 Auswertungen für Bodenluftsanierungen 24 7 PROGNOSE DER GEFÄHRDUNGSENTWICKLUNG NACH ABSCHALTEN DER ANLAGE (ELEMENT C) 25 7.1 Allgemeine Vorgehensweise 25 7.2 Arbeitsschritt 1: Konzeptionelles Standortmodell 25 7.3 Arbeitsschritt 2: Prognose der Schadstoffausbreitung nach einer möglichen Beendigung der aktiven Sanierung 28 7.4 Arbeitsschritt 3: Prüfung der zukünftigen Beeinflussung von Schutzgütern und ggfs. Prüfung von Belangen betroffener Dritter 29 7.5 Arbeitsschritt 4: Vorschlag zu Kontrollmaßnahmen 30 7.6 Arbeitsschritt 5: Kriterien für die Wiederaufnahme der aktiven Sanierung 30 8 SCHLUSSBEMERKUNG 30 ANHANG A ERLÄUTERUNGEN ZU DEN ANLAGENAUSLEGUNGEN 31 ANHANG B 35 VEREINFACHTE AUSWERTUNG ZUR ABSCHÄTZUNG VON GESAMTLAUFZEITEN UND -KOSTEN 35 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 42 LITERATURVERZEICHNIS 43 5 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW Zusammenfassung Aus ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten ist bei langlaufenden Sanierungsmaßnahmen eine regel- mäßige Überprüfung der Effizienz unter Berücksichtigung der Erkenntnisse und Erfahrungen aus dem bisherigen Sanierungsverlauf angezeigt. Die Handlungshilfe befasst sich daher mit der Überprüfung von langlaufenden Pump- and-Treat-Maßnahmen und langlaufenden Bodenluftabsaugungen zur Vorbereitung der Verhältnismäßigkeitsprü- fung durch die Behörden. Sie richtet sich vor allem an die zuständigen Behörden, aber auch an Sachverständige, Fachbüros und Sanierungs- pflichtige, die langlaufende Sanierungsmaßnahmen beurteilen müssen. Sie beschreibt die Vorgehensweise bei der Prüfung des technischen und konzeptionellen Optimierungspotenzials, gibt Unterstützung zur Einordnung der Sa- nierungseffizienz sowie Empfehlungen zur Prognose der Gefährdungsentwicklung nach dem möglichen Abschalten einer Sanierungsanlage. Die Handlungshilfe ist wie folgt aufgebaut: Die Kapitel 1, 2, 3 und 4 erläutern die Grundlagen und den Anwendungsbereich der Handlungshilfe. Das Konzept der Vorgehensweise wird beschrieben und Begriffe definiert. Kapitel 5 ist in sieben Arbeitsschritte gegliedert, die notwendig sind, um das Optimierungspotenzial einer Sanie- rungsmaßnahme zu prüfen und ggf. Alternativen zum bestehenden Verfahren aufzuzeigen. Kapitel 6 beschreibt die Datenerhebung und statistische Auswertung von erhobenen Sanierungsfällen zur Ermitt- lung von spezifischen Betriebsparametern. Da keine allgemeingültigen Grenzwerte oder Grenzbereiche zur Effizi- enzbewertung abgeleitet werden können, wird dem Nutzer der Handlungshilfe die Möglichkeit gegeben, die Wer- te seiner spezifischen Betriebsparameter anhand der Auswertungen einzuordnen. Kapitel 7 befasst sich mit der Prognose der zukünftigen Gefährdungsentwicklung für den Zeitraum nach dem Ab- schalten einer Sanierungsanlage. Im Wesentlichen wird die Prüfung der zukünftigen Beeinflussung von Schutzgü- tern und der Belange Dritter, die beim Abschalten einer Sanierungsanlage betroffen sein können, näher erläutert. Die Handlungshilfe 2012 entstand im Rahmen des EU LIFE+Projekts „MAGPlan“ (Management plan to prevent threats from point sources on the good chemical status of groundwater in urban areas), das die Landeshauptstadt Stuttgart mit der LUBW als assoziiertem Partner von 2010 bis 2014 bearbeitete. Nach sieben Jahren fand planmäßig die Fortschreibung und Aktualisierung der Handlungshilfe statt. Die grundsätzliche Vorgehensweise hat sich in der Vergangenheit bewährt und wurde beibehalten. In der aktualisierten Handlungshilfe wurden textliche Anpassungen vorgenommen und die in Kapitel 6 darge- stellten Daten zur Einschätzung der Sanierungseffizienz aktualisiert. Hierzu erfolgte eine neue Datener- hebung zu Sanierungsfällen und eine Hochrechnung älterer Daten auf das aktuelle Preisniveau. Die nun wesentlich größere Datenbasis wurde statistisch aufbereitet und neu bewertet. Im Vergleich zur Handlungs- hilfe 2012 wurden in der vorliegenden Fassung Sanierungen mit einer Laufzeit von unter fünf Jahren nicht berücksichtigt, weil diese nicht als langlaufend angesehen werden können. Darunter fallen in der Regel PFC-Sanierungen, die somit nicht in den ausgewerteten Datensätzen enthalten sind. 6 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW 1 Motivation und Anlass Die Zeitdauer der Sanierung von Grundwasserschäden durch Förderung und Behandlung des verunreinigten Grundwassers (Pump-and-Treat-Maßnahme) beträgt in der Regel viele Jahre bis Jahrzehnte. Bei vielen dieser Pump-and-Treat-Maßnahmen nimmt die Effizienz wäh- rend der Betriebszeit deutlich ab, ohne dass das Sanie- rungsziel erreicht wird. Der Schadstoffaustrag wird mit der Zeit geringer, es steigen die spezifischen Energieeinsätze und Kosten. Gleichzeitig hat in einigen Fällen durch die lange Betriebsdauer eine Reduzierung der Quellstärke stattgefunden. Aus ökonomischen und ökologischen Ge- sichtspunkten ist bei langlaufenden Sanierungsmaßnah- men eine regelmäßige Überprüfung der Effizienz unter Berücksichtigung der Erkenntnisse und Erfahrungen aus dem bisherigen Sanierungsverlauf angezeigt. Mit der Vor- lage der ersten Fassung der Handlungshilfe im Jahre 2012 kam die LUBW der Aufforderung von Vertreterinnen und Vertretern der Bodenschutz- und Altlastenbehörden des Landes nach, qualifizierte Kriterien zusammenzustel- len, die zur Überprüfung solcher langlaufender Maßnah- men geeignet sind und bei der Entscheidung helfen, ob die Maßnahme weiter optimiert werden sollte oder gege- benenfalls beendet werden kann. Weil Pump-and-Treat-Maßnahmen mit Bodenluftabsau- gungen kombiniert sein können, wurden ergänzend auch Hinweise zur Prüfung dieser aufgenommen. 2 Rechtlicher Rahmen SANIERUNG, GEFAHRENABWEHR Nach dem Bundes-Bodenschutzgesetz (BBodSchG) sind Sanierungen Maßnahmen 1. zur Beseitigung oder Verminderung der Schadstoffe (Dekontaminationsmaßnahmen) oder 2. die eine Ausbreitung der Schadstoffe langfristig verhin- dern oder vermindern, ohne die Schadstoffe zu beseiti- gen (Sicherungsmaßnahmen). Sanieren bedeutet nach § 4 Abs. 3 BBodSchG, dass dauer- haft keine Gefahren, erhebliche Nachteile oder erhebliche Belästigungen für den Einzelnen oder die Allgemeinheit entstehen. ERMESSEN Ermessen bedeutet, dass die Behörde einen Handlungs- spielraum besitzt, in dessen Rahmen sie ihre Entschei- dung im Einzelfall trifft. Die Behörden haben bei ihrer Entscheidung immer den Zweck der zur Ausübung des Ermessens ermächtigenden Vorschrift und die inhaltli- chen Grenzen dieser Entscheidung zu beachten. Zudem sind die allgemeinen Rechtsgrundsätze, wie z. B. Ange- messenheit der Mittel, Erforderlichkeit und Zumutbarkeit für den Betroffenen zu berücksichtigen. Das verwaltungsrechtliche Handeln unterscheidet zwei Ermessensformen: ? Entschließungsermessen Die Behörde hat pflichtgemäß zu entscheiden, ob sie Maßnahmen ergreift. ? Auswahlermessen Die Behörde hat zwischen mehreren in Betracht kom- menden Handlungsalternativen zu wählen, z. B. Aus- wahl des Sanierungsverfahrens oder Auswahl des Stö- rers gem. § 4 BBodSchG. 7 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW ERLÄUTERUNGEN Grundsätzliches zur Prüfung der Verhältnismäßigkeit Innerhalb der Ermessensausübung kommt der Prüfung der Verhältnismäßigkeit eine zentrale Bedeutung zu. Der Grundsatz der Verhältnismäßigkeit ist aus dem im Grundgesetz verankertem Rechtsstaatsprinzip (Bindung der staatlichen Gewalt an das Recht) hergeleitet worden und hat daher Verfassungsrang. Der Grundsatz der Ver- hältnismäßigkeit ist eine verfassungsrechtliche Schranke der Grundrechtsbegrenzung. Ein Grundrechtseingriff ist rechtlich gesehen nur verfassungsmäßig, wenn er verhält- nismäßig ist. Die Verhältnismäßigkeitsprüfung gliedert sich in drei Schritte: ? Eignung der Maßnahme Ist die Art der Maßnahme, die ausgewählte Technik überhaupt geeignet, den gewünschten Zweck bzw. angestrebten Erfolg (Ziel) zu erreichen? ? Erforderlichkeit der Maßnahme Eine Maßnahme ist erforderlich, wenn es keine an- dere, mildere, aber ebenso taugliche Maßnahme gibt, um das Ziel zu erreichen. ? Angemessenheit der Maßnahme Steht die ausgewählte Maßnahme in einem zumut- baren Verhältnis von Aufwand und angestrebtem Er- folg? Eine Maßnahme ist angemessen, wenn die Nachteile, die mit der Maßnahme einhergehen, insbesondere für den Betroffenen, nicht außer Verhältnis zu dem beab- sichtigten Erfolg stehen. Bei der Prüfung der Verhältnismäßigkeit sind im We- sentlichen folgende Aspekte zu berücksichtigen: ? Erhebung und Darstellung der Nachteile der in Frage kommenden Maßnahmen. ? Prüfung, ob es Handlungsalternativen zu der vorgese- henen Maßnahme gibt, die zur Zielerreichung eben- falls geeignet sind. ? Vergleich, ob die bevorzugte Maßnahme im Hinblick auf die Nachteile tatsächlich die am besten geeignete ist. Bei der Prüfung der Angemessenheit (Verhältnismäßig- keit im engeren Sinn) handelt es sich um keine standar- disierte Beurteilung. Vielmehr bedarf es einer werten- den Entscheidung im jeweiligen Einzelfall. Der Verhältnismäßigkeitsgrundsatz erfordert ein nach Rechtsverstoß und Schwere des behördlichen Eingriffs abgestuftes Vorgehen. Im Rahmen der Altlastenbear- beitung bedeutet dies, dass die behördlich festgelegten Maßnahmen und deren Folgen für den Pflichtigen in einem angemessenen Verhältnis zum Ausmaß der abzu- wehrenden Gefahr zu stehen haben. Im Anhang „Sanierungsuntersuchung“ der BBod SchV heißt es: „Mit Sanierungsuntersuchungen bei Altlasten sind die zur Erfüllung der Pflichten nach § Abs. 3 des BBodSchG geeigneten, erforderlichen und angemesse- nen Maßnahmen zu ermitteln. 8 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW 3 Anwendungsgrundsätze der Handlungshilfe Die Handlungshilfe bezieht sich auf Maßnahmen des nachsorgenden Bodenschutzes, die von schädlichen Bo- denveränderungen oder Altlasten verursachte Grund- wasserverunreinigungen bzw. nachteilige Veränderungen der Grundwasserbeschaffenheit betreffen. Langlaufen- de Pump-and-Treat-Maßnahmen haben in einigen Fäl- len durch den langen Betrieb zu einer Reduzierung der Quellstärke geführt. Wegen der dadurch veränderten Grundlage der Gefährdungsabschätzung ist es im Rahmen des nachsorgenden Bodenschutzes grundsätzlich zulässig, bei diesen Maßnahmen die Verhältnismäßigkeit zu prüfen. Mit dieser Handlungshilfe wird ein standardisiertes Vor- gehen zur fachtechnischen Grundlagenermittlung zur Vorbereitung der Verhältnismäßigkeitsprüfung von Pump- and-Treat-Maßnahmen und Bodenluftsanierungen vorge- stellt. Die Verhältnismäßigkeitsprüfung selbst ist immer eine Einzelfallentscheidung, die ausschließlich von der zu- ständigen Behörde durchgeführt wird. Sie ist nicht Gegen- stand der Handlungshilfe. Durch das im Folgenden beschriebene Vorgehen darf die Einzelfallbeurteilung nicht ersetzt, vielmehr sollen fach- lich fundierte und reproduzierbare Grundlagen geliefert werden, um eine fundierte, nachvollziehbare Einzelfallent- scheidung durch die zuständige Behörde zu ermöglichen. Die Entscheidung über den weiteren, eventuell geänder- ten Fortgang der Sanierung trifft die zuständige Boden- schutz- und Altlastenbehörde. Dazu gehört im Falle einer unanfechtbaren Sanierungsanordnung auch die vorgreif- liche Entscheidung darüber, ob das Verfahren, etwa nach § 51 Absatz 1 LVwVfG wegen geänderter Sachlage oder neuer Erkenntnismittel, wiederaufgegriffen werden muss oder sonst nach pflichtgemäßem Ermessen der Behörde wiederaufgegriffen werden soll oder ob im Falle eines öf- fentlich-rechtlichen Sanierungsvertrages dessen Änderung, etwa nach § 60 LVwVfG, in Betracht kommt. Die Änderung oder Beendigung einer Sanierungsmaßnah- me kommt insbesondere in Frage, wenn die Behörde im Rahmen einer Verhältnismäßigkeitsprüfung die Eignung, Erforderlichkeit und Angemessenheit der Maßnahme prüft und als nicht mehr verhältnismäßig einstuft. Sanie- rungsentscheidungen sind Einzelfallentscheidungen. Vor- bereitende standardisierte Methoden sind bisher nur in geringem Umfang verfügbar. Diese Handlungshilfe ent- hält Hinweise zu einer standardisierten, fachtechnischen Grundlagenermittlung, die der Vorbereitung einer Ver- hältnismäßigkeitsprüfung im Einzelfall dienen sollen. Als Grundlage für eine Überprüfung der Sanierungs- maßnahme ist es in der Regel erforderlich, dass der bo- denschutz- und wasserrechtliche Handlungsbedarf in den technischen Untersuchungsstufen umfänglich untersucht und bewertet wurde und eine Sanierungsuntersuchung der Sanierungsentscheidung vorausgegangen ist. Abweichungen von der systematischen Vorgehensweise sind dann möglich, wenn eine Pump-and-Treat-Maßnah- me bei Gefahr im Verzug als Sicherungsmaßnahme einge- setzt wird. Bei Pump-and-Treat-Maßnahmen, insbesondere in Was- serschutz- oder Heilquellenschutzgebieten, in denen sich Schadstoffe im Grundwasser weiter ausbreiten können und damit eine Gefahr für die Wassernutzung besteht, ist in aller Regel nicht zu prüfen „ob“ die Sanierung fortzu- führen ist, sondern „wie“ effizient die Sanierung oder Si- cherung weitergeführt werden kann. Die Prüfung der Verhältnismäßigkeit erfolgt durch die zuständige Behörde, die über die Weiterfüh- rung, Änderung oder Beendigung der Sanierungs- maßnahme entscheidet. ! Bei der Prüfung der Verhältnismäßigkeit, insbe- sondere der Angemessenheit, muss die Behörde erforderlichenfalls auch Kriterien berücksichtigen und bewerten, die nicht in dieser Handlungshilfe genannt sind. ! Diese Handlungshilfe ist kein Rechtskommentar, sondern lediglich eine Arbeitshilfe zur standardi- sierten, fachtechnischen Grundlagenermittlung zur Vorbereitung der Verhältnismäßigkeitsprüfung. ! 9 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW 4 Das Konzept Bei der Prüfung der Verhältnismäßigkeit sind die Krite- rien „Eignung“, „Erforderlichkeit“ und „Angemessenheit“ zu berücksichtigen (siehe auch Kapitel 2 „Rechtlicher Rahmen“). Es ist sinnvoll, für die laufende Maßnahme zunächst mög- liche technische bzw. konzeptionelle Optimierungsmög- lichkeiten zu überprüfen sowie anschließend einen Vari- antenvergleich im Sinne einer Sanierungsuntersuchung nach Altlasten- und Bodenschutzrecht durchzuführen. Bei dem Variantenvergleich wird die aktuelle Maßnahme mit alternativen Techniken oder Konzepten verglichen. Die Prüfung des technischen Optimierungspotentials und die Ermittlung von Alternativen werden in Kapitel 5 der Handlungshilfe beschrieben. Regelmäßig zu berücksichtigende Aspekte sind die Sanie- rungseffizienz und die zukünftige Gefährdungsentwick- lung im Falle des Abschaltens der Pump-and-Treat-Maß- nahme. Für diese beiden Elemente wird in der vorliegen- den Handlungshilfe eine Vorgehensweise zur Grundlagen- ermittlung beschrieben (Kapitel 6 und 7). A (Kapitel 5): Prüfung des technischen / konzeptionellen Optimierungspotenzials und Ermittlung von weiteren, besseren Alternativen B (Kapitel 6): Darstellung der Sanierungseffizienz C (Kapitel 7): Zukünftige Gefährdungsentwicklung für den Fall der Außerbetriebnahme der Sanierung In Abb. 1 ist in einem Ablaufschema die fachtechnische Grundlagenermittlung dargestellt, wie diese erfahrungsge- mäß ablaufen wird und ob Optimierungspotential besteht. Die Prüfung, ob es sich bei der Pump-and-Treat-Maß- nahme tatsächlich um die einzig mögliche Variante ohne bessere Alternative handelt, erfolgt meist in einem ersten Schritt getrennt und unabhängig von den beiden anderen Elementen. Zeigt sich dabei eine bessere Alternative oder ein Optimierungspotenzial, erfolgt eine Anpassung der Sanierung. Ist im Ergebnis keine Alternative vorhanden bzw. keine Optimierung möglich, folgen danach die Effi- zienzdarstellung und die Prognose der Gefährdungsent- wicklung. Auf Basis der Ergebnisse der Grundlagenermittlung, die durch den Sanierungspflichtigen zu leisten sind, prüft die zuständige Behörde und ggfs. die Bewertungskommission für Bodenschutz und Altlasten die fachliche Richtigkeit. Die Prüfung der Verhältnismäßigkeit wird ausschließlich durch die zuständige Behörde, die über die Weiterfüh- rung bzw. Beendigung der Sanierungsmaßnahme entschei- det, durchgeführt (nicht Gegenstand der Handlungshilfe). Die einzelnen Elemente A, B und C der fachtechnischen Grundlagenermittlung zur Verhältnismäßigkeitsprüfung werden nachfolgend beschrieben. Zusammenfassend gliedert sich die in dieser Handlungs- hilfe vorgestellte fachtechnische Grundlagenermittlung zur Verhältnismäßigkeitsprüfung im Wesentlichen in die drei Elemente: Weitere in der Handlungshilfe nicht genannte und zu berücksichtigende Aspekte können sich im Ein- zelfall ergeben. ! 10 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW Abb. 1: Ablaufschema der fachtechnischen Grundlagenermittlung zur Vorbereitung der Verhältnismäßigkeitsprüfung langlaufender Pump-and-Treat-Maßnahmen (im Regelfall, Ausnahmen sind möglich) Behörde Sanierungspflichtiger Fachtechnische Grundlagenermittlung zur Vorbereitung der Verhältnismäßigkeitsprüfung (Inhalt der Handlungsempfehlung) Darstellung der Sanierungseffizienz Abschätzung der Gefährdungsentwicklung nach Abschalten der Anlage Überplanung Sanierung keine besseren Alternativen / kein Optimierungspotenzial bessere Alternativen Optimierungspotenzial Grundlagen fachlich richtig Nachbesserungen erforderlich Öffentl.- rechtl. Vertrag Weiterführung Sanierung Sanierungsende und Kontrolle Sanierung verhältnismäßig Sanierung nicht verhältnismäßig Prüfung des technischen/konzeptionellen Optimierungspotenzials und Ermittlung von Alternativen Fachliche Prüfung (Behörde/ Bewertungskommission) Prüfung der Verhältnismäßigkeit (zuständige Behörde) Sanierungspflichtiger A B C 11 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW Element A: Prüfung des technischen / konzeptionellen Optimierungspotenzials und Ermittlung von Alternativen Meist haben sich bei den langlaufenden Pump-and-Treat- Maßnahmen die Schadstofffrachten reduziert und es ste- hen inzwischen andere, neuere Techniken als zu Beginn der Sanierung zur Verfügung. Im Regelfall wird deshalb in einem ersten Schritt überprüft, ob es zu der laufenden Sanierung inzwischen ein technisches Optimierungspo- tenzial bzw. bessere Alternativen zu der Sanierungstechnik oder zu dem Sanierungskonzept gibt. Die Prüfung des technischen Optimierungspotenzials er- folgt durch ? die Ermittlung der Betriebskosten ? der Abschätzung der Restlaufzeiten sowie der hieraus abgeleiteten ? Berechnung der Gesamtkosten als Kostenbarwert un- ter Berücksichtigung von ? sonstigen Hinweisen auf einen ineffektiven Betrieb Die Prüfung alternativer Techniken oder Sanierungskon- zepte sollte in Anlehnung an die in der Bundes-Boden- schutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) vorgesehe- nen Sanierungsuntersuchung durchgeführt werden. Bei der Sanierungsuntersuchung sind die zur Sanierung geeig- neten, erforderlichen und angemessenen Maßnahmen zu ermitteln und transparent darzulegen. Gibt es nach dem ersten Schritt (Element A), bei dem alle Techniken und Konzepte nach dem Stand der Technik geprüft werden sollten, keine bessere Alternative zu der laufenden Sa- nierung, erfolgt im Regelfall in weiteren Schritten (Ele- ment B) die Grundlagenermittlung zu den Aspekten „Ef- fizienz der Sanierungsmaßnahme“ und „Abschätzung der Gefährdungsentwicklung nach Abschalten der Sanierung“ (Element C). Element B: Darstellung der Sanierungseffizienz Die Darstellung der Sanierungseffizienz erfolgt auf Basis von spezifischen Betriebsparametern, insbesondere: ? Fördermenge je entfernte Schadstoffmasse [m³/kg] ? Energieaufwand je entfernte Schadstoffmasse [kWh/kg] ? Kosten je entfernte Schadstoffmasse [€/kg] Für die Bewertung dieser Größen gibt es keine allgemein- gültigen Bewertungskriterien. Auf Basis einer statistischen Auswertung von rund 150 Sanierungsmaßnahmen kann die einzelne Sanierungsmaßnahme orientierend im Ver- gleich eingeordnet werden. Element C: Prognose der Gefährdungsentwicklung nach Abschalten der Anlage Wichtiger Entscheidungspunkt bei der Bewertung einer langlaufenden Sanierungsmaßnahme ist die Betrachtung der zukünftigen Gefährdung von Schutzgütern, die bei Beendigung der Maßnahme eintreten würde. Die allgemeine Vorgehensweise gliedert sich in fünf Ar- beitsschritte: Schritt 1: Zustandsbeschreibung (konzeptionelles Stand- ortmodell) Schritt 2: Prognose der Schadstoffausbreitung nach einer möglichen Beendigung der aktiven Sanierung Schritt 3: Prüfung und Prognose der zukünftigen Beein- flussung von Schutzgütern und betroffenen Belangen Dritter, die bei Hinnahme einer Grundwasserverunreinigung in Zukunft be- troffen sind oder sein können Schritt 4: Vorschlag zu Kontrollmaßnahmen zur Prü- fung der Prognose Schritt 5: Festlegung von Kriterien für die Wiederauf- nahme der aktiven Sanierung, sofern sich die Prognose nicht bestätigt und die tatsächliche Gefährdung größer ist als die prognostizierte und diese nicht hinnehmbar ist 12 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW 5.1 Allgemeine Vorgehensweise Bei Element A erfolgt die Prüfung des Optimierungspo- tenzials und technischer Alternativen bzw. Sanierungskon- zepte. Die Vorgehensweise ist in Abb. 2 dargestellt. Die einzelnen sieben Arbeitsschritte sind in den nachfol- genden Kapiteln beschrieben: 5 Prüfung des Optimierungspotenzials und Ermittlung von Alternativen (Element A) BEGRIFFE Effektivität Die Effektivität bezeichnet die Wirkung bzw. den Wir- kungsgrad eines Verfahrens im Hinblick auf ein defi- niertes Ziel. Bei der Effek tivität spielt der zur Zielerrei- chung notwendige Aufwand keine Rolle. Effizienz Bei der Effizienz wird der zur Zielerreichung notwen- dige Aufwand berücksichtigt. Besonders effizient ist ein Verfahren, wenn der Aufwand zur Zielerreichung gering ist. ja ja ja ja ja ja ja nein ja ja ja nein nein nein nein nein nein nein nein nein ja nein Berechnung der Gesamtkosten (Kostenbarwert) weitere Bearbeitung (Elemente B und C) Anlagentechnik Sanierungsverfahren Alternativen Betriebskosten im unwirtschaftlichen Bereich? Hinweis auf technisch ineffizienten Betrieb? Prognose einer hohen Laufzeit der Sanierung? Sanierung schon optimiert? Sanierung schon optimiert? Sanierung schon optimiert? Sanierung schon optimiert? Sanierung schon optimiert? Gibt es günstigere oder schonendere Technik/Konzepte? hohe Laufzeiten auch bei geändertem Sanierungsziel? Sonstige Hin- weise auf ineffektive Sanierung? Detaillierte Überprüfung • Überplanung Sanierung/ Neuplanung Datenerfassung Abb. 2: Ablaufschema zur Prüfung des Optimierungspotenzials und technischer Alternativen bzw. Sanierungskonzepte 13 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW 5.3 Arbeitsschritt 2: Überschlägige Prüfung der Gesamtbetriebskosten In der Praxis können detaillierte Daten zu Anlagenaus- legung und Betriebskosten fehlen, z. B. wenn ein Betrei- bermodell gewählt wird, bei dem die Investitionskosten abgeschrieben werden oder wenn die Behörde Privatfälle selbst überprüfen möchte. Zur überschlägigen Prüfung, ob die Betriebskosten auf eine ungünstige Anlagenauslegung hinweisen, wurden Kennzahlen entwickelt, die mit den Betriebskosten ver- glichen werden können. Diese Kennzahlen beruhen auf einer modellhaften Anlagenauslegung und modellhaften Kalkulationsansätzen. In den als Gesamtbetriebskosten pro m³ Wasser oder Bo- denluft ausgewiesenen Kennzahlen sind folgende Leistun- gen zum Betrieb enthalten: ? Aktivkohleverbrauch ? Stromverbrauch ? Wartungskosten ? Reparaturkosten ? Ingenieurkosten für gutachterliche Begleitung ? Analysekosten für Fremd- und Eigenüberwachung Die dargestellten Kosten sind Nettokosten. Die Vergleichskennzahlen wurden für typische Anlagen- auslegungen für Pump-and-Treat-Maßnahmen berechnet. Dies sind: ? Anlagenauslegung 1: Brunnenpumpen ? Mehrschichtfilter ? Wasseraktiv- kohlefilter ? Anlagenauslegung 2: Brunnenpumpen ? Mehrschichtfilter ? Desorption und Luftaktivkohle ? Wasseraktivkohle (Nachreini- gungsstufe) und eine typische Anlagenauslegung für eine Boden- luftabsaugung: ? Anlagenauslegung 3: Wasserabscheidung ? Luftaktivkohlefilter Bei der Kalkulation wurde davon ausgegangen, dass die Eisen- und Mangankonzentrationen unter 3 mg/l lie- gen. Die Mehrschichtfilter wurden wegen der besseren Schwebstoffbeladung und die dadurch weniger häufi- gen Rückspülintervalle gewählt, was im Hinblick auf die laufenden Kosten die Grundwassersanierung günstiger macht. Es ist jedoch anzumerken, dass der Einsatz von Einschichtfiltern in der Praxis – je nach Anforderungen / Randbedingungen – durchaus auch vorkommt. Erläuterungen zu den Anlagenauslegungen sind im An- hang A enthalten. 5.2 Arbeitsschritt 1: Datenerfassung Bei langlaufenden Sanierungen gibt es eine teilweise schwer zu überschauende Menge an Informationen und Daten. Es kommt daher darauf an, ausschließlich die je- weils erforderlichen Daten zu erfassen. Für die Daten- aufbereitung gilt ähnliches. Im Idealfall sollte die gesam- te Standort- und Sanierungssituation auf wenigen Seiten beschrieben und auf einem Lageplan und in einem Quer- profil dargestellt werden. 14 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW 5.4 Arbeitsschritt 3: Prüfung der technischen Effizienz Im Folgenden wird ein Prüfansatz zur Beurteilung der technischen Effizienz der Sanierungsanlage dargestellt. Dabei liegen die Schwerpunkte auf: ? Schadstoffaustragseffizienz ? Energieeffizienz ? Betriebskosteneffizienz Schadstoffaustragseffizienz Ein Vergleich der Zeitreihen für den Schadstoffaustrag sowie die Grundwasserförderung bildet eine wichtige Grundlage zur Beurteilung der aktuellen Austragseffekti- vität der Sanierungsmaßnahme. Pump-and-Treat-Maßnahmen und Bodenluftabsaugun- gen sind häufig dadurch gekennzeichnet, dass wegen der Tailing-Effekte zu Beginn ein starker Austrag vorhanden ist, der schnell nachlässt und zum Ende hin immer mehr abflacht (siehe Abb. 3). Bei einer hinreichend großen und dichten Datenbasis über einen ausreichend langen Zeitraum kann der Kur- venverlauf und damit der Status des aktuellen Austrags- verhaltens abgeschätzt werden. Das Excel-Auswertetool zur Anlageneffektivität steht im Internetangebot der LUBW (Altlasten\Anwendungspro- gramme) zum Download bereit. Bei der Abschätzung ist die dargestellte Zeitreihe der Grundwasserförderung ein wichtiges Zusatzinstrument. So zeigt eine relativ konstante Förderrate, dass die Ver- änderungen bei der Austragsrate tatsächlich auf eine Änderung der Austragseffizienz zurückzuführen ist, wäh- rend eine stark schwankende Förderrate die Ursache für schwankende Austragsraten sein kann. Die Darstellung in Abb. 3 zeigt eine prinzipielle Kurve des häufig anzutreffenden, durch Tailing-Effekte beein- flussten Austragsverlaufes über die Zeit. Erfahrungsgemäß kann der Kurvenverlauf auch sprunghafter ausgebildet sein. In einer zweiten Auswertung kann der Schadstoffaustrag über die Zeit kumuliert dargestellt werden. Ein Anhaltspunkt für den Eintritt in eine Effizienzprüfung kann ein sehr geringer Zuwachs der kumulativen jährli- chen Austragsmenge sein. Phase BPhase A Phase C Zeit Au st ra gs m en ge Austragskurve Abb. 3: Durch Tailing-Effekte beeinflusster Austragszustand 15 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW Energieeffizienz Da erfahrungsgemäß nur in seltenen Fällen eine detail- lierte Erfassung des Energieverbrauchs über den gesamten Zeitraum des Sanierungsbetriebs erfolgt, wird eine Aus- wertung nur in wenigen Fällen möglich sein. Der zeitliche Verlauf des spezifischen Energiebedarfs zeigt den Verlauf der Effizienzänderung. Betriebskosteneffizienz Für die Auswertungen sollten mindestens die Gesamtbe- triebskosten je Betriebsjahr herangezogen werden. Die jährlichen Gesamtbetriebskosten werden gegen die jähr- liche Grundwasserförderung bzw. gegen den jährlichen Schadstoffaustrag normiert (Euro pro kg Schadstoff bzw. m³ geförderten Wassers/Bodenluft). Bei der Auswertung der Kosteneffizienz wird, ähnlich wie bei der Energiebetrachtung, der zeitliche Verlauf verglei- chend bewertet. In Abb. 4 ist ein Beispiel dargestellt. Weitere Prüfungen Bei den o. g. Prüfungen sollten auch die folgenden Aspek- te berücksichtigt werden: ? Ausfallzeiten der Anlage Ausfallzeiten führen zu deutlich schlechteren Aus- tragsraten, wodurch die Maßnahme ineffektiv arbeitet. Durch Ausblenden der Ausfallzeiten kann eine erneute Bewertung ein deutlich anderes Bild liefern. ? Art des eingesetzten Verfahrens Je nach Verfahren sind unterschiedlich hohe spezi- fische Energieaufwendungen erforderlich. Während bei einer einfachen Nassaktivkohleadsorption der Energie- aufwand im Wesentlichen nur durch die Pumpenlei- stungen maßgebend beeinflusst wird, ist der spezifische Anteil bei Strippanlagen oder z. T. Oxidationsanlagen (UV) deutlich höher. Hierbei spielen insbesondere Ne- benaggregate wie Gebläse, Heizregister, UV-Lampen oder gar Kat-Ox-Anlagen eine maßgebende Rolle. Weiterhin sind die Verbrauchsmittel (z. B. Aktivkohle, Dosierchemikalien der Reinigungsanlage usw.) auf der Kostenseite wichtig. So können z. B. hohe spezifische Betriebskosten bei gleichzeitig hohem und effizientem Schadstoffaustrag ein Indiz für ein im Einzelfall ungüns- tiges Verfahren darstellen (z. B. Kat-Ox vs. Aktivkohle). ? Standortspezifische Besonderheiten Zusätzlich zu den vorgenannten Aspekten können ört- liche Randbedingen einen erheblichen Einfluss auf das Bewertungsergebnis haben. So können z. B. bestimmte hydrochemische Verhältnisse Vorbehandlungsstufen erfordern (Entsäuerung, Enteisenung, Entmanganung, Chemikaliendosierung usw.). Da für diese Aspekte kein geeigneter einheitlicher Be- wertungsmaßstab ableitbar ist, muss deren Einfluss im Einzelnen verbal-argumentativ in die Bewertung mit einbezogen werden.Hinweis auf Optimierungsbedarf Förderregime deutliche Verschlechterung der Betriebskosteneffizienz Kosten je kg Kosten je m³ Zeit sp ez ifi sc he B et rie bs ko st en je m ³ b zw . k g Abb. 4: Vergleich der spezifischen Betriebskosten mit Bezug zum abgereinigten Grundwasser und zur ausgetragenen Schadstoffmenge (idealisierter Kurvenverlauf) Eine Zunahme der spezifischen Betriebskosten je kg ausgetragener Schadstoff gibt einen Hin- weis auf eine anhaltende Verschlechterung der Austragseffektivität und damit eine schlechtere Kosteneffizienz. ! Eine Zunahme des Energiebedarfs je kg ausgetragener Schadstoff indiziert hingegen eine anhaltende Verschlechterung der Austragseffektivi- tät und damit eine schlechtere Energieeffizienz. ! Eine Zunahme des Energiebedarfs je m³ geförderten Grundwassers bzw. Bodenluft- zeigt einen steigenden Förderaufwand an, der u. a. ein Indiz für eine fortschreitende Verschlechterung der Randbedingungen sein kann, z. B. Verblockung der Brunnen / Pegel und des Filterkieses durch Störstoffe. ! 16 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW 5.5 Arbeitsschritt 4: Prognose der Restlaufzeit und Gesamtkosten Die Prognose der Restlaufzeit und der Gesamtkosten ist ein wesentlicher Grundstein für den späteren Vergleich mit alternativen Techniken oder Sanierungskonzepten. Die Gesamtkosten berechnen sich aus der Restlaufzeit der Sanierung und den jährlichen Betriebskosten. Eingangsgrößen für die Schätzung der Gesamtkosten sind: 1. Restlaufzeit der Sanierung 2. Jährliche zukünftige Betriebskosten Abschätzung der Restlaufzeit Die Abschätzung der zukünftigen Restlaufzeit der Sanie- rung ist wissenschaftlich nicht hinreichend exakt durch- führbar. Allerdings gibt es verschiedenste Möglichkei- ten Prognosen durchzuführen. Die Begründung und die Grundlagen der Prognosen sind zu beschreiben. Im Rahmen der Handlungshilfe 2012 wurde ein Auswer- teprogramm zur Abschätzung von Restlaufzeiten und Kosten von Pump-and-Treat-Maßnahmen erstellt. Die Be- schreibung des Auswerteprogramms ist in Anhang B ent- halten. 5.6 Arbeitsschritt 5: Prüfung des Sanierungsziels Es wird vorgeschlagen, im Hinblick auf eine ökonomische und ökologisch sinnvolle Sanierung bei schon langlau- fenden Maßnahmen zu prüfen, ob das ursprünglich ver- einbarte Sanierungsziel nach heutigen Erkenntnissen und nach den Erfahrungen aus dem Projekt mit verhältnis- mäßigem Aufwand erreichbar ist. Dabei sind die in dem Leitfaden „Untersuchungsstrategie Grundwasser“ (LUBW 2008) genannten Entscheidungskriterien zur Festlegung von Sanierungszielen zu berücksichtigen (Stichworte: Im- missions-/Emissionsbetrachtung, Sonderfälle). 17 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW 5.7 Arbeitsschritt 6: Prüfung sonstiger Hinweise auf Ineffizienz Fehlende Daten Sollte sich während der Bearbeitung herausstellen, dass Daten zur Abschätzung der Restlaufzeit fehlen, müssen diese Daten nachträglich ermittelt werden. Phase vorhanden Ebenso kann bei der begründeten Annahme eines Schad- stoffpools bzw. des Vorhandenseins von Schadstoffen in Schluff-, Ton- oder organischen Schichten die Betrachtung abgebrochen werden. In diesen Fällen ist eine Dekonta- mination mit Pump-and-Treat und Bodenluftabsaugung nicht sinnvoll. In derartigen Fällen empfiehlt sich eine detaillierte Erkundung des Schadensherdes inklusive Be- trachtung von alternativen Sanierungskonzepten. Unter Umständen muss mit komplexeren Untersuchungsme- thoden und Berechnungen geprüft werden, ob in diesen Schichten vorhandene Phasen mit derzeitig verfügbaren Techniken sanierbar sind. Bei unbebauten Flächen ist ein Aushub des Schadens oftmals effizienter. Regelmäßige Sanierungsaudits Es wird vorgeschlagen, regelmäßig Sanierungsaudits durch - zuführen, bei denen u. a. geprüft wird, ob konzeptionelle Umstellungen oder Ergänzungen des Sanierungsbetriebs sinnvoll sind. Häufig kann ? die Errichtung neuer Grundwassersanierungsbrunnen bzw. Absaugstellen für die Bodenluft an geeigneteren Stellen, als auch ? die Anpassung des Förder- bzw. Entnahmeregimes hilfreich sein. Im planerischen Ergebnis einer solchen Prü- fung ist die Maßnahme erneut hinsichtlich der möglichen Austragseffektivität, der Energie- und Kosteneffizienz so- wie der zu erwartenden Gesamtlaufzeit zu bewerten, be- vor weitere Optimierungen oder Umstellungen erfolgen. 5.8 Arbeitsschritt 7: Prüfung von alternativen Techniken und Konzepten Die Prüfung von alternativen Techniken und Konzep- ten sollte sich an die Vorgehensweise der in der Bundes- Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodschV) be- schriebenen Sanierungsuntersuchung anlehnen. Die Durchführung von regelmäßigen Sanie- rungsaudits bei größeren Sanierungsmaßnahmen ist aus wirtschaftlichen und fachlichen Gründen sinnvoll. ! 18 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW 6.1 Allgemeine Vorgehensweise Die Effizienz von Grundwasser- bzw. Bodenluftsanierun- gen kann mit Hilfe der spezifischen Betriebsparameter ? Spezifische Grundwasser- bzw. Bodenluftförderung [m³/kg Schadstoff] ? Spezifischer Energieverbrauch [kWh/kg Schadstoff] ? Spezifische Kosten [€/kg Schadstoff] beurteilt werden. Die Sanierungsprojekte unterscheiden sich z. T. deutlich hinsichtlich der (hydrogeologischen) Standortverhältnisse und angewandten technischen Sanierungsverfahren, wes- halb jeder Sanierungsfall als Einzelfall behandelt werden muss. Ziel der Darstellung der Effizienz ist nicht die Ausarbei- tung von Grenzwerten oder Grenzbereichen im Sinne von „harten Werten“. Vielmehr soll dem Nutzer der Hand- lungshilfe eine Möglichkeit gegeben werden, die Werte seiner spezifischen Betriebsparameter anhand der hier durchgeführten Auswertungen vergleichend einzuordnen. Daher dienen die statistischen Auswertungen lediglich als Orientierungshilfe. Bei den Datenerhebungen zeigte sich, dass in vielen Fäl- len die Daten, insbesondere Kosten aus der Anfangsphase der Sanierungen, nicht mehr vollständig rekonstruierbar oder auffindbar waren. Deshalb wurden die Werte des 6 Darstellung der Sanierungseffizienz (Element B) letzten/aktuellen Betriebsjahres ausgewertet und für die Ermittlung der spezifischen Kosten herangezogen. Zu den Betriebskosten zählen alle Kosten, die durch den Betrieb der Sanierungsanlage entstehen. Darunter fallen Kosten für Energie (Strom), Verbrauchsmittel (Aktivkohle, Sons- tiges), Wartung, Reparatur, Anlagenertüchtigung, Pro- benahme und Analyse (in Anlage und Zu- und Ablauf). Nicht berücksichtigt wurden Gutachterkosten, Kosten für ein Grundwassermonitoring, und Investitionskosten für die Sanierungsanlage. Die in den nachfolgenden Auswertungsgrafiken darge- stellten Summenkurven stellen die Bandbreite der be- trachteten spezifischen Kenngrößen dar. Dabei ist zu be- achten, dass die ausgewerteten Daten einem Mikrozensus entsprechen und lediglich von einer groben Repräsentati- vität auszugehen ist. Unter Berücksichtigung dieser Einschränkungen können die ausgewerteten Daten zur Beurteilung der Effizienz einer laufenden Sanierungsmaßnahme orientierend he- rangezogen werden. Die Position der zu beurteilenden Sanierungsmaßnahme in der Summenkurve der betrach- teten spezifischen Kenngröße ermöglicht eine qualitative Bewertung: Entsprechend der Lage im Diagramm ist eine qualitative Zuordnung in Kategorien wie z. B. „durch- schnittlich“, „vergleichsweise effizient“, „vergleichsweise ineffizient“ möglich. Die Angabe von definierten Bereichen ist mangels ge- eigneter Herleitungsmöglichkeiten nicht gerechtfertigt. Solche eindeutig definierten Kategorien würden darüber hinaus die Ermessensspielräume der Behörden zu stark einschränken. Die qualitative Bewertung der spezifischen Kenngrößen stellt sicher, dass bei der Gesamtbeurteilung des zur Entscheidung anstehenden Sanierungsfalls die Ef- fizienzbewertung neben anderen wichtigen Elementen eine angemessene Berücksichtigung finden kann. Allgemeingültige Grenzwerte oder Grenzbereiche zur Effizienzbewertung können nicht abgeleitet werden, weil sie fachlich nicht begründbar sind. Darüber hinaus würden starre Grenzen den einzelfallspezifischen Ermessensspielraum unzulässigerweise einschränken. ! 19 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW 6.2 Datenerhebung Die Datenbasis zur Ermittlung der Effizienzparameter bil- den Datensätze von Landesämtern, Kommunen und der Industrie. Als nicht langlaufend können Sanierungen mit einer Lauf- zeit von weniger als fünf Jahren angesehen werden. Die- se wurden bei der Auswertung im Vergleich zu der ersten Handlungshilfe nicht berücksichtigt. Darunter fallen in der Regel auch PFC-Fälle, die somit in den ausgewerteten Datensätzen nicht enthalten sind. Grundwassersanierung In Summe wurden Daten von 145 Sanierungsfällen be- rücksichtigt. 89 dieser Fälle wurden im Rahmen der Handlungshilfe 2012 und 56 Fälle im Rahmen der Fort- schreibung 2019 erhoben. Die Kosten der Altdaten wur- den entsprechend der Preissteigerung auf das Preisniveau von 2019 hochgerechnet. Von den 145 ausgewerteten Sanierungsfällen stammen rund ein Viertel aus Baden-Württemberg. Die übrigen Fälle stammen aus anderen Bundesländern. Bodenluftsanierung Bei den 18 erfassten Datensätzen zur Bodenluftsanierung handelt es sich ausschließlich um LCKW-Schäden. Diese setzen sich aus 12 Fällen der Handlungshilfe 2012 und aus 4 Fällen der Fortschreibung 2019 zusammen. Die Kosten der Datensätze aus 2012 wurden entsprechend der Preis- steigerung auf das Preisniveau von 2019 hochgerechnet. DATEN DER ERHOBENEN GRUNDWASSER-FÄLLE Vorkommen der Schadstoffgruppen (zirka): CKW: bei 69% der Fälle Mischfälle bei 21% der Fälle Andere bei 3% der Fälle PAK: bei 3% der Fälle SM: bei 2% der Fälle BTEX: bei 1% der Fälle MKW: bei 1% der Fälle Mischfälle: LCKW und Co-Kontaminanten 38% der Fälle Kombination aus MKW, BTEX und PAK 41% der Fälle Sonstige Kombinationen 21% der Fälle Sanierungsdauer 5 bis 10 Jahre: 38% der Fälle 10 bis 15 Jahre: 26% der Fälle 15 bis 20 Jahre 23% der Fälle 20 bis 25 Jahre 11% der Fälle über 25 Jahre 2% der Fälle Reinigungsverfahren Strippanlagen, Abluft über Aktivkohle, Katalytische und UV-Oxidation, Nassaktivkohle, Ionenaustauscher, Biologische Reinigungsstufe, Fällung/Flockung 20 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW 6.3 Statistische Auswertung von Daten zur Sanierungseffizienz Es wurden folgende spezifische Betriebsparameter ausge- wertet: ? m³ Grundwasserförderung / kg Schadstoff ? kWh Energieverbrauch / kg Schadstoff ? € Netto-Kosten / kg Schadstoff Auf eine getrennte Darstellung der Fälle mit verschiede- nen Schadstoffgruppen konnte verzichtet werden, da sich eine gleichmäßige Verteilung aller Komponenten über die gesamte Bandbreite der Summenkurve ergab. Auch die Sanierungen in den unterschiedlichen Aquifertypen (Po- ren-, Kluft- und Karstaquifer) zeigten keine signifikanten Unterschiede in der statistischen Verteilung. Die Auswertung erfolgte auf Basis der Schadstoffentfrach- tung und der jeweiligen Betriebsparameter des jeweils letzten oder aktuellen Betriebsjahres. Die nachfolgende Auswertung stellt eine rein statistische Beschreibung der Grundgesamtheit dar. Die Nennung der Verteilungsparameter (Median und Quantile) dient ausschließlich zur Charakterisierung der Verteilung und Streuung. BEGRIFFE Summenkurve Bei der Summenkurve werden die Einzelwerte nach ih- rer Häufigkeit in aufsteigender Richtung nacheinander dargestellt (aufsummiert). Wählt man einen Wert aus, kann man mit der Summenkurve ablesen, wieviel der übrigen Werte hinsichtlich ihrer relativen Häufigkeit prozentual darunter oder darüber liegen. Median Der Median (auch Zentralwert genannt) ist ein spe- zieller Lageparameter von Verteilungen und teilt die Grundgesamtheit der Verteilung in zwei gleich große Hälften. Im Rahmen dieser Handlungshilfe wird der Median genutzt, um die Mittellage der statistischen Verteilung der ermittelten Betriebsparameter aus den ausgewerteten Sanierungsfalldaten zu charakterisieren. Quantile Quantile sind ein statistisches Lagemaß für Verteilun- gen, dabei erfolgt die Aufteilung der Grundgesamtheit in einem definierten prozentualen Maß. Der Median stellt hierbei als 50 % - Quantil eine Sonderform dar. Im Rahmen dieser Handlungshilfe werden die Quanti- le genutzt, um die Lage und Streuung der statistischen Verteilung der ermittelten Betriebsparameter aus den ausgewerteten Sanierungsfalldaten zu charakterisieren. 21 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW Grundwasserförderung [m³] / Schadstoff [kg] Von den 145 erfassten Fällen zu Pump-and-Treat-Maß- nahmen konnte die Größe der spezifischen Grundwasser- förderung für 139 Sanierungsfälle ermittelt werden. Für die Auswertung wurden die ermittelten Werte als Summenkurve mit logarithmischer Skalierung aufgetragen. Die entsprechende Grafik ist in der folgenden Abb. 5 dar- gestellt. Die ermittelte Verteilung der spezifischen Grund- wasserförderung zeigt, dass bei 50 % der Grundwassersa- nierungen durch Pump-and-Treat-Maßnahmen die Werte im Bereich zwischen ca. 250 und 5.000 m³/kg (25 % - bzw. 75 % - Quantil) liegen. Der Median der Verteilung liegt bei rund 1.000 m³/kg. Abb. 5: Verteilung der spezifischen Fördermengen im letzten /aktuellen Betriebsjahr [m³/kg] der ausgewerteten Sanierungsfälle Median25% Quantil 75% Quantil 0 1 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 10 Mio. Spezifische Fördermenge im letzten/aktuellen Betriebsjahr [m³/kg] CKW PAK MKW BTEX SM Misch Andere 139 Vergleichsdatensätze für die spezifische Fördermenge effizient ineffizientvergleichsweise A n za h l d er S an ie ru n gs fä lle [ % ] 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 22 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW Energieverbrauch [kWh] / Schadstoff [kg] Von den 145 erfassten Fällen zu Pump-and-Treat-Maßnah- men konnte der spezifische Energieverbrauch des letzten Betriebsjahres für 80 Sanierungsfälle ermittelt werden. Wie im vorhergehenden Abschnitt wurde auch für den spezifischen Energieverbrauch eine Summenkurve mit logarithmischer Skalierung erstellt. Die entsprechende Grafik ist in der folgenden Abb. 6 dargestellt. Bei 50 % der Grundwassersanierungen durch Pump-and-Treat-Maß- nahmen liegt der Energieverbrauch im Bereich zwischen ca. 200 und 2.600 kWh/kg (25 % - bzw. 75 % - Quantil), der Median der Verteilung bei rund 850 kWh/kg. Abb. 6: Verteilung des spezifischen Energieverbrauchs im letzten /aktuellen Betriebsjahr [kWh/kg] der ausgewerteten Sanierungsfälle Median25% Quantil 75% Quantil 0 1 10 100 1.000 10.000 100.000 1 Mio. Spezifischer Energieverbrauch im letzten/aktuellen Betriebsjahr [kWh/kg] CKW PAK MKW BTEX SM Misch Andere 80 Vergleichsdatensätze für den spezifischen Energieverbrauch effizient ineffizientvergleichsweise A n za h l d er S an ie ru n gs fä lle [ % ] 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 23 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW Kosten [€] / Schadstoff [kg] Von den 145 erfassten Fällen zu Pump-and-Treat-Maß- nahmen konnten die spezifischen Kosten des letzten Betriebsjahres für 129 Sanierungsfälle ermittelt werden. Vergleichbar zu den beiden vorhergehenden Abschnitten wurde für die spezifischen Kosten eine Summenkurve mit logarithmischer Skalierung erstellt. Die entsprechende Grafik ist in der folgenden Abb. 7 dargestellt. Die ermit- telte Verteilung der spezifischen Kosten zeigt, dass bei 50 % der Grundwassersanierungen durch Pump-and-Treat- Maßnahmen die Kosten zwischen 500 und 5.800 € (net- to) /kg liegen (25 % - bzw. 75 % - Quantil). Der Median der Verteilung liegt bei rund 2.200 € (netto) /kg. Abb. 7: Verteilung der spezifischen Sanierungskosten im letzten /aktuellen Betriebsjahr [€(netto)/kg] der ausgewerteten Sanierungsfälle Median25% Quantil 75% Quantil 1 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 10 Mio. Spezifische Sanierungskosten im letzten/aktuellen Betriebsjahr [€(netto)/kg] CKW PAK BTEX SM Misch Andere 129 Vergleichsdatensätze für die spezifische Sanierungskosten effizient ineffizientvergleichsweise A n za h l d er S an ie ru n gs fä lle [ % ] 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 24 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW 6.4 Auswertungen für Bodenluftsanierungen Es wurden insgesamt 18 Datensätze von Bodenluftabsau- gungen mit anschließender Reinigung der Bodenluft über Aktivkohle ausgewertet. Der Umfang der angegebenen spezifischen Betriebsparameter ist deutlich geringer als bei den Grundwassersanierungen. Eine dem vorhergehen- den Abschnitt für Grundwasser vergleichbare Auswertung ist mit großer Unsicherheit behaftet, da die Datensatz- anzahl zu gering ist. Es werden – im Gegensatz zur Aus- wertung der Grundwassersanierungen – nachfolgend die spezifischen Betriebsparameter über den gesamten Sanie- rungszeitraum dargestellt. Die spezifischen Sanierungskosten lagen bei 50% der aus- gewiesenen Fällen von Bodenluftsanierungen zirka zwi- schen 70 und 600 € (netto) pro Kilogramm (25%- bzw. 75%-Quantil; bei 13 Sanierungsfällen). Der Median der Verteilung liegt bei rund 200 € (netto) pro Kilogramm. Der Energiebedarf lag bei 50% der ausgewerteten Fällen von Bodenluftsanierungen zwischen zirka 160 und 700 kWh/kg (25%- bzw. 75%-Quantil bei 18 Sanierungsfällen). Der Median der Verteilung liegt bei rund 450 kWh/kg. 25 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW 7.1 Allgemeine Vorgehensweise Die Prognose der zukünftigen Gefährdungsentwicklung für den Zeitraum nach dem Abschalten der Sanierungsan- lage beinhaltet im Wesentlichen die Prüfung der zukünf- tigen Beeinflussung von Schutzgütern und der Belange Dritter (z. B. Wasserentnahmen), die in Zukunft betroffen sein könnten. Die allgemeine Vorgehensweise gliedert sich in fünf Ar- beitsschritte: Arbeitsschritt 1: Zustandsbeschreibung (konzeptionelles Standortmodell) Arbeitsschritt 2: Prognose der Schadstoffausbreitung nach einer möglichen Beendigung der aktiven Sanierung (räumliche und zeitli- che Entwicklung) Arbeitsschritt 3: Prüfung der zukünftigen Beeinflussung von Schutzgütern und Belangen Dritter (z. B. Wasserentnahmen), die bei Hinnahme einer Grundwasserverunreinigung in Zukunft betroffen sein könnten Arbeitsschritt 4: Vorschlag zu Kontrollmaßnahmen Arbeitsschritt 5: Kriterien für die Wiederaufnahme der aktiven Sanierung Die einzelnen, oben genannten Arbeitsschritte werden in den nachfolgenden Kapiteln näher erläutert. 7.2 Arbeitsschritt 1: Konzeptionelles Standortmodell Für die Zustandsbeschreibung in Arbeitsschritt 1 wird ein konzeptionelles Standortmodell erarbeitet. Im Idealfall sollte die gesamte Standort- und Sanierungs- situation auf wenigen Seiten und vor allem in Lageplänen und in Profilen dargestellt werden. In einem ersten Arbeitsschritt werden die wesentlichen Daten für das konzeptionelle Standortmodell zusammen- getragen. Die wesentlichen Bausteine sind in Abb. 8 dar- gestellt und werden im Nachfolgenden erläutert. Je nach Einzelfall ist nicht zwingend für alle Bausteine eine Bear- beitung notwendig. Im Allgemeinen sollte die Komplexität des konzeptionel- len Standortmodells so gewählt werden, dass belastbare Prognosen zu der Schadstoffausbreitung und zu Auswir- kungen auf die Schutzgüter möglich sind. 7 Prognose der Gefährdungsentwicklung nach Abschalten der Anlage (Element C) BEGRIFFE Konzeptionelles Standortmodell Das konzeptionelle Standortmodell beschreibt die Schadstoffausbreitung vom Schadensherd bis zu den betroffenen Schutzgütern. Es gliedert sich in die Teile: ? Hydrogeologisches Arbeitsmodell ? Arbeitsmodell zur Schadstoffausbreitung. Eine ausführliche Beschreibung findet sich im Leitfa- den „Untersuchungsstrategie Grundwasser“ (LUBW 2008). Das grundsätzliche Modellverständnis muss dabei nicht notwendigerweise quantitativ in einem numerischen Modell dargestellt werden. Eine Zusammenfassung der wesentlichen Komponenten und Größen in tabellari- scher oder graphischer Form kann – je nach Fragestel- lung und Standortsituation – ausreichen. Das konzeptionelle Standortmodell soll im Wesent- lichen als Grundlage für die Beantwortung der Frage dienen: Wie werden der Standort und seine Umgebung auf eine Beendigung der aktiven Sanierung reagieren? 26 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW Geologie Die Erstellung von geologischen Schnitten unter Einbe- ziehung sämtlicher Aufschlüsse des Standortes ist unver- zichtbar. In der Regel sind mindestens zwei geologische Schnitte, in Richtung der Grundwasserfließrichtung und orthogonal, notwendig. Bei der Erarbeitung der Schnit- te sind sämtliche vorliegende Daten in die Auswertung einzubeziehen, z. B. bohrlochgeophysikalische Unter- suchun gen, CPT- / EC-Sondierungen (Cone Penetration Test / Electrical Conductivity), hydraulische Kenngrößen, Messwerte und geophysikalische Untersuchungen. Folgende Inhalte sollten beschrieben werden: ? Regionale und lokale Geologie und Strukturgeologie ? Lagerung, Mächtigkeit und Eigenschaften der Gesteine ? Schichtung, tektonische Störungen ? Einstufung in Sediment-, Metamorph- und Erup tiv- gesteine sowie Verwitterungsgrad, Klüfte / Schicht- fugen, Heterogenitäten, Sorptionskapazitäten (Anteile des organischen Kohlenstoffs (foc) und Kationenaustauschkapazität (KAK)) Hydrogeologie Die hydrogeologische Situation ist zunächst überregional zu beschreiben. Danach ist eine detaillierte Modellvor- stellung für den Standort zu erarbeiten. Vorhandene hy- drogeologische Kartierungen sind in die Bearbeitung mit- einzubeziehen. Prinzipiell ist zwischen den hydraulischen Bedingungen während der aktiven Sanierungsmaßnahme und den sich einstellenden, natürlichen hydraulischen Bedingungen nach Beendigung der Sanierungsmaßnahme zu unterscheiden. Ggfs. kann es sinnvoll sein, beide Fälle darzustellen. Die wesentlichen Daten sollen in die geolo- gischen Schnitte eingearbeitet werden. Folgende Sachverhalte sollten beschrieben werden: ? Regionale Hydrogeologie. Angaben zu regionaler Was- serbilanz und Grundwasserströmung (vertikal / hori- zontal), insbesondere zu Quellen und Senken (z. B. Grundwasserinfiltrationen und Vorfluter, Grundwas- serentnahmen) ? Hydrostratigraphie (Grundwasserleiter, Grundwasser- geringleiter, Aquitarde, schwebende Grundwasserlei- ter). Angaben zu Mächtigkeiten und physikalischen Ei- genschaften (hydraulische Leitfähigkeiten, primäre und effektive Porositäten), Heterogenitäten ? Zusammenstellung aller vorhandenen Grundwasserauf- schlüsse am Standort und der weiteren Umgebung ? Grundwasserfließverhältnisse: Grundwasserstände, Grund wasserfließrichtungen, Volumenströme, hori- zontale und vertikale hydraulische Gradienten, Grund- wasserfließgeschwindigkeiten unter den Bedingungen der aktiven Sanierung sowie unter natürlichen Bedin- gungen nach einer möglichen Beendigung der Sanie- rungsmaßnahme ? Hydrochemische Verhältnisse: Hintergrundkonzentra- tionen, Redoxzonen anzeigende Parameter, natürliche Mineralisation HYDROGEOLOGIE Regionale Hydrogeologie HYDROGEOLOGISCHES MODELL MODELL SCHADSTOFFAUSBREITUNG KONZEPTIONELLES STANDORTMODELL Hydrostratigraphie Grundwasserstände/vorhandene Grundwasseraufschlüsse Grundwasser- Neubildung Kennwerte/ Volumen-Ströme Grundwasser- Fließrichtungen Hydrochemische Verhältnisse GEOLOGIE Regionale Geologie Geologie des Standortes Art, Mächtigkeit und Zustand Festgestein Art, Mächtigkeit und Zustand Lockergestein Störungszonen SCHADSTOFF- QUELLE(N) Art der relevanten Schadstoffe Räumliche Lage der Quellbereiche Zustand der Schadstoffe (Phase) Abschätzung Schadstoffmengen Grundwasserbelastung in der Quelle Abstand Sanierungsbrunnen zur Quelle SCHADSTOFF- FAHNE Lage und Abgrenzung der Schadstofffahne Konzentrationsentwicklungen Zusammenhang zw. Quelle, Schadstofffahne u. Schutzgüter Schadstoffentfernung durch Brunnen Natural Attenuation Prozesse sofern vorhanden SCHADSTOFF- TRANSPORT Emission Boden-Bodenluft Emission Boden-Grundwasser Emission Grundwasser-Bodenluft Transport im Grundwasser Schadstoffaustrag aus Quelle Zustrombelastungen Abb. 8: Konzeptionelles Standortmodell mit den Bausteinen Geologie, Hydrogeologie, Schadstoffquellen, -fahne und -transport 27 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW Schadstoffquelle Ziel der Zustandsbeschreibung des Schadensherds ist es, das Nachlieferungspotenzial zum gegenwärtigen Zeit- punkt abzuschätzen und eine hinreichende Datengrund- lage für eine langfristige Prognose der Auswirkungen im Abstrom zu schaffen. Dazu ist/sind zunächst die Schadstoffquelle(n) in ihrer räumlichen Lage und Charakteristik zu beschreiben. Eine wesentliche Komponente ist die Überprüfung der Anwe- senheit von freier oder residualer Phase als Einflussgröße auf den Sanierungsverlauf und die Schadstoffausbreitung unter Nicht-Sanierungsbedingungen. Sofern keine kon- kreten (Mess-)Daten vorliegen, sind z. B. auf Grundlage der gemessenen, im Grundwasser gelösten Schadstoff- anteile Abschätzungen zu treffen. Die Beschreibung der Schadstofffahne umfasst gleichzeitig die Darstellung der physiko-chemischen und biologischen Eigenschaften der Schadstoffe (Potenzial zur Verflüchtigung, Sorption, bio- logischer Abbau). Die Abschätzung der eingetragenen Schadstoffmenge, unter Berücksichtigung der Schadstoff- reduzierung während der aktiven Sanierung erfolgte be- reits während der Effizienzüberprüfung und wird hier le- diglich der Vollständigkeit halber aufgeführt. Die wesentlichen Informationen sollten wiederum in Schnitten sowie ergänzend in Lageplänen dargestellt wer- den. Folgende Inhalte sollten beschrieben werden: ? Räumliche Lage des Schadensherdes (horizontale und vertikale Ausdehnung in gesättigter und /oder ungesät- tigter Zone) ? Eigenschaften der relevanten Schadstoffe (organisch, anorganisch, physiko-chemische und biologische Ab- baubarkeit) ? Zustand der Schadstoffe (freie Phase, residuale Phase) ? Abnahme der Schadstoffmenge und –konzentrationen im Schadensherd ? Grundwasserbelastung im Schadensherd (zu Beginn der Sanierung und aktuell), falls dieser im gesättigten Bodenbereich liegt ? Abstand zwischen Sanierungsbrunnen und Schadens- herd Schadstofffahne (sofern noch vorhanden) Sofern noch vorhanden und bekannt, soll die aktuelle Ge- stalt der Schadstofffahne aus dem Zeitraum vor und wäh- rend der Sanierung in die Lageplandarstellungen sowie in die Schnittdarstellungen eingearbeitet werden. Histo- rische Daten können ggfs. einen Hinweis über die Aus- breitungsrichtung und den Rückhalt der Schadstoffe nach Beendigung der Sanierung geben. Aktive Messungen sind nicht vorgesehen. Folgende Inhalte sollten, sofern vorhanden und bekannt, beschrieben werden: ? Lage und Abgrenzung der vorhandenen Schadstoff- fahnen (Plausibilisierung mit der vorherrschenden Richtung des hydraulischen Gradienten und der ermit- telten Grundwasserfließgeschwindigkeit / Zeitpunkt des Schadstoffeintrages) ? Konzentrationsentwicklungen in allen Grundwasser- aufschlüssen. Entwicklung von Schadstofffrachten ent- lang von Ebenen. ? Zusammenhang zwischen Schadensherd, Schadstoff- fahne und Schutzgütern ? Schadstoffaustrag im Brunnen / Pegel (Konzentration in Abhängigkeit der Förderraten / Frachten) ? Natural Attenuation Prozesse im Grundwasser (Vor- handensein von Metaboliten, Ausbildung von Redox- zonen) Schadstofftransport Basierend auf den vorherigen Daten sollen die Mechanis- men für den Schadstofftransport beschrieben werden. Zu berücksichtigen sind die Transferpfade: ? Boden – (Sickerwasser) – Grundwasser – Transport im Grundwasser ? Boden – Bodenluft – (Raumluft) ? Grundwasser – Bodenluft – (Raumluft) 28 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW 7.3 Arbeitsschritt 2: Prognose der Schadstoffausbreitung nach einer möglichen Beendigung der aktiven Sanierung Folgende Methoden stehen zur Abschätzung der Schad- stoffausbreitung im Grundwasser zur Verfügung: ? Auswertung der Konzentrationsreihen von Daten, die vor der Aufnahme der aktiven Sanierung gemessen wurden, z. B. zur Ermittlung der Retardierung ? Analogieschlüsse von bekannten stationären MNA- Schadstofffahnen (Schadstoffgruppen für die kurze Fah- nenlängen und geringe Quellstärken typisch sind sowie Standorte, bei denen Schutzgüter im Grundwasserab- strom nicht gefährdet werden können), vgl. LfU (1997) ? Berechnungen mittels analytischer Modelle (nur für einfache und/oder eindeutige Standortverhältnisse) ? Berechnungen mittels numerischer Modelle, die kom- plexe Strömungs-, Transport- und Reaktionsprozesse darstellen können Die Abschätzungen können immer nur mit einer ent- sprechenden Unsicherheit / Wahrscheinlichkeit angegeben werden, die durch den Gutachter im Einzelfall zu benen- nen ist. Diese Unsicherheiten sind im Rahmen der fachli- chen Prüfung durch die Behörde / Bewertungskommission für Bodenschutz und Altlasten zu berücksichtigen. Bei der Prognose der Schadstoffausbreitung nach Beendi- gung der Sanierung sind mindestens folgende Fälle und Randbedingungen zu betrachten: 1. Grundwasserfließweg (bzw. mögliche Migrationsbahn) bis zum nächsten Vorfluter, in den das verunreinigte Grundwasser infiltriert. Grundwasserströmungen in andere (oberhalb oder unterhalb gelegene) Grund- wasserleiter sind zu berücksichtigen. Der Fließweg ist mit einer Fließbahn (Migrationsbahn) und mit einem Schwankungsbereich der natürlichen Fließrichtungs- schwankungen anzugeben. Sofern diese unbekannt sind, ist eine Schwankungsbreite von +/- 30° anzuset- zen. 2. Darstellung der räumlichen Schadstoffausbreitung im Grundwasser in einem ‚sicheren‘ und einem ‚wahr- scheinlichen‘ Szenario. In Abhängigkeit von den Schad stoffeigenschaften können folgende Kategorien angesetzt werden: 2.1. Geringe Retardation und geringer /kein Abbau (z. B. Schwermetalle) 2.2. Mit Retardation und geringem Abbau (z. B. hochmolekulare PAK) 2.3. Mit Retardation und nachweislichem Abbau (z. B. MKW) 3. Darstellung der Lage der Schadstofffahnenspitze in den ersten zehn Jahren in Jahresschritten, danach zehn- jährlich. Weiterhin sind mindestens folgende Abschätzungen durchzuführen: 1. Bei mehrstöckigen Grundwasserleitern: Darstellung und Beschreibung des Grundwasserleiters im Hangen- den und Liegenden des belasteten Grundwasserleiters. Angabe der relativen Druckverhältnisse zueinander entlang des Fließweges bis zum Vorfluter. 2. Grundsätzlich: Darstellung und Beschreibung des Grundwasserleiters unterhalb des belasteten Grund- wasserleiters (sofern vorhanden). Angabe der relativen Druckverhältnisse zueinander entlang des Fließweges bis zum Vorfluter. 3. Durchflussraten (m³ Wasser / m² Querschnittsfläche) und Abstandsgeschwindigkeiten von dem betroffenen Grundwasserleiter und von dem jeweils darüber und darunter liegenden Grundwasserleiter. 4. Schadstofffrachten und Konzentrationen unter Be- rücksichtigung der natürlichen Fließrichtungsschwan- kungen im betroffenen Grundwasserleiter. Sofern es wegen unterschiedlicher Druckverhältnisse Hinweise darauf gibt, Abschätzung von Schadstoffübergängen zwischen einzelnen Grundwasserleitern (Angaben von Schadstofffrachten und resultierenden Konzentrationen). 5. Berücksichtigung von Hintergrundbelastungen (geo- gen, anthropogen) und/oder weiteren Schadensfällen im Prognosegebiet. Berechnung der Gesamtfracht und Vergleich mit der Hintergrundbelastung. 29 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW 7.4 Arbeitsschritt 3: Prüfung der zukünftigen Beeinflussung von Schutzgütern und ggfs. Prüfung von Belangen betroffener Dritter In Arbeitsschritt 3 werden alle schutzwürdigen Nutzun- gen, die im prognostizierten Abstrom über einen Wir- kungspfad den Schadstoffen exponiert sind, bestimmt und kartiert. In Bezug auf zukünftig beeinflusste Schutzgüter können folgende Wirkungspfade relevant sein: ? Grundwasser – Bodenluft – Innenraumluft – Mensch ? Grundwasser – Bodenluft – Pflanze ? Grundwasser – Grundwassernutzung (Trinkwasser für Mensch und Vieh, Bewässerung) ? Grundwasser – Oberflächengewässer (stehende Gewässer, Vorfluter) Belange Dritter umfassen hierbei: ? z. B. Eigentumsrechte, gegenwärtige oder geplante Nutzungsrechte sowie -gebiete (z. B. Wasserrechte, Er- schließungsgebiete) ? Einschränkungen privater oder gewerblicher Nut- zungen von Grundwasser (z. B. Brauchwasser, Wärme- oder Kältegewinnung durch Brunnenanlagen, Nutzung von Wasser zur Feldbewässerung, Gartenbrunnen) ? Einschränkungen gewerblicher Nutzung von Oberflä- chengewässern (z. B. Fischteiche, Badeseen) ? Trinkwassergewinnung ? Einschränkungen bei bestehenden Siedlungsgebieten (Bebauungsplan) ? Wohngebiete: Einschränkungen der Möglichkeit zur Nutzung von Geothermie (vorwiegend Erdwärmesonden, unter- geordnet Brunnenanlagen) ? Gewerbe- / Industriegebiete: Einschränkungen der Möglichkeit zur Nutzung von Geothermie (bei Produktions- und Warenhäusern vorwiegend Brunnenanlagen und Energiepfähle zur Klimatisierung, untergeordnet Erdwärmeson- den) ? Nachteile bei der Vermarktung zukünftiger Siedlungs- gebiete (Flächennutzungsplan) ? Wohngebiete: Wertminderung durch wegfallende Optionen zur Nutzung von Geothermie ? Gewerbe- / Industriegebiete: Wertminderung bzw. mögliches K.o.-Kriterium für spezielle Branchen, z. B. bei Wegfall von Grund- wassernutzungen zur regenerativen Klimatisierung Die oben genannten Auflistungen sind nicht abschlie- ßend. Entsprechend den genannten, möglichen Belangen Drit- ter sind mindestens folgende Informationsquellen auszu- werten: ? Regionalpläne/Flächennutzungspläne/Bebauungspläne (Baubehörde) ? geplante Flächenuntersuchungen (Baubehörde) ? Wasserrechtliche Erlaubnisse und Genehmigungen (Wasserbehörde) ? Wasserschutzgebiete (Heilquellen = Schutzgebiet) (Wasser behörde) Auf der Basis der prognostizierten Schadstoffausbreitung bis zum Vorfluter steht der mögliche, räumliche Einfluss- bereich der Schadstoffe auf Schutzgüter / Belange Dritter fest. Der Einflussbereich wird mit den vorhandenen oder zukünftigen Nutzungen oder Interessen Dritter abgegli- chen. 30 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW 7.5 Arbeitsschritt 4: Vorschlag zu Kontrollmaßnahmen Für den Fall, dass die zuständige Behörde die Sanierung als nicht verhältnismäßig bewertet, sind die prognostizier- ten Auswirkungen in Bezug auf die Schutzgüter/Belange Dritter zu überwachen. Der Umfang und die Häufigkeit der Kontrollmaßnahmen sollten die Aussagesicherheit der Prognose widerspiegeln: Je unsicherer die Prognose, desto intensiver muss über- wacht werden. Ziel der Kontrollmaßnahmen ist es, die Prognose anhand von im Feld erhobenen Daten zu bestä- tigen. Zur Durchführung der Kontrolle wird es im Regel- fall erforderlich sein, das bestehende Grundwassermess- stellennetz zu erweitern. Eine höhere Aufschlussdichte im unmittelbaren Abstrom ermöglicht einen zeitnahen Ab- gleich der Prognose mit den realen Bedingungen. Gleich- zeitig empfiehlt es sich mit einer höheren Überwachungs- frequenz zu beginnen und diese in Abhängigkeit der Er- gebnisse anzupassen. 8 Schlussbemerkung Nach Überprüfung der fachtechnischen Grundlagener- mittlung der Elemente A, B und C (siehe Abb. 1) durch den Sanierungspflichtigen und Vorlage der Ergebnisse bei 7.6 Arbeitsschritt 5: Kriterien für die Wiederaufnahme der aktiven Sanierung Für den Fall, dass die Kontrollmaßnahmen die Prognosen nicht bestätigen, sind Kriterien für die Wiederaufnahme der aktiven Sanierung festzulegen. Vorschläge hierzu wer- den vom Sanierungspflichtigen bzw. von dessen Gutachter zusammen mit der Prognose erarbeitet und von den zu- ständigen Behörden festgelegt. Als Kriterien für die Wiederaufnahme der aktiven Sanie- rung dienen in der Regel Konzentrationen in Messpunk- ten, die in Abhängigkeit von der Lage und Sensitivität der Schutzgüter festzulegen sind. der Behörde, obliegt es der zuständigen Behörde, die Ver- hältnismäßigkeit der Maßnahme zu prüfen und den weite- ren Handlungsbedarf zu formulieren. ANHANG A ERLÄUTERUNGEN ZU DEN ANLAGAUSLEGUNGEN 31 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW ANHANG A Erläuterungen zu den Anlagenauslegungen In den Abbildungen A2, A4 und A6 sind die Kennzahlen für die drei Anlagenauslegungen dargestellt. Hinsichtlich der angegebenen Kennzahlen ist dabei die Spannbreite in der Kalkulation von etwa 15 % zu berücksichtigen. Die Spannbreite ist in den Grafiken dargestellt. Die Vergleichskennzahlen verhalten sich in Abhängigkeit der Eingangskonzentrationen und Fördermengen nicht linear. Dies hängt damit zusammen, dass die Kosten für Wartungen, Reparaturen, die ingenieurtechnische Beglei- tung sowie die Analytik im Wesentlichen von der Schad- stoffbelastung entkoppelt sind. Darüber hinaus sind bei größeren Fördermengen und größeren Schadstoffgehalten hinsichtlich der Energieeffizienz der Aggregate sowie der Ausnutzung der Beladungskapazität günstigere Bedin- gungen gegeben, wodurch die spezifischen Kosten je m³ sinken. Für einen überschlägigen Vergleich wird dennoch vorgeschlagen, zwischen den Kennzahlen linear zu inter- polieren und die Zahlen in der Zukunft mit einer jährli- chen Preissteigerungsrate von cirka 2 % anzuheben. Unter Berücksichtigung einer Spannbreite in der Kalku- lation von etwa 15 % gibt es Anhaltspunkte dafür, dass die Anlagentechnik nicht optimal ausgelegt ist oder nicht effizient arbeitet, wenn die angegebenen Vergleichskenn- zahlen diese Spannbreite überschreiten. In diesem Fall sind Überprüfungen der Wirtschaftlichkeit erforderlich. Grundsätzlich sind standortspezifische Besonderheiten zu berücksichtigen (z. B. kostenintensive Chemikaliendo- sierung), die auch mögliche Abweichungen von den Ver- gleichszahlen plausibel erklären können. ANHANG A ERLÄUTERUNGEN ZU DEN ANLAGAUSLEGUNGEN 32 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW Erläuterungen zu Anlagenauslegung 1 Pump-and-Treat: Brunnenpumpen ? Mehrschichtfilter ? Wasseraktiv- kohlefilter Die direkte Wasseraktivkohlefiltration kommt meist dann zum Einsatz, wenn die abzureinigenden Stoffe hinreichend gut in der wässrigen Phase an der Aktivkohle adsorbieren (Ausnutzung der Beladungskapazität) oder eine Überfüh- rung in die Gasphase, bedingt durch die Stoffeigenschaf- ten, nicht möglich bzw. nicht wirtschaftlich ist. Die Anla- genauslegung 1 wird meist bei geringeren Fördermengen gewählt. Auch kann der Wasserchemismus (z. B. Kalkge- halt) im Einzelfall die Anwendung der Desorption (Anla- genauslegung 2) unpraktikabel werden lassen. Vergleichskennzahlen zu Gesamtbetriebskosten pro m³ Wasser für Anlagenauslegung "Mehrschichtfilter ? Wasseraktivkohlefilter" Konzentration LCKW Fördermenge 5 m³/h 25 m³/h 100 m³/h 100 µg/l 1,36 € 0,41 € 0,32 € 250 µg/l 1,37 € 0,42 € 0,33 € 1.000 µg/l 1,49 € 0,54 € 0,44 € 5.000 µg/l 2,26 € 1,31 € 1,21 € Spannbreite der Kalkulation 15% Alle Kosten ohne Mehrwertsteuer (Stand 2019) Abb. A 1 : Verfahrensfließbild zu Vergleichskennzahlen für Anlagenauslegung "Mehrschichtfilter ? Wasseraktivkohlefilter" LEGENDE Rückspülung, Wasser Rückspülung, Luft DruckerhöhungspumpeDEH DEH 3 Rohwasser- vorlage Rückspülwasser- auffangbehälter Klarphasen- pumpe Rückspülpumpe Ablauf Zulauf Reinwasser- becken Rückspülverdichter Wasseraktiv- kohlefilter 1 Wasseraktiv- kohlefilter 2 Mehrschicht- Filter DEH 1 DEH 4 50 100 K os te n je m ³ 1.000 10.000 Schadstoffbelastung [µg/l] 0,00 € 0,20 € 0,40 € 0,60 € 0,80 € 1,00 € 1,20 € 1,40 € 1,60 € 1,80 € 2,00 € 2,20 € 5 m³/h 25 m³/h 100 m³/h 2,40 € Abb. A 2 : Vergleichskennzahlen zu Gesamtbetriebskosten pro m³ Wasser für Anlagenauslegung "Mehrschichtfilter ? Wasseraktivkohlefilter" (Stand 2019) ANHANG A ERLÄUTERUNGEN ZU DEN ANLAGAUSLEGUNGEN 33 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW Erläuterungen zu Anlagenauslegung 2 Pump-and-Treat: Brunnenpumpen ? Mehrschichtfilter ? Desorption und Luftaktivkohle Die Desorption wird hingegen meist bei flüchtigen Sub- stanzen eingesetzt, da diese Stoffe, bedingt durch ihre Flüchtigkeit, leicht in die Gasphase überführt werden können und Luftaktivkohle im Vergleich zur Wasseraktiv- kohle eine deutlich höhere Beladungskapazität hat. Es gibt hinsichtlich der Schadstoffbelastung sowie dem Fördervolumenstrom keine allgemeingültigen Einsatzgren- zen, vielmehr ist standortspezifisch eine Einzelfallprüfung erforderlich. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf dem Ver- gleich der erreichbaren Aktivkohlebeladung für die Luft und die Wasserphase sowie der zusätzlichen technischen Aufwendungen für den Prozessschritt der Desorption. Bei der Kalkulation für die Bodenluftabsaugung wurde ab einer Bodenluftkonzentration von 1.000 mg /m³ und grö- ßer eine Technik mit Explosionsschutz angesetzt. Abb. A 3 : Verfahrensfließbild zu Vergleichskennzahlen für Anlagenauslegung "Mehrschichtfilter?Desorption? Luftaktivkohle" LEGENDE Rückspülung, Wasser Rückspülung, Luft Strippluft Druckerhöhungs- pumpeDEH Strippturm 1 Wasserab- scheider Strippluft- ventilator Luftaktiv- kohlefilter 1 Luftaktiv- kohlefilter 2 Lufterhitzer Reinluft Strippturm 2 DEH 2 DEH 3 Rohwasser- vorlage Rückspülwasser- auffangbehälter Klarphasen- pumpe Rückspülpumpe Ablauf Zulauf Reinwasser- becken Rückspülverdichter Wasseraktiv- kohlefilter 1 Wasseraktiv- kohlefilter 2 Mehrschicht- Filter DEH 1 DEH 4 Abb. A 4 : Vergleichskennzahlen zu Gesamtbetriebskosten pro m³ Wasser für Anlagenauslegung "Mehrschichtfilter ? Desorption ? Luftaktivkohle" (Stand 2019) 50 100 Schadstoffbelastung [µg/l] K os te n je m ³ 1.000 10.000 0,00 € 0,20 € 0,40 € 0,60 € 0,80 € 1,00 € 1,20 € 1,40 € 1,60 € 1,80 € 2,00 € 2,20 € 2,40 € 5 m³/h 25 m³/h 100 m³/h Vergleichskennzahlen zu Gesamtbetriebskosten pro m³ Wasser für Anlagenauslegung "Mehrschichtfilter ? Desorption ??Luftaktivkohle" Konzentration LCKW Fördermenge 5 m³/h 25 m³/h 100 m³/h 100 µg/l 1,81 € 0,49 € 0,18 € 250 µg/l 1,82 € 0,58 € 0,19 € 1.000 µg/l 1,90 € 0,59 € 0,28 € 5.000 µg/l 2,26 € 1,07 € 0,76 € Alle Kosten ohne Mehrwertsteuer Spannbreite der Kalkulation 15% (Stand 2019) ANHANG A ERLÄUTERUNGEN ZU DEN ANLAGAUSLEGUNGEN 34 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW Erläuterungen zu Anlagenauslegung 3 Bodenluftabsaugung: Wasserabscheidung ? Luftaktivkohlefilter Die Luftaktivkohlefiltration kommt zumeist dann zum Einsatz, wenn die zu reinigenden Stoffe hinreichend gut an der Aktivkohle adsorbieren (Ausnutzung der Bela- dungskapazität). Die Anlagenauslegung wird meist bei ge- ringeren Fördermengen gewählt. Vergleichskennzahlen zu Gesamtbetriebskosten pro m³ Bodenluft für Anlagenauslegung Bodenluftabsaugung "Wasserabscheidung ? Luftaktivkohlefilter" Konzentration LCKW Fördermenge 100 m³/h 200 m³/h 400 m³/h 100 µg/m³ 0,07 € 0,04 € 0,03 € 500 µg/m³ 0,08 € 0,05 € 0,04 € 1.000 µg/m³ 0,08 € 0,05 € 0,04 € 10.000 µg/m³ 0,17 € 0,13 € 0,12 € Alle Kosten ohne Mehrwertsteuer Spannbreite der Kalkulation 15% (Stand 2019) Abb. A 5 : Verfahrensfließbild zu Vergleichskennzahlen für Anlagenauslegung Bodenluftabsaugung "Wasserabscheidung ? Luftaktivkohlefilter" Abb. A 6 : Vergleichskennzahlen zu Gesamtbetriebskosten pro m³ Bodenluft für Anlagenauslegung Bodenluftabsaugung "Wasserabscheidung ? Luftaktivkohlefilter" (Stand 2019) 50 100 Schadstoffbelastung der Bodenluft in mg/m³ sp ez ifi sc he K os te n je m ³ 1.000 10.000 0,00 € 0,02 € 0,04 € 0,06 € 0,08 € 0,10 € 0,12 € 0,14 € 0,16 € 0,18 € 100 mg/m³ 200 mg/m³ 400 mg/m³ Wasserab- scheider Pumpe Wasseraktivkohle- adsorption Verdichter Reinwasser Reinluft Bodenluft- pegel Lastfilter Polizeifilter ANHANG B VEREINFACHTE AUSWERTUNG ZUR ABSCHÄTZUNG VON GESAMTLAUFZEITEN UND -KOSTEN 35 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW Anmerkung: Zur besseren Lesbarkeit wurden Textteile vom Hauptteil der Handlungshilfe 2012 aufgenommen. ANHANG B Vereinfachte Auswertung zur Abschätzung von Gesamtlaufzeiten und -kosten von Pump-and-Treat-Maßnahmen (inkl. Anleitung zu MS-Excel-Dokument) ANHANG B VEREINFACHTE AUSWERTUNG ZUR ABSCHÄTZUNG VON GESAMTLAUFZEITEN UND -KOSTEN 36 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW 1 Konzept und Vorgehensweise Die Berechnung der Gesamtlaufzeit kann mit einem stark vereinfachten standardisierten Verfahren erfolgen, mit dem es möglich ist auch bei Unkenntnis von einigen Ein- gangsparametern nach gutachterlichem Ermessen Sensiti- vitätsanalysen durchzuführen. Abb. B1) und die Tailing-Prozesse werden im Rahmen der qualifizierten Abschätzung der Gesamtlaufzeiten jeweils als "Black-Box" definiert. Dabei wird lediglich das Ergeb- nis der Prozesse in der jeweiligen "Black-Box" berücksich- tigt. Abb. B2 zeigt das Prinzip der Berechnung. Der Untergrund wird in Schichten unterschiedlicher Durchlässigkeiten eingeteilt. Wasser durchströmt die Schadstoffquelle, bei der für jede Schicht das Schadstoff- potenzial abgeschätzt werden muss. Durch Lösungspro- zesse (= "Black-Box") strömt in Abhängigkeit der Schad- stoffverteilung oder Durchlässigkeit schadstoffbelastetes Grundwasser ab, dessen Konzentration schichtbezogen variiert. Durch Tailing-Effekte (= "Black-Box") während der Pump- and-Treat-Maßnahme erfolgt eine Reduzierung der Kon- zentrationen. Der Brunnen selbst erfasst schließlich diese schichtbezogenen Frachten (unterschiedliche Mengen und Konzentrationen), die durch die Grundwasserent- nahme im Brunnen vermischt werden (Abb. B2). Ausge- hend von diesem einfachen Modell kann die Gesamtlauf- zeit der Maßnahme abgeschätzt werden. Die Berechnung der Gesamtlaufzeit beruht nicht auf ei- nem Modell das im Detail versucht, die Prozesse von der Schadstoffquelle über den Grundwasserpfad bis in den Brunnen hinein vollständig abzubilden. Die natürlichen Prozesse im Mikrokosmos des Schadensherdes (siehe Organische Substanz Bodenpartikel (Feststoff) Immobiler Anteil Grundwasser Sekundäre Fließwege Grundwasser Residuale NAPLs GRUNDWASSER PRÄFERENZIELLER FL IE SS W EG t = Schadstoffeintrag Grundwasserstauer Schicht 4 Schicht 3 Schicht 2 Schicht 1 0 Konzentration C2 in Abstrom Konzentration Konzentration C C 3 4 in Abstrom in Abstrom Tailing Tailing Tailing Messstelle Brunnen Q Q Q 2 3 4 c c c 2 verdünnt 3 verdünnt 4 verdünnt Durchlässigkeit 1 Durchlässigkeit 2 Durchlässigkeit 3 Durchlässigkeit 4 Schadstoff- potenzial in Abhängigkeit der Residual- sättigung Schadstoff- verteilung Abb. B 1 : Mikrokosmos eines Schadensherdes Abb. B 2 : Schema zur Berechnung der Gesamtlaufzeit einer Sanierung durch Pump-and-Treat-Maßnahmen ANHANG B VEREINFACHTE AUSWERTUNG ZUR ABSCHÄTZUNG VON GESAMTLAUFZEITEN UND -KOSTEN 37 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW Eine wesentliche für die Berechnung notwendige Infor- mation ist neben der Kenntnis der unterschiedlichen Durchlässigkeiten des Untergrundes das Schadstoffpo- tenzial im Verunreinigungsherd (Quelle) und dessen Tiefenverteilung. Das Potenzial und die Tiefenverteilung der Schadstoffe in der Quelle sind in den seltensten Fäl- len bekannt und müssen abgeschätzt werden. Vereinfacht können dann gedanklich die Schadstoffe über eine zu de- finierende Eintragsfläche (Schadensherdfläche z. B. 1 m²) von der Oberfläche in den Untergrund versickert werden. In Abhängigkeit der Durchlässigkeiten wird eine Residu- alsättigung angesetzt, die multipliziert mit dem Schichtvo- lumen unterhalb der Versickerungsfläche die schichtbezo- gene Schadstoffmenge definiert (Abb. B3). Die abgeschätzten Residualsättigungen von Perchlore- then/Trichlorethen betragen nach LfU (1985) bei unter- schiedlichen kf -Werten: kf = 1 x 10-2 m/s ¦ 5 l/m3 = 1 x 10-3 m/s ¦ 20 l/m3 = 1 x 10-4 m/s ¦ 50 l/m3 Vereinfacht kann bei Per- und Trichlorethen von einer Dichte 1,5 g /cm3 ausgegangen werden. Zum aktuellen Bewertungsstichtag, der häufig Jahrzehn- te nach dem Eintrag liegt, werden die noch verbliebenen Restmengen im Schadensherd durch Abzug der schon natürlich oder aktiv ausgetragenen Schadstoffmengen be- rechnet. Die beschriebene Vorgehensweise kann bei bekannten Schadstoffverteilungen oder bei bekannten Eintragsmen- gen kalibriert bzw. verfeinert werden. Die Prognose in die Zukunft (siehe Abb. B4) erfolgt mit einem schichtbezogenen Dreisatz, der letztlich die dar- gestellten theoretischen Austragskurven berechnet (siehe Abb. B5). Mit der Kenntnis der Tiefenverteilung der Konzentratio- nen und der in den Brunnen eintretenden Wassermengen ("Produktivität") kann mit diesem schichtbezogenen An- satz die Zeitdauer der Auslaugung des Schadensherdes er- rechnet werden. Wichtig ist dabei die Konzentrationsver- t = Schadstoffeintrag Grundwasserstauer Schicht 4 Schicht 3 Schicht 2 Schicht 1 0 Schadmenge 1 Schadmenge 2 Schadmenge 3 = Residualsättigung = Residualsättigung = Residualsättigung Schichtvolumen Schichtvolumen Schichtvolumen / 2 ungesättigter Bereich gesättigter Bereich gesättigter Bereich Abb. B 3 : Schema zur Abschätzung der Schadstoffmenge im Schadensherd (Quelle) ANHANG B VEREINFACHTE AUSWERTUNG ZUR ABSCHÄTZUNG VON GESAMTLAUFZEITEN UND -KOSTEN 38 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW teilung nicht unmittelbar in oder im Abstrom der Schad- stoffquelle, sondern im Brunnen zu kennen. Im Rahmen der Erstellung dieser Handlungshilfe wurde ein Excel-Sheet zur Abschätzung der Sanierungsgesamt- laufzeit erstellt. Die Verwendung des Excel-Sheets ent- bindet jedoch nicht von der sorgfältigen gutachterlichen Bearbeitung jedes Einzelfalls. An die Berechnung der Gesamtlaufzeit, eventuell mit worst- und best-case-Annahmen, schließt sich die Berech- nung der Gesamtkosten an. Die Gesamtkosten berechnen sich als Kostenbarwert nach den Leitlinien zur Durchfüh- rung dynamischer Kostenvergleichsrechnungen der LAWA 2005 und werden einer progressiv jährlich steigenden Kostenreihe ausgewiesen. Mit dieser Methode wird ein fiktiver Geldbetrag errechnet, der zum jetzigen Zeitpunkt zur Verfügung gestellt wird, jährlich Zinsen abwirft und von dem bis zum Ende der Gesamtlaufzeit die Betriebs- kosten abgezogen werden. HINWEIS Falls Informationen über die horizontierte Schad- stofffrachtverteilung im Sanierungsbrunnen fehlen, kann die Verteilung mit überschaubarem Aufwand mit Flow-Meter-Messungen und einer horizontier- ten Probenahme erhoben werden. Zur Feststellung möglicher Phasen gibt es unter- schiedliche Untersuchungsmethoden, z. B. Direct- push-Sondierungen. Weitere Untersuchungsmetho- den sind in den Schriften des a l t l a s t e n f o r u m s Ba- den-Württemberg und in den Veröffentlichungen des BMBF-Forschungsprojektes KORA beschrie- ben. ! Q 1 1c. Q Q1 21 2c c. .+ t c t Zeit Q 2 2c. 0 1 Abb. B 5 : Schadstofffrachten in geschichtetem Aquifer und berechnete Austragskurve t = Schadstoffeintrag Grundwasserstauer Schicht 4 Schicht 3 Schicht 2 Schicht 1 0 Schadmenge 2 Schadmenge 3 n n 2 3 Jahre Jahre Q Q 2 3 c c = 0 = 0 2 3 verdünnt verdünnt Abb. B 4 : Schema zur Abschätzung der Restlaufzeit der Sanierung ANHANG B VEREINFACHTE AUSWERTUNG ZUR ABSCHÄTZUNG VON GESAMTLAUFZEITEN UND -KOSTEN 39 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW Die Berechnung des Kostenbarwertes erfolgt nach folgen- der Formel: Wichtig ist bei der Angabe der Kosten, ob Netto- oder Bruttobeträge angegeben sind. Fehlende Daten Sollte sich während der Bearbeitung herausstellen, dass die vereinfachte Abschätzung der Gesamtlaufzeit nicht möglich ist, weil z. B. Daten über die Durchlässigkeits- verteilung, die Konzentrationsverteilung o. ä. fehlen, sind diese Daten nachträglich zu ermitteln. Phase vorhanden Ebenso kann bei der begründeten Annahme eines Schad- stoffpools bzw. des Vorhandenseins von Schadstoffen in Schluff-, Ton- oder organischen Schichten die Berechnung abgebrochen werden. In diesen Fällen ist eine Dekonta- mination mit Pump-and-Treat meist nicht sinnvoll. Unter Umständen muss mit komplexeren Untersuchungsme- thoden und Berechnungen geprüft werden, ob in diesen Schichten vorhandene Phasen mit derzeitig verfügbaren Techniken sanierbar sind. Festlegung des Kriteriums „Laufzeit > 25 Jahre" Nach den Testläufen mit dem in der Handlungs- hilfe verwendeten Abschätzverfahren zur Prognose der Laufzeit, waren in den meisten Fällen die Ein- gangsdaten sehr ungenau. Bei einer Variation dieser Eingangsdaten innerhalb eines plausiblen Wertebe- reichs (Sensitivitätsanalyse) haben sich rechnerische Laufzeiten zwischen 1 und 25 Jahren ergeben. Des- halb wurde als Kriterium die Laufzeit „25 Jahre“ festgelegt, unterhalb derer man noch von einer „ab- sehbaren Zeit“ der Sanierung (Dekontamination) sprechen kann. ! Kostenbarwert = Diskontierungsfaktor x jährliche Betriebskosten ANHANG B VEREINFACHTE AUSWERTUNG ZUR ABSCHÄTZUNG VON GESAMTLAUFZEITEN UND -KOSTEN 40 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW Vorgehensweise: 1. Auf dem Tabellenblatt „Vorgaben“ die Residualsätti- gungen, die Dichte des vorliegenden Schadstoffs und die Konzentration im Pumpbetrieb in die zugehörigen Felder eintragen. 2. Auf Tabellenblatt „Tabelle 1“ wechseln. 3. Nach Öffnen des Tabellenblatts mit dem Button „For- mat c:\“ die eventuell noch in der Datei vorhandenen Eintragungen löschen. 4. Eingabe der Mächtigkeiten der einzelnen Boden- schichten. Bei nicht benötigten Bodenschichten die Eingabefelder nicht ausfüllen! 5. Eingabe der Fläche der einzelnen Bodenschichten. Bei nicht benötigten Bodenschichten die Eingabefelder nicht ausfüllen! 6. Wenn für jede Bodenschicht kf-Werte bekannt sind, den Button „Bekannt ja/nein“ in der Spalte „kf-Werte“ anklicken. In dem sich öffnenden Fenster in der linken Spalte die jeweiligen kf-Werte eintragen und mit dem Button „Nach Eingabe hier bestätigen“ bestätigen. Das Feld „mittlerer kf-Wert“ am Ende der Spalte muss in diesem Fall nicht ausgefüllt werden. 7. Wenn die einzelnen kf-Werte nicht bekannt sind, den (angenommenen) mittleren kf-Wert in das Feld „mittlerer kf-Wert“ eintragen. Die kf-Werte können nach Eingabe der einzelnen Produktivitäten, das heißt Schichtergiebigkeiten (siehe Punkt 9), mit dem Button „Automatische Berechnung für alle Bodenschichten“ in o.g. Fenster berechnet werden. 8. Das Porenvolumen der einzelnen Bodenschichten in die Spalte „Porenvolumen“ eintragen. Bei nicht benöti- gten Bodenschichten die Eingabefelder nicht ausfüllen! 9. Wenn für jede Bodenschicht die jeweilige Produktivi- tät bekannt ist, den Button „Bekannt ja /nein“ in der Spalte „Verteilung Durchlässigkeit, Produktivität“ an- klicken. In dem sich öffnenden Fenster in der linken Spalte die jeweilige Produktivität eintragen und mit dem Button „Nach Eingabe hier bestätigen“ bestätigen. 10. Wenn die einzelnen Produktivitäten nicht bekannt sind, können diese in dem o. g. Fenster mit dem But- ton „Automatische Berechnung für alle Bodenschich- ten“ berechnet werden. Für diese Berechnung müssen allerdings für jede Bodenschicht kf-Werte eingetragen sein (siehe Punkt 6). 11. Das natürliche Gefälle in das Feld „natürliches Gefälle“ am Ende der Spalte „Verteilung Durchlässigkeit, Pro- duktivität“ eintragen. Die Excel-Auswertetools stehen im Internetangebot der LUBW (Altlasten\Anwendungsprogramme) zum Down- load bereit. Eintragungen dürfen NUR in weiß hinterleg- ten Feldern mit orangefarbener Umrandung vorgenom- men werden. Die übrigen Felder dürfen NICHT verän- dert werden. Es müssen mindestens zwei Bodenschichten im gesättigten Bereich angelegt werden. Werden Daten in einer bestehenden Datei geändert, müssen alle nachfol- genden Berechnungen, die über Buttons ausgeführt wer- den, erneut durchgeführt werden. 2 Kurzanleitung MS-Excel-Auswerteprogramm "Tool Abschätzverfahren" ANHANG B VEREINFACHTE AUSWERTUNG ZUR ABSCHÄTZUNG VON GESAMTLAUFZEITEN UND -KOSTEN 41 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW 12. Die Schadstoffkonzentration in der Quelle oder dem unmittelbaren Abstrom für die einzelnen Boden- schichten in der Spalte „Konzentration in der Quelle oder dem unmittelbaren Abstrom“ eintragen. 13. Das Jahr der Feststellung in das Feld „Feststellung“ am Ende der Spalte „Konzentration in der Quelle oder dem unmittelbaren Abstrom“ eintragen. 14. Wenn der ursprüngliche prognostizierte Schadstoffein- trag bekannt ist, den Button „Bekannt ja /nein“ in der Spalte „Ursprüngliches Schadstoffpotenzial“ anklicken. In dem sich öffnenden Fenster in das Eingabefeld den prognostizierten Schadstoffeintrag eingeben und mit dem Button „Nach Eingabe hier bestätigen“ bestätigen. 15. Wenn der ursprüngliche prognostizierte Schadstoff- eintrag nicht bekannt ist, kann dieser über den But- ton „Berechnung starten“ in o. g. Fenster berechnet werden. Der Eintrag wird über die Annahme einer ursprünglich vorhandenen Verunreinigung bis zur Re- sidualsättigung (in Abhängigkeit der Durchlässigkeit) automatisch berechnet und kann händisch nachkorri- giert werden. 16. Das Jahr des Schadstoffeintrags in das Feld „Jahr Schadstoffeintrag“ am Ende der Spalte „Ursprüngliches Schadstoffpotenzial“ eintragen. 17. Wenn der derzeitige Schadstoffaustrag für jede einzel- ne Bodenschicht bekannt ist, den Button „Bekannt ja/nein“ in der Spalte „Derzeitige tiefenzonierte Ab- stromkonzentration“ anklicken. In dem sich öffnenden Fenster in das Eingabefeld den derzeitigen Schadstoff- austrag eingeben und mit dem Button „Nach Eingabe hier bestätigen“ bestätigen. 18. Wenn nur ein durchschnittlicher derzeitiger Schad- stoffaustrag bekannt ist, kann dieser in o. g. Fenster in das Eingabefeld unten rechts eingegeben und mit dem zugehörigen Button bestätigt werden. 19. Wenn weder einzelne, noch ein durchschnittlicher derzeitiger Schadstoffaustrag bekannt sind, muss in o. g. Fenster in das Eingabefeld oben rechts ein für alle Bodenschichten gültiger angenommener derzeitiger Schadstoffaustrag eingetragen und mit dem zugehö- rigen Button bestätigt werden. 20. Das Jahr des Sanierungsbeginns in das Feld „Jahr Sa- nierungsbeginn“ am Ende der Spalte „abgeströmte Schadstoffe“ eintragen. 21. Die Förderleistung der Brunnen in das zugehörige Ein- gabefeld eintragen. 22. Die bereits durch die Sanierung entfernten Schadstoffe in das zugehörige Eingabefeld eintragen. 23. Das Jahr der Berechnung in das zugehörige Einga- befeld am Ende der Spalte „Bereits entfernte Schad- stoffe“ eintragen. 24. Zur grafischen Darstellung des Schadstoffaustrags den Button „Grafik erstellen – Schadstoffaustrag“ anklicken. 25. Zur grafischen Darstellung des Schadstoffabbaus den Button „Grafik erstellen – Schadstoffabbau“ anklicken. Grundsätzlich müssen die Ergebnisse durch Plausibilitäts- abschätzungen überprüft werden. 42 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW Abbildungsverzeichnis ABBILDUNGSVERZEICHNIS Abb. 1 : Ablaufschema der fachtechnischen Grundlagenermittlung zur Vorbereitung der Verhältnis- mäßigkeitsprüfung langlaufender Pump-and-Treat-Maßnahmen (im Regelfall, Ausnahmen sind möglich) 11 Abb. 2 : Ablaufschema zur Prüfung des Optimierungspotenzials und technischer Alternativen bzw. Sanierungskonzepte. 13 Abb. 3 : Durch Tailing-Effekte beeinflusster Austragszustand 15 Abb. 4 : Vergleich der spezifischen Betriebskosten mit Bezug zum abgereinigten Grundwasser und zur ausgetragenen Schadstoffmenge (idealisierter Kurvenverlauf) 16 Abb. 5 : Verteilung der spezifischen Fördermengen im letzten aktuellen Betriebsjahr [m³/kg] der ausgewiesenen Sanierungsfälle 22 Abb. 6 : Verteilung der spezifischen Fördermengen im letzten aktuellen Betriebsjahr [kWh /kg] der ausgewiesenen Fälle 23 Abb. 7 : Verteilung der spezifischen Sanierungskostenen im letzten aktuellen Betriebsjahr [€ (netto) / kg] der ausgewiesenen Fälle 24 Abb. 8 : Konzeptionelles Standortmodell mit Bausteinen Geologie, Hydrogeologie, Schadstoffquel- len, -fahne und -transport 28 Abb. A 1 : Verfahrensfließbild zu Vergleichskennzahlen für Anlagenauslegung "Mehrschichtfilter ? Wasseraktivkohlefilter" 33 Abb. A 2 : Vergleichskennzahlen zu Gesamtbetriebskosten pro m³ Wasser für Anlagenauslegung "Mehrschichtfilter ? Wasseraktivkohlefilter" (Stand 2019) 33 Abb. A 3 : Verfahrensfließbild zu Vergleichskennzahlen für Anlagenauslegung "Mehrschichtfilter ? Desorption ? Luftaktivkohle" 34 Abb. A 4 : Vergleichskennzahlen zu Gesamtbetriebskosten pro m³ Wasser für Anlagenauslegung "Mehrschichtfilter ? Desorption ? Luftaktivkohle" (Stand 2019) 34 Abb. A 5 : Verfahrensfließbild zu Vergleichskennzahlen für Anlagenauslegung Bodenluftabsaugung "Wasserabscheidung ? Luftaktivkohlefilter" 37 Abb. A 6 : Vergleichskennzahlen zu Gesamtbetriebskosten pro m³ Bodenluft für Anlagenauslegung Bodenluftabsaugung "Wasserabscheidung ? Luftaktivkohlefilter" (Stand 2019) 35 Abb. B 1 : Mikrokosmos eines Schadensherdes 38 Abb. B 2 : Schema zur Berechnung der Gesamtlaufzeit einer Sanierung durch Pump-and-Treat -Maßnahmen 38 Abb. B 3 : Schema zur Abschätzung der Schadstoffmenge im Schadensherd (Quelle) 39 Abb. B 4 : Schema zur Abschätzung der Restlaufzeit der Sanierung 40 Abb. B 5 : Schadstofffrachten in geschichtetem Aquifer und berechnete Austragskurve 40 43 Verhältnismäßigkeitsprüfung – langlaufende Pump-and-Treat-Maßnahmen © LUBW Literaturverzeichnis ASTM International (2008): E 1689 – 95 Standard Guide for Developing Conceptual Site Models for Contaminated Sites, West Conshohocken. ASTM International (2008): D5979 – 96 Standard Guide for Conceptualization and Characterization of Groundwater Systems, West Conshohocken. DGG (2002): Fachsektion Hydrogeologie in der Deutschen Geologischen Gesellschaft: Hydrogeologische Modelle - Ein Leitfaden mit Fallbeispielen. HLNUG (2018) Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie: Arbeitshilfe zur Sanierung von Grundwasserverunreinigungen; Handbuch Altlasten, Band 3, Teil 7, 3. Auflage LABO (2009): Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Bodenschutz, Ständiger Ausschuss Altlasten – ALW, Ad-hoc Unterausschuss “Natürliche Schadstoffminderung”: Berücksichtigung der natürlichen Schadstoffminderung bei der Altlastenbearbeitung, Positionspapier vom 10.12.2009. LAWA (2005): Länderarbeitsgemeinschaft Wasser: Leitlinie zur Durchführung dynamischer Kostenvergleichsrechnungen (KVR-Leitlinie). LAWA (2006): Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) und Bund-/Länderarbeitsgemeinschaft Boden (LABO): Grundsätze des nachsorgenden Grundwasserschutzes bei punktuellen Schadstoffquellen. LfU (1985): Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg: Leitfaden für die Beurteilung und Behandlung von Grundwasserverunreinigungen durch leichtflüchtige Chlorkohlen- wasserstoffe. LfU (1997): Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg: Handbuch Altlasten und Grundwasserschadensfälle. Literaturstudie zum natürlichen Rückhalt / Abbau von Schadstoffen im Grundwasser. LUBW (2008): Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg: Untersuchungsstrategie Grundwasser, Leitfaden zur Untersuchung bei belasteten Standorten. LUBW (2010): Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg: Altlastenbewertung-Priorisierungs- und Bewertungsverfahren Baden-Württemberg. PAYNE et al. (2008): Payne, F. C., Quinnan, J. A., Potter, S. T. Remediation Hydraulics: CRC Press. LUBW Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg Postfach 10 01 63 · 76231 Karlsruhe · Internet: www.lubw.baden-wuerttemberg.de

GWKON - Eine Auswertung von durchgeführten Grundwasser- sanierungen der Länder und Ansätze zur Optimierung zukünftiger Maßnahmen Texte 20 07 ISSN 1862-4804 TEXTE UMWELTFORSCHUNGSPLAN DES BUNDESMINISTERIUMS FÜR UMWELT, NATURSCHUTZ UND REAKTORSICHERHEIT Forschungsbericht 200 23 249 UBA-FB 000786 von Jörg Drangmeister Prof. Dr.-Ing. habil. Jochen Großmann GICON - Großmann Ingenieur Consult GmbH, Dresden Dr. Achim Willand Gaßner, Groth, Siederer & Coll., Berlin Im Auftrag des Umweltbundesamtes UMWELTBUNDESAMT Texte 20 07 ISSN 1862-4804 GWKON – Eine Auswertung von durchgeführten Grundwasser- sanierungen der Länder und Ansätze zur Optimierung zukünftiger Maßnahmen Diese Publikation ist ausschließlich als Download unter http://www.umweltbundesamt.de verfügbar. Die in der Studie geäußerten Ansichten und Meinungen müssen nicht mit denen des Herausgebers übereinstimmen. Herausgeber: Umweltbundesamt Postfach 14 06 06813 Dessau Tel.: 0340/2103-0 Telefax: 0340/2103 2285 Internet: http://www.umweltbundesamt.de Redaktion: Fachgebiet II 4.3 Jörg Frauenstein Dessau, April 2007 Vorwort Im Rahmen des Umweltforschungsplanes des BMU wurde in Zusammenarbeit mit 12 Bun- desländern und dem Auftragnehmer, der GICON GmbH, Dresden, das nachfolgend veröf- fentlichte Vorhaben durchgeführt. Die Projektphasen 1 (Konzeption und Vorbereitung der Recherche) und 3 (Auswertung) wur- den dabei mit Mitteln aus dem Umweltforschungsplan des BMU finanziert und das gesamte Projekt auf Grundlage eines Werkvertrages durch das Umweltbundesamt fachlich und admi- nistrativ begleitet. Die Fallsammlung von Grundwassersanierungsmaßnahmen, Gegenstand der Projektphase 2, wurde von den beteiligten Bundesländern in die Projektbearbeitung ein- gebracht und eigenständig finanziert. Der ambitionierte Ansatz des Forschungsvorhabens verlangte nach einem umfangreichen Datenhintergrund, der nur in enger Kooperation mehrerer Partner zu beschaffen und zu be- arbeiten war. An dieser Stelle sei der fachbegleitenden Projektgruppe und den Vertretern aus den beteilig- ten Bundesländern ausdrücklich für die konstruktive und kollegiale Zusammenarbeit gedankt. Nach dem Grundverständnis im UBA können im Abschlussberichte von Forschungsvorha- ben Meinungen, Ansichten und Schlussfolgerungen durch den Auftragnehmer dargestellt sein, die nicht zwangsläufig mit der Position des Auftraggebers übereinstimmen müssen. Zudem war bei diesem konkreten Projekt die Erfüllung der vielgestaltigen Erwartungen aus dem Kreise des projektbegleitenden Arbeitskreises nur konsensual lösbar und kann somit punktuell von der Fachmeinung Einzelner abweichen. Die vorliegende Dokumentation gibt ungekürzt die Ergebnisse des Forschungsvorhabens und die Schlussfolgerungen des Forschungsnehmers wieder. Eine Nachbearbeitung und Wertung der Ergebnisse durch den Auftraggeber bzw. den be- gleitenden Arbeitskreis erfolgte in dieser Dokumentation nicht. Die Inhalte und Aussagen der vorliegenden Veröffentlichung beinhalten daher auch keine abgestimmte Ländermeinung, haben für das behördliche Handeln im Vollzug weder verbindlichen Charakter noch präjudi- zieren sie mit dem Anhang 3 rechtlichen Tatbestände und Bewertungen im Hinblick auf Grundwassersanierungsmaßnahmen. Die Veröffentlichung beinhaltet weiterhin eine Prognosebetrachtung, die mittels integrativem Ansatz versucht, die Grundwassersanierung als Ganzes in die natürlichen und technischen Einzelprozesse zu zerlegen. Wir erwarten, uns mit diesen Ansatz der tatsächlichen Leis- tungsfähigkeit und den differenzierten Grenzen einer Grundwassersanierungsmaßnahme weiter zu nähern. Auch wenn sich der bislang erarbeitete Prognoseansatz einer Reihe von pragmatischen Vereinfachungen insbesondere in der Modellierung von Bodenkörper, Aquife- ren und chemisch, physikalisch und biologisch ablaufenden Prozessen bedient, identifiziert er doch klar die möglichen Regulative, die Grundlage für eine detaillierte Einzelfallbetrach- tung sein können. Das Vorhaben hat eine Reihe von bereits bekannten Zusammenhängen bestätigt, die von einer lückenhaften Standorterkundung vor Beginn der Sanierungsmaßnahme, über eine nach wie vor unzureichende Falldokumentation bis hin zu der Dominanz von Einzelfallent- scheidungen in der Sanierungspraxis reichen. - 2 - Es ist jedoch gelungen eine umfangreiche Sammlung von Grundwassersanierungs- maßnahmen frei zugänglich zu machen, wie es sie in diesem Umfang in Deutschland und wohl auch in Europa bislang nicht gibt. Der breite Querschnitt von verfügbaren, insbesondere von neuen, innovativen Sanierungsverfahren konnte eben so wenig abgebildet werden wie eine Ableitung von signifikanten Zusammenhänge für weitere Leitschadstoffe vorgenommen werden konnte. Somit bleiben mit der vorliegenden Dokumentation Verallgemeinerungen auf LCKW und „Pump and Treat“ Maßnahmen beschränkt. Der nachfolgende Abschlussberichtes trägt den Originaltitel des Vorhabens „Kriterien zur länderübergreifenden Bewertung von Grundwasserverunreinigungen“ der Auftrag- nehmer GICON Großmann Ingenieur Consult GmbH, Dresden und Gaßner, Groth, Siederer & Coll. Büro Berlin, die für die Bearbeitung des juristischen Teil verantwortlich zeichneten, Die Datenbank GWKON ist in der anonymisierten Version 1.4 frei verfügbar und steht im Servicebereich von http://www.gicon.de Login: gwkon_anon Kennwort: anonym zum Download bereit. Jörg Frauenstein, II 4.3, Fachbegleiter - 3 - Berichts-Kennblatt Berichtsnummer 1. UBA -FB. 2. 3. 4. Titel des Berichtes: Kriterien zur länderübergreifenden Behandlung von Grundwasserschäden 5. Autor(en), Name(n), Vorname(n) Drangmeister, Jörg, Dr. Großmann, Jochen, Dr. Willand, Achim 8. Abschlußdatum 03/2005 6. Durchführende Institution (Name, Anschrift) GICON - Großmann Ingenieur Consult GmbH Tiergartenstraße 48 01219 Dresden 9. Veröffentlichungsdatum 03/2007 _____________________________ 10. UFOPLAN - Nr. 200 23 249 11. Seitenzahl 90 7. Fördernde Institution (Name, Anschrift) Umweltbundesamt Wörlitzer Platz 1 06844 Dessau 12. Literaturangaben ---- _____________________________ 13. Tabellen und Diagramme 12 _____________________________ 14. Abbildungen 41 15. Zusätzliche Angaben Der Bericht besteht aus einem Textteil und einem Anhang 16 Kurzfassung Mit dem Forschungsvorhaben sollten für ausgewählte Grundwassersanierungsfälle • die zeitliche und quantitative Entwicklung der Schadstoffausbreitung, • die Erreichbarkeit von Sanierungszielen im Grundwasserleiter, • der Stand der Technik (verfahrens- bzw. anlagenbezogen) für aktive und passive Sanierungs- und Sicherungsmaßnahmen im Grundwasser vergleichend recherchiert und ausgewertet werden. Im Ergebnis lag zur Auswertung die Datenbank GWKON mit 89 in sehr unterschiedlicher Qualität und Datendichte dokumentierten Grundwasserschadensfällen mit Sanierungsmaßnahmen vor. Statistisch abgesicherte Zusammenhänge konnten im Zuge der Auswertung lediglich für hydraulische Sanierungen von Grundwasserschäden mit leichtflüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffen (LHKW) erfolgen. Im zweiten Arbeitsschritt erfolgte die gezielte Auswertung der Ergebnisse im Hinblick auf abgesicherte Schlussfolgerungen und Umsetzung in den Handlungsleitfaden zum rechtskonformen Umgang mit Grundwasserschadensfällen. Die Auswertung der Ergebnisse und die Erarbeitung des Handlungsleitfadens erfolgte in enger Zusammenarbeit mit den für den rechtlichen Teil des Vorhabens beauftragten Juristen aus der Kanzlei Gaßner, Groth, Siederer & Coll., Büro Berlin. 17. Schlagwörter Grundwasser, Kontamination, Sanierung, Datenbank, Grundwasserschäden, Handlungsempfehlung, Potenzialbetrachtung 18. Preis 19. 20. Report - Coversheet Report No. 1. 2. 3. 4. Report Title Cross-national criteria for the management of groundwater contaminations 5. Author(s), Family Name(s), First Name(s) Drangmeister, Jörg, Dr. Großmann, Jochen, Dr. Willand, Achim 8. Report Date 03/2005 6. Performing Organisation (Name, Adress) GICON - Großmann Ingenieur Consult GmbH Tiergartenstraße 48 01219 Dresden 9.Publication Date 03/2007 ________________________________ 10. UFOPLAN - Ref.No. 200 23 249 ________________________________ 11. No. of Pages 90 7. Sponsoring Agency (Name, Adress) Federal Environment Agency (Umweltbundesamt) Wörlitzer Platz 1 06844 Dessau Germany 12. No. of References --- ________________________________ 13. No. of Tables, Diagr. 12 ________________________________ 14. No. of Figures 41 15. Supplementary Notes The report contains a text and an annex component 16. Abstract Within this research project the following aspects for selected groundwater remediation cases should be comparatively inquired and evaluated: • the timely and quantitative development of the contamination expansion • the reachability of remediation goals in the aquifer • the state of the art of techniques (method- and facility-related) for active and passive remediation and safety measures in groundwater The research and the evaluation was done based on a case collection for groundwater contaminations including information on their remediation / safeguarding provided by the German States according to their respective possibilities. As result, 89 documented groundwater contaminations with remediation measures of strongly differing quality and data density existed in the data base (GWKON) for evaluation. Statistically sound coherences could only be identified in the scope of the evaluation of hydraulic remediation of groundwater contaminations with volatile chlorinated hydrocarbons (VOC). In the second step, the results were specifically evaluated in view of reliable conclusions. Then the results were implemented in the guideline considering the legal approach to groundwater contaminations. The evaluation of the results and the elaboration of the guideline was done in close cooperation with the lawyers of the law office Gaßner, Groth, Siederer & Coll., Berlin, commissioned for the legal part of the project. 17. Keywords groundwater, contamination, remediation, data base, groundwater damage, recommendation, potential examination 18. Price 19. 20. Inhaltsverzeichnis zum Endbericht 0 Zusammenfassung / Summary.....................................................................................7 1 Aufgabenstellung und Vorgehensweise .....................................................................12 1.1 Fachliche Aufgaben ....................................................................................................12 1.2 Juristische Aufgaben ..................................................................................................13 1.3 Phasen des Forschungsvorhabens ............................................................................14 1.3.1 Phase 1: Aufbau des Rechercherasters und Vorbereitung der Recherche................14 1.3.2 Phase 2: Eingabe von Schadensfällen durch die Bundesländer ................................15 1.3.3 Phase 3: Auswertung der Schadensfälle und Ableitung des Handlungsleitfadens ....15 2 Aufbau des Rechercherasters zur datenbanktechnischen Erfassung von Schadensfällen ...........................................................................................................17 2.1 Grundlagen .................................................................................................................17 2.2 Beschreibung des Schadensfalls in Sachkategorien..................................................18 2.3 Erfassung komplexer Fachzusammenhänge mit dem Programm GWKON...............19 2.3.1 Allgemeine Angaben...................................................................................................19 2.3.2 Allgemeine Standortdaten ..........................................................................................20 2.3.3 Geologie / Hydrogeologie ...........................................................................................22 2.3.4 Allgemeiner GW-Chemismus .....................................................................................23 2.3.5 Schadensbild ..............................................................................................................23 2.3.6 Schutzgutsituation ......................................................................................................25 2.3.7 Sanierungsziele ..........................................................................................................25 2.3.8 Maßnahmen Boden/Bodenluft ....................................................................................27 2.3.9 Maßnahmen Grundwasser .........................................................................................28 2.3.10 Konzentrationsverläufe ...............................................................................................31 2.4 Programmoberfläche „GWKON“.................................................................................31 2.4.1 Installation und Identifikation ......................................................................................31 2.4.2 Auswertungsroutinen ..................................................................................................32 2.4.3 Bezug des Programms GWKON und der Fallsammlung............................................32 3 GWKON als Fallsammlung für Grundwasserschäden (Stichtag 31.05.2003) ............32 3.1 Grundsätzliche Struktur der Fallsammlung.................................................................32 3.2 Datenqualität und -quantität (Mindestdatenbestand)..................................................34 3.3 Schadensbild im Dreiphasensystem Boden – Wasser – Luft .....................................34 3.4 Hydrochemischer Schadenskontext ...........................................................................35 3.5 Sanierungs- und Sicherungsmaßnahmen mit ihren Betriebsprogrammen.................37 3.6 Erfassung der Maßnahmewirkungen..........................................................................40 - 4 - 3.6.1 Schadstoffaustrag.......................................................................................................40 3.6.2 Konzentrationsveränderungen im 3-Phasensystem Boden-Bodenluft-Grundwasser.41 3.6.3 Konzentrationsveränderungen im Grundwasserleiter.................................................41 3.7 Kostenzusammenhänge .............................................................................................44 3.8 Verwaltungs- und verfahrensrechtliche Aspekte ........................................................44 3.9 Rechtliche Basis der Sanierungsmaßnahmen............................................................44 3.10 Sanierungsziele Grundwasser....................................................................................45 3.11 Schlussbemerkung zu GWKON als Fallsammlung ....................................................45 4 Einführung in die Inhalte der qualitativen Auswertungsphase des Forschungsvorhabens ................................................................................................46 5 Methodik und Begrifflichkeiten....................................................................................47 5.1 „Kriterien“ im Sinne des Forschungsvorhabens..........................................................47 5.2 Ansatz von Schadstoffpotenzialen..............................................................................48 5.3 Der Gefahrenbegriff ....................................................................................................49 5.4 Sanierungsziele ..........................................................................................................49 5.5 Sicherungs- und Dekontaminationsmaßnahmen........................................................50 5.6 Sanierungserfolg.........................................................................................................51 5.7 Fazit ............................................................................................................................51 6 Das Bilanzmodell ........................................................................................................52 7 Auswertungsmethodik an der Falldatenbank GWKON...............................................57 7.1 Statistische Auswertungen .........................................................................................58 7.2 Fallspezifische Auswertungen ....................................................................................59 8 Auswertung der in GWKON geführten Fallsammlung ................................................60 8.1 Auswertungsbegrenzende Datendefizite (Stichtag 31.05.2003).................................60 8.2 Hydrogeologischer Schadenskontext .........................................................................60 8.3 Hydrochemischer Schadenskontext ...........................................................................61 8.4 Schadensbild im Dreiphasensystem Boden – Wasser – Luft .....................................61 8.5 Sanierungs- und Sicherungsmaßnahmen mit ihren Betriebsprogrammen.................64 8.6 Erfassung der Maßnahmewirkungen..........................................................................65 8.6.1 Schadstoffaustrag.......................................................................................................65 8.6.2 Konzentrationsveränderungen im Grundwasserleiter.................................................69 8.7 Kostenzusammenhänge .............................................................................................75 8.8 Verwaltungs- und verfahrensrechtliche Aspekte ........................................................75 - 5 - 8.8.1 Rechtliche Basis der Sanierungsmaßnahmen............................................................75 8.8.2 Sanierungsziele und Sanierungserfolg .......................................................................76 8.9 Ermittlung von Schadstoffpotenzialen aus dem Datenbestand ..................................77 9 Ergebnisse..................................................................................................................78 9.1 Bestimmende Kriterien bei hydraulischen LHKW-Sanierungen .................................78 9.1.1 Transfer Haftwasserraum - Nutzporenraum ...............................................................79 9.1.2 Kontamination im Anstrom..........................................................................................81 9.1.3 Kontamination im Abstrom..........................................................................................82 9.1.4 Kontamination in der ungesättigten Bodenzone .........................................................82 9.1.5 Kontamination des Bodens in der gesättigten Bodenzone .........................................83 9.2 Prüfung ausgewählter Einzelfälle ...............................................................................84 9.2.1 Fall 45 .........................................................................................................................86 9.2.2 Fall 50 .........................................................................................................................87 10 Schlussbemerkungen .................................................................................................88 10.1.1 Schlussfolgerungen für den Leitfaden ........................................................................88 10.1.2 Schlussfolgerungen für die Fallsammlung GWKON...................................................89 Anhänge (1) Entwurf eines ersten Fragebogens zur Erhebung von Grundwassersanierungsmaßnah- men, UBA 1999 (2) Endfassung des Rechercherasters zur Erfassung von Grundwasserschäden, deren Randbedingungen und durchgeführter Sanierungsmaßnahmen (nach der Länder- abstimmung) (3) Rechtliche Analyse der Rahmenbedingungen für die Behandlung von Grundwasser- schäden (4) Eingabemaske des Bilanzmodells (5) Darstellungen zu den geologischen Normalprofilen der Fälle in GWKON (6) Typkurven ausgewählter Schadensfälle (7) Handbuch des Programms „GWKON 1.4“ (8) Handlungsleitfaden - 6 - Kriterien zur länderübergreifenden Behandlung von Grundwasserschäden 0 Zusammenfassung / Summary Von 2001 – 2004 wurde von GICON als Forschungsnehmer das mit Bundes- und Lan- desmitteln geförderte UBA Forschungsvorhaben „Länderübergreifende Kriterien zur Behandlung von Grundwassersanierungen“ unter der FKZ-Nr. 200 23 249 bearbeitet. Mit dem Forschungsvorhaben sollten u.a. für ausgewählte Grundwassersanierungsfälle • die zeitliche und quantitative Entwicklung der Schadstoffausbreitung, • die Erreichbarkeit von Sanierungszielen im Grundwasserleiter, • der Stand der Technik (verfahrens- bzw. anlagenbezogen) für aktive und passive Sanierungs- und Sicherungsmaßnahmen im Grundwasser vergleichend recherchiert und ausgewertet werden. Grundlage der Recherchen und Auswertungen bildete eine Fallsammlung für Grund- wasserschadensfälle mit Angaben zu deren Sanierung/Sicherung, die von den am Vorhaben teilnehmenden Bundesländern gemäß deren jeweiligen Möglichkeiten beizu- steuern war. Das Vorhaben gliederte sich in folgende Phasen: Phase 1: Aufbau des Rechercherasters und Vorbereitung der Recherche (Pro- gramm „GWKON“) Ausgehend von einem vorliegenden Fragebogen zur Erfassung von Grundwassersa- nierungsfällen wurde ein komplexes Datenbanksystem mit benutzerfreundlichen Ein- gabemasken und Auswertungsroutinen durch GICON entwickelt und zur Durchführung der Recherchen für den Aufbau der Fallsammlung den teilnehmenden Bundesländern zur Verfügung gestellt. Phase 2: Eingabe von GW-Schadens- und Sanierungsfällen durch die Bundes- länder Nach Fertigstellung des Programms „GWKON“ und Vorstellung der Funktionen und Anforderungen in der Länderarbeitsgruppe erfolgte in den teilnehmenden Bundeslän- dern die Eingabe von Schadensfällen in das Datenbanksystem. Mehrheitlich wurden Gutachterbüros mit der Aufarbeitung von ausgewählten Fallbei- spielen betraut. Phase 3: Auswertung der Schadensfälle und Ableitung eines Handlungsleitfa- dens Die Ergebnisse der Datenauswertung wurden grafisch, tabellarisch und textlich aufbe- reitet. Sie geben zum einem einen Überblick über das in der Datenbank gespeicherte Datenmaterial, zum anderen stellen sie die Grundlage für die Präzisierung der Auswer- tung dar. - 7 - Im Ergebnis lag zur Auswertung eine Datenbank mit 89 in sehr unterschiedlicher Quali- tät und Datendichte dokumentierten Grundwasserschadensfällen mit Sanierungsmaß- nahmen vor. Die Fallsammlung ist dabei kein repräsentatives Abbild der in den teilnehmenden Bundesländern stattfindenden Grundwassersanierungen, sondern allein be- stimmt vom Interesse sowie von den personellen, rechtlichen und wirtschaftli- chen Möglichkeiten der einzelnen Bundesländer, Grundwasserschadensfälle in das Forschungsvorhaben einzubringen. In keinem Falle sollten die aktuellen Dateninhalte der Datenbank GWKON heran- gezogen werden, allgemeine Aussagen zum Sanierungsgeschehen am Schutz- gut Grundwasser in der Bundesrepublik Deutschland abzuleiten. Statistisch abgesicherte Zusammenhänge können sich im Zuge der Auswertung ledig- lich für hydraulische Sanierungen von Grundwasserschäden mit leichtflüchtigen chlo- rierten Kohlenwasserstoffen (LHKW) ergeben, die in der zum 31.05.2003 vorliegenden Fallsammlung etwa 80 % der dokumentierten Schäden ausmachen. Im zweiten Arbeitsschritt erfolgte die gezielte Auswertung der Ergebnisse im Hinblick auf abgesicherte Schlussfolgerungen und Umsetzung in den Handlungsleitfaden zum rechtskonformen Umgang mit Grundwasserschadensfällen. Die Auswertung der Ergebnisse und die Erarbeitung des Handlungsleitfadens erfolgte in enger Zusammenarbeit mit den für den rechtlichen Teil des Vorhabens beauftragten Juristen aus der Kanzlei Gaßner, Groth, Siederer & Coll., Büro Berlin. Folgende Fragestellungen dominierten die Auswertung der Daten: Welche Kriterien bestimmen den Verlauf und den Erfolg von Sanierungsmaßnahmen? Lassen sich Sanierungsverläufe als Szenario prognostizieren? Zur Ermittlung der Kriterien und vergleichenden Abbildung von Sanierungsverläufen bei hydraulischen Maßnahmen mit Leitschadstoff LHKW wurde auf der Basis eines Bi- lanzmodells ein Berechnungsinstrument geschaffen, das die Wirkung der theoretisch relevanten Randbedingungen auf den Sanierungsverlauf im Schadensherd vereinfacht darstellt. Grundlage des Berechnungsinstrumentes sind Bilanzbetrachtungen. Verschiedenste Fallkonstellationen und insbesondere die Wirkungssensitivität der Va- riation verschiedener Parameter für den Sanierungsverlauf sind so auf vereinfachte Weise als Szenario vergleichbar. Anhand des Bilanzmodells wurde zunächst aufgezeigt, welche Kriterien in erster Linie den Verlauf, die Effizienz und den erzielbaren Erfolg einer LHKW-Sanierung im Grundwasser bestimmen. Besondere Bedeutung haben hierbei die den Schadstoffaus- trag beschreibende Kennlinie und die den Konzentrationsverlauf im Grundwasser des Sanierungsbereiches beschreibende Kurve. Bei der Analyse von Austragskurven und Konzentrationsverläufen hydraulisch sanierter LHKW-Schadensfälle konnte aufgezeigt werden, dass die Wechselwirkungen der bo- denmechanischen Kennwerte, die die Strömungsdynamik im Grundwasserleiter - 8 - bestimmen, mit dem Entnahmeregime einer Grundwasserentnahme die Effizienz, den Verlauf und letztendlich den Aufwand für eine Maßnahme bestimmen. Weiterhin wurde aufgezeigt, dass Restkontaminationen im Boden, ob in der gesättigten oder ungesättigten Zone, selbst bei geringen Schadstoffpotenzialen das Erreichen von Sanierungszielwerten in Größenordnung der Geringfügigkeitsschwellen in den von der Fallsammlung belegten Sanierungszeiträumen von bis zu 15 Jahren praktisch unmög- lich machen. Diese im Zuge des Forschungsvorhabens abgeleiteten Zusammenhänge erfordern sowohl im Rahmen der Schadenserkundung, der Gefahrenbewertung, der Findung von Sanierungszielen und folgerichtigen Ableitung von Sanierungszielwerten, in der Maß- nahmeplanung und -umsetzung sowie in der Entscheidung über ein Maßnahme-Ende eine von der bisherigen Praxis abweichende, auf die aktuelle Rechtslage abgestimmte Herangehensweise, die im Handlungsleitfaden systematisch beschrieben wird. Die Datenauswertung hat weiterhin gezeigt, dass ohne Bedienung des für eine qualifi- zierte Auswertung erforderlichen Mindestdatenbestandes im Programmsystem GWKON nur eine eingeschränkte Quantifizierung der Kriterien zur Behandlung von Grundwassersanierungen erfolgen konnte. Es sollte daher eine weitere Pflege und Ergänzung dieser Datenbank um weitere Grundwasserschadensfälle im Interesse aller fachlich Beteiligten erfolgen. - 9 - Cross-national criteria for the management of groundwater contaminations Summary Between 2001 and 2003, GICON has developed “Cross-national criteria for the man- agement of groundwater contaminations” being a research project (FKZ-No. 200 23 249) of the Federal Environmental Protection Agency financed by Federal and State means. Within this research project the following aspects for selected groundwater remediation cases should be comparatively inquired and evaluated: • the timely and quantitative development of the contamination expansion • the reachability of remediation goals in the aquifer • the state of the art of techniques (method- and facility-related) for active and passive remediation and safety measures in groundwater The research and the evaluation was done based on a case collection for groundwater contaminations including information on their remediation / safeguarding provided by the German States according to their respective possibilities. The project is structured in the following phases: Phase 1: Installation of a inquiry register and preparation of the inquiry (program “GWKON”) Based on a questionnaire for the registration of groundwater remediation cases, a complex data base system with user-friendly input masks and evaluation routines was developed by GICON and made available to the German States for the performance of the inquiry. Phase 2: Input of groundwater contaminations and remediation cases by the States Following the completion of the program “GWKON” and the presentation of its func- tions and requirements to the States` working group, the groundwater contamination data were entered into the data base system by the participating States. The majority of the selected case studies were processed by assigned consulting agencies. Phase 3: Evaluation of the contaminations and derivation of a guideline The results of the data evaluation were processed graphically, tabularly and textual, providing an overview of the data material stored in the data base, on the one hand, and a basis for the specification of the evaluation on the other. As result, 89 documented groundwater contaminations with remediation measures of strongly differing quality and data density existed in the data base for evaluation. The case collection is no representative picture of the groundwater remediation carried out in the German States. Instead, it is exclusively determined by the in- terests as well as the human resources, and the legal and economical possibili- ties of the single States to contribute the groundwater damages to the research - 10 - project. The present data of the data base GWKON should never be used to derive gen- eral statements regarding the remediation activities at the receptor groundwater in Germany. Statistically sound coherences can only be identified in the scope of the evaluation of hydraulic remediation of groundwater contaminations with volatile chlorinated hydro- carbons (VOC), which in the case collection at hand (state 31st of May 2003) amount to approximately 80% of the documented damages. In the second step, the results were specifically evaluated in view of reliable conclu- sions. Then the results were implemented in the guideline considering the legal approach to groundwater contaminations. The evaluation of the results and the elaboration of the guideline was done in close co- operation with the lawyers of the law office Gaßner, Groth, Siederer & Coll., Berlin, commissioned for the legal part of the project. The third step of the research project was predominantly focused on the following questions: Which criteria determine the course and the success of remediation measures? Can the course of remediation be predicted in form of scenarios? A calculation instrument was developed based on a balance model for the determina- tion of the criteria and the prognosis of remediation courses in case of hydraulic meas- ures with the main contaminant VOC. This calculation instrument allows for a simplified presentation of the effect of the theoretically relevant boundary conditions on the reme- diation course in the hot spot. Basis for the calculation instrument are balance considerations. Different case constellations and particularly the sensitivity of the effect of the variation of different parameters for the remediation course are thereby comparable in form of an abstract scenario. Based on the balance model, at first, the criteria predominantly determining the course, the efficiency and the achievable success of the VOC-remediation in groundwater were identified. In this context, the characteristic line for the pollutant emission and the curve describing the concentration development in the groundwater of the remediation area are of particular importance. Analysing the emission curves and the concentrations development of hydraulically remediated VOC-contaminations showed, that the interactions of soil-mechanical prop- erties defining the hydraulic dynamics in the groundwater, and the regime of the groundwater withdrawal determine the efficiency, the course and finally the expenses of a measure. Further, it was demonstrated, that residual contaminations in soil, being in the satu- rated or in the unsaturated zone, even in case of lower contaminant potentials, hinder - 11 - the achievement of remediation targets in the order of magnitude of insignificance val- ues (German threshold values for groundwater quality) within a remediation timeframe of up to 15 years. These coherences derived in the research project require an approach deviating from the present practice and aligned with the present legal circumstances as described in the guideline. This applies to the contamination investigation, the risk assessment, the identification of remediation goals and consequent derivation of remediation target val- ues, the planning of measures and their implementation as well as to the decision upon the closure of a measure. Moreover, the evaluation of the data has shown, that without the use of a minimum da- ta set required for the qualitative evaluation, the program system GWKON could only achieve a limited quantification of the criteria for the treatment of groundwater remedia- tion. Hence, the data base should be further managed and completed in the interest of all professional stakeholders. 1 Aufgabenstellung und Vorgehensweise 1.1 Fachliche Aufgaben Eine Vielzahl von Altlasten in den alten und neuen Bundesländern ist durch großräu- mige Grundwasserverunreinigungen gekennzeichnet. Die Erforderlichkeit von Gefah- renabwehrmaßnahmen (und somit die Einstufung als Altlast) ergibt sich in diesen Fäl- len häufig aufgrund des bereits eingetretenen Grundwasserschadens sowie der von diesem ausgehenden weiteren Gefahren für meistens im Grundwasser - Abstrom ge- legene Schutzgüter. Ziel des Vorhabens war die Entwicklung fachlicher und rechtlicher Grundlagen für die Entwicklung eines länderübergreifenden Konzeptes zum Umgang mit bestehenden Grundwasserschäden in Form eines Handlungsleitfadens. Gemäß der Leistungsbeschreibung sollten mit dem Untersuchungsvorhaben • die zeitliche und quantitative Entwicklung der Schadstoffausbreitung, • die Erreichbarkeit von Sanierungszielen im Grundwasserleiter, • der Stand der Technik (verfahrens- bzw. anlagenbezogen) für aktive und passive Sanierungs- und Sicherungsmaßnahmen im Grundwasser recherchiert und ausgewertet werden. Es sollten die Effekte einer Reihe schadensspezifischer Faktoren auf den Verlauf, die Ergebnisse und Kosten durchgeführter und laufender Sanierungsmaßnahmen bzw. auf die Schadstoffausbreitung im Grundwasser beurteilt werden. Grundlage der Recherchen und Auswertungen sollte eine Fallsammlung für Grund- wasserschadensfälle mit Angaben zu deren Sanierung / Sicherung bilden, die von den einzelnen am Vorhaben teilnehmenden Bundesländern gemäß deren jeweiligen Mög- lichkeiten beizusteuern war. Aus der vorgenannten Auswertung sollten Empfehlungen für die Planung, die Durch- - 12 - führung, die Beendigung von Grundwassersanierungen und allgemein zu beachtende Rahmenbedingungen bei Maßnahmen am Schutzgut Grundwasser abgeleitet und für die Praxis formuliert werden, um die verfahrenstechnische und wirtschaftliche Effizienz bei Sanierungs-/Sicherungsmaßnahmen besser abschätzen zu können. Insbesondere sollten Empfehlungen zu folgenden Punkten abgegeben werden: • Fachtechnische Beurteilungshilfe für oder gegen eine Sanierungsentscheidung (Auf- stellen von konkreten Kriterien) • Empfehlungen für die Schadenserkundung und Eignungsuntersuchungen • Beurteilungshilfe und Kriterien für die Ableitung von Sanierungszielen (Zielwerte für die tolerablen Schadstoffrestkonzentrationen im Grundwasserleiter) auf der Grund- lage der hydrogeologischen und verfahrenstechnischen Rahmenbedingungen • Formulierung der Anforderungen an die Planung, Durchführung und Begleitung von Grundwassersanierungsmaßnahmen (Qualitätssicherung), Anforderungen an Pro- benahme, Berichtswesen, Nachsorge und Langzeitüberwachung • Aufstellen eines Kriterienkataloges für den Abbruch einer (aktiven) Grundwassersa- nierungs-/Sicherungsmaßnahme • Art und Umfang der Einbeziehung von Beteiligten. 1.2 Juristische Aufgaben Die juristischen Aufgaben wurden durch Rechtsanwalt Dr. Achim Willand, Anwaltsbüro Gaßner, Groth, Siederer & Coll. mit Sitz in Berlin bearbeitet. Aus rechtlicher Sicht sollte bewertet werden, inwieweit sich die recherchierten und aus fachlicher Sicht ergebenden technischen Möglichkeiten einer Grundwassersanierung mit den aktuellen rechtlichen Anforderungen in Einklang bringen lassen. Auf Grundlage der fachlichen Erkenntnisse sollten die rechtlichen Anforderungen konkretisiert und Lö- sungsansätze für den Vollzug aufgezeigt werden. Hierzu werden in einer rechtlichen Analyse, die diesem Abschlussbericht als Anhang beigefügt ist, die rechtlichen Rahmenbedingungen für die Behandlung von Grundwas- serschäden aufgearbeitet. Dort werden die rechtlichen Anforderungen an die Beurtei- lung und Sanierung von Grundwasserschäden unter Einbeziehung der EU- Wasserrahmenrichtlinie und der künftigen Tochterrichtlinie zum Grundwasserschutz (Grundwasserrichtlinie) dargestellt. Ziel der rechtlichen Bewertung ist es, behördliche Entscheidungsspielräume und Kriterien für die Ermessensausübung aufzuzeigen. Fer- ner wird in der Analyse die Struktur und der Ablauf des behördlichen Erkenntnis-, Be- wertungs- und Entscheidungsprozesses entwickelt. Die rechtliche Analyse bildet die Basis für die juristischen Erkenntnisse, die an ver- schiedener Stelle in den Abschlussbericht eingeflossen sind. Insbesondere sind die Ergebnisse der Bewertungen in den inhaltlichen Rahmen und den Aufbau des Leitfa- dens eingeflossen. Im Leitfaden sind die rechtlichen Kriterien mit den fachlichen Er- kenntnissen und Auswertungsergebnissen verknüpft, die aus der Fallsammlung abzu- leiten waren. - 13 - Juristische Aufgaben waren weiterhin bei der Entwicklung des Rechercherasters zu bewältigen, um einen ausreichenden informationellen Rahmen für rechtlich einwand- freie Sanierungsentscheidungen bilden zu können (siehe Ziffer 2.). Rechtliche Ge- sichtspunkte flossen ferner, soweit möglich und sinnvoll, in die Entwicklung des Aus- wertekonzepts und die Anwendung der Auswerteroutinen ein. 1.3 Phasen des Forschungsvorhabens 1.3.1 Phase 1: Aufbau des Rechercherasters und Vorbereitung der Recherche Für die Durchführung der Recherche enthielt die Leistungsbeschreibung den Entwurf eines Erfassungsbogens. Zunächst schienen alle wesentlichen Problemstellungen in diesem Fragebogen berücksichtigt. Zur Umsetzung in ein Datenbanksystem für die Eingabe und die statistischen Auswer- tungen wurde eine Anpassung des Fragenkataloges an die geplanten Auswerterouti- nen erforderlich. Daneben waren entsprechend den voneinander abweichenden Inte- ressen und Vorstellungen der Vertreter der einzelnen in der Arbeitsgruppe beteiligten Bundesländer komplexe und langwierige Anpassungen der Dateninhalte notwendig. Im Ergebnis dieser Phase lag ein auf die Auswertung orientiertes und der DV-Erfas- sung und -Auswertung angepasstes Rechercheraster vor. Das Rechercheraster wurde mehrfach mit den Projektbeteiligten abgestimmt. Zur Ab- leitung des Rechercherasters war des Weiteren eine enge Zusammenarbeit mit den auf der Seite des Forschungsnehmers eingebundenen Juristen erforderlich. Es war zu gewährleisten, dass die für die juristische Bewertung erforderlichen Beurteilungsdaten mit benannt und im Rechercheraster hinreichend präzise abgefordert wurden. Zur Datenerfassung wurde in Phase 1 des Vorhabens ein auf Microsoft-Access- Treibern basiertes Datenbankmodul mit eigenständiger Programmoberfläche erstellt, das eine DV-gestützte Erfassung in den Ländern sowie im weiteren eine problemlose Zusammenführung der erfassten Daten ermöglicht (das Programm „GWKON“). Ge- genstand der Programmoberfläche sind des Weiteren entsprechende Auswerterouti- nen, die eine systematische Aufbereitung des Datenmaterials ermöglichen. Dabei wur- den sowohl statistische als auch fallspezifische Abfragen mit der Abfrage von Verknüp- fungen realisiert. Dabei kam dem Aspekt der fallspezifischen Abfrage eine erhebliche Bedeutung zu, da es für eine ganze Reihe von Sanierungsvarianten keinen hinrei- chenden Datenpool gibt, der eine belastbare statistische Auswertung zulassen würde. Bestandteil der Programmoberfläche sind weiterhin Routinen zur Plausibilitätsprüfung der Daten. Bezogen auf die vorgesehenen Auswertungen wurde die Beurteilung der Vollständig- keit der Datenerfassung bezogen auf den Mindestdatenbestand implementiert („Daten- prüfberichte). Diesem Aspekt kommt eine besondere Bedeutung zur Vorbereitung einer statistischen Auswertung zu. Jede derartige Auswertung muss im Vorfeld auf die Zu- lässigkeit der Nutzung statistischer Ansätze geprüft werden. Die Datenbank wurde mit einer Benutzeroberfläche auf dem aktuellen Stand der Pro- grammtechnik ausgestattet, die im Weiteren eine problemlose Nutzung des Systems auch für Dritte zulässt. - 14 - Das Datenbanksystem GWKON wurde so aufgebaut, dass es als ein weiter zu führen- des Erfassungs- und Expertensystem genutzt werden kann. Das bedeutet, dass die Nut- zung des Datenbanksystems nicht auf die Umsetzung des Forschungsvorhabens be- schränkt bleiben soll, sondern dass die Datenbank auch im Nachgang zum Vorhaben weiter gepflegt und gespeist werden kann. Denkbar wäre hier, dass die interessierten Länder zukünftig entsprechende Vorgaben für die Sanierungspflichtigen zur Datenbereit- stellung gemäß der Anforderungen der Datenbank machen. Das würde eine systemati- sche Fortführung der Datenrecherche sowie eine einfache Nachbewertung ermöglichen. Gleichzeitig würde damit gewährleistet werden, dass für zukünftige Bewertungen ein we- sentlich belastbareres Datenmaterial zur Verfügung stehen würde, da die Datenerfas- sung von Anbeginn gemäß der Vorgaben des Rechercherasters erfolgte. Neben der Erstellung des Rechercherasters mit programmtechnischer Umsetzung ge- hörte zur Vorbereitung der Recherche auch eine systematische Vorbereitung der Da- tenerhebung mit Schulung der mit Dateneingaben beauftragten bzw. beschäftigten Stellen nach Erfordernis. 1.3.2 Phase 2: Eingabe von Schadensfällen durch die Bundesländer Nach Fertigstellung des Programms GWKON und Vorstellung der Funktionen und An- forderungen in der Länderarbeitsgruppe erfolgte in den teilnehmenden Bundesländern die Eingabe von Schadensfällen in das Datenbanksystem. Mehrheitlich wurden Gutachterbüros mit der Aufarbeitung von ausgewählten Fallbei- spielen betraut. Größtenteils erfolgte die Eingabe in zwei Abschnitten; nach einer ersten Eingaberunde mit Übermittlung der Fälle an den Forschungsnehmer kam es nach einer Mängelanaly- se zur Überarbeitung/Ergänzung der Arbeiten und abschließender Übermittlung der endredigierten Fälle. Diese zweite Phase des Forschungsvorhabens dauerte im Wesentlichen von Septem- ber 2002 bis Mai 2003, wobei einige wenige Fälle bereits vorher vorlagen. 1.3.3 Phase 3: Auswertung der Schadensfälle und Ableitung des Handlungsleitfadens Schwerpunkt des ersten Arbeitsschrittes dieser Phase war die systematische Daten- auswertung als Grundlage für den im Ergebnis zu erstellenden Handlungsleitfaden. Im Rahmen dieser Phase waren insbesondere folgende Leistungen zu erbringen: • Zusammenführung der im Rahmen Phase 2 erhobenen Daten in die Gesamtdaten- bank • Plausibilitätsprüfung der erhobenen Daten; Aussortieren nicht plausibler Daten. Die nicht plausiblen Daten werden an das jeweilige Bundesland mit der Bitte zurückver- wiesen, die erkannten Widersprüche zu klären. Die Daten wurden nicht grundsätz- lich verworfen, da auch aus den Widersprüchen Erkenntnisse für die Ableitung des Handlungsleitfadens gewonnen werden können. Es war jedoch zu gewährleisten, - 15 - dass widersprüchliche bzw. nicht plausible Datensätze nicht in die systematische Auswertung einbezogen wurden. • Vollständigkeitsprüfung der erhobenen Daten. Die Datensätze wurden hier zunächst formal auf Vollständigkeit geprüft und dann gemäß dem Rechercheraster in Katego- rien eingeteilt. Eine grundsätzliche Prüfung auf die Vollständigkeit und Eignung für statistische Auswertungen war nicht sinnvoll, da diese Eignung von den konkreten Parametern abhängt. Des Weiteren erfolgte eine statistische Vorprüfung, ob der Da- tensatz eine statische Bewertung zulässt. • Systematische Aufbereitung der Daten nach vorzugebenden Kenngrößen. Um einen ersten Überblick für die Möglichkeiten und Grenzen der weiteren Datenaufbereitung zu bekommen, erfolgte eine Ermittlung der Menge der für einzelne Kenngrößen und Auswertungsziele als plausibel erkannten Datensätze. Derartige Kenngrößen waren zum Beispiel ausgewählte Sanierungsverfahren sowie ausgewählte Schadstoffprofi- le. Diese Mengenermittlung stellte eine wesentliche Grundlage für die Festlegung des weiteren Aufarbeitungsalgorithmus dar. Wesentliches Ziel war es hierbei, die Datensatzklassen zu ermitteln, die hinreichend groß sind, um eine statistische Aus- wertung vorzunehmen. Die Ergebnisse der Datenauswertung wurden grafisch, tabellarisch und textlich aufbe- reitet. Sie geben zum einem einen Überblick über das in der Datenbank gespeicherte Datenmaterial, zum anderen stellten sie die Grundlage für die Präzisierung der Aus- wertung sowie die Ableitung des Handlungsleitfadens dar. Im zweiten Arbeitsschritt erfolgte die gezielte Auswertung der Ergebnisse im Hinblick auf abgesicherte Schlussfolgerungen und Umsetzung in den Leitfaden. Die Auswertung der Ergebnisse und die Erarbeitung des Leitfadens erfolgten in enger Zusammenarbeit mit den für den rechtlichen Teil beauftragten Juristen. Basierend auf der oben beschriebenen Ergebnisaufbereitung erfolgte zunächst eine systematische Auswertung der Untersuchungsergebnisse. Ziel der Auswertung waren dabei insbesondere folgende Fragestellungen: • Bewertung der technischen Machbarkeit (= Eignung) von Sanierungsmaßnahmen. Die Auswertung wurde dabei systematisch unter Bezug auf wesentliche Kenngrö- ßen des Schadensfalls (Schadstoffe, Grundwasserverhältnisse, Sanierungsziele) vorgenommen. Zu betrachten waren hierbei sowohl Dekontaminationsverfahren, Si- cherungsmaßnahmen als auch Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen, soweit sie in der Fallsammlung vorlagen. • Bewertung der Erreichbarkeit von Reinigungswerten in GW-Behandlungsanlagen (technische Bewertung der Behandlungsanlage). Die Bewertung war dabei wieder systematisch nach wesentlichen Kenngrößen der Grundwasserbehandlung vorzu- nehmen, soweit sie für den Einzelfall formuliert waren (zu entfernende Schadstoffe, Begleitstoffe, Reinigungsziele). - 16 - • Bewertung der Kosten von Sanierungsmaßnahmen, soweit Angaben vorlagen. Die Auswertung war dabei wiederum systematisch unter Bezug auf wesentliche Kenn- größen des Schadensfalls vorzunehmen. • Bewertung der Schadstoffausbreitung (Abmessungen und Konzentrationsverteilung in der Fahne, Stabilität der Fahne, zeitliche und räumlichen Entwicklung der Schad- stofffahne) in Abhängigkeit von den Angaben zur Konzentrationsentwicklung. Von besonderem Interesse waren hier auch Aussagen zur zu erwartenden maximalen Endgröße der Fahne. • Schadstoffspezifische Ermittlung und Bewertung der wesentlichen Einflussfaktoren für den jeweiligen Sanierungsfall. Das bezieht sich sowohl auf die konkreten Stand- ortbedingungen (Geologie, Hydrogeologie) als auch auf die Sanierungsrandbedin- gungen. • Ermittlung und Bewertung des Umfanges der Nachsorgemaßnahmen mit Bewertung der Kosten für die Nachsorge, sofern hierüber Aussagen zum Einzelfall vorlagen. Neben der auf die Ableitung von Sanierungsempfehlungen orientierten Auswertung der Daten erfolgte des Weiteren eine Bewertung der Daten hinsichtlich der Vollständigkeit für eine hinreichende Beurteilung der Sanierung. Aus dieser Auswertung ergaben sich wesentliche Hinweise sowohl für den Leitfaden (Datenerfassung und Dokumentation) als auch für die Vorgaben zu einer eventuell notwendigen erweiterten Datenerfassung für die Fortschreibung der Datenbank. Im Ergebnis der Auswertung sollten Aussagen insbesondere zu folgenden Punkten abgegeben werden können: • Stand der Sanierungstechnik zur Erreichbarkeit von üblichen Sanierungszielen im Grundwasser • Erfordernis von Sanierungsmaßnahmen aufgrund vom Schadensbereich ausgehen- der weitergehender Gefahren (Schadstoffausbreitung) • Rahmenbedingungen für die Umsetzung einer ordnungsgemäßen und wirtschaftli- chen Sanierung • Kriterien zum rechtskonformen Abbruch von laufenden Sanierungsmaßnahmen Basierend auf den Auswertungsergebnissen wurde im Weiteren der Handlungsleitfa- den als Arbeitshilfe zur Ableitung der verhältnismäßigen Sanierungsmaßnahmen bei eingetretenen Grundwasserschäden abgeleitet. Der Leitfaden soll dabei eine Grundla- ge für eine sachgerechte Bearbeitung von Grundwasserschadensfällen in der Praxis darstellen. 2 Aufbau des Rechercherasters zur datenbanktechnischen Erfassung von Scha- densfällen 2.1 Grundlagen Bereits im Vorfeld des Forschungsvorhabens wurde auf Initiative des Landes Nord- rhein-Westfalen ein Erfassungsbogen für Grundwassersanierungen erarbeitet. Dieses - 17 - Dokument ist als Anhang 1 beigelegt. Dieser Erfassungsbogen war Grundlage beim Aufbau des Rechercherasters. Nicht nur aus fachlicher, sondern auch aus rechtlicher Sicht sind bei der Beurteilung von Grundwasserschäden und bei Entscheidungen über ihre Sanierung eine Vielzahl von Gesichtspunkten und Informationen zu würdigen. Welche Informationen relevant sind, hängt allerdings auch von den jeweiligen Umständen des Einzelfalls ab. Soweit datenbanktechnisch umsetzbar, umfasst das Rechercheraster daher möglichst viele der in typischen Schadensfällen rechtlich sowie fachlich zu berücksichtigenden Ge- sichtspunkte. Als wesentliche Erweiterung (neben den komplexen Anforderungen der DV- technischen Umsetzung) sind die Berücksichtigung des Dreiphasensystems Boden- Wasser-Luft sowie die Dokumentation von Monitoringdaten zur Beschreibung von Konzentrationsveränderungen im Sanierungsverlauf zu nennen. Die tabellarische Endfassung des mehrfach diskutierten und abgeänderten Recherche- rasters ist ebenfalls im Anhang (Anhang 2) enthalten. Erweiterungen und gesteigerte Differenzierung werden im Vergleich der beiden Doku- mente deutlich. 2.2 Beschreibung des Schadensfalls in Sachkategorien Das Rechercheraster ist als oberste Gliederungsebene in sog. Sachkategorien einge- teilt. Jede Sachkategorie beschreibt einen Aspekt des Schadensfalles, der in sich in- haltlich abgeschlossen ist. Somit ergibt sich bereits in der Phase der Datenerhebung eine klare Strukturierung, welche Daten zu erheben sind und in der Auswertung ein schneller Zugriff auf die dokumentierten Daten gemäß der Interessenlage des Auswer- tenden. Schadensfälle werden in folgenden Sachkategorien inhaltlich beschrieben: • Allgemeine Angaben • Allgemeine Standortdaten • Geologie / Hydrogeologie • Allgemeiner GW-Chemismus • Schadensbild • Schutzgutsituation • Sanierungsziele • Maßnahmen Boden/Bodenluft • Maßnahmen Grundwasser • Konzentrationsverläufe Damit ist es mit Hilfe des Programms GWKON und dessen Eingabemasken möglich, Grundwasserverunreinigungen mit allen relevanten Randbedingungen sowie den - 18 - Kenndaten aller Maßnahmen im Dreiphasensystem Boden-Wasser-Luft umfassend darzustellen und einer Auswertung DV-technisch zugänglich zu machen. 2.3 Erfassung komplexer Fachzusammenhänge mit dem Programm GWKON Im Folgenden werden die im Datenbanksystem abzulegenden Dateninhalte gegliedert nach den Sachkategorien beschrieben. Besonders hervorgehoben (rot / kursiv) sind die Informationen, die für die spätere Auswertung des Schadensfalles und zur Ableitung des Handlungsleitfadens von be- sonderer Bedeutung sind (Mindestdatenbestand). 2.3.1 Allgemeine Angaben Hier werden Daten zur allgemeinen Einordnung des Schadensfalles abgefragt. Die Eingaben sind in folgende Karteikarten gegliedert: - 19 - Eckdaten Eingabeobjekt Erläuterung Leitschadstoff Hier ist zunächst der den Schaden charakterisierende Schad- stoff auszuwählen. Daneben können noch zwei weitere domi- nante Schadstoffe ausgewählt werden. Zeitpunkt oder Zeitraum der Scha- densentstehung Falls es sich um ein singuläres Ereignis handelte, oder aber der Schaden innerhalb eines Jahres entstand, ist dieses Jahr anzugeben. Ansonsten, soweit bekannt, ist der Zeitraum der Schadensentstehung anzugeben. Zeitpunkt der Schadensfeststellung Das Jahr, in dem der Schaden festgestellt wurde, ist an- zugeben. Sanierungsvereinbarung Falls eine Sanierungsvereinbarung besteht, ist deren Art aus- zuwählen. Auftraggeber von GW- Sanierungsmaßnahmen Rechts- und Kostenträger eventueller Sanierungsmaßnahmen sind anzugeben. Falls bekannt ist auch die Kostenverteilung zwischen den Kostenträgern anzugeben (als Betrag oder in Prozenten) Abnahme des Schadens Ist der Schaden bereits behördlich als saniert abgenommen, so ist dies mit Begründung anzugeben. Grundwassermonitoring Falls ein GW-Monitoring durchgeführt wird, ist dies an- zugeben. Wenn ja, ist das Beginn-Jahr bzw., falls bereits ab- geschlossen, auch das Endjahr anzugeben. Widerspruchsverfahren Sollte ein Widerspruchsverfahren gegen eine Sanierungsan- ordnung anhängig sein, ist dies anzugeben. • Quellenlage Eingabeobjekt Erläuterung Vorliegende Daten Im Zuge der Dateneingabe sind hier, bezogen auf die bisheri- gen Bearbeitungsphasen, die verwendeten Quellen ein- zugeben. Neue Quellenzeilen werden über den Button "neuer DS" erzeugt. Daneben werden noch das Veröffentlichungsjahr und der Auftraggebertyp abgefragt. Nach Bedarf kann der Auftraggeber auch namentlich benannt werden. • Maßnahmen: Allgemeine Angaben Eingabeobjekt Erläuterung Allgemeines zu Maßnahmen im Grundwasser, Boden und in der Bodenluft Hier wird abgefragt, ob für die genannten Medien Sanierungs- ziele formuliert wurden, ob Sanierungsmaßnahmen bereits durchgeführt werden oder (falls bekannt) geplant sind. Die ro- ten Boxen steuern spätere Eingabemasken! • Maßnahmen GW: Kostenträger Eingabeobjekt Erläuterung Tabelle Kostenträger der Maßnah- men im Grundwasser Falls bekannt sind hier Angaben zur Kostenträgerschaft der GW-Maßnahmen zu machen. Es können prozentuale Beteili- gungen oder Beträge eingegeben werden. 2.3.2 Allgemeine Standortdaten Hier werden Daten zur Lage des Schadensortes und zu den Umfeldnutzungen abgefragt. - 20 - Die Eingaben sind in folgende Karteikarten gegliedert: • Schadensort Eingabeobjekt Erläuterung Lage Schadensort Je nach den Belangen des Datenschutzes ist Schadensort ein- gebbar. Fläche der betroffenen Flurstücke (Herd / Eintragsbereiche) Die Größenordnung in m² ist anzugeben. Geodätische Höhe des Schadens- bereiches Angabe der mittleren mNN-Höhe des Schadensbereiches Typisierung der Schadensfläche Die Schadensfläche ist nach Altstandort – Altablagerung – De- ponie u. s. w. zu typisieren. • Randbedingungen Eingabeobjekt Erläuterung mittlere Grundwasserneubildung im Eintragsbe- reich Angabe in mm/a mittlere Grundwasserneubildung im Fahnenbereich Angabe in mm/a mittlerer Jahresniederschlag im Schadensbereich Angabe in mm/a Grad der Versiegelung im Eintragsbereich Angabe in % Grad der Versiegelung im Fahnenbereich Angabe in % Gibt bzw. gab es wasserwirtschafliche Nutzungen im Umfeld des Schadensbereichs? Falls ja wird eine zusätzliche Karteikarte ein- geschaltet. (Gesteuerte Maske) sensibelste Nutzung (aktuell/geplant) Angabe der sensibelsten Nutzung in Eintragsbe- reich und Abstromrichtung (aktuell oder geplant) Art und Abstand der nächsten Vorflut Auswahl der Art, Abstand in m und Wasserfüh- rung [m³/s] Lage zu Schutzgebieten Abstand und Richtung zu den versch. Arten von Schutzgebieten ist anzugeben Ergänzend ist jeweils anzugeben, ob nach behördlicher Einschätzung bzw. Feststel- lung eine Nutzungsgefährdung vorliegt. • Eigentümer Eingabeobjekt Erläuterung Eigentümer der betroffenen Flurstü- cke (Eintragsbereiche) Der Eigentümertyp ist auszuwählen. Ggf. kann er auch na- mentlich benannt werden. Flächennutzung Eingabeobjekt Erläuterung Flächennutzung im Eintragsbereich Angabe der Flächennutzung zur Zeit der Schadensentste- hung, heute und geplant. - 21 - • Wasserwirtschaftliche Nutzung Hier geht es um allgemeine wasserwirtschaftliche Nutzungen vor dem Hintergrund möglicher Schutzgutgefährdungen. Eingabeobjekt Erläuterung gibt bzw. gab es wasserwirtschafli- che Nutzungen im Umfeld des Scha- densbereichs? Falls ja sind die Nutzungsarten, Entnahmetiefen, Abstand und Richtung sowie Zeitrahmen der Nutzung anzugeben (gesteuerte Maske) 2.3.3 Geologie / Hydrogeologie Hier werden Daten zu den Untergrund- und Grundwasserverhältnissen abgefragt. Die Eingaben sind in folgende Karteikarten gegliedert: • Allgemeine Angaben Eingabeobjekt Erläuterung Allgemeine Angaben Die größte aufgeschlossene Teufe im Schadensbereich ist anzugeben sowie die ungefähre Anzahl der Aufschlusspunkte. Qualitativ ist anzugeben, ob die Schichtabfolge als homogen zu be- zeichnen ist; Erläuterungen falls nicht sind einzugeben. Hydrogeologie Der Flurabstand ist in seinen min-max-Werten für den Schadensbe- reich, sowie in seiner jahreszeitlichen Schwankung (für den mittleren GW-Flurabstand im Schadensbereich) anzugeben. Daneben interes- siert der Beobachtungszeitraum (in Jahren). Allgemeines zu den GWL Die Druckverhältnisse für den oberen GWL sind anzugeben. Der Schutzgrad des oberen GWL ist auszuwählen. Ob hydraulische Verbindungen zwischen GWL bestehen, ist an- zugeben. Erläuterungen sind eingebbar. • Geologisches Regelprofil Eingabeobjekt Erläuterung Regelprofil Für die Eintragsbereiche ist das geologische Regelprofil tabellarisch aufzubauen. Neben Hauptbestandteilen der Schicht und Attributen ist die Unterkante der Schicht (in m unter GOK) anzugeben sowie der Durchlässigkeitsbereich (kf-Wert) auszuwählen. Daneben ist die Schicht ggf. als Auffüllung zu kennzeichnen. Das Feld „Abfolge“ ermöglicht es, erst nachträglich die Reihenfolge der Schichten einzugeben, zu ändern, oder aber Schichten nachträglich einzufügen. Verlässt man die Sachkategorie und kehrt zurück, sind die Schichten wieder nach Abfolge sortiert. • Grundwasserleiter Eingabeobjekt Erläuterung Grundwasserleiter Der GWL ist zu typisieren und die Mächtigkeitsbandbreite im Scha- densbereich anzugeben. Als weitere Kennwerte werden die Durchläs- sigkeitsklasse sowie die sich aus Mächtigkeit des GWL und nutzbarem Porenvolumen ergebende Austauschmenge in m³/m² abgefragt. - 22 - Das Feld „Abfolge“ ermöglicht es, erst nachträglich die Reihenfolge der GWL einzugeben, zu ändern, oder aber GWL nachträglich einzufügen. Verlässt man die Sachkategorie und kehrt zurück, sind die GWL wieder nach Abfolge sortiert. GWL-Nummer kann nur eine ganze Zahl sein. natürliches Fließregime im Grundwasserleiter Daneben sind für jeden GWL vorwiegende Fließrichtung (z.B. NW), ob stabil oder instabil, das GW-Gefälle in Promille (gleichmä- ßig/ungleichmäßig?) sowie die Abstandsgeschwindigkeit in m/d (homo- gen/inhomogen?) einzugeben. Ein ggf. vorliegender vertikaler Gradient (in cm/m) kann angegeben werden. Beeinflussung durch Was- serhaltungen / Entnahmen Die Beeinflussung durch GW-Entnahmen ist, soweit bekannt, für die betroffenen GWL mit Richtung, Abstand, Entnahmemenge (m³/a), er- zielter maximaler Absenkung im Schadensbereich und Zeitrahmen der Entnahme anzugeben. Wasserwirtschaftliche Nutzungen ohne Be- einflussung des Fließregimes im GWL im Schadensbereich, sei es wegen geringer Förderraten, kurzer Entnahmedauer oder zu weiter Entfernung, interessieren hier nicht. Für jede relevante Entnahme ist nach Vorwahl des GWL im oberen Fenster und nach Fensterwechsel durch Klick in das Fenster Entnah- men im GWL über die Schaltfläche „neuer DS“ ein Datensatz zu erzeu- gen. 2.3.4 Allgemeiner GW-Chemismus Hier werden Daten zum Grundwasserchemismus abgefragt. Die Eingaben sind in folgender Karteikarte zu machen: • Allgemeiner Grundwasser-Chemismus Es ist anhand vorliegender Analysendaten nach Vorauswahl des GWL im oberen Fenster eine Tabelle aufzubauen; die vorhandenen Messwerte sind parameterbezogen je nach Entnahmeort den Kategorien Anstrom, Eintragsbereich, Fahne, Fahnenrand oder Abstrom zuzuordnen. Daneben sind für jedes vorliegende Beprobungsjahr die mittlere Konzentrationsgrößenordnung des Parameters sowie die ca. Anzahl der zugrunde liegenden Messungen anzugeben. 2.3.5 Schadensbild Angaben zum Schadensbild sind von zentraler Bedeutung für sämtliche weiteren Be- wertungen der durchgeführten Sanierungsmaßnahmen und deren Erfolg. Hier werden Daten zur qualitativen und quantitativen Beschreibung des Schadstoff- inventars abgefragt. Für die drei Medien Boden, Bodenluft und Grundwasser wird das Schadensbild vor der Durchführung von Sanierungsmaßnahmen erhoben (falls im Boden oder in der Boden- luft bisher keine stattgefunden haben, interessiert der jeweilige Stand vor dem Beginn von Maßnahmen im Grundwasser, ansonsten der aktuelle Kenntnisstand). Generell werden für das vorhandene Schadstoffinventar lediglich charakterisierende Konzentrationsgrößenordnungen (maximale – mittlere) abgefragt, die sich auf den je- weils benannten Bereich (z.B. Eintragsbereich, Fahnenbereich) und dort wiederum be- stimmte Zonen (z.B. gesättigte – ungesättigte, GWL 1 oder GWL 2 u. s. w.) beziehen. - 23 - Volumen-/ Flächenangaben erfordern jeweils die Angabe einer sog. Kartierungsgrenze, damit ist diejenige Schadstoffkonzentration gemeint, die den Körper begrenzt, der der Volumen-/Flächenabschätzung zugrunde liegt. Auch für die Flächen- und Volumenangaben werden keine gemessenen oder exakten Werte erwartet, sondern gutachterlich eingeschätzte Größenordnungen. Als Kartierungsgrenze ist die Konzentration des jeweiligen Schadstoffs zu wählen, für die hinsichtlich der Isolinie / der Isofläche hinreichende Daten vorliegen. Sollte die Kar- tierung des Schadensbildes im Rahmen der Gefährdungsabschätzung für den Sanie- rungszielwert erfolgt sein, kann dieser als Kartierungsgrenze gewählt werden. Die Eingaben sind in folgende Karteikarten gegliedert: • Boden Hier sind Volumenangaben zum kontaminierten Boden getrennt nach Eintragsberei- chen und außerhalb der Eintragsbereiche zu machen. Zwischen gesättigter und un- gesättigter Bodenzone ist zu unterscheiden. Eingabeobjekt Erläuterung Eintragsbereiche Die Ausdehnung der Eintragsbereiche kann entweder als Flächen- summe in einem Datensatz oder aber, wenn verschiedene Ein- tragsbereiche wegen stark variierender Konzentrationen gegenein- ander abzugrenzen sind, in mehreren Datensätzen eingegeben werden. • Bodenluft Hier ist das Bodenvolumen insgesamt in Summe anzugeben, in dem sich belastete Bodenluft ausgebreitet hat. Eingabeobjekt Erläuterung Migrationsbereiche (Bodenluft) Hier werden die Flächengrößen abgefragt, in denen sich belastete Bodenluft ausgebreitet hat. Analog zum Boden kann hier zusammen- gefasst oder differenziert nach Einzelflächen eingegeben werden. • Grundwasser Eingabeobjekt Erläuterung Schadensumfang (gesamt) Neben den insgesamt in Eintragsbereich und Fahne je Schadstoff von belastetem GW erfüllten Bodenvolumen (nicht Volumen des ent- haltenen Wassers) wird die jeweilige mittlere Eintragstiefe mit Anga- be des zugehörigen GWL abgefragt. Zur Fahne sind Angaben zum horizontalen und vertikalen Ausbrei- tungsverhalten schadstoffbezogen zu machen. Besonderheiten kön- nen im Bemerkungsfeld eingegeben werden. - 24 - Falls Schadstoffe in Phase vorliegen, ist für den Stoff die mittlere Phasenstärke und betroffene Fläche, getrennt nach Eintragsbereich und Fahne, anzugeben. Das insgesamt als Phase vorkommende Schadstoffvolumen ist abzuschätzen und nach LNAPL und DNAPL zu gliedern. Transferzonen (Grundwasser) Für das Grundwasser werden zusätzlich die Flächen abgefragt, in der es, ggf. über Sickerwässer, zum Schadstoffeintrag im Übergang ungesättigte – gesättigte Bodenzone kommt. Auch hier kann der Sachverhalt zusammengefasst in einem Daten- satz oder differenziert nach Teilzonen eingegeben werden. Schadensumfang (GWL – Details) Hier ist die Schadensverbreitung getrennt nach GWL aufzuschlüs- seln. Volumina werden mit den zugeordneten mittleren Konzentrationen und der jeweiligen Kartierungsgrenze für Eintrag und Fahne abge- fragt. Weiterhin sind Angaben zur Geometrie und Ausdehnung der Fahne zu machen. Je schadstoffbelastetem GWL ist ein Datensatz anzulegen. 2.3.6 Schutzgutsituation Hier werden Daten zur Gefahrenlage im Schadensbereich abgefragt. Die Eingaben sind in folgende Karteikarten gegliedert: • relevante Transferpfade Eingabeobjekt Erläuterung Transferpfade Getrennt nach Eintragsbereich und Fahne ist auszuwählen, welche Transferpfade im vorliegenden Schadensfall relevant sind. Erläute- rungen ergänzen die Angaben. • Frachtbetrachtung Eingabeobjekt Erläuterung Frachtbetrachtung Sofern Frachtbetrachtungen (für die Situation ohne Sanierung) vor- liegen, können für die verschiedenen Transferpfade die pro Jahr transportierten Schadstoffmengen je Schadstoff angegeben werden. • Schutzgutsituation Eingabeobjekt Erläuterung Schutzgutsituation Angaben zu Schutzgütern, ob eine Gefährdung durch den Schaden vorliegt, sind mit zusätzlicher Erläuterung als Tabelle aufzubauen. Es empfiehlt sich, zunächst für jedes Schutzgut einen Datensatz an- zulegen, dann die Gefährdung anzugeben und zu erläutern. 2.3.7 Sanierungsziele Hier werden Daten zu den für Boden, Bodenluft und Grundwasser formulierten Sanie- - 25 - rungs- und Maßnahmenzielen abgefragt. Es existieren folgende Karteikarten, bei denen jeweils analoge Eintragungen abgefragt werden: • Grundwasser • Bodenluft • Boden Es befinden sich je Medium vier Teilfenster auf der Karteikarte: Eingabeobjekt Erläuterung Allgemeine Sanierungsziele (gültig für den gesamten Scha- den) Für die drei Medien können die je Schadstoff festgelegten Sanierungs- ziele, sofern sie für das Medium allgemein gelten, nebst Festlegungs- zeitpunkt (Jahr) und Erläuterungen angegeben werden. Neben der Erstfestlegung interessieren auch ggf. aktuelle Modifikationen. Zonierte Sanierungsziele Falls Sanierungszielwerte für bestimmte Zonen des Schadensberei- ches (gesättigte – ungesättigte Bodenzone, Herd, Fahne, differenziert nach GWL u. s. w.) definiert wurden, sind diese hier neben der Zone zu definieren. Daneben wird das Festlegungsjahr abgefragt. Technische Sanierungsziele Falls technische Sanierungsziele (z.B. feste Aushubflächen/Tiefen, Fördermengen oder –zeiten) oder aber Behandlungsziele festgelegt wurden, sind hierzu Angaben mit Festlegungszeitpunkt zu machen. Maßnahme – und Schutzziele Wurden für den Schaden die Sanierungsentscheidung und den -umfang bestimmende Schutz- oder Maßnahmeziele festgelegt, so sind sie hier verbal einzutragen. - 26 - 2.3.8 Maßnahmen Boden/Bodenluft Hier werden Daten zu den Sanierungs- und Sicherungsmaßnahmen für die Medien Boden und Bodenluft abgefragt. Die Eingaben sind in folgende Karteikarten gegliedert: • Sanierungsverfahren Eingabeobjekt Erläuterung Sanierungsverfahren Für die Medien sind Art des Verfahrens, Beginn bzw. Zeitraum der Wirksamkeit (Monat/Jahr), Invest- und ggf. Betriebskosten anzugeben. Ergänzende Angaben im Erläuterungsfeld. • Sicherungsverfahren Eingabeobjekt Erläuterung Sicherungsverfahren Für die Medien sind Art des Verfahrens, Beginn bzw. Zeitraum der Wirksamkeit (Monat/Jahr), Invest- und ggf. Betriebskosten anzugeben. Ergänzende Angaben im Erläuterungsfeld. • Sanierungserfolg Eingabeobjekt Erläuterung Sanierungserfolg Methode, Zeitpunkt und ggf. Kosten des Nachweises des Sanierungs- erfolgs sind für die Medien anzugeben (falls erfolgt). • Entnommene Schadstoffmenge [BL] Eingabeobjekt Erläuterung Entnommene Schadstoff- menge Bodenluft Die im Zuge der Sanierung entnommene Schadstoffmenge ist je rele- vantem Schadstoff mit Zeitrahmen anzugeben/einzuschätzen. • Massen & Abfallbilanz [B] Eingabeobjekt Erläuterung Massen & Abfallbilanz Boden Falls Boden ausgekoffert wurde sind die insgesamt bewegten Massen in t sowie die Kosten des Tiefbaus (sofern bekannt) anzugeben. Wei- terhin kann die Abfallbilanz Boden nach Z-Klassen eingegeben werden (Tonnage und Entsorgungskosten). • Entnommene / restliche Schadstoffmenge [B] - 27 - Eingabeobjekt Erläuterung Entnommene / restliche Schadstoffmenge Boden Das im Zuge der Sanierung entnommene, abgebaute oder immobili- sierte Schadstoffpotenzial ist je relevantem Schadstoff anzugeben/ein- zuschätzen. Dabei ist nach gesättigter – ungesättigter Zone, Eintrags- bereich und Fahne zu differenzieren. Im gleichen Sinne ist für das verbliebene Restpotenzial zu verfahren. 2.3.9 Maßnahmen Grundwasser Hier werden Daten zu Sanierungs- und Sicherungsmaßnahmen für das Medium Grundwasser sowie Sanierungsverfahren und technische und technologische Details abgefragt. Zunächst sind allgemeine Angaben zu den eingesetzten Sanierungs-/Sicherungsverfahren vorzunehmen (Verfahren, Einsatzbereich, Zeitrahmen des Einsatzes, Gesamtkosten). Danach können in beliebiger Differenzierung für die Sparten Entnahmetechnologien – Reinigungstechnologien (on-site und in-situ) eingesetzte Verfahren / Module mit den jeweiligen Kenndaten, Betriebszeiträumen, verschiedenen Betriebsprogrammen mit Verfügbarkeit des Moduls, den jeweils je Schadstoff ausgetragenen/gereinigten Schadstoffmengen und deren technisch-analytischer Überwachung angegeben wer- den. Angaben zu Invest-, Betriebs- und Wartungskosten sowie Bemerkungsfelder für textliche Erläuterungen ergänzen die Eingabemasken. Falls bereits Sanierungserfolge im Grundwasser zu verzeichnen sind, können diese auf einer Karteikarte getrennt nach Herd und Fahne eingegeben werden. Angaben zum Grundwassermonitoring verstehen sich je Schadstoff. Daneben sind ergänzende Angaben zur Grundwasserverbringung sowie zum Abfallan- fall im Rahmen der Grundwassersanierung zu machen. Die Eingaben sind in folgende Karteikarten gegliedert: • Angewandte Verfahren Eingabeobjekt Erläuterung Sanierungsverfahren allg. Getrennt nach Herd und Fahne sind Verfahren, Einsatzzeiträume sowie die Gesamtkosten des Verfahrens anzugeben. Sicherungsverfahren allg. Verfahren, Wirksamkeitszeiträume sowie die Gesamtkosten des Ver- fahrens sind anzugeben. Hier wird nicht nach Herd und Fahne differenziert. • Entnahme Eingabeobjekt Erläuterung - 28 - Eingabeobjekt Erläuterung Entnahmetechnologie [1] Die eingesetzte Entnahmetechnologie kann hier in beliebiger Differen- zierung nach Technik, Anzahl, Invest-Kosten, Entnahmetiefen, GWL, Lage zur Fahne und zum Herd, Angaben zu Problemen und Ausfällen sowie allg. Bemerkungen eingegeben werden. Betriebsprogramme [2] Für jede der unter [1] differenzierten Technologien bzw. Einsatzberei- che können hier Angaben zu verschiedenen Betriebsprogrammen ge- macht werden. Neben Entnahmemengen, Betriebszeiträumen des Programms, Ver- fügbarkeit der Technologie, Betriebs- und Wartungskosten sowie Zyk- len der technischen und analytischen Überwachung können noch Be- merkungen eingegeben werden. Entnommene Schadstoffmenge [3] Für jeden der unter „Schadensbild“ inventarisierten Schadstoffe kann die entnommene Schadstoffmenge für das unter [2] gewählte Betriebs- programm der Technologie [1] für einen Zeitraum innerhalb der Ge- samtdauer des jeweiligen Betriebsprogramms angegeben werden. Im Extremfall kann für jeden Monat eines Betriebsprogramms die Aus- tragsmenge eines Schadstoffs eingegeben werden (jeweils ein Daten- satz pro Schadstoff und Monat) • Reinigung (on-site) Eingabeobjekt Erläuterung Reinigungstechnologie [1] Die eingesetzte on-site eingesetzte Reinigungstechnologie kann hier in beliebiger Differenzierung nach Technik bzw. Modul, Durchsatz, In- vestkosten, Angaben zu Problemen und Ausfällen sowie allg. Bemer- kungen eingegeben werden. Betriebsprogramme [2] Für jede der unter [1] differenzierten Technologien bzw. Module können hier Angaben zu verschiedenen Betriebsprogrammen gemacht werden. Neben Durchsatzmengen, Betriebszeiträumen des Programms, Ver- fügbarkeit der Technologie, Betriebs- und Wartungskosten sowie Zyk- len der technischen und analytischen Überwachung können noch Be- merkungen eingegeben werden. Abgereinigte Schadstoffmenge [3] Für jeden der unter „Schadensbild“ inventarisierten Schadstoffe kann die abgereinigte Schadstoffmenge für das unter [2] gewählte Betriebspro- gramm der Technologie [1] für einen Zeitraum innerhalb der Gesamt- dauer des jeweiligen Betriebsprogramms angegeben werden. Im Extrem- fall kann für jeden Monat eines Betriebsprogramms die Austragsmenge eines Schadstoffs eingegeben werden (jeweils ein Datensatz pro Schad- stoff und Monat) • Reinigung (in-situ) Eingabeobjekt Erläuterung in-situ-Technologie [1] Die eingesetzte in-situ-Technologie kann hier in beliebiger Differenzie- rung nach versch. Techniken , Wirkungstiefen, Lage zum Herd und zur Fahne, Investkosten, Angaben zu Problemen und Ausfällen sowie allg. Bemerkungen eingegeben werden. Betriebsprogramme [2] Für bestimmte der unter [1] differenzierten Technologien können hier, falls sinnvoll und notwendig, Angaben zu verschiedenen Betriebsprogrammen gemacht werden. Neben Durchsatzmengen, Betriebszeiträumen des Programms, Ver- fügbarkeit der Technologie, Betriebs- und Wartungskosten sowie Zyk- len der technischen und analytischen Überwachung können noch Be- merkungen eingegeben werden. Entnommene Schadstoff- menge [3] Für jeden der unter „Schadensbild“ inventarisierten Schadstoffe kann die entnommene Schadstoffmenge für das unter [2] gewählte Betriebs- - 29 - Eingabeobjekt Erläuterung programm der Technologie [1] für einen Zeitraum innerhalb der Ge- samtdauer des jeweiligen Betriebsprogramms angegeben werden. Im Extremfall kann für jeden Monat eines Betriebsprogramms die Aus- tragsmenge eines Schadstoffs eingegeben werden (jeweils ein Daten- satz pro Schadstoff und Monat) • Sanierungserfolg Eingabeobjekt Erläuterung Sanierungserfolg Methode, Zeitpunkt und ggf. Kosten des Nachweises des Sanierungs- erfolgs sind für Herd und Fahne anzugeben (falls erfolgt). • Monitoring Eingabeobjekt Erläuterung Monitoring Je überwachtem Schadstoff sind GWL, Prüfpunktanzahl, Zeitrahmen des Monitorings und der Überwachungszyklus im angegebenen Zeit- rahmen anzugeben. Inhaltliche Ergebnisse des Monitorings werden unter Konzentrationsverläufe eingegeben! • Überwachung (analytisch) Eingabeobjekt Erläuterung Betriebsprogramme [1] Aus allen eingegebenen Betriebsprogrammen der Grundwassersanie- rung ist zunächst eines auszuwählen, um die analytische Überwachung einzugeben. Überwachung von... bis [2] Hier ist der Zeitrahmen zu spezifizieren, für den das Überwachungs- programm innerhalb des Betriebsprogramms [1] zutrifft. Analytische Überwa- chungsparameter [3] Für den unter [2] angegebenen Zeitrahmen sind hier die überwachten Parameter einzugeben. Beprobungsorte [4] Die dem zeitlich unter [2] und vom Parameterumfang unter [3] spezifi- zierten Überwachungsprogramm sind die Beprobungsorte zuzuordnen. • Überwachung (technisch) Eingabeobjekt Erläuterung Betriebsprogramme [1] Aus allen eingegebenen Betriebsprogrammen der Grundwassersanie- rung ist zunächst eines auszuwählen, um die technische Überwachung einzugeben. Überwachung von... bis [2] Hier ist der Zeitrahmen zu spezifizieren, für den das Überwachungs- programm innerhalb des Betriebsprogramms [1] zutrifft. Technische Überwachung Par. [3] Für den unter [2] angegebenen Zeitrahmen sind hier die überwachten Parameter einzugeben. Beprobungsorte [4] Die dem zeitlich unter [2] und vom Parameterumfang unter [3] spezifizier- ten Überwachungsprogramm sind die Überwachungsorte zuzuordnen. - 30 - • Grundwasserverbringung Eingabeobjekt Erläuterung Grundwasserverbringung Die Methoden der Grundwasserverbringung, deren Einsatzzeitraum sowie die verbrachten Wassermengen sind neben den angefallenen Kosten anzugeben. • Abfallanfall Eingabeobjekt Erläuterung Abfallanfall Der im Zuge der Grundwassersanierung anfallende Abfall ist je Abfallart (Auswahl der Abfallklasse nach EAK), Menge und Kosten je Betriebs- jahr zu differenzieren. 2.3.10 Konzentrationsverläufe Für die drei Medien sind vorhandene Messwerte als mittlere Konzentrationsgrößenordnung für den jeweiligen Erhebungsmonat differenziert dem Messbereich (Ort) zuzuordnen. Zu- sätzlich ist die ca. Anzahl der zugrunde liegenden Messpunkte je Messbereich anzugeben. Da hier sowohl Messungen der Schadstoffe als auch von Parametern des allg. Grundwas- serchemismus (der nur in mittleren Jahreswerten abgefragt wird) oder Anstrombelastun- gen von Interesse sind, die nicht dem Schadstoffinventar des betrachteten Schadens zu- zuordnen sind, erfolgt die Auswahl der Parameter aus der Gesamt – Parameter- Auswahltabelle. Da über die Auswertungsroutinen ein Vergleich der Austragsmengen an Schad- stoffen mit deren Konzentrationsveränderung im Aquifer stattfindet, sollten die Datendichten der beiden Parameter je Schadstoff aneinander angepasst sein. Wenn also für die Austragsbilanzierung nur halbjährlich Werte erhoben werden, ist es hinreichend, auch die Konzentrationsverläufe entsprechend grob zu beschreiben. Al- lerdings sollte die typische Form der Konzentrationskurve dadurch nicht verschleiert werden (z.B. starke Werteschwankungen je nach Grundwasserneubildung). 2.4 Programmoberfläche „GWKON“ 2.4.1 Installation und Identifikation Das Datenbanksystem GWKON läuft als Einzelplatzversion bei den jeweiligen Nutzern. Es ermöglicht den Zugriff auf den derzeitigen Inhalt der Falldatenbank. Der Nutzer kann selber Fälle unter dem jeweiligen Leitschadstoff anlegen. Die Fälle können nach Bearbeitung dann exportiert werden, als E-Mail z.B. an andere Nutzer oder das UBA übermittelt werden. Eine erweiterte Fassung der Fallsammlung kann über das UBA verfügbar gemacht werden, wenn eine signifikante Erweiterung der Fallsammlung erfolgte. Fälle können für die Allgemeinheit durch das UBA nur in anonymisierter Form zugänglich gemacht werden. - 31 - 2.4.2 Auswertungsroutinen Es sind allgemein-statistische Auswertungen (direkte Parameterkorrelation, auch multi- faktoriell) und Auswertungen mit vorher durchzuführenden Berechnungen (Verknüp- fung von Parametern und Daten aus Stoffdatenbank) zu unterscheiden. Die Auswahl der zu korrelierenden Parameter kann durch den Auswertenden weitge- hend frei erfolgen, bestimmte Vorgaben bzw. Standardabfragen wurden vorbereitet („SQL-Tool“). Es ist möglich, bezüglich definierter Parametereigenschaften Klassenbildungen durch- zuführen. Beispiel: alle Fälle mit Leitschadstoff MKW, Klassierung der Fälle mit Sanie- rungsverfahren Bandskimmer. Berechnungen erfolgen jeweils für bestimmte Zeitpunkte. Die für den Zeitpunkt (Mo- nat/Jahr) angegebenen Daten zur Schadensausdehnung und die Daten zu Konzentra- tionen werden unter Nutzung der Schichtprofildaten mit Auswahl von Porenvolumina zur Potenzialberechnung (Ermittlung der Schadstoffmenge) herangezogen. Dies ge- schieht für jeden Stoff, für den Konzentrationsdaten und Verteilungsdaten vorliegen. Die Ergebnisse dieser Berechnungen müssen wiederum für allgemein-statistische Auswertungen zur Verfügung stehen. 2.4.3 Bezug des Programms GWKON und der Fallsammlung Programm und Fallsammlung können derzeit über die Homepage des Forschungs- nehmers: www.gicon.de unter der Rubrik „Service“ heruntergeladen werden. Das Passwort für die Login-Prozedur heißt „gwkon_anon“, das Kennwort „anonym“. Mit dem Programm wird auch ein ausführliches Handbuch verfügbar gemacht. 3 GWKON als Fallsammlung für Grundwasserschäden (Stichtag 31.05.2003) 3.1 Grundsätzliche Struktur der Fallsammlung Bis zum Stichtag waren 89 Fälle durch die teilnehmenden Länder übermittelt und in GWKON importiert. Die Grafiken veranschaulichen bereits deutlich den Schwerpunkt der übermittelten Fälle: • 2/3 der Fälle beziehen sich auf LHKW als Leitschadstoff • MKW / BETX als Leitschadstoff spielen bei 16 Fällen eine Rolle - 32 - • bei mehr als 80 von 89 Fällen handelt es sich um „klassische“ pump-and-treat- Maßnahmen Daraus ergeben sich wesentliche Einschränkungen für die weitere Bearbeitung / Auswertung: statistisch gesicherte Aussagen lassen sich aus der vorliegenden Fallsamm- lung (vorbehaltlich der Prüfung von Korrelationen) nur für LHKW- Schadensfälle ableiten, die mittels Grundwasserentnahme hydraulisch saniert werden bzw. wurden eingeschränkt vergleichende Aussagen sind für MKW/BTEX Schadensfälle möglich, die ebenfalls vorwiegend hydraulisch saniert werden bzw. wurden 15 Fälle sind als Einzelfallbeispiele zu sehen und zu interpretieren - 33 - 3.2 Datenqualität und -quantität (Mindestdatenbestand) Die Auswertung bedient sich zur Herstellung der Vergleichbarkeit zwischen Schadens- fällen der gleichen Schadstoffgruppe Potenzialansätzen (Schadstoffmengen). Daraus werden dann Kenngrößen für die Effizienz von Sanierungsmaßnahmen abgeleitet. Grundlage der Potenzialermittlung sind vollständige Angaben zum Schadensbild vor Maßnahmebeginn, zum Schadstoffaustrag im Zuge der Maßnahmedurchführung und zur Konzentrationsentwicklung der Schadstoffe im Untergrund unter Wirkung der Maß- nahme. Die letzteren Werte sind zeitabhängig zu sehen (Austragskurve und Konzent- rationskurve). Auf dieser Grundlage wurde ein Mindestdatenbestand definiert, der die Kennwerter- mittlung für Schadstoffpotenziale vor Maßnahmebeginn ermöglicht. Die weitere Aus- wertung ist dann abhängig von der Datendichte zum Austrag und zu den Konzentrati- onsentwicklungen. Es liegen also digitale (vorhanden / nicht vorhanden) und quantitative Kriterien für die Auswertungsqualität vor. Für die Prüfung der Berechnungsmöglichkeit von Schadstoffpotenzialen vor Maßnah- mebeginn wurde eine automatisierte Routine in GWKON implementiert, deren Ergeb- nisbericht über das Programm abrufbar ist. 3.3 Schadensbild im Dreiphasensystem Boden – Wasser – Luft Ausführlich wird der Datenbestand im Zuge der Auswertung geprüft. An dieser Stelle steht die quantitative Umsetzung der Anforderung, das Schadensbild in seinem Um- fang einzuschätzen, im Vordergrund. Bei zahlreichen Schadensfällen war es offenbar nicht möglich, den Schadensumfang auch nur grob einzuschätzen: • Schadensbereich Boden, gesättigte Zone keine Angaben in 57 Fällen • Schadensbereich Boden, ungesättigte Zone keine Angaben in 33 Fällen • Schadensbereich Grundwasser, Eintrag keine Angaben in 11 Fällen • Schadensbereich Grundwasser, Fahne keine Angaben in 25 Fällen • Schadensbereich Bodenluft keine Angabe bei 9 von 60 Fällen Die folgende Grafik veranschaulicht, wie viele Phasen des 3-Phasen-Systems Boden- Bodenluft-Grundwasser (für GW-Eintrag / Boden ungesättigte Zone / Bodenluft) in wie vielen Fällen mit Angaben belegt wurden: - 34 - keine Angaben 1 Phase 2 Phasen 3 Phasen 4 12 46 27 Für den Fahnenbereich und die gesättigte Bodenzone ist die Datendichte nochmals wesentlich geringer. Bezüglich der Fahnengeometrie finden sich bei 67 Fällen Angaben, davon wird bei 13 Fällen zur Länge der Fahne keine Angabe gemacht. Somit liegen etwa bei 60 % der Fälle Angaben zur Fahnengeometrie und zum Ausbrei- tungsverhalten vor. 3.4 Hydrochemischer Schadenskontext Angaben zum allgemeinen Grundwasserchemismus und dessen eventueller Verände- rungen während der beschriebenen Grundwassersanierungsmaßnahmen wurden in stark variierendem Maße gemacht. Die Grafiken veranschaulichen die Datenlage. Die allgemeine Parameterverteilung mit Anzahl gemachter Angaben (bezogen auf den Gesamtdatenbestand) stellt sich wie folgt dar: Leitfähigkeit 661pH-Wert 625 Sauerstoffgehalt (mg/l) 469 Temperatur (°C) 432 Eisen ges. (mg/l) 216 Redoxpotential 210 Sulfat (mg/l) 165 Mangan (mg/l) 162 Nitrat (mg/l) 125 Ammonium (mg/l) 91 Carbonathärte 72 Calcium (mg/l) 58 DOC (mg/l) 45 CSB (mg/l) 17 Stickstoff (mg/l) 5 Eisen II (mg/l) 3 Leitfähigkeit, ph-Wert und Sauerstoffgehalt sowie die Temperatur dominieren die Ver- teilung. Dies sind die klassischen Vor-Ort-Parameter. Die spezifische Datendichte pro Fall und Jahr stellt sich im Histogramm so dar: - 35 - 0 4 8 12 16 20 24 28 32 Angaben zum GW-Chemismus / Jahr 0 5 10 15 20 25 An za hl de rF äl le vo n 80 Unabhängig von der Parameteranzahl und dem Messort liegen also bei etwa der Hälfte der Fälle weniger als 8 Angaben pro Jahr vor. Um allein den Sauerstoffgehalt im Ver- gleich Anstrom – Herd – Fahne – Abstrom darzustellen, sind schon vier Angaben nötig. Für die Fälle mit höherer Datendichte wurden für die Messorte die Dokumentationszeit- räume analysiert. - 36 - 1975 1980 1985 1990 1995 2000 Jahr Fä lle Anstrom Eintragsbereich Fahne Abstrom Es wird deutlich, dass in den seltensten Fällen ein direkter Vergleich der Messorte in ihrer Entwicklung möglich ist. Damit ist die Interpretation der Wechselwirkung „Ände- rung der Schadstoffkonzentration – Änderung des allgemeinen Grundwasserchemis- mus“ nur in ausgewählten Einzelfällen möglich. 3.5 Sanierungs- und Sicherungsmaßnahmen mit ihren Betriebsprogrammen Insgesamt verteilen sich die dokumentierten Sanierungsdauern für die Einzelfälle ge- mäß der folgenden Grafik: - 37 - Für die Entnahme wurde der Einsatz folgender Technologien beschrieben: Technik Anzahl Brunnen mit Unterwassermotorpumpe 288 Brunnen mit Saugpumpe 94 Vakuumlanze 25 Drainage mit Pumpensumpf 8 Lufthebeverfahren 5 Brunnen mit Ölfilterpumpe 2 Brunnen mit Bandskimmer 2 Für die Grundwasserreinigung kamen in den übermittelten Fällen folgende Technolo- gien zum Einsatz: Technik Anzahl Aktivkohle-Adsorption 40 Luft-Strippen 37 Desorption 7 Enteisenung – Entmanganung 5 Flockung – Fällung 4 Leichtflüssigkeitsabscheider 4 UV-Oxidation 3 Adsorberharze 3 Biologische Reinigung 3 Ionenaustauscher 3 - 38 - Technik Anzahl Chemische Oxidation 2 Koaleszenzabscheider 2 Filtration 1 Sedimentation 1 Es wird deutlich, dass auch hier die „klassischen“ Verfahren in der Fallsammlung am breitesten repräsentiert sind. Betriebsprogramme wurden vor allem für die Entnahme differenziert eingegeben. Dar- an ist der jeweilige Schadstoffaustrag gekoppelt. Bei den Reinigungstechnologien sind meist keine eigenständigen und differenzierten Betriebsprogramme eingegeben, offen- bar hatte die Reinigungsanlage den Durchsatz der Brunnen zu verkraften. Das Thema gemischte Technologie mit differenziert zu betrachtenden Reinigungsleistungen spielt in der vorliegenden Fallsammlung keine Rolle. Die Dokumentationsdichte der Betriebsprogramme wird durch folgendes Histogramm veranschaulicht. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Dauer Summe aller Betriebsprogramme [Jahre] 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 A nz ah ld er Fä lle au s 82 Die Grafik zeigt, dass z.B. bei 19 Fällen die dokumentierten Betriebsprogramme in Summe eine Dauer von 0-5 Jahren haben. Für zwei Fälle liegt die Summe der doku- mentierten Betriebsprogramme bei 70-75 Jahren. Dies kommt dadurch zustande, dass im einzelnen Sanierungsfall für einzelne Sanie- rungsbrunnen deren Durchsatzänderungen und der korrespondierende Schadstoffaus- trag differenziert dargestellt wurden. - 39 - 3.6 Erfassung der Maßnahmewirkungen 3.6.1 Schadstoffaustrag Der Schadstoffaustrag ist eine entscheidende Größe zur Bewertung von Maßnahme- wirkungen. Somit kommt der Interpretation von Austragskurven eine wesentliche Be- deutung für dieses Forschungsvorhaben zu. Die in GWKON dokumentierte Datendich- te für den Austrag veranschaulicht das folgende Histogramm. Man erkennt, dass in der Hälfte der Fälle der Austrag mit weniger als 20 Datenpunkten beschrieben wurde. Bei acht Fällen stehen für die Austragskurven mehr als 100 Da- tenpunkte zur Verfügung. 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 Anzahl Angaben zum Austrag 0 5 10 15 20 25 A nz ah ld er Fä lle vo n 82 Bezieht man die Anzahl der Austragsdatenpunkte auf den Zeitraum, den sie beschrei- ben, so ergibt sich eine spezifische Datendichte. Dies wird anhand des Histogramms auf der Folgeseite erläutert. Bei 62 Fällen stehen zur Beschreibung der Austragskurve weniger als zwei Datensätze zur Verfügung. Differenziertere Austragskurven sind nur bei etwa zehn Fällen dokumentiert. Histogramm zur Datendichte Schadstoffaustrag - 40 - 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Anzahl Angaben zum Austrag / Jahr 0 5 10 15 20 25 30 35 40 A nz ah ld er Fä lle vo n 82 3.6.2 Konzentrationsveränderungen im 3-Phasensystem Boden-Bodenluft-Grundwasser Für eine Beurteilung der zeitabhängigen Wechselwirkungen (Potenzialübergänge) zwi- schen den Schadstoffkonzentrationen in den Kompartimenten Boden – Bodenluft und Grundwasser wird eine vergleichbare Datendichte benötigt. Die Grafik zeigt auf, dass generell zur Schadstoffbelastung und Konzentrationsentwick- lung im Boden für die Schadstoffgruppe der LHKW nur marginale Angaben vorliegen. 0 2 4 6 8 10 An za hl A ng ab en 50 100 200 400 600 Fälle Bodenluft Boden Grundwasser 3.6.3 Konzentrationsveränderungen im Grundwasserleiter Die Maßnahmewirkung, letztendlich der Sanierungserfolg bzw. die Annäherung an ein - 41 - Sanierungsziel, wird durch die Konzentrationsverläufe in den überwachten Zonen des bzw. der Grundwasserleiter beschrieben. Die Anzahl der Konzentrationsangaben insgesamt je Fall als Rangfolge sortiert darge- stellt ergibt folgendes Bild: 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 Fallnummer (Sortierung) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1.000 1.100 1.200 1.300 1.400 K on ze nt ra tio ns an ga be n Es wird deutlich, dass unabhängig vom Messort und der Zahl der Parameter nur für etwa 30 Fälle mehr als 100 Konzentrationsangaben vorliegen. Auf die Messorte verteilen sich die Konzentrationsangaben insgesamt wie folgt: Abstrom (seitlich der Fahne) 1364Abstrom (vor der Fahnenspitze) 796 Anstrom (Hintergrundbelastung) 891 Eintragsbereiche (Schadenszentrum) 3254 Fahne (hinteres Drittel) 1088 Fahne (Schwerpunkt) 1639 Fahne (vorderes Drittel) 1481 Fahnenspitze 337 Die Dokumentationszeiträume der 30 ausführlicher dokumentierten Fälle stellen sich wie folgt dar: - 42 - 1980 1985 1990 1995 2000 2005 Jahr Fä lle Anstrom Eintragsbereich Fahne Abstrom Ein vollständiger Vergleich der Konzentrationsentwicklung an einzelnen Messorten wird auch hier nur in Einzelfällen möglich sein. Die Parameterverteilung der dokumentierten Konzentrationsverläufe im Grundwasser zeigt folgende Tabelle: Parameter Anzahl Angaben LHKW 4981 Mineralölkohlenwasserstoffe 647 Arsen 558 PAK`s = Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (11) 513 BTEX 513 Chrom 463 Kupfer 346 Tetrachlorethen (Per) 252 Trichlorethen (Tri) 201 Phenole (14) 175 - 43 - Chromate 168 Bor 160 Dichlorethen(1,2-) cis 125 Cadmium 121 Chrom(VI)-Verbindungen 114 Vinylchlorid 86 Nickel 78 Trichlormethan (Chloroform) 76 Trichlorethan(1,1,1-) 73 Fluoride 58 Quecksilber 57 Phosphate 52 Heterozyklische Verbindungen (18) 40 Ammoniumverbindungen 38 Methanol 37 Sulfate 29 POX 29 Phenol 27 Methyl-tertiär-Butylether (MTBE) 19 Nitrate 17 Gesamtergebnis 10053 Mit fast 5000 Wertangaben zu Konzentrationen im Grundwasser dominiert die Schad- stoffgruppe der LHKW deutlich. 3.7 Kostenzusammenhänge Kostenangaben für die Investition und den Betrieb der dokumentierten Maßnahmen wurden nur in wenigen Einzelfällen gemacht. Daher werden Kostenaspekte aus der Fallsammlung in der Auswertung nur am Rande berücksichtigt werden können. 3.8 Verwaltungs- und verfahrensrechtliche Aspekte Die Datenfelder wurden weitgehend bedient. 3.9 Rechtliche Basis der Sanierungsmaßnahmen Der rechtliche Kontext der dokumentierten Fälle wird in der Grafik veranschaulicht: - 44 - ohnenicht zuzuordnen öff.-rechtl. Vertrag Anordnung freiw. Vereinbarung 23 5 10 43 9 3.10 Sanierungsziele Grundwasser Für 21 Fälle sind keine Sanierungsziele dokumentiert. Dies deckt sich mit der Fallzahl, für die kein rechtlicher Sanierungskontext definiert wurde. Über Konzentrationen definierte Sanierungsziele Grundwasser liegen für 67 Fälle vor. Insgesamt verteilen sich die gemachten Konzentrationsangaben, bezogen auf alle Pa- rameter, wie folgt: zonierte Sanierungsziele Boden 36 zonierte Sanierungsziele Bodenluft 10 zonierte Sanierungsziele Grundwasser 50 Allgemeine Sanierungsziele Boden 40 Allgemeine Sanierungsziele Bodenluft 35 Allgemeine Sanierungsziele Grundwasser 106 3.11 Schlussbemerkung zu GWKON als Fallsammlung Im Ergebnis liegt zur qualitativen Auswertung Datenbank mit 89 in sehr unterschiedli- cher Qualität und Datendichte dokumentierten Grundwasserschadensfällen mit Sanie- rungsmaßnahmen vor. Die Fallsammlung ist dabei kein repräsentatives Abbild der in den Bundeslän- dern stattfindenden Grundwassersanierungen, sondern bestimmt vom Interesse sowie von den personellen, rechtlichen und wirtschaftlichen Möglichkeiten der einzelnen Länder, Grundwasserschadensfälle in das Forschungsvorhaben ein- zubringen. Dies ist in der Phase 3, Auswertung der Daten und Ableitung des Handlungsleitfadens, zu berücksichtigen. In keinem Falle sollten die aktuellen Dateninhalte der Datenbank GWKON heran- gezogen werden, allgemeine Aussagen zum Sanierungsgeschehen am Schutz- gut Grundwasser in der Bundesrepublik Deutschland abzuleiten. Statistisch abgesicherte Zusammenhänge können sich im Zuge der Auswertung ledig- lich für hydraulische Sanierungen von Grundwasserschäden mit leichtflüchtigen chlo- - 45 - rierten Kohlenwasserstoffen (LHKW) ergeben, die in der zum 31.05.2003 vorliegenden Fallsammlung etwa 80 % der dokumentierten Schäden ausmachen. 4 Einführung in die Inhalte der qualitativen Auswertungsphase des Forschungs- vorhabens Die Ergebnisse der quantitativen Datenauswertung wurden bereits im 3. Kapitel des Endberichtes grafisch, tabellarisch und textlich aufbereitet. Sie gaben zum einem einen Überblick über das in der Datenbank gespeicherte Datenmaterial, zum anderen stellten sie die Grundlage für die Präzisierung der Auswertung sowie die Ableitung der Hand- lungsempfehlungen im Leitfaden dar. Im zweiten Arbeitsschritt erfolgte die gezielte Auswertung der Ergebnisse im Hinblick auf abgesicherte Schlussfolgerungen und die Umsetzung in den Leitfaden. Die Auswertung der Ergebnisse und die Erarbeitung des Leitfadens erfolgten in enger Zusammenarbeit mit den für den rechtlichen Teil beauftragten Juristen. Basierend auf der oben beschriebenen Ergebnisaufbereitung erfolgte zunächst eine systematische Auswertung der Untersuchungsergebnisse. Durch die zum Teil sehr eingeschränkte Datendichte und aufgrund des Schwer- punktes der Fallsammlung auf LHKW-Schäden, die durch pump-and-treat Ver- fahren saniert werden/wurden, ergaben sich gegenüber dem ursprünglichen An- spruch des Vorhabens erhebliche Einschränkungen beim beabsichtigten Um- fang der Auswertung und der abzuleitenden Empfehlungen. Auswertungen, die durch mangelnde Datendichte nicht geleistet werden konn- ten, sind in der folgenden Aufstellung kursiv gestellt. • Bewertung der technischen Machbarkeit (= Eignung) von Sanierungsmaßnahmen. Die Auswertung wurde dabei systematisch unter Bezug auf wesentliche Kenngrö- ßen des Schadensfalls (Schadstoffe, Grundwasserverhältnisse, Sanierungsziele) vorgenommen. Zu betrachten waren hier, - soweit in der Datenbank als Fall doku- mentiert-, sowohl Dekontaminationsverfahren, Sicherungsmaßnahmen als auch Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen. • Bewertung der Erreichbarkeit von Reinigungswerten in GW-Behandlungsanlagen (technische Bewertung der Behandlungsanlage) soweit in der Datenbank dokumen- tiert. Die Bewertung war dabei wieder systematisch nach wesentlichen Kenngrößen der Grundwasserbehandlung vorzunehmen (zu entfernende Schadstoffe, Begleit- stoffe, Reinigungsziele). • Bewertung der Kosten von Sanierungsmaßnahmen. Die Auswertung war dabei wie- derum systematisch unter Bezug auf wesentliche Kenngrößen des Schadensfalls vorzunehmen. • Bewertung der Schadstoffausbreitung (Abmessungen und Konzentrationsverteilung in der Fahne, Stabilität der Fahne, zeitliche und räumlichen Entwicklung der Schad- stofffahne). Von besonderem Interesse waren hier auch Aussagen zur zu erwarten- den maximalen Endgröße der Fahne. - 46 - • Schadstoffspezifische Ermittlung und Bewertung der wesentlichen Einflussfaktoren für den jeweiligen Sanierungsfall. Das bezieht sich sowohl auf die konkreten Standortbe- dingungen (Geologie, Hydrogeologie) als auch auf die Sanierungsrandbedingungen. • Ermittlung und Bewertung des Umfanges der Nachsorgemaßnahmen (soweit do- kumentiert) mit Ermittlung der Kosten für die Nachsorge. Neben der auf die Ableitung von Sanierungsempfehlungen orientierten Auswertung der Daten erfolgte des Weiteren eine Bewertung der Daten hinsichtlich der Vollständigkeit für eine hinreichende Beurteilung der Sanierung. Aus dieser Auswertung ergaben sich wesentliche Hinweise für den Leitfaden (Datenerfassung und Dokumentation). Im Ergebnis der Auswertung sollten Aussagen insbesondere zu folgenden Punkten abgegeben werden können: • Stand der Sanierungstechnik zur Erreichbarkeit von Sanierungsziel(wert)en im Grundwasser • Erfordernis von Sanierungsmaßnahmen aufgrund vom Schadensbereich ausgehen- der weitergehender Gefahren (Schadstoffausbreitung) • Rahmenbedingungen zur Umsetzung einer ordnungsgemäßen und wirtschaftlichen Sanierung • Kriterien zum rechtskonformen Abbruch von laufenden Sanierungsmaßnahmen Basierend auf den Auswertungsergebnissen wurde im Weiteren der Handlungsleitfa- den als Arbeitshilfe zur Ableitung der verhältnismäßigen Sanierungsmaßnahmen bei eingetretenen Grundwasserschäden abgeleitet. Der Leitfaden soll dabei eine Grundla- ge für eine sachgerechte Bearbeitung von Grundwasserschadensfällen in der Praxis darstellen. 5 Methodik und Begrifflichkeiten 5.1 „Kriterien“ im Sinne des Forschungsvorhabens Als Kriterien sind die wesentlichen Randbedingungen zu verstehen, die statisches und dynamisches Ausbreitungsverhalten der Schadstoffe im Grundwasserkörper (und so- mit das Vorhandensein bzw. die Veränderungen von Gefahrenlagen bezogen auf fall- spezifische Schutzgutkontexte) sowie das Erreichen formulierter Sanierungsziele ent- scheidend beeinflussen. Es war also herauszuarbeiten, welche Randbedingungen das Schadstoffausbreitungs- verhalten und den Sanierungsverlauf beeinflussen. Weiterhin war zu prüfen, welche Sanierungsmethoden im Kontext vorgegebener Randbedingungen einen im Vergleich der Verfahren optimalen Sanierungsverlauf ermöglichen. Im Ergebnis sollten Anhaltspunkte dafür abgeleitet werden, welche Eigenschaften die fraglichen Kriterien aufweisen sollten, um Sanierungen erfolgreich durchzuführen, ggf. von der Methode her zu modifizieren oder aber abzubrechen. Diese Kriterien, die weiter unter detailliert diskutiert werden, sind in ihrer Wirksamkeit auf die Schadstoffausbreitung und auf den Ablauf von Sanierungsmaßnahmen in der Fachwelt allgemein bekannt und bereits in ihren Wirkungszusammenhängen teilweise - 47 - erforscht. Deswegen ist es möglich, die generellen Zusammenhänge zunächst hypothetisch auch auf der quantitativen Ebene zu formulieren und die daraus abgeleiteten Folgerungen anhand der dokumentierten Fallbeispiele im Sinne einer empirischen Epignose zu ü- berprüfen. 5.2 Ansatz von Schadstoffpotenzialen Ein Grundwasserschaden liegt vor, wenn ein räumlich begrenzter Grundwasserkörper mit einer Schadstoffmenge beaufschlagt wurde, die im Grundwasser als Geringfügig- keitsschwellen übersteigende Konzentration messbar wird. Diese „Beaufschlagung“ des Grundwasserkörpers ist ein differenziert zu betrachtender Vorgang, der die schadstofftypischen Wechselwirkungen im Dreiphasensystem Boden- Wasser-Luft zu berücksichtigen hat. Die gesamte dem Schadensbild Boden-Wasser-Luft als Ursache zugrunde liegende Schadstoffmenge, im Weiteren als Eintragspotenzial bezeichnet, verteilt sich in einem dynamischen Prozess auf die Kompartimente Boden, Wasser und Luft. Dieser Verteilungsprozess wird neben den schadstoffspezifischen durch natürliche Faktoren (bodenphysikalisch/-chemische Kennwerte, Grundwasserdynamik/-chemis- mus u. s. w.) sowie im Sanierungs-/Sicherungsfall durch gezielte Maßnahmewirkungen beeinflusst. Für jeden Schadensfall lässt sich im Sinne einer Bilanzierung die Verteilung des Ein- tragspotenzials auf Boden, Wasser und (Boden)-Luft postulieren. Dies ist jeweils für einen bestimmten Zeitpunkt der Betrachtung möglich. Im Vergleich dieser Potenzialansätze für verschiedene Zeitpunkte ergeben sich Potenzialverände- rungen, die als Potenzialströme oder Schadstofffrachten zu deuten sind. Innerhalb der Kompartimente Boden, Wasser und Luft ist das jeweilige Schadstoff- potenzial wiederum zu differenzieren. Für den Boden ergibt sich zunächst die Grobunterteilung in gesättigte und ungesättigte Bodenzone, wobei hier die Grundwasserdynamik zu berücksichtigen ist. Im Grundwasser, dem an dieser Stelle das Hauptinteresse gilt, sollen alle wesentlichen Potenzialströme beispielhaft aufgezeigt werden: Im betroffenen, geometrisch begrenzt angenommenen Grundwasserkörper können fol- gende wesentliche Potenzialanteile unterschieden werden: • mobiles Potenzial • adsorptiv gebundenes Potenzial • dem natürlichen Abbau unterliegendes Potenzial Wechselwirkungen zwischen diesen Potenzialanteilen sind zu berücksichtigen. Weiterhin ergeben sich folgende relevante Potenzialströme, die in einer Bilanzierung zu betrachten sind und auf die oben benannten Potenzialanteile wirken (+: Zuwachs, -: - 48 - Minderung): • + Einträge aus Sickerwässern / über die Grundwasserneubildung • + Zustrom belasteter Grundwässer • + Desorption vom Bodenkorn der gesättigten Zone über das Porenwasser in das strömende Grundwasser • – Ausgasung in die Bodenluft • – Abstrom belasteter Grundwässer • – Potenzialentnahme durch Sicherung/Sanierung Unter Nutzung dieses Betrachtungsmodells lassen sich über Schadstoffpotenziale und Potenzialströme („Frachten“) alle Problemstellungen der Gefahrenbewertung, der Sa- nierungsplanung, -durchführung und Erfolgskontrolle typisiert darstellen und sich somit verschiedene Schadensfallkonstellationen einer vergleichenden Bewertung zugänglich machen. Dabei ist aufzuzeigen, wie die jeweiligen falltypischen Randbedingungen auf Potenzialverteilung und Potenzialströme wirken. 5.3 Der Gefahrenbegriff Die Grundlage für jede Gefahrenbewertung bildet die Ermittlung von Schutzgütern und deren Gefährdung durch schadstoffbelastete Böden, Bodenluft oder Grundwasser. Ge- fahren oder potenzielle Gefährdungen dieser Schutzgüter liegen vor, wenn reale oder prognostizierbare Potenzialströme das Schutzgut erreicht haben oder es in absehba- ren Zeiträumen erreichen werden. Definiert man die Intensität der Gefährdung über die Überschreitungshäufigkeit von Geringfügigkeitsschwellen, so lässt sie sich bei eingetretenen Gefährdungen über Messungen der Belastungen am Schutzgut, bei prognostizierten Potenzialströmen (die in Schadstoffmenge/Zeiteinheit ausgewiesen werden) nach Umrechnung in eine Kon- zentration am Schutzgut ausweisen. 5.4 Sanierungsziele Es werden „äußere“ und „innere“ Sanierungsziele unterschieden. „Äußeres“ Sanierungsziel kann z.B. die „vollständige Dekontamination des Grundwas- serkörpers sein, als „inneres Sanierungsziel“ wäre daraus eine nachhaltige Konzentra- tionsreduzierung bis auf die Geringfügigkeitsschwellen der zu betrachtenden Schad- stoffe abzuleiten. Daraus ergeben sich in der technischen Maßnahme konkrete „innere“ Sanierungsziele, die man auch als Sanierungszielwerte bezeichnen könnte, z.B. konkrete Konzentratio- nen der einzelnen Schadstoffe, die dauerhaft zu unterschreiten sind. Im Rahmen der Gefahrenabwehr als Sanierungsziel ergibt sich aus der Forderung, be- stimmte Frachten im Schadstofftransport auf die Schutzgüter (z.B. die Brunnenfassung eines Wasserwerks) zu unterschreiten wiederum konkrete Konzentrationsangaben als - 49 - Sanierungszielwert, die in bestimmten Arealen des Grundwasserkörpers zu unter- schreiten sind. Als tolerierbare Schadstoffkonzentration im Grundwasser ausgewiesene Sanierungs- zielwerte oder Frachten sind bei Kenntnis der hydrogeologischen Randbedingungen im Schadensbereich bzw. Abstrom in Restpotenziale umzurechnen und so in die Schad- stoffbilanz einzubringen. Um diese Umrechnungen durchzuführen, sind die hydrogeo- logisch/hydrochemisch den Schadstofftransport bestimmenden Kriterien zu erheben. Diese werden weiter unten herausgearbeitet. Es ergibt sich also rekursiv für den Schadensherd ein aus der am Schutzgut tolerierten Schadstofffracht oder -konzentration abgeleitetes Sanierungsziel für den Eintragsbe- reich, das nur anhand konkreter Kenntnisse zum Schadstofftransport und zu den auf dem Transportweg ablaufenden Prozessen (natürlicher Rückhalt, natürlicher Abbau) ermittelt werden kann. 5.5 Sicherungs- und Dekontaminationsmaßnahmen Sicherung hat das Ziel, eine Gefahrenlage zumindest nicht zu verschlechtern. Siche- rungsmaßnahmen wirken daher entweder auf die der Schutzgutgefährdung zuzuord- nende Potenzialströmung durch Entnahme, durch Überführung in nicht mehr gefahren- relevante Spezies oder durch hydraulische Fixierung. Somit werden die Schadstoffe bei der Entnahme beispielsweise adsorptiv an A-Kohle gebunden und dann entweder zurückgewonnen, thermisch verwertet oder als Abfall beseitigt. Die „Überführung“ in nicht mehr gefahrenrelevante Spezies kann z.B. als un- terstützter natürlicher Abbau (ENA) geschehen. Bei der reinen Fixierung (z.B. über ei- ne Dichtwand) verbleiben die Schadstoffe im Grundwasser, ggf. findet ein natürlicher Abbau statt. Dekontamination bedeutet immer Potenzialreduzierung von gefahrenrelevanten Poten- zialanteilen. Dies kann z.B. in-situ durch die Überführung mobiler Anteile in abbaubare Anteile geschehen (ENA) oder aber, wie in den meisten Fällen, durch hydraulische Entnahme schadstoffbelasteter Wässer. Verbleib der entnommenen Schadstoffe ana- log Sicherung. Der Bestimmung von Schadstoffpotenzialen, deren „Verfrachtung“ und ggf. deren Um- setzung in geringer umweltgefährlicher Stofflichkeiten kommt daher besondere Bedeu- tung zu. Die derzeit am häufigsten zur Sanierung / Sicherung eingesetzten hydraulischen Sa- nierungsverfahren erlauben eine präzise Ausweisung des entnommenen Schadstoffpo- tenzials („Schadstoffaustrag“). Dieser Bilanzstrom stellt in Relation zum mobilen Po- tenzial im Schadensbereich (der einer hydraulischen Maßnahme zugänglich ist) sowie dem Konzentrationsrückgang im Grundwasser (der den dortigen Potenzialrückgang beschreibt) vor dem Hintergrund des tolerierten Restpotenzials (Sanierungsziel) die wesentliche Information zum Thema Fortschritt und Effizienz des Sanierungsverfah- rens und Sanierungserfolg dar. - 50 - 5.6 Sanierungserfolg Übliche Praxis ist es, den Sanierungserfolg über die Unterschreitung festgelegter Prüf- werte der Schadstoffkonzentration im Grundwasser innerhalb einer Sanierungszone zu definieren. Es werden also die Ergebnisse chemischer Analysen von Grundwasserproben, die an Messorten innerhalb der Sanierungszone gewonnen werden, zur Beurteilung herange- zogen. Knüpft man den Sanierungserfolg an den Gefahrenbegriff, so ist eine Sanierung dann erfolgreich, wenn auch bei ungünstiger Veränderung von Randbedingungen keine wei- tere oder neue Gefährdung von Schutzgütern zu besorgen ist. Übersetzt man diesen Sachverhalt in die hier genutzte Nomenklatur, so ist die Sanie- rung dann erfolgreich, wenn der Grundwasserkörper auch langfristig kein mobiles Po- tenzial aufweist / freisetzt und die für diesen Potenzialstrom anzuwendenden Geringfü- gigkeitsschwellen als Konzentration am Schutzgut nicht überschritten werden. Die messtechnische Überprüfung dieses Zustands benötigt Messorte und -verfahren, die diesem Ansatz entsprechen. Um beispielsweise das im Schadensherd im Grundwasser vorhandene Schadstoffpo- tenzial darstellen zu können, sind Messstellen erforderlich, die eine schichtgetreue Probenahme in jeder im Grundwasserschadensbereich hydrogeologisch relevanten Einheit ermöglichen. Weiterhin sind die Probennahmebedingungen so zu gestalten, dass die Austauschraten während der Probenahme hinreichend gering sind, um die Konzentrationsverteilung zwischen Porenwasser und strömendem Grundwasser durch die Probenahme nicht zu sehr zu verschieben. 5.7 Fazit Die Empfehlungen des aus der Analysen der Fallsammlung abzuleitenden Leitfadens zielen dahin, die Kriterien zur Ermittlung der Gefahrenlage, der Sanierungsplanung und Sanierungsdurchführung sowie der Erfolgskontrolle für Grundwasserschadensfälle un- ter Nutzung der beschriebenen Nomenklatur unter besonderer Berücksichtigung von hydraulisch zu sanierenden LHKW-Schadensfällen rechtssicher herauszuarbeiten. Es geht also darum, aus den Angaben zum Schadenbild das Schadstoffpotenzial vor Beginn der Sanierungsmaßnahme abzuleiten und dann die weitere Entwicklung dieser Schadstoffmenge im Grundwasser unter Berücksichtigung der durch die Maßnahme entnommenen Anteile zu beurteilen. Besondere Beachtung ist weiterhin den wesentlichen Faktoren zu widmen, die einer nachhaltigen Reduzierung des Schadstoffpotenzials im strömenden Grundwasser ent- gegenwirken: • Rekontamination des Grundwassers durch Schadstoffeintrag aus der ungesättigten Bodenzone • Mangelnde Reduzierung des im Porenwasser vorhandenen Schadstoffpotenzials durch ungünstige hydraulische Randbedingungen der Maßnahme - 51 - • Rekontamination des Porenwassers und des strömenden Grundwassers durch Restkontaminationen des Bodens in der gesättigten Bodenzone 6 Das Bilanzmodell Welche Kriterien bestimmen den Verlauf und den Erfolg von Sanierungsmaßnahmen? Lassen sich die in der Fallsammlung dokumentierten Sanierungsverläufe als Szenario anhand eines empirisch-epignostisch abgeleiteten Bilanzmodells abbilden? Wäre ein solches Bilanzmodell prinzipiell geeignet, auch als einfaches Prognosein- strument für einen zukünftigen Sanierungsverlauf unter Ansatz definierter Randbedin- gungen und der Erfahrungen einer ersten Sanierungsphase zu dienen? Zur Ermittlung der Kriterien und Epignose von Sanierungsverläufen bei hydraulischen Sanierungsmaßnahmen mit Leitschadstoff LHKW wurde zu diesem Zweck auf der Basis eines Bilanzmodells ein Instrument geschaffen, das die Wirkung der theoretisch relevan- ten Randbedingungen, wie sie in der Fallsammlung hinterlegt wurden, auf den Sanie- rungsverlauf im Schadensherd rechnerisch als idealisierte Verlaufskurve der Schadstoff- konzentration im zu sanierenden Grundwasserleiter und parallel als Schadstoffkonzent- ration im hydraulisch entnommenen Grundwasser abbildet. Sicherlich existieren genauere und auch komplexere Bilanzmodelle mit differenzierte- ren Randbedingungsansätzen. Der Stand der Informationen der betrachteten Fälle und die Nutzung von GWKON lassen jedoch durchaus einen vereinfachten, weniger auf- wändigen Ansatz zu und rechtfertigen diesen im Ergebnis auch. Grundlage dieses Berechnungsmodells sind Bilanzbetrachtungen, die auf dem weiter oben beschriebenen Ansatz von Schadstoffpotenzialen basieren. Anhand der hydraulischen Randbedingungen für den Schadensfall wie Mächtigkeit des Grundwasserleiters, Grundwassergefälle und Porosität im Grundwasserleiter wird zu- nächst ermittelt, wie in einem über seine Fläche definierten Schadensbereich der Grundwasseraustausch je Zeiteinheit (Tag) stattfindet. Daraus ergibt sich anhand der Ausgangs-Schadstoffkonzentrationen der tägliche Schadstoffaustrag in Abstromrich- tung. Dies führt, je nachdem wie viel Schadstoffe über eine Sickerwasserströmung o- der durch Lösung vom Bodenkorn in der gesättigten Zone in das Grundwasser eintre- ten, zu einer Konzentrationsentwicklung im Schadensbereich. Zusätzlich werden aus dem Anstrom eintretende Schadstoffpotenziale (Hintergrundbelastung) berücksichtigt. Beim Ansatz einer Pump-and-Treat-Maßnahme im Schadensbereich verändert sich die Strömungsbilanz entsprechend, je nach Entnahmemenge wird Grundwasser in be- stimmten Anteilen aus dem Anstrom, seitlich, und dem Abstrom herangezogen. Dies verschiebt die Lösungsgleichgewichte im Grundwasserleiter je nach Entnahmeintensi- tät und Sieblinie des Aquifer-Sedimentes. Es ergibt sich im geförderten Grundwasser eine Austragskonzentration für den Schadstoff, der als Potenzialreduzierung auf den Schaden wirkt und die Schadstoffkonzentration im Grundwasserleiter reduziert. Die in der Fallsammlung repräsentierte Bandbreite an Verlaufskurven sowohl bezogen auf den Austrag der Schadstoffe als auch bezogen auf die Konzentrationsentwicklung im Grundwasserleiter ließ sich in Kategorien einteilen, die zu den weiter unten be- - 52 - schrieben Typkurven führten. Die Frage nach den Ursachen für diese typischen Sanie- rungsverläufe führte zu der Erkenntnis, dass Abweichungen von der Idealkurve, bei der das gesamte Schadstoffpotenzial ohne weiteren Nachschub im Grundwasser gelöst vorliegt, das Korngefüge kaum Porenwinkelwasser in relevanten Anteilen aufweist und die Maßnahme das kontaminierte Grundwasser nur einmal auszutauschen braucht, um das Schadstoffpotenzial vollständig zu entnehmen, sich auf wesentliche Gründe zu- rückführen lassen: • Schadstoffeinträge in das strömende Grundwasser aus der ungesättigten Boden- zone • Schadstoffeinträge in das strömende Grundwasser über Lösungsvorgänge in der gesättigten Bodenzone • Schadstoffeinträge in den Schadensbereich von außerhalb • Grundwasserentnahmen, die entweder im Schadensbereich nur lokal (in der Flä- che oder in der Tiefe) wirken • Grundwasserentnahmen, die im Bezug zur Ruheströmung im Grundwasserleiter eine zu hohe Austauschrate mit sich bringen Diese Effekte sollten mit dem Bilanzmodellangebildet werden können. - 53 - Berücksichtigt bzw. berechnet werden daher folgende Randbedingungen: Fläche Mächtigkeit der ungesättigten Zone Mächtigkeit der gesättigten Zone Porosität des Grundwasserleiters Nutzporenraum im GWL Grundwasserkörper Haftwasserraum im GWL kf-Wert ruhendes Grundwasser mittleres Gefälle GW-Neubildung mittlere GWN im Boden in der ungesättigten Zone im Boden in der gesättigten Zone Kontamination (als mittlere Konzentration des Schadstoffs) im ruhenden Grundwasser Zustrom aus Anstrom Zustrommenge ruhendes GW zzgl. Zustrom auf- grund der GW-Entnahme Zustrom aus Abstrom Zustrommenge unter Wirkung der Maßnahme (falls trotz der Entnahme GW abströmt, ist dieser Wert negativ) Zustrom aus GW-Neubildung und Kontamination des GW über das Sickerwasser Wassermenge aus GWN sowie Schadstoff- frachtAngabe der Sickerwasserkonzentration - 54 - Kontamination im Anstrom Angabe einer Anstromkonzentration Schadstoff-Potenzial im Abstrom mit Distanz zum Sanierungsbereich Kontamination im Abstrom hydraulische Wirkung der Maßnahme Maßnahme (idealisiert als mittlere Ent- nahme über den gesamten kontaminier- ten GW-Körper) GW-Förderung Aus diesen Eckdaten werden einerseits Wasserhaushaltsbilanzen und andererseits Schadstoffpotenziale und zugehörige Frachten tageweise errechnet und die Wirkungen der hydraulischen Maßnahme auf die Potenzialveränderungen abgeschätzt. Die sich von Tag zu Tag ergebenden Potenzialveränderungen werden wiederum auf Konzentrationen zurückgerechnet und als Konzentrationsganglinie ausgewiesen. Für die fallbezogene Eichung des Modells, insbesondere die Anpassung der die Lö- sungsvorgänge bestimmenden sog. Transferfaktoren liegen als belastbarste Messwer- te die Fördermengen und die ermittelten Frachten an entnommenem Schadstoffpoten- zial vor. Bereits die im Rahmen von Monitoringrunden ermittelten Messwerte für die Schadstoffkonzentrationen im Grundwasserleiter sind interpretierte Mittelwerte. Glei- ches gilt für die nur grob abschätzbaren Schadstoffmengen in Boden und Grundwasser vor Beginn einer Sanierungsmaßnahme, die meist auf Messungen im Rahmen von De- tailuntersuchungen fußen. Ausgewiesen werden im Ergebnis der idealisierte Konzentrationsverlauf im Schadens- herd (in-situ-Konzentration) sowie die Konzentration des durch die Maßnahme ent- nommenen Grundwassers, weiterhin die Restpotenziale in den einzelnen Boden- und Grundwasserzonen (Nutzporenraum und Haftwasserraum, Abstrom). Wesentliche Bestimmungsgröße für das durch die hydraulische Maßnahme entnom- mene bzw. entnehmbare Schadstoffpotenzial ist der Konzentrationsausgleich zwischen Grundwasser im Haftwasserraum („Porenwasser“) mit dem Nutzporenraum (strömen- des Grundwasser). Weiterhin bestimmt die Desorption von am Bodenkorn gebundenen Schadstoffpotenzialen das im Haftwasser- und Nutzporenraum verfügbare Potenzial. Die im vorliegenden Bilanzmodell für diesen komplexen Schadstoffaustausch verwen- deten vereinfachten Formeln basieren auf folgenden Ansätzen: • der Schadstofftransfer zwischen Porenwasser und strömendem Grundwasser ist abhängig von der Konzentrationsdifferenz und dem Verhältnis der Porenvolumina zueinander sowie von einem empirisch im Sinne einer „Eichung“ der Verlaufskurve abgeleiteten Transferfaktor • der Schadstofftransfer (die Lösung) vom Bodenkorn in das Porenwasser und strö- mendes Grundwasser ist abhängig von der Konzentrationsreduzierung gegenüber dem Gleichgewichtszustand bei Maßnahmebeginn sowie einem empirisch abgelei- teten Transferfaktor Mathematisch stellen sich diese empirisch abgeleiteten Formeln wie folgt dar: - 55 - deltaPotHW-NP= PotHW x (1-(KonzNP / Konz HW ) x AR x (1- PvolNP/PvolGP) x TfHW-NP; deltaPotB-HW= PotB x (PotHWmax-PotHW/PotHWmax) x (PvolHW/PvolGP) x TfB-GW; deltaPotB-NP= PotB x (PotNPmax-PotNP/PotNPmax) x (PvolPW/PvolGP) x TfB-GW; Die Abkürzungen bedeuten: HW: Haftwasserraum (Porenwasser) NP: Nutzprenraum (strömendes Grundwasser) Konz: Schadstoffkonzentration Pot: Schadstoffmenge Pvol: Porenvolumen Tf: Transferfaktor B: Boden GW: Grundwasser Messungen der Grundwasserbelastungen am ruhenden Grundwasser ermitteln eine Schadstoffkonzentration, die einen Wert liefert, der höher als die Konzentration im strö- menden Grundwasser und geringer als die Konzentration im Porenwasser ist. Die För- derraten bei der Probennahme und der Messstellenausbau bestimmen, wie weit dieser gemessene Wert repräsentativ für die „wahren“ Konzentrationsverhältnisse im betrach- teten Grundwasserleiter ist. Eine wesentliche Rolle für das Konzentrationsgefälle zwischen Porenwasser und strö- mendem Grundwasser und dem davon wiederum abhängigen Schadstoffaustausch spielt daneben die Geschwindigkeit des strömenden Grundwassers. In dem vorliegen- den Bilanzmodell wird sie über die Austauschrate abgebildet, der Anteil an Grundwas- ser, der je Tag im strömenden Grundwasser im Verhältnis zum gesamten Grundwas- servolumen zu- bzw. abströmt. Die Kernfrage war nun, ob sich die für den Sanierungsverlauf im Einzelfall relevanten Potenzialströme bzw. Schadstofffrachten aus einer empirisch anhand der in der Fall- sammlung dokumentierten Konzentrations- und Austragskurven abgeleiteten Berech- nungsformel in der Art und Weise abbilden lassen, dass es möglich wird, real gemes- sene Sanierungsverläufe auch theoretisch-idealisiert anhand der bekannten Randbe- dingungen des Schadensfalls und der Maßnahme nachzuvollziehen. Im Umkehrschluss kann dann ein Sanierungsfall, bei dem nur die Daten zu Schad- stoffaustrag und Konzentrationsentwicklung vorliegen, einem typischen Sanierungsver- lauf zugeordnet werden. Somit wird es möglich, einerseits gezielt die Ursachenfor- schung nach den Abweichungen von der Idealkurve zu betreiben, und andererseits den weiteren Sanierungsverlauf grob zu prognostizieren. - 56 - Auf der Grundlage dieser theoretisch formulierten Bilanzbetrachtung wurde versucht, die in der Falldatenbank ausführlicher dokumentierten Fallkonstellationen anhand ihrer typischen Konzentrationsverläufe und der hinterlegten Randbedingungen idealisert ab- zubilden. Im Vergleich der in der Sanierungspraxis erhobenen Daten zum Konzentrationsverlauf im Schadensherd sowie den mit der konkreten Maßnahme erzielten Austragsfrachten bzw. Austragskonzentrationen mit dem Bilanzmodell lässt sich einerseits das Instru- ment generell auf seine Plausibilität in der Epignose des bisherigen Sanierungsverlaufs prüfen, andererseits können die Transferfaktoren für den Übergang von Schadstoffpo- tenzialen vom Haftwasser in den Nutzporenraum bzw. vom Bodenkorn in das Grund- wasser fallspezifisch angepasst werden. Typische, mit dem Bilanzmodell ermittelte Verlaufskurven sind im Anhang dargestellt. Einschränkend sei bemerkt, dass dieses Bilanzmodell idealisierte, homogene, so genannte „mittlere“ Verhältnisse im gesamten Schadensbereich annimmt. Es er- laubt also nur die Darstellung und Auswertung generalisierter, statistisch para- metrierter Daten. Das Ergebnis sind „typische“ Verlaufskurven für bestimmte Randbedingungen. Detaillierte, auf den Einzelfall konkret bezogene Prognosen sind nur mit einer qualifizierten Strömungs- und Schadstofftransportmodellierung möglich, die ei- ne Parametrierung in ebenfalls hohem Detaillierungsgrad erfordert. Das Instrument ist jedoch hinreichend, um die für eine Maßnahmediskussion wesentli- chen Aussagen zu liefern und konkrete Hinweise auf die Wirksamkeit von hydrauli- schen Sanierungen im Kontext von LHKW als Schadstoff zu geben. Generell macht es komplexe geohydraulische und geochemische Wechselwirkungen in prinzipieller Form auch für den nicht – Fachmann sichtbar. Verschiedenste Fallkonstellationen und insbesondere die Wirkungssensitivität der Va- riation verschiedener Parameter für den Sanierungsverlauf sind so auf einfache Weise als Szenario vergleichbar. Insbesondere die Wirkungen von Restkontaminationen im Boden der ungesättigten und gesättigten Bodenzone auf den Verlauf der Schadstoffkonzentrationen im Grund- wasser zeigen die Grenzen der Effizienz hydraulischer Sanierungsmaßnahmen auf. 7 Auswertungsmethodik an der Falldatenbank GWKON Um eine systematische, auf den Leitfaden orientierte Datenrecherche durchführen zu können, mussten die inhaltlichen Anforderungen an den Leitfaden die Basis für das Rechercheraster sowie die DV-technische Datenaufbereitung sein. Die gesamte Leis- tung stellte somit einen iterativen Prozess dar, der mit einem hypothetischen, auf dem beim Gutachter und den Fachleuten der Länder aktuell vorliegenden Kenntnisstand begann. - 57 - Schwerpunkte der Recherche stellten folgende Fragen dar (Fragestellungen, die durch den Datenbestand wiederum nicht beantwortet werden konnten, sind kursiv gestellt): • Ermittlung des Standes der Technik hinsichtlich unter zu formulierenden Randbe- dingungen erreichbarer Sanierungsziele im Grundwasserleiter. Basierend auf die- sen Erkenntnissen können im Weiteren insbesondere Aussagen zur Eignung und zur Verhältnismäßigkeit von aktiven Sanierungsmaßnahmen abgeleitet werden. Weiterhin können Aussagen zu den erforderlichen Kenntnissen für die Durchführung der Sanierung und somit zum Umfang der Sanierungsuntersuchung sowie zu den Kriterien für die Beendigung einer Sanierung abgeleitet werden. Letztlich sind kon- krete Kenntnisse zur Eignung und Verhältnismäßigkeit von Sanierungsmaßnahmen auch Grundlage für die Ableitung verhältnismäßiger Sanierungsziele. • Ermittlung zum Schadstoffverhalten bei eingetretenen Grundwasserschäden, bei denen keine aktiven Sanierungsmaßnahmen durchgeführt werden; Basierend auf diesen Erkenntnissen können im Weiteren insbesondere Aussagen zum Erfordernis von Sanierungsmaßnahmen sowie zum Überwachungsprogramm abgeleitet wer- den. Weiterhin können Aussagen zu den tolerablen Schadstoffrestkonzentrationen im Grundwasserleiter gewonnen werden, wobei hier der Bezug auf die jeweilige konkrete Schutzgutsituation herzustellen ist. Dazu wurden im Datenbanksystem GWKON sowohl statistische als auch fallspezifi- sche Abfragen inkl. der Abfrage von Verknüpfungen implementiert. Aus der Sicht des Forschungsnehmers kam dem Aspekt der fallspezifischen Abfrage eine erhebliche Be- deutung zu, da es für eine ganze Reihe von Sanierungsvarianten keinen hinreichenden Datenpool gab, der belastbare statistische Auswertungen zuließ. 7.1 Statistische Auswertungen Die statistischen Auswertungen bezogen sich auf den gesamten Datenpool, wobei je- weils Gliederungs- und Auswertungsparameter vorzugeben waren. Wesentliche Gliederungsparameter stellten die Leitschadstoffe dar. Generell ist es möglich, beliebige Abfragen und Auswertungen über die vorhandenen Parameter durchzuführen. Deshalb wird hier nur auf die grundlegenden Auswertungen eingegangen. Zunächst erfolgte (gegliedert nach Leitschadstoffen) eine statistische Auswertung der Untergrundverhältnisse, dann der Schadensbilder vor Sanierungsbeginn. Ziel war es, für die weiteren Auswertungsschritte Fallklassen zu bilden und generelle Aussagen zum im Grundwasser/Boden vorhandenen Schadstoffpotenzial sowie zum Nachschub- potenzial und zum Grundwasserchemismus abzuleiten. Damit kann auch die Fallvarietät des Datenpools anschaulich dargestellt werden und die Möglichkeit der Definition von Fallprofilen belastbar aufgezeigt werden. Ziel war es, für diejenigen Parameter, die eine Schadstoffausbreitung im Grundwasser wesentlich beeinflussen (z.B. Gradienten, Abstandsgeschwindigkeiten, Durchlässigkei- ten) Korrelationen mit den die Ausbreitung beschreibenden Parametern herzustellen. - 58 - Für die Fälle, die ausreichend Daten zu Konzentrationsverläufen und Schadstoffaus- trag boten, wurde ausgewertet, inwieweit die Austragsbilanz bzw. die Potenzialreduzie- rung, gegliedert nach Sanierungstechnologien, von den Untergrund- und Grundwas- serverhältnissen und dem anfänglichen Schadensbild abhängt. Auch hier sollten Wirk- samkeitsgrenzen und optimale Arbeitsbereiche für die verschiedenen Förderregimes der vorwiegend hydraulischen Maßnahmen erkennbar werden. Die Auswertung der nur rudimentär dokumentierten Kostenangaben zu den Sanierun- gen ergab keine Hinweise auf allgemeine Wirtschaftlichkeitsgrenzen für den Einsatz bestimmter Verfahren. 7.2 Fallspezifische Auswertungen Ziel der fallspezifischen Auswertungen war es primär, Veränderungen des Schadens- bildes und den Verlauf einer durchgeführten Sanierung (oder auch Sicherung) während des in der Datenbank erfassten Zeitraumes einander gegenüber zu stellen. Dies betraf hauptsächlich die Konzentrationsveränderungen im Eintragsbereich, für die Fahnen la- gen selten hinreichende Daten vor. Dem gegenüber wurden die Betriebsprogramme der Grundwasserentnahme ausgewertet. Auch hier wurde deutlich, dass ohne detaillierte Erfassung der Konzentrationsverläufe innerhalb der Eintragsbereiche, der Fahne und der Erfassung der Fahnenbewegung sowie der Austragsbilanzen keine stichhaltige Auswertung möglich war. Die Entwicklung der Konzentrations- und Austragsbilanzen wurden in Form von Kon- zentrationsdiagrammen ausgegeben. Aus der Erfahrung lässt sich an dieser Stelle bereits sagen, dass jeder Fall in der Ge- samtschau bewertet werden muss, um bei der Vielzahl beeinflussender Randbedingun- gen Ursachen und Wirkungen im Kausalzusammenhang herausarbeiten zu können. So diente das oben beschriebene Bilanzmodell dazu, die Randbedingungen des Ein- zelfalles für eine Epignose des Konzentrationsverlaufs und des Austrags zu nutzen, um diese danach mit den real gemessenen Verhältnissen zu vergleichen. Zu diesem Zweck wurden die Einzelfalldaten der Fälle mit höherer Datendichte einer Korrelationsanalyse unterzogen, die wiederum die für den Schadensfall jeweils charak- teristische Kurve für Konzentration im Schadensherd und Austrag lieferte. Die Streuungsparameter dieser Kurven können dann vor dem Hintergrund der indivi- duellen Randbedingungen interpretiert werden (siehe unter Ergebnisse). Der Vergleich der mit dem Bilanzmodell für den Einzelfall erzeugten Typkurve mit der statistisch aus den Messwerten ermittelten erlaubt einerseits den prinzipiellen Nach- weis der Eignung des Bilanzmodells, andererseits eine generalisierte Eichung der Transferfaktoren Haftwasserraum – Nutzporenraum und Bodenkorn – Grundwasser in der gesättigten Zone ohne Berücksichtigung der Mikrostrukturen des Einzelfalles. Hier wäre wiederum eine Modellierung im Detail erforderlich. Die Systematik der Typkurven wurde vor allem aus dem Grund entwickelt, weil es nicht möglich war, statistisch auch nur annähernd abgesicherte Fallklassen zu bilden. Durch - 59 - die Typkurven wird eine Methode gewählt, die Einzelfälle mit verschiedenen Randbe- dingungen vergleichbar macht. 8 Auswertung der in GWKON geführten Fallsammlung 8.1 Auswertungsbegrenzende Datendefizite (Stichtag 31.05.2003) Wie bereits mehrfach erwähnt und in der quantitativen Analyse der Daten dargestellt, liegt der Fokus der Auswertungen auf der Ableitung von Handlungsempfehlungen für hydraulische Sanierungsmaßnahmen mit LHKW als Leitschadstoff. Die Fallauswahl konzentriert sich auf der Ebene der Auswertung von Konzentrations- entwicklungen und Schadstoffaustrag somit auf die folgenden Fälle mit vergleichsweise hoher Datendichte: 0 200 400 600 Konzentrationsangaben Fall 38 Fall 43 Fall 56 Fall 50 Fall 44 Fall 89 Fall 46 Fall 17 Fall 47 Fall 24 Fall 18 Fall 98 Fall 45 Fall 57 Fa ll 8.2 Hydrogeologischer Schadenskontext Zur vergleichenden Bewertung des hydrogeologischen Schadenskontextes wurden die dokumentierten Schichtabfolgen in Durchlässigkeitsklassen eingestuft und die jeweili- gen Profile als Durchlässigkeitsprofil dargestellt (siehe Anhang). In einem zweiten Schritt wurden aus den Schichtmächtigkeiten in Verbindung mit den Durchlässigkeitswerten Transmissivitäten berechnet und für weitere Auswertungen be- reitgestellt (Tabelle siehe Anhang). Die Streuung der Transmissivitäten in den oberen Grundwasserhorizonten ausgewähl- - 60 - ter LHKW-Schadensfälle zeigt die folgende Grafik. 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 Transmissivität [m²/s] Fä lle 8.3 Hydrochemischer Schadenskontext Da der hydrochemische Schadenskontext nur in wenigen Einzelfällen dokumentiert wurde, dienen die Daten nur der Einzelfallbetrachtung. 8.4 Schadensbild im Dreiphasensystem Boden – Wasser – Luft Die Datendichte zur Dokumentation der Schadensbilder vor Sanierungsbeginn in GWKON ist vor dem Hintergrund einer statistischen Auswertung unter Einbeziehung des Dreiphasensystems Boden – Bodenluft – Grundwasser und der Differenzierung in Herd und Fahne als unzureichend zu bezeichnen. Angaben zu den Eintrags- und Fahnenbereichen ergeben bezüglich der LHKW- Schadensfälle für Grundwasser das folgende Bild (nach Schadensumfang sortiert): Fall Volumen Eintrag [m³] Fläche Eintrag [m²] mittlere Konzen- tration [µg/l] Kartierungs- grenze [µg/l] Eintrags- tiefe Ein- trag [m] Volumen Fahne [m³] mittlere Kon- zentra- tion F. [µg/l] Kartierungs- grenze F. [µg/l] Fall 87 12500000 416667 10000 30 Fall 63 466800 200000 200 Fall 65 300000 25000 70000 20 12 2500000 500 20 Fall 25 550000 110000 15000 5000 5 120000 2000 17 - 61 - Fall Volumen Eintrag [m³] Fläche Eintrag [m²] mittlere Konzen- tration [µg/l] Kartierungs- grenze [µg/l] Eintrags- tiefe Ein- trag [m] Volumen Fahne [m³] mittlere Kon- zentra- tion F. [µg/l] Kartierungs- grenze F. [µg/l] Fall 35 150000 50000 20000 2000000 10000 10 Fall 19 260000 26000 10000 100 10 Fall 52 112500 28125 20000 10 4 3750000 70 10 Fall 66 243000 18692 5000 20 13 2500000 500 20 Fall 67 2250000 64286 500 20 35 Fall 18 6000 1200 150000 100 5 250000 500 100 Fall 15 12000 923 56000 100 13 280000 1200 100 Fall 33 70000 8235 8000 3000 8.5 Fall 21 14000 2000 25000 100 7 20000 3000 100 Fall 29 45000 2250 7500 1000 20 290000 1200 1000 Fall 50 240000 24000 1200 0.05 10 25200000 300 0.05 Fall 45 22500 2045 10000 3200 11 52500000 250 8 Fall 27 11400 1900 15000 1600 6 Fall 17 30000 5000 5000 10 6 300000 600 10 Fall 32 7000 700 20000 1000 10 Fall 20 6000 600 20000 100 10 100000 1500 100 Fall 48 112000 5600 1000 10 20 9000000 200 10 Fall 13 30000 2500 3500 100 12 300000 1000 100 Fall 71 14400 2400 7000 600 6 10800 10 2 Fall 58 50000 8333 2000 1000 6 Fall 47 43000 4300 2200 1500 10 Fall 26 20000 2500 4000 1000 8 1400 500 50 Fall 22 1260 210 60000 10 6 192000 1000 10 Fall 2 1800 180 36100 100 10 90000 184 100 Fall 92 32000 1882 2000 30 17 Fall 14 5000 333 12500 100 15 102000 500 100 Fall 96 8000 630 5000 500 12.7 1000000 300 10 Fall 31 2625 375 15000 13500 7 Fall 28 2000 2000 18000 10000 1 11200 150 50 Fall 12 35000 5833 1000 50 6 60000 100 50 Fall 68 15000 1875 2200 230 8 10000 800 Fall 39 5000 500 4500 100 10 40000 100 40 Fall 41 110 31 100000 16000 3.5 9600 1000 100 Fall 37 10000 167 1000 500 60 6000000 100 10 Fall 24 700 100 13270 13270 7 6600 0.4 0.4 Fall 30 30000 3333 300 100 9 Fall 49 8500 425 1000 1 20 Fall 44 4800 229 1500 1400 21 80000 750 700 Fall 36 20000 5000 200 200 4 250000 2000 10 Fall 46 1200 150 1700 1500 8 Fall 34 5000 833 400 200 6 150000 15 5 Fall 43 1000 71 600 500 14 90000 1500 250 Fall 89 18 4 10500 10000 5 260 5000 720 Fall 40 900 30 200 200 30 Fall 42 18 3 8700 8000 6.5 240 5000 2100 Aussagen zur Abstrombelastung im Fahnenbereich sowie zu den Bodenbelastungen in - 62 - gesättigter wie ungesättigter Zone dienen nur der Einzelfallanalyse. Aufgrund der äußerst unterschiedlichen Kartierungsgrenzen (d.h. die Schadstoff- Konzentration, die das gutachterlich eingeschätzte Kontaminationsvolumen begrenzt) ergeben sich keinerlei erkennbare statistisch abzusichernde Zusammenhänge zwi- schen den Parametern des Schadensbildes. Bezüglich der Angaben zu den Fahnengeometrien sind auch die uneinheitlichen Kartie- rungsgrenzen zu berücksichtigen, so dass die Längeneinschätzungen der Fahnen nicht zu sinnfälligen Auswertungen zu nutzen sind. Für weitere Recherchen bezüglich dieses Themas steht die Datenbank dem Nutzer zur Verfügung. Setzt man für die gemachten Angaben zum Schadensbild eine vereinfachte Potenzial- abschätzung an (mittleres Porenvolumen 35 %), so ergibt sich für die im Grundwasser gelösten LHKW-Mengen folgende Verteilung: - 63 - 0 1 10 100 1.000 10.000 geschätztes Schadstoffpotenzial [kg] Fall 87 Fall 63 Fall 65 Fall 25 Fall 35 Fall 19 Fall 52 Fall 66 Fall 67 Fall 18 Fall 15 Fall 33 Fall 21 Fall 29 Fall 50 Fall 45 Fall 27 Fall 17 Fall 32 Fall 20 Fall 48 Fall 13 Fall 71 Fall 58 Fall 47 Fall 26 Fall 22 Fall 2 Fall 92 Fall 14 Fall 96 Fall 31 Fall 28 Fall 12 Fall 68 Fall 39 Fall 41 Fall 37 Fall 24 Fall 30 Fall 49 Fall 44 Fall 36 Fall 46 Fall 34 Fall 43 Fall 89 Fall 40 Fall 42 Potenzialansatz Eintrag [kg] Potenzialansatz Fahne [kg] Auch hier zeigt sich eine extreme Streuung des geschätzten Schadstoffinventars an LHKW. Die Grenze von etwa 1t gelösten LHKW wird von 5 Fällen überschritten. Bemerkenswert ist auf der anderen Seite, dass immerhin in 11 Fällen Sanierungsmaß- nahmen bei einem geschätzten Schadstoffpotenzial von unter 10 kg durchgeführt wer- den bzw. wurden. 8.5 Sanierungs- und Sicherungsmaßnahmen mit ihren Betriebsprogrammen Die Detailliertheit der Dokumentation des Schadstoffaustrags und der zugehörigen Durchsätze bei hydraulischen Maßnahmen ist von Fall zu Fall sehr unterschiedlich. Folgende Grafik zeigt die Datenlage für die ausführlicher dokumentierten LHKW- Schadensfälle: - 64 - 0 25 50 75 100 125 150 175 Anzahl Austrags- und Durchsatzangaben Fall 43 Fall 47 Fall 38 Fall 36 Fall 34 Fall 35 Fall 42 Fall 41 Fall 89 Fall 58 Fall 65 Fall 22 Fall 19 Fall 64 Fall 17 Fall 50 Fall 44 Fall 21 Fall 66 Fall 92 Fall 20 Fall 31 Fall 18 Fall 46 Fall 37 Fall 52 Fall 51 Fall 33 Fall 57 Fall 75 Fa ll Bedenkt man, dass die zu beschreibende Sanierungsdauer bis zu 15 Jahre beträgt, wird deutlich, dass Sanierungsverläufe bezogen auf den Schadstoffaustrag nur für et- wa 10 Fälle differenziert beschrieben und ausgewertet werden konnten. 8.6 Erfassung der Maßnahmewirkungen 8.6.1 Schadstoffaustrag Hier gelten sinngemäß die Aussagen zum vorhergehenden Abschnitt. Der dokumentierte Schadstoffaustrag stellt sich in kg LHKW bezogen auf die LHKW- Fälle wie folgt dar: - 65 - 2,5 5,0 7,5 10,0 Austrag [kg] 25 50 75 100 250 500 750 1.000 25.000 50.000 75.000 Fall 87 Fall 19 Fall 64 Fall 63 Fall 52 Fall 14 Fall 13 Fall 66 Fall 25 Fall 67 Fall 17 Fall 58 Fall 53 Fall 54 Fall 59 Fall 50 Fall 22 Fall 18 Fall 65 Fall 21 Fall 33 Fall 38 Fall 35 Fall 29 Fall 2 Fall 12 Fall 60 Fall 92 Fall 26 Fall 37 Fall 28 Fall 47 Fall 43 Fall 34 Fall 44 Fall 31 Fall 57 Fall 39 Fall 20 Fall 36 Fall 46 Fall 48 Fall 49 Fall 97 Fall 45 Fall 24 Fall 56 Fall 51 Fall 15 Fall 89 Fall 42 Fall 96 Fall 98 Fall 27 Fall 41 Fall 23 Fall 40 Fall 75 Fa ll Anmerkung: beim Fall 19 wurden zusätzlich Schwerphasen entnommen, es handelt sich also um keine reine Grundwassersanierung. Die Verteilung von mittlerem täglichen Schadstoffaustrag und korrespondierender För- derrate für das 1. und 3. Sanierungsjahr zeigen die folgenden Grafiken: - 66 - 0 0 1 10 100 1.000 A us tra g/ Ta g [k g] 0 0 1 10 100 1.000 Durchsatz [m³/h] 0 0 1 10 100 1.000 A us tra g/ Ta g [k g] 0 0 1 10 100 1.000 Durchsatz [m³/h] 1. Sanierungsjahr 3. Sanierungsjahr Die Streuung ist extrem, ein eindeutiger Zusammenhang ist zunächst nicht erkennbar. Es zeigt sich lediglich, dass im 3. Sanierungsjahr im Vergleich zum 1. kaum noch Aus- tragsraten über 1 kg/Tag zu dokumentieren waren. Die Auswertung der mittleren täglichen Austragsraten, bezogen auf das einzelne Sa- nierungsjahr, zeigt für die hinreichend dokumentierten Fälle folgende Situation auf: Mittelwert - Austrag/Tag [kg] Sanierungsjahr Bezeichnung 1 2 3 4 5 Mittelwert Fall 17 0.40 0.45 0.22 0.20 0.27 0.31 Fall 19 8.98 7.49 5.97 8.98 5.39 7.36 Fall 20 0.10 0.07 0.02 0.06 0.10 0.07 Fall 22 0.59 0.45 0.18 0.12 0.06 0.28 Fall 34 0.04 0.04 0.02 0.03 0.03 0.03 Fall 36 0.03 0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 Fall 37 0.05 0.07 0.03 0.05 0.04 0.05 Fall 38 0.07 0.08 0.05 0.06 0.02 0.06 Fall 41 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Fall 42 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Fall 43 0.11 0.06 0.06 0.03 0.03 0.05 Fall 47 0.09 0.12 0.09 0.01 0.02 0.05 Fall 50 0.44 0.31 0.29 0.19 0.15 0.28 Fall 65 0.51 0.28 0.19 0.10 0.04 0.22 Fall 66 1.04 1.01 0.84 0.72 0.73 0.87 Fall 87 101.80 14.97 25.15 17.31 14.37 34.72 Fall 92 0.11 0.18 0.07 0.08 0.08 0.10 Mittelwert* 0.11 0.10 0.06 0.04 0.03 0.07 *: ohne die Fälle 19 und 87 Tendenziell ergeben sich bei geringeren Förderraten höhere Austragskonzentrationen- an sich keine neue Erkenntnis. Interessant ist jedoch, dass die mittleren Austragsraten von etwa 100 g LHKW-Austrag pro Tag im 1. Jahr der Maßnahme auf etwa 30 g / Jahr - 67 - im 5. Jahr zurückgehen, wobei die Streuung der Austragsrate innerhalb des Jahres (wenn man die Extremfälle unberücksichtigt lässt) beim Faktor 100 liegt (10 g bis 1000 g pro Tag im ersten Jahr). Normiert man die Austragsraten auf die Werte des 1. Jahres, so ergeben sich in den Folgejahren die folgenden Rückläufigkeiten: 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1 2 3 4 5 Sanierungsjahr Fall 17 Fall 20 Fall 22 Fall 34 Fall 36 Fall 37 Fall 38 Fall 43 Fall 47 Fall 50 Fall 65 Fall 66 Fall 92 Mittel Für die ausführlicher dokumentierten Schadensfälle wurden Austragskurven (mit Um- rechnung in Austragskonzentrationen) ermittelt und statistisch ausgewertet. Als Beispiel sei hier der Fall 36 gezeigt. Verwendet man die Jahresmittelwerte, ergibt sich folgendes Bild: - 68 - Verlauf der Austragskonzentrationen y = 1467,3e-0,321x R2 = 0,9605 0 200 400 600 800 1000 1200 1 2 3 4 5 6 7 Sanierungsjahr ge m itt el te A us tr ag sk on ze nt ra tio n [µ g/ l] Summe exponentielle Regression Berücksichtigt man die Betriebsprogramme (d.h. unterschiedene Durchsätze an ver- schiedenen Brunnen, so ergibt sich im Detail für den Fall 36 folgendes Bild: 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1.000 1.050 1.100 1.150 1.200 Au st ra gs ko nz en tra tio n [µ g/ l] 0 500 1.000 1.500 2.000 Tag Betriebsprogramm 2 Betriebsprogramm1 Betriebsprogramm 2 Nicht-Lineare Regression: (N = 51) a+exp(-c*(x-b)) #Exp. Decay a+exp(-c*(x-b))#xS=-1;xE=1;a=0;b=0.5;c=5; 0E+000 >= x <= 2,000 Least square minimized Iterationen: 10 Goodness of Fit: Chi = 273741.29, p = 100 %2 Parameter: a = 27.923 ±0.5745 b = 3,445.2213 ±18.9612 c = 0.0017 ±9.0187E-006 Varianz der Residuen = 5,367.4763 Stdabw. der Residuen = 73.2631 Korrelationskoeffizient = 0.7509 df = 48 p <= 0.001% Eta = 0.56382 Eta = 0.54562 adj. Betriebsprogramm1 Nicht-Lineare Regression: (N = 47) a+exp(-(x-b)/c) #Exp. Decay a+exp(-(x-b)/c)#xS=- 1;xE=1;a=0;b=0.5;c=0.2; 0E+000 >= x <= 2,000 Least square minimized Iterationen: 13 Goodness of Fit: Chi = 2746897.9995, p = 100 %2 Parameter: a = 254.5077 ±0.4357 b = 2,755.6658 ±4.9891 c = 408.7037 ±0.7368 Varianz der Residuen = 58,444.6383 Stdabw. der Residuen = 241.7533 Korrelationskoeffizient = 0.683 df = 44 p <= 0.001% Eta = 0.46642 8.6.2 8.6.3 Konzentrationsveränderungen im Grundwasserleiter Die Konzentrationsveränderungen im Grundwasserleiter wurden analog zu den Aus- - 69 - tragskurven ausgewertet und dargestellt (siehe Anhang). Die Dokumentationsdichten von Konzentrationen und Austrag entsprechen sich weit- gehend, so dass hier Datenverteilung nicht nochmals aufgezeigt wird. Als Beispiel wird wiederum die Konzentrationsveränderung im Fall 36 gezeigt: Mittlere LHKW-Konzentrationen im Eintragsbereich y = 24266e-0,3389x R2 = 0,822 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000 1 2 3 4 5 6 7 Jahr nach Sanierungsbeginn LH K W -K on ze nt ra tio n [µ g/ l] Summe exponentielle Regression Verwendet man die exakten Daten der Zeitpunkte der Konzentrationsmessung, so er- geben sich bei ausgewählten Fällen gute Korrelationen. Die eingesetzten Regressionsformeln haben die Form: (1) y= a + e-c(x-b); (2) y= a + e-((x-b)/c); Im dritten Schritt wurden die Verhältnisse von Austrags- zur Grundwasserkonzentration ausgewertet. Dies geschah auf Basis der Korrelationskurven. Dies ermöglicht eine streuungsunabhängige Darstellung. Da die Angaben zu den Aus- tragskonzentrationen zum Maßnahmebeginn nicht die nötige Dichte aufweisen und re- kursiv als Mittelwerte errechnet wurden, können so Fehler in dieser Phase der großen Konzentrationsveränderungen teilweise ausgeglichen werden. In der Gesamtschau stellt sich die Maßnahmewirkung z. B. im Fall 44 wie folgt dar: Konzentrationsverlauf im Eintragsbereich - 70 - 0 200 400 600 800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000 2.200 2.400 2.600 2.800 3.000 Ko nz .i m E in tra gs be re ic h [µ g/ l] 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 Tag nach Beginn Konz. im Eintragsbereich [µg/l] Nicht-Lineare Regression: (N = 44) a+exp(-c*(x-b)) #Exp. Decay a+exp(-c*(x-b))#xS=-1;xE=1;a=0;b=0.5;c=5; 0E+000 >= x <= 5.000 Least square minimized Iterationen: 8 Goodness of Fit: Chi = 193637.4859, p = 100 %2 Parameter: a = 84,4639 ±0,2087 b = 3.134,0726 ±1,6255 c = 0,0025 ±1,355E-006 Varianz der Residuen = 4.400,852 Stdabw. der Residuen = 66,3389 Korrelationskoeffizient = 0.9927 df = 41 p <= 0.001% Eta = 0.98552 Eta = 0.98472 adj. Austragskurve (rekursiv ermittelte Austragskonzentrationen) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 LH K W -K on ze nt ra tio n [µ g/ l] 500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500 Tage nach Maßnahmebeginn Austragskonzentration [µg/l] Nicht-Lineare Regression: (N = 7) a+exp(-c*(x-b)) #Exp. Decay a+exp(-c*(x-b))#xS=- 1;xE=1;a=0;b=0.5;c=5; 500 >= x <= 4,500 Least square minimized Iterationen: 226 Goodness of Fit: Chi = 5433.2846, p = 100 %2 Parameter: a = 40.2229 b = 2,380.954 c = 0.0034 Varianz der Residuen = 776.1835 Stdabw. der Residuen = 27.8601 Es zeigt sich (rein mathematisch ohne Rücksicht auf die geringe Datendichte) ein Ni- veau der Austragskonzentration bei knapp 40 % der in-situ im Rahmen des Monitoring gemessenen. Für die weitere Bearbeitung wurde, um Vergleichbarkeit herzustellen, auf Jahres- bzw. Halbjahresmittelwerte für den Vergleich zurückgegriffen. Für die Fälle, bei denen sowohl Konzentrationsverlauf und Austrag ausführlicher do- kumentiert wurden, ergibt sich folgende Datenlage: Konzentrationsentwicklung Eintragsbereich [µg/l Summe LHKW] - 71 - Sanierungsjahr Fall 19 Fall 20 Fall 36 Fall 37 Fall 41 Fall 42 Fall 47 Fall 50 1 100000 11375 1069 1312 125857 786 1342 3135 2 85000 9125 799 761 52111 134 2475 2875 3 70000 9667 1026 595 37222 302 5028 2044 4 57500 7633 834 465 11250 315 3438 1235 5 42500 6833 412 254 15750 51 3000 1410 6 32500 6500 286 223 6667 38 3500 813 7 27500 4500 209 168 5375 17 2667 529 8 22500 223 2667 2833 9 17500 171 7667 2750 10 12500 2792 11 10000 5222 12 7858 Mittelwert 30862 9290 691 353 19983 326 3031 1414 Grafische Darstellung der Konzentrationsverläufe 0 5.000 10.000 15.000 20.000 Su m m e LH KW [µ g/ l] 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000 140.000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Jahr K Fall 19 K Fall 20 K Fall 36 K Fall 37 K Fall 41 K Fall 42 K Fall 47 K Fall 50 0 500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500 5.000 Su m m e LH KW [µ g/ l] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Jahr K Fall 19 K Fall 20 K Fall 36 K Fall 37 K Fall 41 K Fall 42 K Fall 47 K Fall 50 Übersicht Detail - 72 - Verlauf der Austragskonzentrationen [µg/l Summe LHKW] Sanierungsjahr Fall 19 Fall 20 Fall 36 Fall 37 Fall 41 Fall 42 Fall 47 Fall 50 1 14970 1636 914 277 519 495 1810 1787 2 12475 1225 846 426 31515 94 2445 1263 3 9950 379 642 196 14259 430 3871 1194 4 14970 970 456 248 15430 237 2296 785 5 8982 1590 234 214 6013 49 1911 611 6 4990 385 220 178 7733 42 1739 565 7 4975 127 157 194 909 9 1535 8 4990 331 1048 9 4990 390 10 2495 11 2488 12 1996 Mittelwert 7863 902 453 251 13965 253 2004 1034 Grafische Darstellung der Austragskonzentrationen im Sanierungsverlauf 0 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 S um m e LH K W [µ g/ l] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Jahr A Fall 19 A Fall 20 A Fall 36 A Fall 37 A Fall 41 A Fall 42 A Fall 47 A Fall 50 0 500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500 5.000 S um m e LH K W [µ g/ l] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Jahr Übersicht Detail Vergleicht man die korrespondierenden Daten, so ergibt sich jeweils ein prozentualer Anteil für die Austragskonzentration, bezogen auf die im GWL vorliegende Schadstoff- konzentration. Für die Jahre, in denen der Austrag nicht hinreichend dokumentiert wurde, wurde auch kein Bezug hergestellt. - 73 - Verhältnis der Austragskonzentrationen zu den in-situ gemessenen (Eintragsbereiche) Sanierungs- jahr Fall 19 Fall 20 Fall 36 Fall 37 Fall 41 Fall 42 Fall 47 Fall 50 1 15% 14% 86% 21% 0% 63% 135% 57% 2 15% 13% 106% 56% 60% 70% 99% 44% 3 14% 4% 63% 33% 38% 143% 77% 58% 4 26% 13% 55% 53% 137% 75% 67% 64% 5 21% 23% 57% 84% 38% 95% 64% 43% 6 15% 6% 77% 80% 116% 111% 50% 69% 7 18% 3% 75% 116% 17% 54% 58% 8 22% 149% 37% 9 29% 14% 10 20% 11 25% 12 25% Mittelwert 20% 11% 74% 74% 58% 87% 67% 56% Fallcharakteristik GWL Sand/ Kies Kies Sand/ KluftGWL KluftGW L Kies/ Kies KluftGWL KluftGW L Sand Mächtigkeit [m] 23 7 4/13 60 3/5 8 36 6-19 Durchsatz [m³/h] 25.0 2.5 1.1 7.8 0.2 1.0 0.9 10.2 Schadens- umfang Ein- trag [m³] 260000 6000 20000 10000 110 18 11300 240000 mittl. Konz. [µg/l] 10000 20000 200 1000 100000 8700 250 1200 Bemerkung Schluff- horizont über GWL Schluff- horizont ü- ber GWL Schluff- horizont über GWL Schluff- horizont zw. GWL Schluff/ Feinsand über GWL Karbo- nat-gest. über GWL Schluff- horizont über GWL - 74 - Grafisch stellt sich die Entwicklung der Verhältniskurven wie folgt dar: 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 V er hä ltn is A us tra gs ko nz en tra tio n /i n- S itu -K on ze nt ra tio n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Sanierungsjahr Fall 19 Fall 20 Fall 36 Fall 37 Fall 41 Fall 42 Fall 47 Fall 50 Es wird deutlich, dass die hydraulischen Maßnahmen in den sandig-kiesigen GWL im Vergleich zu den übrigen ausgewerteten Fällen ein vergleichsweise homogenes Ver- hältnis von Austragskonzentration zu in-situ gemessener aufweisen, allerdings auf ge- ringem Niveau. Die Fälle, in denen Kluft-GWL eine Rolle spielen, zeigen einen sehr heterogenen Ver- lauf der Kurven. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass Entnahme- und Überwachungs- bereiche nicht korrespondieren und in den Kluft-GWL ein komplexes Strömungsge- schehen vorliegt, dass sowohl beim Austrag als auch bei der Überwachung Sanie- rungsverlaufs starke Schwankungen der ermittelten Konzentrationen bedingt. 8.7 Kostenzusammenhänge Wie bereits erwähnt konnten Kostenaspekte nur in wenigen Einzelfällen nachrichtlich zur Kenntnis genommen werden. 8.8 Verwaltungs- und verfahrensrechtliche Aspekte 8.8.1 Rechtliche Basis der Sanierungsmaßnahmen Zusammenhänge zwischen der technischen Maßnahmerealisation und deren rechtli- cher Basis konnten nicht hergestellt werden. - 75 - 8.8.2 Sanierungsziele und Sanierungserfolg Für die meisten in GWKON dokumentierten LHKW-Fälle wurden Sanierungsziele in Form von Sanierungszielwerten formuliert. Fast immer wurde die im kontaminierten Schadensbereich tolerierte Restkonzentration als Zielwert festgelegt. Teilweise wird auch die Konzentration im geförderten Wasser (Austragskonzentration) als Zielwert formuliert. Ohne den Sanierungszielwert im Fall 10005 stellt sich die Häufigkeitsverteilung der an- gesetzten Zielwerte wie folgt dar (die Klasse „0“ entspricht einem Wert von 5 µg/l): 0 2 4 6 8 10 12 14 16 H äu fig ke it au s 44 Fä lle n 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Summe LHKW [µg/l] Gängige Praxis bis heute sind also Sanierungszielwerte der Dekontamination im Be- reich unter 100 µg/l Summe LHKW, üblicherweise 10…20 µg/l Summe LHKW. Vor diesem Hintergrund sind die mittels hydraulischer Sanierungsverfahren in der Rea- lität erzielten Konzentrationen zu bewerten, oder aber die Sanierungszielwerte in Frage zu stellen. In der vorliegenden Fallsammlung wurde von 58 LHKW –Fällen in 11 Fällen ein Sanie- rungserfolg behördlich festgestellt. Die Tabelle zeigt diesen Sachverhalt im Überblick: Fall San.-Ziel Begründung letzte Messwerte Fall 12 50 Sanierungsziel weitestgehend erreicht k.A. Fall 17 100 75 Fall 23 50 Abschluss wegen zu geringer Wirksamkeit aufgrund zu geringer GW-Ergiebigkeit 500 Fall 27 100 Abschluss der Teilsanierung behördlich festgestellt k.A. Fall 30 50 Sanierungsabschluss behördlich festgelegt 3000 Fall 39 40 250 Fall 40 10 asymptotische Annäherung der LHKW-Konzentration an Sanierungszielwert (10 µg/l) 8-15 Fall 45 5 weitere Unterschreitung der bereits niedrigen LHKW- Belastungen im GW witschaftl. nicht vertretbar 0.5 - 76 - Fall San.-Ziel Begründung letzte Messwerte Fall 55 * Nachweis NA führt zu Langzeitmonitoring, aktuell kei- ne Gefahr für Schutzgüter 500 Fall 56 100** Ausreichende Verringerung LHKW-Konzentration, bei Wiederanstieg Wiederaufnahme Sanierung 200 Fall 60 50 16000*** *: Sanierungsziel "Verringerung Fracht in Vorfluter" **: im geförderten Grundwasser ***: in der Fahne Es ist erkennbar, dass lediglich in einem Fall (Fall 45) die Dekontamination des Grundwasserleiters nachhaltig erreicht wurde. In den übrigen Fällen werden die Ge- ringfügigkeitsschwellen für die Summe LHKW nach wie vor überschritten. Im Fall 55 war lediglich ein Sicherungsziel formuliert worden. Unabhängig vom Sanierungserfolg ist ein wesentliches Manko der Auswertung in der Tatsache zu sehen, dass die Schadensbilder der dokumentierten Fälle weder in Fläche noch in Tiefe bis zu den angestrebten Sanierungszielen charakterisiert werden konn- ten. Daher ist es auch nicht möglich, die angesetzten Sanierungsmaßnahmen (bei- spielsweise Anzahl und Wirkung von Sanierungsbrunnen) im Bezug auf den zu dekon- taminierenden Grundwasserschadensbereich zu beurteilen. 8.9 Ermittlung von Schadstoffpotenzialen aus dem Datenbestand Es wurde versucht, aus den Angaben zum Untergrundaufbau, den Daten zum Scha- densbild und den Grundwasserverhältnissen überschlägig Schadstoffpotenziale zu er- mitteln. Dabei wird aus den Schichtbeschreibungen gemäß Literaturangaben (s. a. Höl- ting, Hydrogeologie, 5. Auflage, Enke-Verlag 1996) den kontaminierten Horizonten Po- renvolumen, Nutz- und Haftwasserraum zugeordnet. Beispiele dieser Zuordnungen zeigt die Tabelle. - 77 - HB + 1. NB P gesamt P nutz P Haftw A 45 22 23 fG 40 28 12 fS 50 25 25 fS,u 53 18 35 gS 42 30 12 mG 36 26 10 mS 45 33 12 mS, fS 48 28 20 mS, gs 43 31 12 mS, u 49 25 24 Mu 53 12 41 Torf 80 10 70 U 55 8 47 Aus mittlerer Konzentration, kontaminiertem Volumen und den zuzuordnende Poren- räumen werden dann die vorhandenen Schadstoffpotenziale in [kg] für das Grundwas- ser überschlägig ermittelt. Ohne Vorlage konkreter Messungen vor Ort stellt dies nur eine sehr grobe Einschät- zung dar. Sie schafft jedoch die Vergleichsmöglichkeit zwischen Austrag und vorhan- denem Potenzial im Einzelfall sowie in der Gesamtschau zwischen den Fällen. Da diese Funktion ebenfalls in dem Bilanzmodell umgesetzt wurde, wird im Abschnitt Ergebnisse darauf nochmals eingegangen. Für genauere Potenzialermittlungen sind für jede hydrogeologisch separat zu bewer- tende Schicht im Schadensbereich Isolinien-Kartierungen der Schadstoffkonzentratio- nen und Daten zu den bodenmechanischen und bodenchemischen Eigenschaften er- forderlich. Dann können auf Grundlage der Mächtigkeitsverteilungen der Schichten präzisere Potenzialeinschätzungen und vor allem Potenzialverlagerungen aufgrund von hydraulischen Wirkungen ermittelt werden. Auf dieser Basis ist dann eine Maßnahmeoptimierung fallspezifisch möglich. Die in den ausgewerteten LHKW-Schadensfällen grob abgeschätzten Schadstoffpo- tenziale sind den Datenblättern zum Bilanzmodell (siehe Anhang) zu entnehmen. 9 Ergebnisse 9.1 Bestimmende Kriterien bei hydraulischen LHKW-Sanierungen Anhand des Bilanzmodells wird zunächst aufgezeigt, welche Kriterien in erster Linie den Verlauf, die Effizienz und den erzielbaren Erfolg einer LHKW-Sanierung im Grundwasser bestimmen. Es wird ein Modellschaden angesetzt, auf dessen Grundlage die Einflüsse der mut- maßlich relevanten Randbedingungen variiert werden. - 78 - Folgende „feste“ Eckdaten wurden gewählt: • Schadensfläche (Eintrag) 10.000 m² • Mächtigkeit ungesättigte Zone 3 m • Mächtigkeit gesättigte Zone 10 m • Kontamination der gesättigten Bodenzone im Mittel 10.000 µg/l LHKW Variiert wurden folgende hydro-(geo)-logische Eckdaten: • kf-Wert (Durchlässigkeit) des Grundwasserleiters • Stofflichkeit des Grundwasserleiters (Porenvolumina) • Grundwassergefälle • Grundwasserneubildung sowie die Kontaminationssituation: • Kontamination im Grundwasseranstrom • Ausbreitung des Schadens im Fahnenbereich • Bodenkontamination in der ungesättigten Zone • Bodenkontamination in der gesättigten Zone Bezüglich der Vorgänge des Lösungsausgleichs Haftwasserraum-Nutzporenraum so- wie der Desorption vom Bodenkorn wurde der Einfluss der Transferparameter auf den Verlauf der Konzentrationskurven geprüft. Eine ungefähre Anpassung dieser Parameter erfolgte im Kontext der Einzelfallanalyse ausgewählter (typischer) Schadensfälle. Zunächst werden die einzelnen Typkurven dargestellt. 9.1.1 Transfer Haftwasserraum - Nutzporenraum Beim „Standard-Verlauf“ liegt die Kontamination nur im Grundwasser vor. Im feinkiesi- gen Mittelsand stellen sich die Verlaufskurven und Eckdaten wie folgt dar: - 79 - Bei einer Förderrate von 25 m³/h wäre ein Sanierungszielwert von 10 µg/l Summe LHKW nach etwa 800 Tagen unterschritten. Der Transferfaktor beschreibt den Übergang der Schadstoffe vom Porenwasser in das strömende Grundwasser. Wird er von 2000 auf 1000 halbiert, ändert sich die Kurve wie folgt: Die ausgetragenen Frachten verringern sich wesentlich, da das Verhältnis Austrags- konzentration zu in-situ-Konzentration sich fast halbieren. Das Sanierungsziel wäre, rein hypothetisch, erst nach etwa 1200 Tagen erreicht. Verdoppelte man die Förderrate auf 50 m³/h, so ließe sich das Sanierungsziel bereits nach 600 Tagen erreichen. - 80 - Eine optimale Förderrate ergibt sich also im Kostenvergleich der Wasserförderung, der Wasserreinigung und der Wasserableitung, ggf. bestehender Einleitgrenzwerte und ei- ner Verlängerung der Betriebsdauer von Brunnen, Brunneneinrichtung und Wasserrei- nigungsanlage. Der Transfer vom Haftwasser in den Nutzporenraum entscheidet also lediglich über die Sanierungsdauer bis zum Erreichen eines vorgegebenen Zielwertes. Die generelle Erreichbarkeit ist also immer gegeben. Es lässt sich ein optimales För- derregime finden, das eine Aufwandsminimierung ermöglicht. Abgesicherte Zeitprognosen zur Sanierungsdauer sind nur bei quantitativer Kenntnis der Pa- rameter dieses Transfervorgangs möglich. 9.1.2 Kontamination im Anstrom Eine Kontamination im Anstrom, die einen unbegrenzten, konstanten Potenzialstrom (hier 1 % der Ausgangskontamination) liefert, führt zu folgender Typkurve: Es stellt sich ein Gleichgewichtszustand ein, der das erzielbare Konzentrationsniveau im Beispiel auf etwa 60 % der Anstromkonzentration begrenzt. Würde man die Maßnahme abbrechen, reicherte sich die Konzentration langsam wie- der auf die Anstromkonzentration an (sie wird aufgrund der Grundwasserneubildung nicht ganz erreicht). Das Kriterium Anstromkonzentration begrenzt das durch die Maßnahme erreich- bare Konzentrationsniveau. Nach Maßnahmeende kommt es zwangsläufig zu ei- ner Konzentrationserhöhung. - 81 - 9.1.3 Kontamination im Abstrom Eine Kontamination im Abstrom wirkt auf die Maßnahme nur im Umfang des hydrau- lisch innerhalb der Reichweite erfassten Potenzials. Die Typkurve verdeutlicht dies: Bei einer Anfangskonzentration von etwa 10 mg/l LHKW im Abstrom (ohne Vorliegen einer Kontamination im Eintragsbereich) wird bei 25 m³/h dieses Potenzial bis auf die Hintergrundbelastung entnommen. Endliche Potenziale im Abstrom verursachen zu Beginn einer Maßnahme Kon- zentrationssteigerungen. Die Dauer dieser Erhöhung wird über die Förderrate nur geringfügig mitbestimmt, da diese wiederum das erreichbare Volumen im Abstrom beeinflusst. 9.1.4 Kontamination in der ungesättigten Bodenzone Eine Kontamination in der ungesättigten Bodenzone wirkt sich im Bilanzmodell wie folgt aus: - 82 - Eine Sickerwasserbelastung in der Größenordnung, wie die im Grundwasser zu Maß- nahmebeginn vorliegende Konzentration, würde (als Annahme) über die Neubildung in die gesättigte Zone eingetragen. Nur durch Unterbindung der Neubildung oder Entnahme des Restpotenzials im Boden der ungesättigten Bodenzone wären Konzentrationen unter dem sich ansonsten ein- stellenden Gleichgewichtsniveau dauerhaft zu erreichen. Bei Vorliegen von Restkontaminationen im Boden der ungesättigten Zone bestimmen Neubildung und Elution die erzielbare Mindestkonzentration im Grundwasser. Bei Abbruch der Maßnahme steigt die Konzentration wieder an (im Beispielfall auf etwa 450 µg/l). Die Dauer des Belastungsanstiegs ist abhängig vom Schadstoffvorrat in der ungesättigten Bodenzone. 9.1.5 Kontamination des Bodens in der gesättigten Bodenzone Die Effekte dieser Konstellation sind nur schwer zu prognostizieren, da die Schadstoff- verteilung im Boden der gesättigten Zone bei z.B. Wechsellagerungen verschiedener Kornfraktionen mit mehr oder weniger bindigen Anteilen und die sich daraus ergeben- den Desorptionsvorgänge kaum zu modellieren sind. Es wird zunächst die Wirkung der Kontamination dargestellt. Über die Einzelfallprüfung soll dann eine Plausibilisierung der Annahmen erfolgen. Ein Schadstoffpotenzial in vierfacher Größenordnung, wie das im Grundwasser zu Maßnahmebeginn gelöst vorliegende, würde sich sukzessive im Porenwasser und im strömenden Grundwasser lösen. Dies entspricht bei einem gewählten Transferfaktor - 83 - von 2000 einer Elution von etwa 0,5 kg LHKW je Tag bezogen auf die 10.000 m² Schadensfläche. Im Ergebnis hat sich das Potenzial im Boden nach 5000 Tagen um etwa 90 % reduziert. Typisch ist für diesen Verlauf, dass in Abhängigkeit von der Elutionsintensität ein konti- nuierlicher, wenn auch langsamer Konzentrationsrückgang zu verzeichnen ist. Die Größenordnung des Transferfaktors bestimmt hier diesen stetigen Rückgang. Bodenkontaminationen in der gesättigten Zone führen zu einer kaum absehbaren Verlängerung der Sanierungsdauer auf derzeit übliche Zielwerte. Bereits geringe Elutionsmengen (im Beispielfall maximal 500 g/d bezogen auf 10.000 m²) verhindern ein Erreichen von Geringfügigkeitsschwellen innerhalb von Maßnahmezeiträu- men unter 10 –15 Jahren. 9.2 Prüfung ausgewählter Einzelfälle Die aus theoretischen Überlegungen entwickelten Typkurven können anhand ausge- wählter Beispiele aus der Falldatenbank auf ihre Plausibilität hin geprüft werden. Ziel ist es weiterhin, die für den Maßnahmeverlauf bedeutsamen Transferfaktoren Haftwas- serraum – Nutzporenraum und Bodenkorn – Grundwasser der gesättigten Zone präzi- - 84 - ser zu fassen und an fallspezifische Randbedingungen zu knüpfen. Zunächst werden anhand der dokumentierten Randbedingungen die Bilanzberechnun- gen für ausgewählte Einzelfälle durchgeführt. Im Vergleich der Kurven werden die Transferparameter im Sinne einer Epignose soweit angepasst, bis die bestmögliche Passung erreicht ist. Abweichungen sind dann zu diskutieren und wären über weiter- gehende Angaben zum Einzelfall (die u. U. nicht in der Datenbank GWKON vorliegen) zu interpretieren. Daraus könnte dann eine weitere Anpassung / weitere Verfeinerung der Algorithmen des Bilanzmodells abgeleitet werden. Gleiches gilt für den Fall, dass weitere Fallkons- tellationen in der Datenbank durch die Nutzer beigesteuert und eingegeben würden. Wie bereits im Abschnitt 8 aufgezeigt wurde, genügen nur wenige Einzelfälle den An- forderungen, die hinsichtlich der Eingangsdaten an das Bilanzmodell gestellt werden. Die Einzelfallprüfung kann daher nur exemplarischen Charakter haben. Generalisierba- re Aussagen, insbesondere zu den Transferfaktoren, lassen sich daraus nicht ableiten. Als Beispiel werden im Bericht zwei Fälle dargestellt. Weitere Datenblätter zu den Bi- lanzmodellberechnungen enthält der Anhang. - 85 - 9.2.1 Fall 45 Randbedingungen und Eingangsdaten sowie idealisierter Kurvenverlauf im Bilanzmo- dell stellen sich wie folgt dar: Die Auswertung des realen Konzentrationsverlaufs zeigt die folgende Grafik: 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 10.000 LH KW -K on ze nt ra tio n [µ g/ l] 0 500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 Tage nach Maßnahmebeginn Bewertung der Kurvenverläufe - 86 - Der Konzentrationsrückgang verlief ähnlich wie im Bilanzmodell abgebildet. Die langsame Annäherung an die 10µg/l-Konzentration bis zum Tag 2000 deutet auf eine geringe Restkontamination im Bodenbereich hin. Diese wurde über das Bilanz- modell mit etwa 10 kg abgeschätzt. Da zum Austrag kaum Daten vorliegen, können die Transferfaktoren nur grob anhand des Konzentrationsverlaufs angepasst werden. 9.2.2 Fall 50 Randbedingungen und Eingangsdaten stellen sich im Bilanzmodell wie folgt dar: Bewertung der ermittelten Verläufe Obwohl in der Fallbeschreibung keine Angaben zur Bodenkontamination vorhanden sind, ist das hohe Konzentrationsniveau von um die 700-800 µg/l LHKW im Zeitbereich um 2000 Tage Maßnahmedauer nur durch ein Nachschubpotenzial zu erklären. Wie sich dieses zwischen gesättigter und ungesättigter Zone verteilt, wäre zu klären. Gut abgebildet wird die Effizienz der hydraulischen Maßnahme bei einer Austragskon- zentration von etwa 80 % der in-situ gemessenen. Die anfängliche hohe Konzentrationsdifferenz zwischen in-situ gemessener und Aus- trag ist durch die mangelnde Koinzidenz der Messpunkte bedingt (die Startkonzentrati- on im Austrag wurde z.B. nicht dokumentiert). Konzentrationsverläufe / Austragskurven im Fall 50 (Grundlage: gemessene Werte) - 87 - 0 % 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 100 % 110 % 120 % A nt ei l 0 µg/l 500 µg/l 1.000 µg/l 1.500 µg/l 2.000 µg/l 2.500 µg/l 3.000 µg/l 3.500 µg/l 4.000 µg/l 4.500 µg/l 5.000 µg/l 5.500 µg/l 0 500 1.000 1.500 2.000 2.500 Tag 10 Schlussbemerkungen 10.1.1 Schlussfolgerungen für den Leitfaden Anhand von Austragskurven und Konzentrationsverläufen hydraulisch sanierter LHKW- Schadensfälle konnte aufgezeigt werden, dass die Wechselwirkungen zwischen den bodenmechanischen Kennwerten (Kornverteilung und Porenvolumina) der jeweils vor- liegenden hydrogeologisch relevanten Schichtkörper mit der Verteilung des Schad- stoffpotenzials im Dreiphasensystem Boden-Bodenluft und Grundwasser die Effizienz, den Verlauf und letztendlich den Aufwand für eine Maßnahme entscheidend bestim- men. Als begrenzende Faktoren für das Erreichen von Sanierungszielen wurden nicht die technisch angewandten Lösungen der Grundwasserentnahme, sondern die Prozesse identifiziert, die den Übergang der Schadstoffe vom Bodenkorn oder Porenwasser in das strömende, einer hydraulischen Entnahme zugängliche Grundwasser bestimmen und die durch rein hydraulische Maßnahmen nur in Grenzen zu beeinflussen sind. Weiterhin wurde aufgezeigt, dass Restkontaminationen im Boden, ob in der gesättigten oder ungesättigten Zone, selbst bei geringen Schadstoffmengen, das Erreichen von Sanierungszielwerten in Größenordnung der Geringfügigkeitsschwellen in Sanierungs- zeiträumen wie den hier ausgewerteten bis zu 15 Jahren praktisch unmöglich machen. Diese im Zuge des Forschungsvorhabens abgeleiteten Zusammenhänge erfordern sowohl im Rahmen der Schadenserkundung, der Gefahrenbewertung, der Festlegung von Sanierungszielen und folgerichtigen Ableitung von Sanierungszielwerten, in der Maßnahmeplanung und -umsetzung als auch in der Entscheidung über ein Maßnah- menende eine von der bisherigen Praxis abweichende, auf die aktuelle Rechtslage ab- gestimmte Herangehensweise, die im Leitfaden beschrieben wird (siehe Anhang). - 88 - 10.1.2 Schlussfolgerungen für die Fallsammlung GWKON Die Datenauswertung hat gezeigt, dass ohne Bedienung des für eine qualifizierte Aus- wertung erforderlichen Mindestdatenbestandes nur eine eingeschränkte Quantifizie- rung der Kriterien zur Behandlung von Grundwassersanierungen erfolgen konnte. Als wesentliche Defizite in der bisher vorliegenden Beschreibung von Grundwasser- schadensfällen seien folgende Punkte nochmals benannt: • Kenntnisdefizite bezüglich der Ausdehnung von Grundwasserverunreinigungen in Fläche und Tiefe bis in Konzentrationsgrößenordnungen üblicher Sanierungsziele oder Geringfügigkeitsschwellen • Kenntnisdefizite bezüglich der Schadstoffbelastungen insbesondere im Boden der ungesättigten und gesättigten Bodenzone, die zu einer Beeinflussung der im Grund- wasser gelösten Schadstoffmengen führen Es sollte daher eine weitere Pflege und Ergänzung dieser Datenbank im Interesse aller fachlich Beteiligten erfolgen. Es ist davon auszugehen, dass Schadensfälle, die erst in jüngerer Zeit erkundet wur- den, den oben genannten Defiziten bei älteren Schadensfällen Rechnung tragen. Um so wichtiger ist es daher, dass auch Schadensfälle in der Datenbank implementiert werden, deren Sanierung noch geplant ist oder aber erst vor kurzer Zeit begonnen hat. Damit ließen sich dann auch an weitere Leitschadstoffe angepasste Bilanzmodelle schaffen, die bei der Planung, Durchführung und Bewertung von Grundwassersanie- rungen Hilfestellung leisten könnten. Die momentan hier verwendeten Bilanzierungsansätze reichen für die beabsich- tigten Kernaussagen von GWKON aus, würden aber für eine konkrete Bemes- sung einer Grundwassersanierungsmaßnahme durch die Behörden sicherlich detaillierter verlangt werden. Insofern ist GWKON kein Planungsinstrument für GW-Sanierungsmaßnahmen und will und kann diese auch nicht ersetzen. - 89 - FKZ 200 23 249 Verzeichnis der Anhänge Anhang 1: Entwurf eines ersten Fragebogens zur Erhebung von Grundwassersanierungsmaßnahmen, UBA 1999 Anhang 2: Endfassung des Rechercherasters zur Erfassung von Grundwasserschäden, deren Rand- bedingungen und durchgeführter Sanierungsmaßnahmen (nach der Länderabstimmung) Anhang 3: Rechtliche Analyse der Rahmenbedingungen für die Behandlung von Grundwasserschäden Anhang 4: Eingabemaske des Bilanzmodells Anhang 5: Darstellungen zu den geologischen Normalprofilen der Fälle in GWKON Anhang 6: Typkurven ausgewählter Schadensfälle Anhang 7: Handbuch des Programms „GWKON 1.4“ Anhang 8: Handlungsleitfaden Kriterien zur länderübergreifenden Behandlung von Grundwasserverunreinigungen FKZ 200 23 249 Kriterien zur länderübergreifenden Behandlung von Grundwasserverunreinigungen Anhang 1 Entwurf eines ersten Fragebogens zur Erhebung von Grundwassersanierungsmaßnahmen, UBA 1999 Erfassungsbogen zur Recherche von Grundwassersanierungs- und Monitoringmaßnahmen Inhaltsverzeichnis 1 Standortbeschreibung und Projektablauf .......................................................................................................2 1.1 Standortbeschreibung.........................................................................................................................2 1.2 Projektablauf.......................................................................................................................................4 1.3 Projektbeteiligte ..................................................................................................................................4 2 Untersuchungen und Beurteilung im Rahmen der Gefährdungsabschätzung................................................................................................................................5 3 Sanierungsuntersuchung ................................................................................................................................7 4 Verfahrensbeschreibung und Verlauf der Grundwassersanierung ..............................................................9 4.1 Verfahrensbeschreibung...................................................................................................................10 4.2 Betrieb der Grundwasserreinigungsanlage .......................................................................................11 4.3 Überwachung....................................................................................................................................13 4.4 Ende der Grundwassersanierung......................................................................................................13 5 Kosten .........................................................................................................................................................14 6 Anhang .........................................................................................................................................................15 Recherchekonzeption (Entwurf) Um die Auswertung der Grundwassersanierungsmaßnahmen vergleichbar zu machen und signifikante Zusammenhänge herausarbeiten zu können, halten wir eine vereinheitlichte Erfassungsgrundlage für erforderlich, die alle für eine Grundwassersanierungsmaßnahme relevanten Aspekte umfasst. Darin sind insbesondere folgende Punkte aufzunehmen: - Allgemeine Informationen zum Sanierungsfall, - Nutzungsbezug, - Art und Umfang der Verunreinigung, insbesondere Informationen über die vertikale und horizontale Ausbreitung der Grundwasserverunreinigung, - Geologie, Hydrogeologie, Hydrochemie, - Schadstoffinventar und Schadstoffentwicklung, - Eignungsuntersuchungen als Grundlage für eine Sanierungsentscheidung (Pumpversuche u. a.) - Gefahrenbeurteilung, - Sanierungsschwellenwerte, - Sanierungsziele, - Sanierungstechnik, - Sanierungsplanung und -durchführung, - Überwachungsstrategie der Sanierungsmaßnahme, - Kosten der Sanierungsmaßnahme, - Nachsorge, - vorliegende Ergebnisse der Grundwasserüberwachung (Monitoring), - Qualitätssicherung. Die Vorgänge im Aquifer und nicht die eingesetzte Technik sollen den Schwerpunkt der Recherche und Auswertung bilden. Dabei sind möglichst alle maßgebenden geologischen und hydrogeologischen Einflussparameter zu berücksichtigen. Bezüglich der Art der Eintragsquelle von Schadstoffen ins Grundwasser wird keine Einschränkung vorgenommen. Insoweit sind Altablagerungen und Altstandorte oder betriebene Anlagen als Recherchefälle denkbar, wobei der Schwerpunkt weniger auf Altablagerungen liegen sollte. Der beigefügte Projektfragebogen stellt einen ersten Vorschlag für die Struktur der Recherche dar und ist zu überarbeiten und insbesondere an die Erfordernisse einer späteren Auswertung anzupassen. Der Umfang des vorliegenden Entwurfs sollte nicht wesentlich erweitert werden. Der für die Recherche erforderliche Mindestdatenumfang ist zu nennen. Die Kriterien des Fragebogens werden in eine Datenbank (bevorzugt Access) zur nachfolgenden statistischen Auswertung überführt. Die Erarbeitung der Datenbankstruktur und die Programmierung der Datenbank müssen ebenfalls bereits die Aspekte der späteren Auswertung berücksichtigen. Bei der Aufstellung der Datenbank in Arbeitspaket II sind bereits die erforderlichen Verknüpfungen und Abfragen vorzusehen bzw. zu erarbeiten. 2 1 Standortbeschreibung und Projektablauf 1.1 Standortbeschreibung Altablagerung/Altstandort/Schadensfall
Altablagerung
Altstandort
Schadensfall
Sonstiges Nutzung: - Herd: - Schadstoffahne: Ursache des Schadstoffeintrags: Oberfläche/Geologie Oberfläche an der Schadstoffquelle:
versiegelt/bebaut
teilweise versiegelt/bebaut
unversiegelt
Sonstiges Aufbau der ungesättigten Zone:
Auffüllung
Lockergestein
Festgestein Geologisches Profil: Hydrogeologie Anzahl der betroffenen Grundwasserleiter: 1 Aquifer-Typ: Nr.1 Nr.2
Poren-Gwl.
Poren-Gwl.
Kluft-Gwl.
Kluft-Gwl.
Sonstiger:
Sonstiger:

ungespannt
ungespannt
gespannt
gespannt Heterogenität:
nein
nein
unbekannt
unbekannt
ja:
ja: Durchlässigkeit (kf): Flurabstand: Mächtigkeit: Fließge- schwindigkeit: 4 1.2 Projektablauf Anlaß Gefährdungsabschätzung Sanierungsuntersuchung Sanierungskonzept Sanierung 1.3 Projektbeteiligte Funktion Behörde, Institution, Firma Aufgabe Auftraggeber Gutachter Bohrfirma Anlagenbauer Ver- und Entsorger Labor Genehmigungsbehörde Aufsichts-/Fachbehörde 2 Untersuchung und Beurteilung im Rahmen der Gefährdungsabschätzung Hauptkontamination Schadstoffe im Grundwasser: Art Konzentrationsbereich

LHKW: Tetra- und Trichlorethen max. Fahne:
BTEX
MKW (H 18)
PAK
Cyanide
Schwermetalle
Sonstige Schadstoffe in Phase:
nein
ja Vorbelastung des Grundwassers:
nein
nicht bekannt
ja, mit: Störstoffe Art Konzentrationsbereich
Eisen
Mangan
Calcium-/Magnesiumcarbonat (Härte)
TOC
CSB
BSB
Sonstige
keine 6 Andere relevante Parameter Temperatur : pH-Wert : Leitfähigkeit : Redox-Potential : Sauerstoffgehalt : Sonstige : Umfang der Kontamination Schadensherd (Fläche) : Schadenstiefe : Schadstoffahne:
nein
ja Fläche : Relevante Nutzung des Grundwasserleiters
keine
öffentliche Trinkwassergewinnung
private Trinkwassergewinnung
Brauchwasser, temporär
Sonstige Abstand zum Schadenszentrum bzw. zur Schadstoffahne: Betroffene Wirkungspfade/Schutzgüter
Grundwasser
Oberflächengewässer
Trinkwassergewinnung
Sonstige: Boden Gefährdungsabschätzung 3 Sanierungsuntersuchung Sanierungspflichtiger
Verursacher
Eigentümer Kostenträger
Sanierungspflichtiger
zuständige Ordnungsbehörde Finanzielle Förderung:
keine
Landesmittel
Sonstige Rechtlicher Rahmen der Sanierung
Öffentlich-rechtlicher Vertrag
Sanierungsanordnung/Ordnungsverfügung
freiwillige Vereinbarung/Wirtschaftsförderung
Sonstiges Sanierungsziel Zielwert im Grundwasserleiter: Schadstoff Konzentration 8 Sanierungskonzept
aktive hydraulische Maßnahme (Dekontamination)
passive hydraulische Maßnahme (Sicherung) Anforderungen der Behörden / Genehmigungen geforderte Reinigungsleistung der Grundwasserreinigungsanlage: Schadstoff Konzentration Genehmigungen: 4 Verfahrensbeschreibung und Verlauf der Grundwasser- sanierung Bodensanierung im Zusammenhang mit der Grundwassersanierung
nein
ja: Bodenbehandlung:
in-situ
Biologische Behandlung
Extraktion/Waschverfahren
Bodenluftabsaugung
on-site/off-site
Auskoffern/Umlagern
Sicherung Grundwassersanierung Entnahmetechnik:
Zentralbrunnen
Brunnengalerie
Sonstiges: keine Entnahme; in-situ Reinigung Anordung und Anzahl der Brunnen: Begründung: Infiltration/Spülung:
nein: Kreislaufführung des Grundwassers
ja Anzahl der Infiltrationsbrunnen: Bemerkungen: Sanierung Schadstoffahne:
nein
ja
keine Schadstoffahne 10 4.1 Verfahrensbeschreibung Vorbehandlung
ja
nein
Ölabscheidung
Flockung/Fällung
Sedimentation
Filtration
Enteisenung (Fällung)
Sonstige Grundwasserbehandlung
Aktivkohle-Direktadsorption
Strippen (in-situ); Abluftbehandlung beim Strippen mit:
Aktivkohle
Sonstiges
Biologische Reinigung
UV-Oxidation
Fällung
Ionenaustausch
Membrantrennverfahren
Sonstige Art:
mehrstufig
einstufig
Unterdruck-Verfahren Nachbehandlung
nein
ja Besonderheiten der Reinigungsanlage 4.2 Betrieb der Grundwasserreinigungsanlage Geförderte Grundwassermenge Gesamtvolumen (gereinigt) [m3]: nicht meßbar Zeitraum: - Volumenstrom (gefördert) [m3/h]:
konstant
variabel Bemerkungen: Betriebsdauer der Reinigungsanlagen Gesamte Betriebszeit: Herd: Schadsstoffahne: Verfügbarkeit der Anlagen: Probleme beim Anlagenbetrieb/Ursache für Ausfallzeiten
organisatorisch:
technisch:
keine Anmerkung: Veränderungen im Anlagenaufbau während des Betriebs
nein
ja: Grund für Veränderungen: - 12 Wartung der Anlage Art: Häufigkeit: Ausbau und Reinigung Reinigungsleistung : Entfernte Schadstoffmenge: - Herd: - Fahne: Verbleib des gereinigten Grundwassers
Reinfiltration
Indirekteinleitung (Kanalisation/Kläranlage)
Direkteinleitung (Vorfluter)
Sonstiges: In-situ-Reinigung; keine Grundwasserentnahme Anfallende Reststoffe Art Menge Entsorgung
Luft-Kohle
Wasser-Kohle
Schlamm
Sonstige Energieaufwand 4.3 Überwachung Analytische Überwachung der Anlage Häufigkeit:
Zulauf:
Ablauf:
1. Stufe:
Abluft:
Sonstige: Parameterumfang:
Vor-Ort-Analytik:
Labor-Analytik: Analytische Überwachung des Grundwasserleiters Häufigkeit Anzahl der Pegel
Oberstrom
Schadenszentrum
Schadstoffahne 4.4 Ende der Grundwassersanierung Einstellung des Betriebs der Reinigungsanlage Datum: Begründung: veranlassende Behörde: 14 5 Kosten Investitionskosten (nur Fahnensanierung) Planungskosten: DM (Sanierungskonzept, Anlagenplanung) Anlagekosten: Sonstige Investitionskosten: Stromanschluß: Gesamte Investitionskosten: Geplante Investitionskosten: Datum: Betriebskosten (nur Fahnensanierung) Analytische Überwachung/Gutachten: Instandhaltung und Bedienung: Energie: Betriebsmittel: Art: Entsorgung: Art: Gesamte Betriebskosten: spezifisch: bisher: Geplante Betriebskosten: Datum: Kostenkenndaten Gesamtkosten: Maßnahme abgeschlossen
nein
ja Volumenspezifische Betriebskosten: Volumenspezifische Gesamtkosten: Abweichung zwischen geplanten und realen Kosten
nein
ja: Gründe: - 6 Anhang Informationsquellen Bearbeiter (Interviewpartner): FKZ 200 23 249 Kriterien zur länderübergreifenden Behandlung von Grundwasserverunreinigungen Anhang 2 Endfassung des Rechercherasters zur Erfassung von Grundwasserschäden, deren Randbedingungen und durchgeführter Sanierungsmaßnahmen (nach der Länder- abstimmung) FKZ 200 23 249 Kriterien zur Behandlung von Grundwasserverunreinigungen GICON Recherchepunkte 10 Sanierungstechnologie Grundwasser 10 1 Entnahmetechnologie 10 1 1 eingesetzte Verfahren / Module Art, Invest.-Kosten, Anzahl, Entnahmetiefen, Lage (relativ zum Eintragsbereich bzw. zur Fahne) 10 1 2 Betriebsprogramme für jedes der Verfahren/Module Entnahmemengen und Betriebszeiten, Verfügbarkeit + Bemerkungsfeld 10 1 3 Austragsbilanzierung je Verfahren und Betriebsprogramm je Schadstoff Menge je Zyklus im jeweiligen Betriebszeitraum 10 1 4 Kosten Betriebs- und Wartungskosten für jedes Verfahren / Modul / Betriebsprogramm 10 1 5 Probleme und Ausfälle für jedes der Verfahren/Module Bemerkungsfeld für textliche Erläuterungen 10 1 6 technische Überwachung Parameter, Beprobungsort, Zyklus (Auswahltabellen) 10 1 7 analytische Überwachung Parameter, Beprobungsort, Zyklus (Auswahltabellen) 10 2 Reinigungstechnologie (on-site) 10 2 1 eingesetzte Verfahren / Module Art, Investitionskosten, max. Inputkonzentration und Reinigungsziel je Schadstoff/Störstoff, max. Durchsatz im Regelbetrieb, Erläuterungsfeld 10 2 2 Betriebsprogramme für jedes der Verfahren/Module Durchsatzmengen und Betriebszeiten, Verfügbarkeit + Bemerkungsfeld 10 2 3 Austragsbilanzierung je Verfahren und Betriebsprogramm je Schadstoff Menge je Zyklus im jeweiligen Betriebszeitraum 10 2 4 Betriebs- und Wartungskosten Betriebs- und Wartungskosten für jedes Verfahren / Modul je Betriebsprogramm 10 2 5 Probleme und Ausfälle für jedes der Verfahren/Module Bemerkungsfeld für textliche Erläuterungen 10 2 6 technische Überwachung Parameter, Beprobungsort, Zyklus (Auswahltabellen) 10 2 7 analytische Überwachung Parameter, Beprobungsort, Zyklus (Auswahltabellen) Stand: 2/9/2005 Rechercheraster - Sanierungstechnologie Seite 1 von 2 FKZ 200 23 249 Kriterien zur Behandlung von Grundwasserverunreinigungen GICON Recherchepunkte 10 Sanierungstechnologie Grundwasser 10 3 in-Situ-Technologien 10 3 1 eingesetzte Verfahren / Module Art, Invest.-Kosten, Anzahl, Wirkungstiefen, Lage (relativ zum Eintragsbereich bzw. zur Fahne) 10 3 2 Betriebsprogramme für jedes der Verfahren/Module Durchsatzmengen und Betriebszeiten, Verfügbarkeit + Bemerkungsfeld 10 3 3 Austragsbilanzierung je Verfahren und Betriebsprogramm je Schadstoff Menge je Zyklus im jeweiligen Betriebszeitraum 10 3 4 Betriebs- und Wartungskosten Investitions-, Betriebs- und Wartungskosten für jedes Verfahren / Modul je Betriebsprogramm 10 3 5 Probleme und Ausfälle für jedes der Verfahren/Module Bemerkungsfeld für textliche Erläuterungen 10 3 6 technische Überwachung Parameter, Beprobungsort, Zyklus (Auswahltabellen) 10 3 7 analytische Überwachung Parameter, Beprobungsort, Zyklus (Auswahltabellen) Stand: 2/9/2005 Rechercheraster - Sanierungstechnologie Seite 2 von 2 FKZ 200 23 249 Kriterien zur länderübergreifenden Behandlung von Grundwasserverunreinigungen Anhang 3 Rechtliche Analyse der Rahmenbedingungen für die Behandlung von Grundwasserschäden Anlage zum Endbericht für das F+E-Vorhaben [ Gaßner, Groth, Siederer & Coll. ] Rechtsanwälte Berlin EnergieForum Berlin Stralauer Platz 34 10243 Berlin Telefon 030/726 10 26 0 Fax 030 /726 10 26 10 Berlin@GGSC.de www.ggsc.de „Kriterien zur Behandlung von Grundwasserverunreinigungen“ Rechtliche Rahmenbedingungen für die Behandlung von altlastenbedingten Grundwasserschäden im Auftrag des Ingenieurbüros GICON im Rahmen eines Forschungsvorhabens des Umweltbundesamtes von Rechtsanwalt Dr. Achim Willand 05. Juli 2004 [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 2 – INHALTSVERZEICHNIS A. Aufgabenstellung........................................................................................................... 4 B. Rechtsgrundlagen für die Beurteilung und Sanierung von Grundwasserschäden ....... 6 I. Bundes-Bodenschutzgesetz.......................................................................................... 6 II. Deutsches Wasserrecht ................................................................................................ 7 1. Wasserhaushaltsgesetz des Bundes..................................................................... 7 2. Landeswassergesetze ........................................................................................... 9 III. Europäisches Wasserrecht: EG-Wasserrahmenrichtlinie...................................... 9 1. Bewirtschaftungsziele für das Grundwasser........................................................ 10 a) „Guter Zustand“ ................................................................................................ 10 b) „Trendumkehr“.................................................................................................. 12 c) Verschlechterungsverbot.................................................................................. 13 d) Handlungspflichten und Instrumente................................................................ 14 2. Ausnahmen von der Pflicht zur (fristgemäßen) Verwirklichung der Bewirtschaftungsziele .......................................................................................... 15 a) Fristverlängerung.............................................................................................. 15 b) Festlegung weniger strenger Bewirtschaftungsziele........................................ 16 3. Offene Fragen...................................................................................................... 19 4. Stand des Rechtsetzungsverfahrens für die neue Grundwasserrichtlinie ........... 20 IV. Verhältnis der bodenschutzrechtlichen zu den wasserrechtlichen Vorschriften.. 21 1. Verhältnis zwischen dem Sanierungstatbestand des BBodSchG und den Ermächtigungsgrundlagen für die Gewässersanierung in den Landeswasser- gesetzen............................................................................................................... 21 2. Verhältnis zwischen Bodenschutzrecht und dem neuen Sanierungstatbestand in § 33 a WHG.......................................................................................................... 22 C. Bewertung des Schadens und der von ihm ausgehenden Gefahren ......................... 24 I. Allgemeine Anforderungen an die Bewertung............................................................. 24 1. Unterscheidung zwischen dem geschädigten Grundwasser einerseits und Gefahren für weitere Rechtsgüter andererseits ................................................... 24 2. Begriff des Grundwassers.................................................................................... 25 3. Nutzungsunabhängigkeit der Bewertung von Grundwasserschäden und -gefahren .............................................................................................................. 25 II. Schadensbewertung.................................................................................................... 27 III. Beurteilung von Gefahren, die von dem Grundwasserschaden ausgehen ......... 30 IV. Einfluss der WRRL und der (künftigen) Grundwasserrichtlinie............................ 31 D. Entschluss zur Durchführung von Maßnahmen (Entschließungsermessen) .............. 33 I. Gegenstand des Entschließungsermessens............................................................... 33 II. Kriterien für das Entschließungsermessen ................................................................. 34 III. Auswirkungen der WRRL auf die Kriterien für das Entschließungsermessen..... 36 1. Sanierungspflicht zur Erreichung des „guten Zustands“...................................... 36 2. Sanierungspflicht zum Schutz von Landökosystemen, Schutzgebieten und Oberflächengewässern ........................................................................................... 39 [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 3 – E. Entscheidung über Art und Umfang der Maßnahmen (Auswahlermessen)................ 40 I. Sanierungsmaßnahmen und -ziele ............................................................................. 40 II. Konkretisierung der Sanierungsziele .......................................................................... 42 III. Struktur der Verhältnismäßigkeitsprüfung............................................................ 44 1. Eignung ................................................................................................................ 44 2. Erforderlichkeit ..................................................................................................... 46 3. Angemessenheit .................................................................................................. 47 IV. Prüfung verschiedener Maßnahmealternativen auf ihre Verhältnismäßigkeit ..... 48 1. Vollständige Dekontamination ............................................................................. 49 a) Sanierungsziel .................................................................................................. 50 b) Eignung und Erforderlichkeit ............................................................................ 51 c) Angemessenheit............................................................................................... 52 aa) Ermittlung des Sanierungsnutzens einer vollständigen Dekontamination 52 (1) Wiederherstellung und Erhaltung von ökologischen Funktionen des Grundwassers ........................................................................................... 53 (2) Wiederherstellung und Erhaltung von Nutzungsfunktionen ...................... 53 (3) Schutz weiterer Rechtsgüter ..................................................................... 54 bb) Ermittlung der mit der Sanierung verbundenen Belastungen, insbesondere des Sanierungsaufwandes........................................................................ 55 cc) Abwägung ................................................................................................. 56 2. Teildekontamination............................................................................................. 56 a) Sanierungsziele ................................................................................................ 56 b) Eignung und Erforderlichkeit ............................................................................ 57 c) Angemessenheit............................................................................................... 57 3. Sicherung ............................................................................................................. 57 a) Sanierungsziele ................................................................................................ 58 b) Eignung und Erforderlichkeit ............................................................................ 58 c) Angemessenheit............................................................................................... 58 aa) Ermittlung des Sanierungsnutzens bei Sicherungsmaßnahmen .............. 58 bb) Ermittlung der mit der Sicherung verbundenen Belastungen, insbesondere des Sanierungsaufwandes........................................................................ 59 cc) Abwägung ................................................................................................. 59 F. Entscheidung über Anpassung oder Abbruch laufender Maßnahmen ....................... 59 I. Anlässe für eine Anpassung oder den Abbruch von Maßnahmen.............................. 59 II. Rechtliche Maßstäbe/Voraussetzungen ..................................................................... 60 1. Überprüfung der ursprünglichen Sanierungsentscheidung ................................. 61 2. Änderung der ursprünglichen Sanierungsentscheidung...................................... 61 [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 4 – A. Aufgabenstellung Im Rahmen des Forschungsvorhabens „Kriterien zur Behandlung von Grundwasser- verunreinigungen“ sind auch rechtliche Fragestellungen aufgeworfen, die in der nachfolgenden Analyse zu Ergebnissen geführt werden. Soweit in die Entwicklung der Forschungsergebnisse juristische Erkenntnisse eingeflossen sind, beruhen diese auf den nachfolgenden Analysen der rechtlichen Rahmenbedingungen und Maßstä- be sowie der Rechtsprechung und der rechtswissenschaftlichen Diskussion. Juristische Erkenntnisse sind insbesondere in die Anwendung der Auswertungsrouti- nen am Datenbankbestand und hier in die Formulierung von Orientierungshilfen für die Bewertung von Sanierungsmaßnahmen anhand der rechtlichen Kategorien Eig- nung, Erforderlichkeit und Angemessenheit eingeflossen. Ferner beruhen der inhalt- liche Rahmen und der Aufbau des Leitfadens auch auf einer Analyse der für die Be- urteilung und die Behandlung von Grundwasserschäden maßgeblichen Vorschriften. Schließlich sind die fachlichen Ergebnisse, die im Leitfaden zusammengefasst sind, mit den Ergebnissen der juristischen Analyse verknüpft worden.1 In rechtlicher Hinsicht geht es im Wesentlichen um drei Fragenkomplexe: • Wann liegt rechtlich ein Grundwasserschaden (bzw. eine Grundwasserverun- reinigung) vor? • Was muss, kann oder darf von Rechts wegen unternommen werden, wenn ein Grundwasserschaden vorliegt? • Wie ist der Bewertungs- und Entscheidungsprozess rechtssicher auszugestal- ten? Diese Fragen werden – dem Zuschnitt des Forschungsprojekts entsprechend – aus der behördlichen Perspektive aufarbeitet. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den mit Altlasten und Grundwasserkontaminationen befassten Verwaltungsstellen Orien- tierungshilfen im Vollzug zu geben. Zwar sind die rechtlichen Anforderungen hin- sichtlich der Gefahrbeurteilung und der grundsätzlichen Sanierungspflichten und - maßstäbe unabhängig davon, ob sie aus Behörden- oder Betroffenenperspektive be- trachtet werden. In der Praxis bedürfen die Bewertung und der Umgang mit Grund- wasserschäden aber weithin behördlicher Begleitung. Sanierungsaktivitäten erfolgen oft nur auf behördliche Initiative. Häufig werden Maßnahmen auch ganz oder teilwei- se aus öffentlichen Mitteln finanziert. Demgemäß orientieren wir die Abarbeitung der oben schlagwortartig zusammenge- fassten Fragenkomplexe am Ablauf des behördlichen Entscheidungsverfahrens. Es weist – wie alle behördlichen Entscheidungsverfahren im Bereich der Eingriffsverwal- tung – eine bestimmte, rechtlich geprägte Struktur auf, die wir im Aufbau aufgreifen. Im grundlegenden Teil B. werden die rechtlichen Grundlagen für die Bewertung von Grundwasserkontaminationen und ihre Behandlung dargestellt. Dort werden auch Zuständigkeitsfragen behandelt, die Ausgangspunkt für behördliche Aktivitäten sind. 1 Siehe Teil 1 des Endberichts. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 5 – Die darauf folgenden Abschnitte C. bis F. behandeln die rechtlichen Maßstäbe, die bei der Bewertung von Grundwasserkontaminationen und beim Umgang mit ihnen, insbesondere im Hinblick auf eine Sanierung, zu beachten sind. Entsprechend dem behördlichen Entscheidungsverfahren wird unterschieden zwischen folgenden Pha- sen: • Bewertung des Schadens und der von ihm ausgehenden Gefahren (C) • Entschluss zur Durchführung von Sanierungsmaßnahmen oder Verzicht auf diese (Entscheidung über das „Ob“ von Sanierungsmaßnahmen – Entschlie- ßungsermessen) (D) • Entscheidung über Art und Umfang der Sanierungsmaßnahmen (Entscheidung über das „Wie“ – Auswahlermessen) (E) • Entscheidung über Anpassung oder Abbruch laufender Maßnahmen (F). Die Analyse beschränkt sich entsprechend der Aufgabenstellung des Forschungs- vorhabens auf den Umgang mit Grundwasserschäden. Grundwasserschadensberei- che – insbesondere wenn sie altlastenbedingt sind – stehen jedoch regelmäßig unter dem Einfluss von Bodenkontaminationen. Es ist in der Praxis sinnvoll, Altlasten- schädliche Bodenveränderungen und die unter ihrem Einfluss stehenden Grundwas- serzonen sowie -schäden in einem übergreifenden Sanierungskonzept für den jeweiligen Standort zu bewerten. Sanierungserfordernisse im Bereich des Bodens sind jedoch nicht als sol- che Thema des Forschungsvorhabens. Rechtlich betrachtet ist die Entscheidung ü- ber die Sanierung eines Grundwasserschadens zu trennen von der Entscheidung über die Sanierung einer schädlichen Bodenveränderung, die sich im Übrigen auch nach anderen Kriterien richtet. Auf Altlasten und schädliche Bodenveränderungen, die andauernden Einfluss auf vorhandene Grundwasserschäden haben, ist gleich- wohl im Rahmen des Bewertungs- und Entscheidungsprozesses für die Behandlung von Grundwasserschäden an verschiedener Stelle einzugehen. Grundwasserschä- den sind meist „Folgeschäden“, die auf eine Bodenkontamination oder auf eine an- dere Ursache zurückzuführen sind (beispielsweise Abfallablagerungen in der gesät- tigten Zone). Sofern andauernde Schadstoffeinträge aus dem Boden oder aus ande- ren Quellen in den geschädigten Grundwasserbereich stattfinden, muss ein tragfähi- ges Sanierungskonzept dies unter dem Gesichtspunkt der „Quellensanierung“ einbe- ziehen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens geht es jedoch nur um die Entwick- lung von Kriterien zur Sanierung von Grundwasserschäden. Dies schließt die Bewer- tung solcher Gefahren ein, die von dem Grundwasserschaden für weitere Rechtsgü- ter – insbesondere für bislang nicht oder gering verunreinigtes Grundwasser im Abstrom des Schadensbereiches – ausgehen. Kriterien für Sanierungsmaßnahmen am Boden oder zur Beseitigung anderer Quellen, aus denen Schadstoffe ins Grund- wasser nachgeliefert werden, sind dagegen nicht Gegenstand des Forschungsvor- habens. Allerdings müssen solche Schadensquellen bei der Entscheidung über die Sanierung von Grundwasserschäden mit einbezogen werden. Ihr Fortbestehen kann nämlich das Erreichen der Sanierungsziele für den Grundwasserschadensbereich verzögern, erschweren oder vereiteln. Daher müssen im Rahmen der Entscheidung über die Sanierung von Grundwasserschäden solche Schadensquellen an verschie- denen Stellen im Bewertungs- und Entscheidungsprozess berücksichtigt werden. Die Bewertung des Grundwasserschadens und der von ihm ausgehenden Gefahren ist [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 6 – jedoch nach den einschlägigen Vorschriften unabhängig von irgendwelchen anderen Umweltschäden oder Schadensquellen.2 Ausgeklammert bleiben ferner allgemeine – keinen spezifischen Bezug zur Behand- lung von Grundwasserschäden aufweisende – verwaltungsrechtliche und boden- schutzrechtliche Aspekte der Durchführung und Durchsetzung von Sanierungsmaß- nahmen. Dies gilt beispielsweise für die behördlichen Befugnisse im Rahmen der Sanierungsuntersuchung und Sanierungsplanung und der Überwachung sowie für die Durchsetzung der Sanierungspflichten gegenüber den Verantwortlichen nach § 4 Abs. 3 BBodSchG. B. Rechtsgrundlagen für die Beurteilung und Sanierung von Grundwasserschäden Entsprechend unserer Fragestellung sind die Rechtsgrundlagen zu ermitteln, die für die Beurteilung von Schadstoffbelastungen des Grundwassers von Bedeutung sind. Dies gilt insbesondere für die Frage, ob ein Grundwasserschaden bzw. eine Grund- wasserverunreinigung im Rechtssinne vorliegt und welche rechtlichen Anforderun- gen für den Umgang mit dem Schaden bzw. der Verunreinigung gestellt werden. Die rechtlichen Grundlagen für die Beurteilung und Sanierung von Grundwasser- schäden finden sich sowohl im Bodenschutzrecht (BBodSchG), als auch im Wasser- recht. Darüber hinaus ist der Einfluss der EG-Wasserrahmenrichtlinie und der zu er- wartenden Tochterrichtlinie zum Grundwasserschutz zu thematisieren. I. Bundes-Bodenschutzgesetz Nach § 4 Abs. 3 BBodSchG sind durch schädliche Bodenveränderungen oder Altlasten verursachte Verunreinigungen von Gewässern so zu sanieren, dass dauerhaft keine Gefahren, erheblichen Nachteile oder erheblichen Belästigun- gen für den Einzelnen oder die Allgemeinheit entstehen. Hierzu kommen bei Belastungen durch Schadstoffe neben Dekontaminations- auch Sicherungs- maßnahmen in Betracht, die eine Ausbreitung der Schadstoffe langfristig ver- hindern. § 4 Abs. 3 BBodSchG begründet also u.a. die Verpflichtung, durch Alt- lasten oder schädliche Bodenveränderungen verursachte Verunreinigungen des Grundwassers zu sanieren. Adressaten dieser Verpflichtung sind der Ver- ursacher der Altlast sowie dessen Gesamtrechtsnachfolger, der Grundstücks- eigentümer und der Inhaber der tatsächlichen Gewalt über ein Grundstück. Bezogen auf Gewässer – insbesondere Grundwasser – entsteht die Sanie- rungspflicht, wenn durch die schädliche Bodenveränderung oder Altlast eine 2 Dagegen können fortbestehende Bodenkontaminationen und andere Schadensquellen, die sich auf den Grund- wasserschadensbereich auswirken, Bedeutung für die Entscheidung über das „Ob“ und „Wie“ von Sanierungs- maßnahmen haben (siehe dazu unten, D. III.). [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 7 – „Verunreinigung“ verursacht worden ist. Wir verwenden – wie auch sonst im Abschlussbericht – den Begriff „Grundwasserschaden“3, der jedoch synonym mit dem Begriff der „Grundwasserverunreinigung“ i.S.d. BBodSchG ist. Der Grundwasserschaden ist gekennzeichnet durch eine Belastung des Grundwas- sers mit Schadstoffen in einem Maße, das eine Sanierungspflicht nach § 4 Abs. 3 BBodSchG auslöst. Die bei der Sanierung von Gewässern zu erfüllenden Anforderungen bestim- men sich nach dem Wasserrecht (§ 4 Abs. 4 Satz 3 BBodSchG). Das BBodSchG regelt also die Frage nach dem „Ob“ der Sanierung, während das Gesetz hinsichtlich der materiellen Anforderungen auf das Wasserrecht ver- weist.4 II. Deutsches Wasserrecht 1. Wasserhaushaltsgesetz des Bundes Das 7. Gesetz zur Änderung des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) vom 18.06.20025 zum Zwecke der Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) hat eine grundlegende Neuorientierung im deutschen Wasser- recht eingeleitet. In seiner bisherigen Fassung enthielt das WHG keine unmittelbar die Sanierung von Grundwasserschäden regelnden Vorschrif- ten. Das WHG in der Fassung vor dem 7. Änderungsgesetz konzentrierte sich auf den vorsorgenden Gewässerschutz, indem es insbesondere ei- nen rechtlichen Rahmen für die Benutzung von Gewässern und für die wasserwirtschaftliche Planung aufstellte. Für das Vorgehen bei bereits eingetretenen Beeinträchtigungen von Gewässern stellte das WHG da- gegen keine Instrumente und expliziten Maßstäbe bereit. Allerdings wird aus einer Gesamtschau der Vorschriften des WHG, die den Grundwasserschutz betreffen – §§ 1 a Abs. 1, 6, 19 b Abs. 2, 19 g Abs. 1, 26 und 34 WHG – die Schlussfolgerung gezogen, dass der Ge- setzgeber damit eine materielle Grundentscheidung für einen umfassen- den Grundwasserschutz getroffen habe. Dieser Schutzauftrag schlägt 3 Dieser Begriff ist im Wasserrecht gebräuchlich, vgl. z. B. den Entwurf der gemeinsamen Schrift der LAWA, LA- BO und der LAGA „Gefahrenbeurteilung von Bodenverunreinigungen/Altlasten als Gefahrenquelle für das Grundwasser“ vom 17.06.1998 (sog. „GBG-Grundsatzpapier“), Ziff. 2.2. 4 Vgl. Schoeneck, in: Sanden/Schoeneck, BBodSchG, § 4 Rn. 55. 5 BGBl. I, S. 1914, berichtigt S. 2711, in Kraft getreten am 25.06.2002. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 8 – sich beispielsweise in der Auslegung und Anwendung des § 34 WHG nieder. Nach ihrem Wortlaut dient diese Vorschrift lediglich dem Grund- wasserschutz beim Einleiten und Lagern von Stoffen, wird darüber hinaus aber auch bei anderen Einwirkungen angewandt.6 Eine teilweise Konkre- tisierung der Vorschriften des WHG a.F. zum Schutz des Grundwassers ergibt sich aus der auf § 6a WHG gestützten Grundwasserverordnung.7 Danach dürfen Stoffe der Liste I (vgl. Anlage zu Grundwasserverordnung) nicht in das Grundwasser gelangen, es sei denn, jede gegenwärtige oder künftige Gefahr einer Beeinträchtigung des Grundwassers ist ausge- schlossen (§ 3 Abs. 1 bis 3). Stoffe der Liste II dürfen nur in das Grund- wasser eingetragen werden, wenn eine schädliche Verunreinigung des Grundwassers oder eine sonstige nachteilige Veränderung seiner Eigen- schaften nicht zu besorgen ist (§ 4 Abs. 1). Im Schrifttum wird überwiegend die Auffassung vertreten, dass der Schutzauftrag für einen flächendeckenden Grundwasserschutz auch bei der Entscheidung über den Umfang der Sanierung von Altlasten zu be- rücksichtigen sei.8 Weder dem Gesetz selbst, noch den untergesetzlichen Regelwerken sind jedoch Kriterien für das Gewicht zu entnehmen, das dem Grundsatz des flächendeckenden Grundwasserschutzes bei der Be- stimmung von Sanierungsanforderungen zukommen soll. Dies gilt insbe- sondere für die Bestimmung von Sanierungszielen und für die Bewertung der Angemessenheit von Maßnahmen zur Sanierung von Grundwasser- schäden.9 Die zur Umsetzung der WRRL mit dem 7. Änderungsgesetz zum WHG neu aufgenommenen Vorschriften zum Grundwasserschutz werden unten unter III. erörtert. 6 Vgl. Czychowski/Reinhardt, WHG. 8. Aufl., § 34 Rn. 2; BVerwG, NVwZ 1989, 1061 f.; BVerwG, DÖV 1974, 207 ff. 7 Verordnung zur Umsetzung der Richtlinie 80/68/EWG des Rates vom 17. Dezember 1979 über den Schutz des Grundwassers gegen Verschmutzung durch bestimmte gefährliche Stoffe (Grundwasserverordnung) vom 18.03.1997, BGBl. I S. 542. 8 Vgl. Czychowski/ Reinhardt, WHG, 8. Aufl., § 34 Rn. 2 m.w.N., Holzwarth/Radtke/Hilger/Bachmann, BBodSchG/BBodSchV, 2. Aufl., § 4 Rn. 147. 9 Hierzu ausführlich unten, E. III. und IV. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 9 – 2. Landeswassergesetze Der Bund hat auf dem Gebiet des Wasserrechts nur die Kompetenz zur Rahmengesetzgebung (Art. 75 Nr. 4 Grundgesetz), die er u.a. mit dem WHG wahrgenommen hat. Die Bundesländer haben zur weiteren Ausfül- lung Landeswassergesetze geschaffen. In einigen Bundesländern können Entscheidungen über die Sanierung von Grundwasserschäden auf gene- ralklauselartige Ermächtigungen in den Landeswassergesetzen gestützt werden, wonach die Wasserbehörden die zu Durchführung der wasser- rechtlichen Vorschriften erforderlichen Anordnungen treffen können. In § 77 des Hessischen Wassergesetzes, in Art 68 a des Bayerischen Was- sergesetzes, in § 21 Abs. 4 des Brandenburgischen Wassergesetzes, in § 31 Abs. 4 des Landeswassergesetzes Mecklenburg-Vorpommern und in § 97 i.V.m. § 94 Abs. 2 Satz 1 des Sächsischen Wassergesetzes finden sich ausdrückliche Ermächtigungsnormen für die Wasserbehörden, die zur Untersuchung und Sanierung des Grundwassers erforderlichen An- ordnungen zu treffen. Weitergehende Vorschriften zur Beurteilung von Schadstoffbelastungen im Grundwasser und zur Sanierung von Grund- wasserschäden enthalten jedoch auch diese Vorschriften nicht. Das Ver- hältnis zwischen bodenschutzrechtlichen und diesen wasserrechtlichen Ermächtigungsgrundlagen wird unten unter IV. behandelt. III. Europäisches Wasserrecht: EG-Wasserrahmenrichtlinie Die EG-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) schafft einen neuen Ordnungsrahmen für die Bewirtschaftung der Gewässer in der Europäischen Union. Die Arbeiten an der gemäß Art. 249 Unterabs. 3 EG-Vertrag erforderlichen Umsetzung der WRRL (Umsetzungsfrist bis 22.12.2003) in deutsches Recht sind in vollem Gange. Die Novellierung des WHG ist abgeschlossen, auf die zur Umsetzung der WRRL in das WHG eingefügten Vorschriften wird im Folgenden Bezug ge- nommen.10 Die Anforderungen der WRRL an die Beschreibung, Festlegung und Einstu- fung, Darstellung in Karten und Überwachung des Zustands des Grundwassers sind durch Landesrecht zu bestimmen. Die Länder mussten ihre Umsetzungs- aufgaben bis zum 22.12.2003 erledigt haben, einige Landeswassergesetze sind inzwischen novelliert. Die Anhänge 2 und 5 der WRRL, die für die Bewer- 10 Siehe oben, II. 1. mit Fn. 7. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 10 – tung der Gewässerqualität von erheblicher Bedeutung sind, sollen durch Län- derverordnungen auf der Grundlage einer „Musterverordnung“ der LAWA um- gesetzt werden.11 1. Bewirtschaftungsziele für das Grundwasser Kernelement der WRRL ist die Aufstellung von allgemeinen Qualitätszie- len für alle Gewässerkörper in der Gemeinschaft. Die anzustrebende Ge- wässerqualität wird in der Richtlinie mit dem Begriff „Umweltziel“ (vgl. Art. 4) beschrieben. Nachfolgend wird stattdessen der Begriff „Bewirt- schaftungsziel“ verwendet, den der Gesetzgeber bei der Umsetzung im 7. Änderungsgesetz zum WHG verwendet. Für die Bewertung des Zustands der Grundwasserkörper sind vor allem die Bewirtschaftungsziele „guter Zustand“, „Trendumkehr“ und „Ver- schlechterungsverbot“ von Bedeutung. a) „Guter Zustand“ Alle Gewässerkörper müssen – von Ausnahmen abgesehen (siehe unten, 2.) – bis spätestens 22.12.2015 einen „guten Zustand“ errei- chen. Bei Grundwasserkörpern setzt sich der gute Zustand aus ei- nem „guten mengenmäßigen Zustand“ und einem „guten chemi- schen Zustand“ zusammen (vgl. Art. 4 Abs. 1 lit. b i.V.m. Art. 2 Nr. 20 WRRL; § 33 a Abs. 1 Nr. 4, Abs. 2 WHG). Die Bewirtschaftungsziele der WRRL sind für den Grundwasserkör- per insgesamt anzustreben. Dagegen beziehen sich die Bewirt- schaftungsziele nicht unmittelbar auf einzelne verunreinigte (Grund-) Wasserzonen oder Teilkörper. Die Grundwasserkörper in Deutsch- land sollen nach den aktuellen Überlegungen der LAWA entspre- chend den Grundwasserströmungsverhältnissen der oberflächen- nahen Grundwasserleiter im jeweiligen Teileinzugsgebiet abge- grenzt werden.12 Während die Bewirtschaftungsziele sich nach der 11 Die überarbeitete Fassung der Musterverordnung der LAWA liegt mit Stand vom 02.07.2003 vor. 12 Arbeitshilfe der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) zur Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie (Stand: 30.04.2003), Teil 3, S. 34. Zunächst – in der Arbeitshilfe mit Stand vom 27.02.2002, S. 21 – war noch generell vorgesehen, die Grenzen der Grundwasserkörper mit den oberirdischen Einzugsgebietsgrenzen gleich- zusetzen. Dort war für die Einzugsgebiete eine Größenordnung von ca. 1.500 – 5.000 km2 angegeben. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 11 – WRRL durchgehend auf den Grundwasserkörper (bzw. Oberflä- chengewässerkörper usw.) beziehen, gelten die Bewirtschaftungs- ziele nach dem Sprachgebrauch des WHG für „das Grundwasser“, „die Oberflächengewässer“ usw.13 Altlastenbedingte Grundwasserverunreinigungen können insbeson- dere den „chemischen Zustand“ von Grundwasserkörpern beein- trächtigen. Die WRRL lässt weitgehend offen, was genau unter dem „guten chemischen Zustand“ zu verstehen ist (vgl. Art. 17 Abs. 2 lit. a WRRL). Nähere Kriterien für den „guten Zustand“ finden sich in Anhang V Nr. 2.3.2 WRRL. Danach ist der gute chemische Zustand u.a. dadurch gekennzeichnet, dass „die chemische Zusammensetzung des Grundwasser- körpers .... so beschaffen (ist), dass die Schadstoffkon- zentrationen die nach anderen einschlägigen Rechtsvor- schriften der Gemeinschaft gemäß Art. 17 WRRL gelten- den Qualitätsnormen nicht überschreiten.“ In Anhang IX der WRRL sind Tochterrichtlinien der Richtlinie 76/464/EWG aufgeführt, die jedoch keine unmittelbar für das Grundwasser geltende Qualitätsnormen enthalten. In weiteren EG-Richtlinien zum Gewässerschutz sind Qualitätsziele verankert, die nach Äußerungen im Schrifttum14 zur Ermittlung von Qualitätsnormen für das Grundwasser herangezogen werden kön- nen: • Nitratrichtlinie (91/676/EWG), • Pflanzenschutzmittelrichtlinie (91/414/EWG), • Biozidrichtlinie (98/8/EG). Bislang sind somit nur für wenige altlastentypische Schadstoffe Qualitätsnormen15 auf EG-Ebene festgelegt. Zudem regelt die WRRL nicht im Einzelnen, anhand welcher Mess- und Auswer- 13 Zur Bedeutung dieses Unterschieds siehe V.2. 14 Vgl. Markard, Die Anforderungen an den Schutz des Grundwassers, in: von Keitz/Schmalholz (Hrsg.), Hand- buch der EU-Wasserrahmenrichtlinie, 2002, S. 165 f. 15 Stattdessen ist auch der Begriff „Qualitätsstandards“ gebräuchlich, vgl. Art. 10 Abs. 3 WRRL sowie Willand, Gemeinschaftsrechtliche Steuerung der Standardisierung im Umweltrecht, 2003, S. 90. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 12 – tungsmethoden zu beurteilen ist, ob der Grundwasserkörper die je- weiligen Qualitätsnormen erfüllt oder nicht. Im Rechtsetzungsverfah- ren zur WRRL konnten die Mitgliedstaaten sich nicht auf eine ein- heitliche Methodik verständigen. Dies gilt insbesondere für die Fra- ge, inwieweit Belastungsschwerpunkte in die Berechnung Eingang finden und inwieweit Durchschnittswerte gebildet werden können. Nähere Kriterien für die Bewertung des chemischen Zustandes und Regelungen zum Mess- und Auswertungsverfahren sollen in einer Tochterrichtlinie zum Grundwasserschutz auf Grundlage des Art. 17 festgelegt werden (näher zum Stand des Rechtsetzungsverfahrens für die Grundwasserrichtlinie s. u., 4.). Der „gute chemische Zustand“ setzt nach Anhang V Nr. 2.3.2 weiter voraus, dass die chemische Zusammensetzung des Grundwasser- körpers so beschaffen ist, dass die Schadstoffkonzentrationen u. a. „nicht derart hoch sind, dass die spezifizierten Bewirtschaf- tungsziele für in Verbindung stehende Oberflächengewässer nicht erreicht, die ökologische oder chemische Qualität derar- tiger Gewässer signifikant verringert oder die Landökosyste- me, die unmittelbar von dem Grundwasserkörper abhängen, signifikant geschädigt werden.“ Für die Bewertung des chemischen Zustandes kommt es also nicht nur auf die Schadstoffkonzentration im Grundwasserkörper als sol- che an; darüber hinaus ist ausschlaggebend, ob von der Schad- stoffbelastung im Grundwasser Gefährdungen für andere Schutzgü- ter (Oberflächengewässer oder Landökosysteme) ausgehen. Die Zustandsbewertung ist insofern zum einen auf das belastete Grundwasser selbst gerichtet, zum anderen auf andere Schutzgüter, die durch den Schaden gefährdet sein könnten. b) „Trendumkehr“ Weiteres Bewirtschaftungsziel ist die sog. Trendumkehr (Art. 4 Abs. 1 lit. b (iii) WRRL; § 33 Abs. 1 Nr. 2 WHG). Danach müssen alle signifikanten und anhaltenden Trends ansteigender Schadstoffkon- [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 13 – zentrationen in einem Grundwasserkörper auf Grund der Auswir- kungen menschlicher Tätigkeiten umgekehrt werden. Eine einheitliche Methodik zur Bestimmung des Trends von Schad- stoffkonzentrationen und zur Beurteilung der Frage, ob eine „Trend- umkehr“ erforderlich ist, gibt es bislang nicht. Sie soll in der geplan- ten Tochterrichtlinie zum Grundwasserschutz auf der Grundlage von Art. 17 WRRL festgelegt werden.16 c) Verschlechterungsverbot Nach der WRRL ist weiterhin sicherzustellen, dass eine Verschlech- terung des Zustands der Grundwasserkörper verhindert wird (Art. 4 Abs. 1 lit b (i) WRRL; § 33a Abs. 1 Nr. 1, Abs. 4 i.V.m. §§ 25c Abs. 2 und 25d Abs. 1 Nr. 3 WHG). Anhand welcher Kriterien zu beurteilen ist, ob eine Verschlechterung des Zustandes eines Grundwasser- körpers eingetreten bzw. verhindert worden ist, ist bislang ungeklärt. Gleiches gilt für die Abgrenzung des Verschlechterungsverbots vom Gebot der Trendumkehr. Im Schrifttum ist die Auffassung vertreten worden, dass das Ver- schlechterungsverbot lediglich besage, dass ein Grundwasserkörper in „gutem“ Zustand sich nicht hin zum „schlechten“ Zustand verän- dern dürfe („relatives Verschlechterungsverbot“). Eine Verschlechte- rung des Zustandes des Gewässerkörpers innerhalb der „guten“ Zustandsklasse verstoße hingegen nicht gegen das Verschlechte- rungsverbot.17 Dagegen scheint sich in der Diskussion auf europäi- scher Ebene im Zusammenhang mit der Entwicklung der Tochter- richtlinie zum Grundwasserschutz die Auffassung durchgesetzt zu haben, dass mit dem Verschlechterungsverbot jede Verschlechte- rung, also auch innerhalb des guten Zustands, gemeint ist. Unter dieser Prämisse stellt sich erst recht die Frage, wie eine Verschlech- terung des Zustandes „gemessen“ wird. Diskutiert wird derzeit ein instrumentelles Verständnis des Verschlechterungsverbots als Ver- pflichtung, bestimmte technische Vorkehrungen oder eine bestimm- 16 Die EU-Kommission lässt aber – unabhängig von der Tochterrichtlinie – Vorschläge für eine einheitliche Metho- dik entwickeln. 17 Vgl. Rechenberg/Seidel, Wasser und Abfall 2002, Heft 10, S. 48 ff. Siehe dazu die Erwiderung von Jedlitschka, Wasser und Abfall 2002, Heft 11/12. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 14 – te Umweltpraxis zum Schutz des Grundwassers einzuhalten mit dem Ziel, einen Anstieg von Schadstoffkonzentrationen innerhalb des guten Zustands zu verhindern. Dies könnte auch Bedeutung für die Altlastensanierung erlangen. Es wird erwartet, dass Einzelheiten zum Verschlechterungsverbot in der Tochterrichtlinie zum Grund- wasserschutz geregelt werden. d) Handlungspflichten und Instrumente Um das Bewirtschaftungsziel „guter Zustand des Grundwassers“ zu verwirklichen, müssen die Mitgliedstaaten alle Grundwasserkörper schützen und ggf. verbessern und sanieren (Art. 4 Abs. 1 lit. b (ii) WRRL). Soweit es für das Erreichen des „guten Zustandes“ erfor- derlich ist, ergibt sich deshalb aus der WRRL eine Sanierungs- pflicht. Diese bezieht sich aber nach dem großräumigen und ganz- heitlichen Bewirtschaftungsansatz der Richtlinie auf den Grundwas- serkörper insgesamt, nicht aber auf den einzelnen Grundwasser- schaden. Die Sanierung eines einzelnen Grundwasserschadens kann aber ein Baustein in einem übergreifenden Sanierungskonzept für den Grundwasserkörper sein.18 Die Bewirtschaftung des Grund- wassers wird künftig eingebunden sein in eine großräumige, Fluss- und Einzugsgebiete übergreifende, alle wasserwirtschaftlichen Be- lange integrierende Planung. Insbesondere sind Bewirtschaftungs- pläne und Maßnahmenprogramme nach Art. 11 und 13 WRRL auf- zustellen. Während die Bewirtschaftungspläne eine eher darstellen- de Funktion haben, ist das Maßnahmenprogramm Grundlage für die Anwendung und Koordinierung der Instrumente zur Verwirklichung der Bewirtschaftungsziele.19 Das Maßnahmenprogramm bildet das Bindeglied zwischen den Bewirtschaftungszielen und den Einzelfall- entscheidungen der Wasserbehörde, es lenkt damit das wasserbe- hördliche Bewirtschaftungsermessen.20 18 Vgl. Willand/Großmann, Ermessenskriterien für die Entscheidung über die Sanierung von altlastenbedingten Grundwasserschäden, altlasten spektrum 6/2002, S. 277 (283 f.). 19 Näher siehe Knopp, Die Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie aus der Sicht der Länder, ZfW 2003, S. 1; Berendes, Die neue Wasserrechtsordnung, ZfW 2002, S. 197 ff.; Kotulla, Das Wasserhaushaltsgesetz und des- sen 7. Änderungsgesetz, NVwZ 2001, S. 1409 ff.; Knopp, Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie – neue Ver- waltungsstrukturen und Planungsinstrumente im Gewässerschutzrecht, NVwZ 2003, S. 275 ff. 20 Czychowski/Reinhardt, WHG, 8. Auflage, § 36 Rn. 5. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 15 – 2. Ausnahmen von der Pflicht zur (fristgemäßen) Verwirklichung der Bewirt- schaftungsziele Unter bestimmten Voraussetzungen sind die Mitgliedstaaten befugt, die Frist zur Verwirklichung des „guten Zustands“ zu verlängern oder dauer- haft weniger strenge Bewirtschaftungsziele festzulegen.21 a) Fristverlängerung Unter folgenden Voraussetzungen [(1) bis (3)] kann die Verwirkli- chung der Bewirtschaftungsziele zeitlich über den 22.12.2015 hin- aus verschoben werden (Art. 4 Abs. 4 WRRL, § 33 a Abs. 4 i.V.m. § 25 c Abs. 2 und Abs. 3 WHG): (1) 1. Die notwendigen Verbesserungen des Gewässerzu- stands können aufgrund der natürlichen Gegebenhei- ten nicht fristgerecht erreicht werden oder 2. die vorgesehenen Maßnahmen sind nur schrittweise in einem längeren Zeitraum technisch durchführbar oder 3. die Einhaltung der Frist wäre mit unverhältnismäßig ho- hem Aufwand verbunden. (2) Weitere Verschlechterungen des Zustands des Wasserkörpers werden vermieden. (3) Die Verwirklichung der Bewirtschaftungsziele für andere Was- serkörper derselben Flussgebietseinheit ist durch die Fristver- längerung nicht dauerhaft ausgeschlossen oder gefährdet (sog. „Verlagerungsverbot“). Die Fristen können insgesamt zweimal verlängert werden, d.h. bis 12/2021 beim ersten Mal und 12/2027 beim zweiten Mal, es sei 21 Die Ausnahmebestimmung für vorübergehende Verschlechterungen wird im Rahmen der Sanierung von Grund- wasserschäden voraussichtlich nur eine geringe Bedeutung haben. Danach sind vorübergehende Verschlechte- rungen des Grundwasserzustand (d.h. Abweichungen vom „guten Zustand“) zulässig, wenn sie auf Umständen beruhen, die entweder in natürlichen Ursachen begründet oder durch höhere Gewalt bedingt sind und die au- ßergewöhnlich sind, nicht vorhersehbar waren oder durch Unfälle entstanden sind (§ 33a Abs. 4, 25d Abs. 1 WHG, Art. 4 Abs. 6 WRRL). In diesen Fällen müssen die Mitgliedstaaten bestimmte Maßnahmen ergreifen. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 16 – denn, die Ziele lassen sich aufgrund der natürlichen Gegebenheiten nicht innerhalb dieses Zeitraums erreichen (Art. 4 Abs. 4 lit. c) WRRL; §§ 33a Abs. 4, 25c Abs. 2 Nr. 1 WHG). Die Fristverlängerung und die Gründe hierfür müssen in den Bewirt- schaftungsplänen für die Flussgebietseinheit im Einzelnen dargelegt und alle 6 Jahre überprüft werden. Im Kontext dieses Forschungsvorhabens ist zu überlegen, ob die Möglichkeit einer Fristverlängerung in Anspruch genommen werden kann, wenn die chemische Qualität des betreffenden Grundwasser- körpers durch altlastenbedingte Schadstoffe beeinträchtigt ist. Prin- zipiell können alle genannten Voraussetzungen für die Verlängerung des Zeitrahmens der Sanierung von Schadstoffbelastungen eines Grundwasserkörpers erfüllt sein. Je nach den Umständen des Ein- zelfalls kann eine Beseitigung der Schadstoffe in ausreichendem Maße innerhalb des vorgegebenen Zeitrahmens technisch oder we- gen der natürlichen Gegebenheiten undurchführbar oder mit unver- hältnismäßigen Kosten verbunden sein. b) Festlegung weniger strenger Bewirtschaftungsziele Für einzelne Grundwasserkörper können nach der WRRL weniger strenger Bewirtschaftungsziele festgelegt werden (Art. 4 Abs. 5 WRRL; § 33a Abs. 4 Satz 3 i.V.m. § 25d Abs. 1 WHG). Vorausset- zung hierfür ist, dass22 (1) der Grundwasserkörper durch menschliche Tätigkeiten so be- einträchtigt ist oder die natürlichen Gegebenheiten so beschaf- fen sind, dass das Erreichen des guten Zustandes in der Pra- xis nicht möglich oder unverhältnismäßig teuer wäre; (2) die ökologischen und sozioökonomischen Erfordernisse, de- nen diese23 menschlichen Tätigkeiten dienen, nicht durch an- 22 Die folgende Aufzählung orientiert sich im Wesentlichen an den Formulierungen des WHG, die teils von der deutschen Fassung der WRRL abweichen. Soweit jedoch im WHG auf den Zusatz „-körper“ (hinter „Gewässer“- bzw. „Grundwasser-") verzichtet wird (siehe dazu bereits oben, 1.), wird der Sprachgebrauch der WRRL über- nommen, die fast durchgehend von „Grundwasserkörpern“ bzw. „Gewässerkörper“ spricht. 23 Die WRRL verwendet anstelle des Wortes „diese“ der deutschen Fassung der WRRL das Wort „solche“. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 17 – dere Mittel erreicht werden können, die wesentlich geringere nachteilige Auswirkungen auf die Umwelt hätten und nicht mit unverhältnismäßig hohem Aufwand verbunden wären; (3) weitere Verschlechterungen des Zustands des Grundwasser- körpers vermieden werden; (4) unter Berücksichtigung der Auswirkungen, die infolge der Art der menschlichen Tätigkeiten und der Beschaffenheit des Grundwassers nicht zu vermeiden waren,24 der bestmögliche ökologische und chemische Zustand erreicht wird; (5) die Verwirklichung der Bewirtschaftungsziele für andere Was- serkörper der Flussgebietseinheit nicht dauerhaft ausge- schlossen oder gefährdet sind (Art. 4 Abs. 8 WRRL; §§ 33a Abs. 4, 25d Abs. 4 i.V.m. § 25c Abs. 3 WHG). Die weniger strengen Bewirtschaftungsziele und die Gründe hierfür müssen in den Bewirtschaftungsplänen für das Einzugsgebiet im Einzelnen dargelegt und alle 6 Jahre überprüft werden. Bezieht man diese Bedingungen für die Festlegung weniger stren- ger Bewirtschaftungsziele auf Grundwasserkörper, deren chemische Qualität durch altlastenbedingte Schadstoffe Einträge beeinträchtigt sind, so fällt folgendes auf: Zunächst können die beiden Eingangsbedingungen, dass das Errei- chen des guten chemischen Zustandes praktisch entweder nicht möglich oder unverhältnismäßig teuer ist, prinzipiell bei altlastenbe- dingten Schäden erfüllt sein. Die 2. Bedingung kann jedoch, wenn man sie wörtlich nimmt, regelmäßig nicht erfüllt werden. Die Um- stände, die zur Verunreinigung geführt haben, liegen nämlich in der Vergangenheit. Gleiches gilt für die 4. Bedingung, die auf die Ver- meidbarkeit der Auswirkungen abstellt. Die Frage, ob andere alter- native Maßnahmen zur Verfügung stehen oder die Auswirkungen vermeidbar sind, stellt sich bei bereits eingetretenen Schäden nicht. 24 In der WRRL heißt es abweichend: „... nicht hätten vermieden werden können ...“. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 18 – Es ist davon auszugehen, dass die 2. und 4. Bedingung sich auf künftige menschliche Tätigkeiten beziehen, die sich nachteilig auf den chemischen Zustand des gefährdeten Grundwasserkörpers auswirken können. Nur in diesem Kontext machen die beiden Be- dingungen Sinn.25 Hierzu muss man sich vergegenwärtigen, dass der Zustand eines Grundwasserkörpers regelmäßig durch eine ganze Reihe von Ein- flussfaktoren bestimmt wird, die in der Vergangenheit und in der Zu- kunft wirken. In diesem Kontext stellen die Bedingungen 2. und 4. hohe Anforderungen an die Bewirtschaftung bereits vorbelasteter Grundwasserkörper. In Bezug auf die Sanierung von Altlasten und Grundwasserschäden bedeutet dies: Sofern Sanierungsmaßnah- men nicht oder nur begrenzt möglich oder verhältnismäßig sind, müssen zusätzliche Belastungen des Grundwasserkörpers vermie- den werden. Wird durch künftige bzw. andauernde menschliche Tä- tigkeiten, die die Bedingungen 2. und 4. nicht erfüllen, der Grund- wasserkörper weiter andauernd belastet, darf der Mitgliedstaat nicht die Ausnahmebefugnis zur Festlegung weniger strenger Bewirt- schaftungsziele in Anspruch nehmen.26 Die Inanspruchnahme der Ausnahmebestimmung wird in den meis- ten Fällen ihre Ursache in der Unverhältnismäßigkeit des Aufwan- des für die zur Erreichung des „guten Zustands“ im betroffenen Grundwasserkörper notwendigen Maßnahmen haben. Der Bestim- mung dieser „Verhältnismäßigkeitsschwelle“ kommt somit eine ent- scheidende Bedeutung zu. Nähere Kriterien für die Verhältnismä- ßigkeitsbeurteilung ergeben sich aus der WRRL jedoch nicht.27 25 Irritierend ist allerdings, dass in der 4. Bedingung (2) grammatikalisch ein Vergangenheitsbezug enthalten ist („...nicht zu vermeiden waren“ bzw. „... nicht hätten vermieden werden können ...“). Dies könnte auch so inter- pretiert werden, als sei die Festlegung weniger strenger Bewirtschaftungsziele von der nachträglichen Beurtei- lung abhängig, ob die Schädigung des Grundwasserkörpers vermeidbar war. 26 Die LAWA geht in ihrer Arbeitshilfe zur Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie (Stand: 30.04.2003), Teil 3, S. 62, bisher nur in allgemeiner Form auf die Voraussetzungen für die Festlegung weniger strenger Umweltziele ein. Die LAWA beabsichtigt, für die diesbezüglichen Anforderungen ein gesondertes „Ausnahmepapier“ zu erstellen. 27 Markard, in: von Keitz/Schmalholz (Hrsg.), Handbuch der EU-Wasserrahmenrichtlinie, S. 147 (170) nennt fol- gende Kriterien: Grad der Gefährdung, Ausmaß der Belastung, Erfolgsaussichten der Maßnahmen (Minde- rungspotenzial), Vergleich von Maßnahmenalternativen (Kostenvergleich). Zu den Kriterien der Verhältnismä- ßigkeitsbeurteilung nach deutschem Recht siehe ausführlich unten, E. III. und IV. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 19 – Ob und inwieweit mit Rücksicht auf altlastenbedingte Grundwasser- schäden Ausnahmebefugnisse zur Festlegung weniger strenger Bewirtschaftungsziele in Anspruch genommen werden müssen, hängt im Übrigen maßgeblich davon ab, inwieweit solche Schäden bei der Bewertung des chemischen Zustandes von Grundwasser- körpern überhaupt zu berücksichtigen sind. Dies wird in der WRRL nicht im Einzelnen festgelegt (siehe dazu sogleich). 3. Offene Fragen Aus der Darstellung der Anforderungen der EG-Wasserrahmenrichtlinie wird deutlich, dass ihr keine konkreten Kriterien für den Umgang mit Grundwasserschäden zu entnehmen sind. Es bleiben insbesondere folgende offene Fragen: • Nach welcher Methodik gehen einzelne Beeinträchtigungen des chemischen Zustandes in die Gesamtbewertung von Grundwasser- körpern ein? Wie sind Grundwasserschäden „einzurechnen“? • Nach welchen Mess- und Berechnungsverfahren wird bestimmt, ob die geforderte Wasserqualität bei wechselnder Belastung im Grund- wasserkörper erreicht ist oder nicht? • Wird es weitere EU-weit einheitliche Qualitätsstandards (bzw. -normen) für die Grundwasserkörper geben? • Müssen die Mitgliedstaaten selbst – ggf. ergänzende – Qualitäts- standards festlegen? • Sind vorhandene, ggf. größere Grundwasserschäden von der Gel- tung der Qualitätsstandards ausgenommen? • Welche Kriterien gelten für das Gebot der Trendumkehr und das Verschlechterungsverbot? • Welche Konsequenzen ergeben sich ggf. aus dem Gebot der Trend- umkehr und aus dem Verschlechterungsverbot für den Umgang mit Grundwasserschäden? • Inwieweit kann sich aus der Sanierungspflicht für einen Grundwas- serkörper eine Sanierungspflicht für den einzelnen Grundwasser- schaden ergeben? • Sind „weniger strenge Umweltziele“ bei altlastenbedingt geschädig- ten Grundwasserkörpern zulässig? [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 20 – 4. Stand des Rechtsetzungsverfahrens für die neue Grundwasserrichtlinie Nach Art. 17 Abs. 1 waren das Europäische Parlament und der Rat ver- pflichtet, bis Ende 2002 Maßnahmen zur Verhinderung und Begrenzung der Grundwasserverschmutzung zu erlassen. Nachdem zwischen der EU-Kommission und den Mitgliedstaaten in einer breit angelegten Fach- diskussion zunächst Strukturvorschläge diskutiert worden sind28, hat die Kommission am 19.09.2003 den Entwurf einer Richtlinie zum Schutz des Grundwassers vor Verschmutzung (nachfolgend: „Grundwasserrichtlinie“) vorgelegt. Im weiteren Rechtssetzungsverfahren – insbesondere unter Beteiligung des Europäischen Parlaments und des Rates – gibt es erfah- rungsgemäß noch Änderungen. Es ist deshalb in diesem Rahmen nicht angebracht, den Entwurf im Detail zu erörtern. Im Folgenden werden ei- nige Eckpunkte des Entwurfs vom 19.09.2003 skizziert: • Für Nitrate und Wirkstoffe in Pestiziden werden – ausgehend von ent- sprechenden Qualitätsrichtlinien – EU-weit einheitliche Qualitätsstan- dards festgelegt. • Die Mitgliedstaaten legen bis zum 22.12.2005 Schwellenwerte für alle gefährdungsrelevanten Schadstoffe fest (zumindest aber für im An- hang genannte Schadstoffe: u. a. Ammonium, Arsen, Cadmium, Chlo- rid, Blei, Quecksilber, Sulfat, Trichlorethylen und Tetrachlorethylen). • Diese Schwellenwerte markieren die Grenze zwischen dem „guten“ und dem „schlechten“ chemischen Zustand des Grundwasserkörpers (Qualitätsstandards). • Es werden Kriterien und Anforderungen bestimmt zur Verhinderung bzw. Begrenzung indirekter Einleitungen in das Grundwasser für signifikante und anhaltend steigende Trends von Schadstoff- konzentrationen sowie für das Gebot der Trendumkehr. • Ferner enthält der Richtlinienentwurf einen Hinweis zur Durchführung des Messverfahrens.29 Dieser Hinweis wird überwiegend so interpre- tiert, dass die Qualitätsstandards für den guten Zustand grundsätzlich 28 Draft 1.0 vom 08.11.2002 und Draft 2.0 vom 06.12.2002. 29 Unter Fußnote 2 in Anhang I.: „Die Einhaltung der Normen wird anhand eines Vergleiches mit den arithmeti- schen Mitteln der Überwachungswerte an jeder Probenahmestelle des Grundwasserkörpers bzw. der Gruppe von Grundwasserkörpern ermittelt, die nach der gemäß Art. 5 der [WRRL] durchzuführenden Analyse als ge- fährdet eingestuft wurde oder werden.“. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 21 – an jeder Messstelle im Grundwasserkörper eingehalten werden müs- sen (also ggf. auch im Einflussbereich von Altlas- ten/Grundwasserschäden). Im EU-Parlament und von deutscher Seite gibt es Bestrebungen, insbe- sondere folgende Änderungen im Rechtssetzungsverfahren durchzuset- zen: • Sonderregelung für Altlasten („Risikomanagementzonen“), • EU-weit einheitliche Qualitätsstandards für die Beurteilung des chemi- schen Zustandes von Grundwasserkörpern. Je nachdem, wie die Regelungen letztendlich ausfallen, wird die Grund- wasserrichtlinie größere oder kleinere Auswirkungen auf den Umgang mit Grundwasserschäden und Altlasten haben.30 IV. Verhältnis der bodenschutzrechtlichen zu den wasserrechtlichen Vorschriften 1. Verhältnis zwischen dem Sanierungstatbestand des BBodSchG und den Ermächtigungsgrundlagen für die Gewässersanierung in den Landeswas- sergesetzen Mit § 4 Abs. 3 BBodSchG hat der Bundesgesetzgeber eine gesetzliche Regelung zur Untersuchung, Bewertung und Sanierung solcher Grund- wasserschäden getroffen, die durch Altlasten oder schädliche Bodenver- änderungen verursacht sind. Die Sanierungspflicht und die behördlichen Befugnisse zu ihrer Durchsetzung (§§ 10 Abs. 1, 16 Abs. 1 BBodSchG) beziehen sich auch auf diese Grundwasserschäden. Gleiches gilt für die Vorschriften des BBodSchG sowie der BBodSchV zur Untersuchung und Bewertung dieser Grundwasserschäden. Insoweit werden landesrechtliche Vorschriften, auf die vor In-Kraft-Treten des BBodSchG eine Sanierung von Grundwasserschäden gestützt wer- den konnten, verdrängt. Insbesondere die Ermächtigung zum Erlass von Sanierungsanordnungen ergibt sich nunmehr ausschließlich aus den §§ 4 Abs. 3, 10, Abs. 1 und 16 Abs. 1 BBodSchG: Die bisherigen Ermächti- 30 Sieh im Einzelnen Steiner/Willand, Rechtliche Rahmenbedingungen für die Altlastensanierung unter dem Ein- fluss des EU-Wasserrechts, altlasten spektrum 2004, S. 1 ff. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 22 – gungen in einzelnen Landeswasser- und/oder -altlastengesetzen werden nach Art. 31 GG verdrängt („Bundesrecht bricht Landesrecht“). Die ord- nungsbehördliche Generalklausel kann als Rechtsgrundlage für Sanie- rungsanordnungen nicht mehr herangezogen werden, weil die Ermächti- gungsgrundlagen im BBodSchG spezieller sind.31 Weiterhin anwendbar bleiben die landesrechtlichen Regelungen auf solche Grundwasserschä- den, die nicht durch Altlasten oder schädliche Bodenveränderungen ver- ursacht sind (insbesondere Schadenseintritt ohne Bodenpassage). Das BBodSchG verdrängt auch entgegenstehende landesrechtliche Re- gelungen zur Untersuchung und Bewertung (Art. 31 GG). Verfahrensre- gelungen zur Untersuchung und Bewertung, die den Regelungen des BBodSchG und der BBodSchV nicht widersprechen, haben dagegen wei- terhin Bestand; die Länder können auch weitere ergänzende Verfahrens- regelungen erlassen (§ 21 Abs. 1 BBodSchG). Während sich die Sanierungspflicht und die behördlichen Befugnisse zu ihrer Durchsetzung somit ausschließlich aus dem BBodSchG ergeben, verweist das Gesetz hinsichtlich der bei der Sanierung von Gewässern zu erfüllenden Anforderungen auf das Wasserrecht (§ 4 Abs. 4 Satz 3 BBodSchG). Insoweit sind also die wasserrechtlichen Kriterien im Rah- men des bodenschutzrechtlichen Vollzuges von den Bodenschutzbehör- den anzuwenden. 2. Verhältnis zwischen Bodenschutzrecht und dem neuen Sanierungstatbe- stand in § 33 a WHG Zur Umsetzung der Bewirtschaftungsziele der WRRL für das Grundwas- ser (s. o., III.1.) ist die Verpflichtung in das WHG aufgenommen worden, einen guten chemischen Zustand des Grundwassers zu erhalten oder zu erreichen (§ 33 a Abs. 1 Nr. 4 WHG). Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage nach der Abgrenzung zwischen Wasser- und Bodenschutzrecht in einer neuen Weise. Die bodenschutzrechtliche Sanierungspflicht nach § 4 Abs. 3 BBodSchG bezieht sich auf die einzelne Gewässerverunreini- gung bzw. den einzelnen Grundwasserschaden. Die Sanierungspflicht 31 Zur Verdrängung der ordnungsbehördlichen Generalklausel durch spezialgesetzliche Ermächtigungsgrundlagen siehe Gusy, Polizeirecht, 5. Auflage 2003, Rn. 313. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 23 – nach der WRRL bezieht sich dagegen auf die Grundwasserkörper (Art. 4 Abs. 1 lit b (ii) WRRL). Nach dem Sprachgebrauch des WHG in der neuen Fassung sind die Be- wirtschaftungsziele nicht auf die Gewässerkörper, sondern auf „das Grundwasser“, auf „oberirdische Gewässer“ usw. bezogen [vgl. §§ 25 a), 33 a)]. Da der Gesetzgeber sich im Übrigen sprachlich sehr eng an die WRRL angelehnt hat, ist zu fragen, ob er mit der semantischen Abwei- chung auch eine über die WRRL hinausgehende Regelung treffen wollte. Der Wortlaut könnte zunächst die Vermutung nähren, dass die Bewirt- schaftungsziele sich nicht nur auf die Gewässerkörper insgesamt, son- dern durchgängig auf die Gewässer – also auf alle Teile der Gewässer – beziehen sollen. Dies könnte weitreichende Sanierungspflichten auch für einzelne Grundwasserschäden – unabhängig von ihrer Bedeutung für den jeweils betroffenen Grundwasserkörper insgesamt – zur Folge haben. Es ist aber kaum anzunehmen, dass der Gesetzgeber dieses wollte. Viel- mehr wird man schon vor dem Hintergrund der beschränkten Gesetzge- bungskompetenz des Bundes (Art. 75 Nr. 4 GG) davon ausgehen kön- nen, dass lediglich eine Rahmenregelung geschaffen werden sollte.32 Zu- dem folgt aus der Formulierung des § 33 a Abs. 2 WHG, dass keine über die Vorgaben der WRRL hinausgehenden Anforderungen gestellt werden sollten. Der bodenschutzrechtliche und der wasserrechtliche Sanierungstatbe- stand (§ 4 Abs. 3 BBodSchG, § 33 a WHG) treten also nicht zueinander in Konflikt. Die Entscheidung nach dem BBodSchG richtet sich auf den einzelnen Grundwasserschaden, während das WHG lediglich eine Rah- menregelung für die Länder schafft, die bei der Landesgesetzgebung gehalten sind, die Bewirtschaftungsziele auf die Grundwasserkörper als räumliche Einheit zu beziehen. Allerdings wirkt sich der Umgang mit ein- zelnen Grundwasserschäden auf den Zustand des betreffenden Grund- wasserkörpers positiv oder negativ aus, je nachdem, inwieweit eine Sa- nierung durchgeführt wird oder nicht. Daher besteht ein Zusammenhang zwischen der übergreifenden, wasserrechtlichen Handlungsebene und 32 Grund hierfür ist, dass dem Bund auf dem Gebiet des Wasserhaushalts nur die Kompetenz zur Rahmengesetz- gebung aus Art. 75 Abs. 1 Nr. 4 GG zusteht. Da nach Art. 75 Abs. 2 GG Rahmenvorschriften nur in Ausnahme- fällen in Einzelheiten gehende oder unmittelbar geltende Regelungen enthalten dürfen, wäre bundesgesetzliche Verpflichtung zur Sanierung rechtfertigungsbedürftig gewesen. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 24 – der punktuellen, bodenschutzrechtlichen Entscheidungsperspektive. So kann die Sanierung eines Grundwasserschadens dazu dienen, die Be- wirtschaftungsziele für den oder die betroffenen Gewässerkörper zu ver- wirklichen. Auf diese Zusammenhänge wird unter den nachfolgenden Ab- schnitten C. – E. eingegangen. C. Bewertung des Schadens und der von ihm ausgehenden Gefahren I. Allgemeine Anforderungen an die Bewertung 1. Unterscheidung zwischen dem geschädigten Grundwasser einerseits und Gefahren für weitere Rechtsgüter andererseits Zur Vorbereitung der Entscheidung über den Umgang mit einem Grund- wasserschaden müssen die betroffenen Rechtsgüter ermittelt und diffe- renziert bewertet werden. Als Schutzgut betroffen ist zunächst das bereits geschädigte Grundwasser als Naturressource. Zugleich gehen aber vom geschädigten Grundwasser möglicherweise Gefahren für andere Rechts- güter im Schadensbereich oder im Abstrom aus. Der Schadensbereich muss deshalb zugleich als Gefahrenherd betrachtet werden. Praktisch am bedeutsamsten ist wiederum die Gefahr einer Ausbreitung der Schadstof- fe im abstromigen Grundwasser. Diese Unterscheidung zwischen dem Schaden und den von ihm ausge- henden weiteren Gefahren ist grundlegend nicht nur für das Umweltrecht, sondern auch für das allgemeine Ordnungsrecht. In der Terminologie des Polizei- und Ordnungsrechts geht es um die Unterscheidung zwischen ei- ner „Störung“ und einer „Gefahr“ für die öffentliche Sicherheit.33 Im BBodSchG ist die Unterscheidung angelegt im Begriff der schädlichen Bodenveränderungen. Schädliche Bodenveränderungen sind „Beein- trächtigungen der Bodenfunktionen, die geeignet sind, Gefahren ... für den einzelnen oder die Allgemeinheit herbeizuführen.“ Die Maßnahmenal- ternativen Dekontamination und Sicherung (§ 4 Abs. 3 BBodSchG) spie- geln gleichfalls diese Unterscheidung wider: Die Dekontamination besei- tigt den Schaden und damit auch die von ihm ausgehenden Gefahren; dagegen lässt die Sicherung den Schaden bestehen, verhindert aber die weitere Ausbreitung von Schadstoffen und beseitigt damit die von ihm 33 Vgl. Denninger, in: Lisken/Denninger (Hrsg.), Handbuch des Polizeirechts, 3. Aufl. 2001, E. Rn. 5. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 25 – ausgehenden Gefahren. In dem einen Fall geht es um die Wiederherstel- lung der Integrität des geschädigten Schutzguts, im anderen Fall um die Erhaltung der Integrität anderweitiger Schutzgüter. Für eine sachgerechte Entscheidung müssen sowohl der eingetretene Schaden am Grundwas- ser, als auch die von ihm ausgehenden Gefahren für weitere Rechtsgüter (u. a. Grundwasservorkommen im Abstrom) bewertet werden. Auch die WRRL differenziert in dieser Weise. Nach ihr kommt es für die Beurteilung des chemischen Zustandes eines Grundwasserkörpers zum einen auf seine Schadstoffbelastung als solche – also auf die Gefährdung des Grundwasserkörpers an. Zum anderen ist für die Beurteilung der chemischen Qualität des Grundwasserkörpers maßgeblich, ob infolge der Schadstoffkonzentration Oberflächengewässer oder Landökosysteme, die unmittelbar von dem Grundwasserkörper abhängen, gefährdet werden können – insoweit geht es um Gefahren durch Schadstoffbelastungen im Grundwasserkörper für andere Rechtsgüter.34 2. Begriff des Grundwassers Grundlegend für die Schadens- und Gefahrenbewertung sowie für die Abgrenzung der betroffenen Schutzgüter ist der Begriff des „Grundwas- sers“. Nach der neu in das WHG aufgenommenen Definition in § 1 Abs. 1 Nr. 2 ist Grundwasser das unterirdische Wasser in der Sättigungszone, das in unmittelbarer Berührung mit dem Boden oder dem Untergrund steht. In naturwissenschaftlicher Hinsicht beginnt das Grundwasser beim Übergang vom offenen zum geschlossenen Kapillarraum. Diese Abgren- zung steht mit der WRRL im Einklang und harmonisiert auch mit dem BBodSchG: Das in der gesättigten Zone befindliche unterirdische Wasser ist Grundwasser, nicht aber der Grundwasserleiter selbst, der Boden i.S.d. BBodSchG sein kann. 3. Nutzungsunabhängigkeit der Bewertung von Grundwasserschäden und -gefahren Das Grundwasser ist nach deutschem Recht unabhängig von aktuellen Nutzungsinteressen vor jeder schädlichen Verunreinigung oder sonstigen 34 Siehe oben, B. III. 1. a). [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 26 – nachteiligen Veränderung seiner Eigenschaften zu schützen.35 Die Ge- genauffassung macht die Schutzwürdigkeit des Grundwassers abhängig vom jeweiligen Bewirtschaftungskonzept.36 Danach soll das Grundwasser differenziert entsprechend den konkreten Nutzungen und verfestigten Nutzungsabsichten zu schützen sein, wobei auch Grundwasserzonen mit geringerem Schutzniveau („Opferbereiche“) in Kauf zu nehmen wären. Das Bundesverwaltungsgericht entnimmt einer Zusammenschau ver- schiedener, das Grundwasser betreffender Vorschriften des WHG einen umfassenden Schutzauftrag des Gesetzgebers.37 So ist das Grundwasser nach Maßgabe des „Besorgnisgrundsatzes“ (§ 34 WHG) vor jeder auch noch so wenig naheliegenden Wahrscheinlichkeit des Eintritts einer Ver- unreinigung zu schützen. Nach dem Willen des Gesetzgebers ist der Wasserhaushalt und insbesondere das Grundwasser schon im Hinblick auf eine mögliche Nutzung durch künftige Generationen umfassend zu schützen. Wegen der Vernetzung aller Gewässer und des damit einhergehenden Wasseraustausches zwischen ihnen wäre ein flächendeckender Schutz bei einer kleinräumig-fragmentierten Bewertung anhand einzelner Bewirt- schaftungskonzepte nicht mehr gewährleistet. So kann bereits die „Opfe- rung“ eines kleinräumigen Grundwasserfließsystems aufgrund von Grundwasserströmungsprozessen zu einer großräumigen Kontamination regionaler und überregionaler Grundwasservorkommen führen.38 Nicht zuletzt unter dem Leitbild der nachhaltigen Entwicklung (vgl. § 1 a Abs. 1 WHG) bedarf auch aktuell nicht bewirtschaftetes Grundwasser angesichts begrenzter Ressourcen des rechtlichen Schutzes. Ein Grundwasser- schutz nach Maßgabe der aktuellen oder beabsichtigten Bewirtschaftung trüge der besonderen Schutzwürdigkeit und Empfindlichkeit des Grund- wassers sowie dem Schutz der Ressourcen auch für die nachfolgenden Generationen nicht Rechnung. Ob und in welcher Weise das Gewässer bewirtschaftet wird, ist deshalb für das Vorliegen und die Bewertung eines Grundwasserschadens oder einer Gefahr für das Grundwasser nicht von Bedeutung. Die Bewirtschaftung des betreffenden Grundwasserkörpers 35 Vgl. Holzwarth/Radtke/Hilger/Bachmann, BBodSchG/BBodSchV, 2. Auflage, 2000, § 4 Rn. 144. 36 Salzwedel, „Altlastensanierung und Grundwasserschutz“, in Lühr, Hans-Peter, „Altlastenbehandlung“, IWS- Schriftenreihe Band 21, S. 38. 37 BVerwG, DÖV 1974, S. 207; NVWZ 1989, S. 1061. 38 Vgl. Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA), in Lühr, Hans-Peter, „Altlastenbehandlung“, IWS- Schriftenreihe Band 21, S. 77. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 27 – spielt jedoch eine Rolle bei der Bewertung der Verhältnismäßigkeit von Sanierungsmaßnahmen (dazu ausführlich unten, E. IV., 1 d, 2 d, 3 d). II. Schadensbewertung Die Beurteilung von Grundwasserschäden erfolgt nach wasserrechtlichen Maß- stäben. Weder dem Bundes- , noch dem Landeswasserrecht sind konkrete Kri- terien dafür zu entnehmen, bei welchen Schadstoffbelastungen ein Grundwas- serschaden eingetreten ist. Die Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) und einzelne Bundesländer unternehmen seit langem Anstrengungen, um Kon- zentrationsschwellenwerte für die Bewertung von anthropogen verursachten Schadstoffbelastungen im Grundwasser zu bestimmen. Ursprünglich wurden hierfür Prüfwerte verwendet, die für einige Leitparameter der Hauptuntersu- chung von Grundwasser in der Schrift „Empfehlungen für die Erkundung, Be- wertung und Behandlung von Grundwasserschäden“ der LAWA vom Januar 1994, Tabelle 2, enthalten sind. Eine Überschreitung dieser Prüfwerte soll nicht unbedingt zur Annahme eines Schadens führen, sondern zunächst nur die Notwendigkeit weiterer Sachverhaltsermittlung indizieren. Die vorgenannte Schrift konnte die Regelungen des später in Kraft getretenen BBodSchG natur- gemäß noch nicht berücksichtigen und ist u. a. deshalb auch aus Sicht der LAWA aktualisierungsbedürftig. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 28 – Später hat die LAWA den Katalog der „Prüfwerte“ erweitert und präzisiert mit dem Papier „Geringfügigkeitsschwellen (Prüfwerte) zur Beurteilung von Grund- wasserschäden und ihre Begründung“ vom 21.12.1998. Die Geringfügigkeits- schwellen haben ferner Eingang gefunden in das gemeinsame Grundsatzpa- pier von LAWA, LABO und LAGA „Gefahrenbeurteilung von Bodenverunreini- gungen/Altlasten als Gefahrenquelle für das Grundwasser“ vom 17.06.1998 (sog. „GBG-Grundsatzpapier“). Diese beiden vorgenannten Papiere sind zwar sehr weit in der fachlichen Abstimmung entwickelt worden, jedoch von den zu- ständigen Gremien letztlich nicht beschlossen und auch nicht veröffentlicht worden. Abweichend von der Funktion der ursprünglichen „Prüfwerte“39 wird die „Ge- ringfügigkeitsschwelle“ definiert als Konzentration, bei der trotz einer Erhöhung der Stoffgehalte gegenüber regionalen Hintergrundwerten keine relevanten ö- kotoxischen Wirkungen auftreten und außerdem die Anforderungen der Trink- wasserverordnung oder entsprechend abgeleiteter Werte eingehalten werden. Es reicht also nicht aus, dass im Grundwasser überwiegend oder im Mittel die Geringfügigkeitsschwellen eingehalten sind. Die Geringfügigkeitsschwelle ist nämlich kein Grundwasserqualitätsziel. Ein Grundwasserschaden liegt vor, wenn die Stoffgehalte im unmittelbar betrof- fenen Grundwasser aufgrund anthropogenen Stoffeintrags die Geringfügig- keitsschwelle übersteigen.40 Gegenwärtig sind nach der Beschlusslage der LAWA41 die Sickerwasserprüf- werte der Bundes-Bodenschutzverordnung (BBodSchV) für den Pfad Boden- Grundwasser auch als Geringfügigkeitsschwellen für die Beurteilung von Schadstoffbelastungen heranzuziehen. Dabei weichen die Prüfwerte der BBodSchV (Anhang 2 Nr. 3.1) teilweise von den ursprünglich von der LAWA vorgesehenen Geringfügigkeitsschwellen LAWA ab. Soweit die Bundes- Bodenschutzverordnung Prüfwerte für Schadstoffe festlegt, treten diese an die Stelle der Geringfügigkeitsschwellen. Es ist allerdings geplant, die Prüfwerte der Bundes-Bodenschutzverordnung für den Wirkungspfad Boden- 39 LAWA-Schrift „Empfehlungen für die Erkundung, Bewertung und Behandlung von Grundwasserschäden“ (1994). 40 Vgl. das LAWA-Papier „Geringfügigkeitsschwellen (Prüfwerte) zur Beurteilung von Grundwasserschäden und ihre Begründung“ vom 21.12.1998, S. 5. 41 114. LAWA-Sitzung vom 17./18.02.2000. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 29 – Grundwasser und die LAWA-Geringfügigkeitsschwellen zu harmonisieren. Da- durch sollen Inkonsistenzen bei der Ableitung und Begründung der Werte un- tereinander, bei der Beurteilung von Grundwasserschäden sowie bei der Ge- fährdungsabschätzung für das Schutzgut Grundwasser vermieden werden. Bisher liegen nur interne Entwürfe der LAWA für eine Aktualisierung der Ge- ringfügigkeitsschwellen vor. Bei der Anwendung der Geringfügigkeitsschwellen ist die geogen bedingte Hin- tergrundsituation der jeweiligen Grundwasserregion zu berücksichtigen (An- hang 2 Nr. 3.2 lit. f BBodSchV). Überschreiten die regionalen geogenen Hinter- grundwerte im Grundwasser bereits die Geringfügigkeitsschwelle, so können von den Behörden höhere Werte festgelegt werden.42 Eine – ggf. weiträumige – anthropogene Vorbelastung ist dagegen kein Grund, die Geringfügigkeits- schwellen heraufzusetzen. Nachfolgend werden die Prüfwerte der BBodSchG (Anhang 2 Nr. 3.1) und die ergänzend herangezogenen Schwellenwerte in anderen Regelwerken und Empfehlungen (bzw. in entsprechenden Entwürfen) einheitlich als „Geringfü- gigkeitsschwellen“ bezeichnet. Von den Geringfügigkeitsschwellen sind sog. „Maßnahmeschwellenwerte“ zu unterscheiden. Dies sind Werte, deren Überschreitung nach der LAWA- Empfehlung vom Januar 1994 in der Regel Maßnahmen zur Sicherung oder Dekontamination auslösen. Die Maßnahmeschwellenwerte stellen – je nach Stoff – etwa das zwei- bis zehnfache der jeweiligen Geringfügigkeitsschwelle dar. Wie sonst im Ordnungs- und Umweltrecht auch, entsteht beim Überschrei- ten der Geringfügigkeitsschwellen nicht ohne Weiteres eine Pflicht, Maßnah- men zur Beseitigung des Schadens zu treffen. Das „Ob“ und das „Wie“ des be- hördlichen Einschreitens ist vielmehr Gegenstand einer gesonderten behördli- chen Entscheidung, für deren Recht- und Zweckmäßigkeit das Überschreiten der Geringfügigkeitsschwelle regelmäßig nur eines von mehreren Kriterien ist. In dieser Phase der Bestimmung von Maßnahmeerfordernissen sind die Maß- nahmeschwellenwerte anzusiedeln.43 42 GBG-Grundsatzpapier v. 17.06.1998 (Entwurf), S. 7. 43 Siehe unten, D. III. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 30 – Die Empfehlungen der LAWA und anderer Gremien (z. T. auch die Entwürfe letztlich nicht verabschiedeter Schriften) werden in den Bundesländern weiter- hin als Grundlage für das behördliche Handeln bei der Beurteilung und Be- handlung von Grundwasserschäden herangezogen und sind zum Teil durch entsprechende Erlasse der obersten Wasserbehörden zur Anwendung und zum Vollzug empfohlen oder vorgeschrieben. Ergänzend haben einige Bundes- länder eigene Regelwerke für ihren Verwaltungsvollzug eingeführt, so bei- spielsweise Bayern, Nordrhein-Westfalen und Sachsen.44 Die offiziellen oder inoffiziellen Schriften der LAWA und anderer Gremien sowie Erlasse der Bundesländer können rechtlich keine Bindungswirkung gegenüber Bürgern und Gerichten beanspruchen. Gleichwohl können sie in der Praxis als Bewertungsgrundlage herangezogen werden, soweit sie eine zutreffende Kon- kretisierung der gesetzlichen Anforderungen darstellen. III. Beurteilung von Gefahren, die von dem Grundwasserschaden ausgehen Verunreinigtes Grundwasser kann Schadensherd für bisher unbelastetes oder für geringer belastetes Grundwasser sein. Der Grundwasserschadensbereich kann anhand der Geringfügigkeitsschwellen vom unbelasteten Bereich abge- grenzt werden. Da bei einer Überschreitung der Geringfügigkeitsschwelle ein Grundwasserschaden vorliegt, ist diese zugleich Kriterium für die Gefahrenbe- urteilung: Eine Gefahr für an den Schadensbereich angrenzende Grundwas- serzonen liegt vor, wenn dort eine Überschreitung der Geringfügigkeitsschwelle durch abströmendes Wasser aus dem Schadensbereich zu besorgen ist.45 Hierfür ist eine Prognose auf Basis einer Gefährdungsabschätzung notwendig. Nach dem wasserrechtlichen Besorgnisgrundsatz ist ein strenger Prognose- maßstab anzulegen. Die Gefahr des Eintritts eines Grundwasserschadens ist immer schon dann zu besorgen, „wenn die Möglichkeit eines entsprechenden Schadenseintritts nach den gegebenen Umständen und im Rahmen einer sachlich vertretbaren, auf konkreten Feststellungen beruhenden Prognose nicht von der Hand zu weisen ist“.46 Der Schutz des natürlichen Wasserhaushalts 44 Merkblatt Nr. 3.8/1 des Bayerischen Landesamtes für Wasserwirtschaft „Untersuchung und Bewertung von Alt- lasten, schädlichen Bodenveränderungen und Gewässerverunreinigungen – Wirkungspfad Boden-Gewässer“ vom 31.10.2001; Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen, Vollzugshilfe zur Gefährdungsabschätzung „Boden- Grundwasser“ 2002; Vorläufiger Sächsischer Rahmenerlass vom 27.06.2000. 45 Sachverständigenrat für Umweltfragen, Sondergutachten Altlasten II, 1995, Tz. 128; Vorläufiger sächsischer Rahmenerlass vom 27.06.2000, Ziff. 3.4. 46 BVerwG, NJW 1981, S. 837. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 31 – gebietet es, jeder auch noch so wenig naheliegenden Wahrscheinlichkeit der Verunreinigung des Grundwassers vorzubeugen.47 Auch bereits geschädigtes Grundwasser – bei dem also die Schadstoffkonzent- ration im Grundwasser die Geringfügigkeitsschwelle überschreitet – ist schutz- würdig im Hinblick auf die Vermeidung einer weiteren Verschlechterung seines Zustandes durch erhebliche zusätzliche Schadstoffeinträge. Vor allem großräumige Grundwasserschäden zeichnen sich durch unterschied- liche Belastungsbereiche im Hinblick auf Art und Ausmaß der Schädigung aus, die jeweils für sich zu betrachten sind. Zur Ermittlung der Gefährdungslage ist es zweckmäßig, gering belastete Grundwasserbereiche von höher oder hoch- belasteten Bereichen anhand der Überschreitung eines Vielfachen der Gering- fügigkeitsschwellen (z. B. 2fach, 10fach, 20fach, 50fach) abzugrenzen. IV. Einfluss der WRRL und der (künftigen) Grundwasserrichtlinie Die Konsequenzen der WRRL für die Beurteilung von Grundwasserschäden und der von ihnen ausgehenden Gefahren können noch nicht im Einzelnen ü- berschaut werden, weil die Vorgaben weiterer Konkretisierung bedürfen. Grundwasserschäden sind – neben anderen Einflussfaktoren – Ausgangspunkt für die Bewertung des chemischen Zustandes des betroffenen Grundwasser- körpers. Der Begriff des „Grundwasserschadens“ (bzw. der „Grundwasserver- unreinigung“) entspricht dabei weitgehend dem in der WRRL verwendeten Beg- riff der „Verschmutzung“ (Art. 2 Nr. 33 WRRL). Der einzelne Grundwasserschaden muss immer in seinen Auswirkungen auf den Grundwasserkörper insgesamt betrachtet werden. Nach der Systematik der WRRL ist relevant für die Zustandsbewertung eines Grundwasserkörpers jeder Grundwasserschaden, (i) der solche Ausmaße hat, dass er bereits für sich genommen oder (ii) der in der Summe mit anderen Grundwasserschäden im Grundwasser- körper oder im Zusammenwirken mit weiteren Einflussfaktoren (mit)ursächlich dafür ist, dass das rechtzeitige Erreichen des Qualitätsziels „gu- ter chemischer Zustand“ für den Grundwasserkörper gefährdet ist. 47 Gößl, in: Sieder/Zeitler/Dahme/Knopp, WHG, Kommentar, Loseblatt, Stand: September 2002, § 34 WHG Rn. 8 m.w.N. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 32 – Einzubeziehen ist auch die weitere Entwicklung der Schadstoffgehalte im Grundwasserkörper, insbesondere anhaltende Schadstoffeinträge aus Boden- belastungen oder aus der Einleitung von großen Niederschlagswassermengen. Die WRRL lässt jedoch offen, wie einzelne oder mehrere Grundwasserschäden in der Summe oder in ihren Wechselwirkungen mit anderen Einflussfaktoren im Hinblick auf den Zustand des Grundwasserkörpers insgesamt zu bewerten sind. Die WRRL sieht in Anhang V. 2.4.5 zwar eine Zusammenrechnung von Messergebnissen und die Bildung von Durchschnittswerten vor (Integration in der Fläche). Allerdings konnten sich die Mitgliedstaaten im Rechtsetzungsver- fahren nicht auf einheitliche Mess- und Auswertungsmethoden verständigen, z. B. auf eine Höchstgrenze für die Überschreitungshäufigkeiten.48 Insbesonde- re bleibt offen, wie sich wechselnde Belastungen im Grundwasserkörper in der Gesamtbewertung niederschlagen, wie Belastungsschwerpunkte in der Ge- samtbewertung berücksichtigt werden und inwieweit sie durch Bildung von Durchschnittswerten „weggemittelt“ werden können. Diese Konkretisierungen soll die geplante Tochterrichtlinie zum Grundwasserschutz (Grundwasserricht- linie) auf Grundlage von Art. 17 Abs. 1 und 2 WRRL bringen. Nach dem derzeitigen Stand des Rechtsetzungsverfahrens49 sind nur für Nitra- te und Wirkstoffe in Pestiziden EU-Qualitätsstandards geplant. Die Mitglied- staaten sollen für alle weiteren gefährdungsrelevanten Schadstoffe – zumindest aber für die im Anhang des Entwurfs genannten – Qualitätsstandards festlegen, bei deren Überschreiten der Grundwasserkörper in „schlechtem“ chemischen Zustand ist. Der Entwurf enthält im Anhang II. lediglich allgemeine Kriterien für die von den Mitgliedstaaten festzulegenden Qualitätsstandards. Hierzu gehören u. a. alle relevanten Informationen über Toxikologie, Ökotoxikologie, Persistenz und Bioakkumulationspotential, aber auch die geschätzten Auswirkungen auf verbundene Oberflächengewässer und abhängige Landökosysteme. Insgesamt scheint der Entwurf der Grundwasserrichtlinie hinsichtlich der Beur- teilung des chemischen Zustandes eines Grundwasserkörpers einen ähnliche Ansatz zu verfolgen, wie ihn die LAWA für die Beurteilung einzelner Grundwas- serbelastungen verwendet (Konzept der Geringfügigkeitsschwelle). Im deut- schen Wasserrecht ist der auf solche Schwellenwerte aufbauende Grundwas- serschutz flächendeckend ausgeprägt. Die WRRL sieht dagegen – wie oben 48 Vgl. Markard, Die Anforderungen an den Schutz des Grundwassers, in: von Keitz/Schmalholz (Hrsg.), Hand- buch der EU-Wasserrahmenrichtlinie, 2002, S. 147 (160, 170). 49 Kommissionsentwurf vom 19.09.2003, siehe dazu bereits oben, B. III. 3. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 33 – dargelegt – grundsätzlich die Bildung von Durchschnittwerten und damit die „Herausmittelung“ von einzelnen Belastungen vor. Demgegenüber enthält der Entwurf der Grundwasserrichtlinie einen Hinweis zur Auswertung von Messer- gebnissen, der so verstanden wird, dass die Qualitätsstandards an allen Mess- stellen eingehalten werden müssen. Von verschiedener Seite (u. a. vom Bun- desrat) wird eine Abschwächung dahingehend gefordert, dass die Werte nur an repräsentativen Messstellen einzuhalten sind. Es ist deshalb noch nicht aus- gemacht, ob die Qualitätsstandards im europäischen Grundwasserschutz flä- chendeckend gelten, oder ob und in welchem Maße eine arithmetische Mitte- lung und damit eine Integration in der Fläche stattfindet.50 Entscheidend wer- den die Vorgaben zum Messverfahren und zur Auswertung der Messergebnis- se sein, die in der Grundwasserrichtlinie aller Voraussicht nach enthalten sein werden. In den Grundzügen scheint das von der LAWA verfolgte Konzept der Geringfü- gigkeitsschwellen dem Entwurf der Grundwasserrichtlinie nicht zu widerspre- chen. Es bleibt abzuwarten, ob die Richtlinie in der schließlich verabschiedeten Fassung Anpassungsbedarf am Konzept der Geringfügigkeitsschwellen aus- löst. Aus der WRRL selbst ergibt sich jedenfalls ein solcher Anpassungsbedarf nicht. D. Entschluss zur Durchführung von Maßnahmen (Entschließungsermessen) I. Gegenstand des Entschließungsermessens Liegt nach Maßgabe der oben entwickelten Kriterien ein Schaden oder eine Gefahr vor, so steht es nach den einschlägigen Ermächtigungsgrundlagen des Wasser- und Bodenschutzrechtes im Ermessen der zuständigen Behörde, ob sie Maßnahmen zur Beseitigung des Schadens bzw. der Gefahr trifft (Ent- schließungsermessen). Für das Bodenschutzrecht ergibt sich dies aus §§ 10 Abs. 1, 16 Abs. 1 i.V.m. § 4 Abs. 3 BBodSchG. Danach kann die zuständige Behörde die notwendigen Maßnahmen zur Erfüllung der sich aus dem BBodSchG ergebenden Verpflichtungen – insbesondere der Sanierungspflicht nach § 4 Abs. 3 – treffen. 50 Näher siehe Steiner/Willand, Rechtliche Rahmenbedingungen für die Altlastensanierung unter dem Einfluss des EU-Wasserrechts, altlasten spektrum 2004, S. 1 (6). [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 34 – Auch nach der früheren Rechtslage – vor In-Kraft-Treten des BBodSchG – standen Maßnahmen zur Sanierung von Grundwasserschäden sowie zur Be- seitigung der von ihnen ausgehenden Gefahren im Ermessen der zuständigen Behörde. Dies gilt für die in einigen Landeswassergesetzen enthaltenen Er- mächtigungsgrundlagen, die nunmehr durch § 4 Abs. 3 i.V.m. §§ 10 Abs. 1, 16 Abs. 1 BBodSchG verdrängt werden51, ebenso wie für Entscheidungen, die in Ermangelung einer spezialgesetzlichen Ermächtigungsgrundlage auf die ord- nungsbehördlichen Generalklauseln der allgemeinen Sicherheits- und Ord- nungsgesetze der Länder gestützt wurden. § 4 Abs. 3 BBodSchG unterscheidet hinsichtlich der zu treffenden Maßnahmen zwischen Sanierungsmaßnahmen einerseits und Schutz- und Beschränkungs- maßnahmen andererseits. Die Auswahl zwischen unterschiedlichen Maßnah- menalternativen und ihre Ausgestaltung – ggf. mit den zugehörigen Schutz- oder Sanierungszielen – sind im Rahmen der Ausübung des Auswahlermes- sens (siehe dazu unten, E.) zu bestimmen. Im Rahmen der Ausübung des Er- schließungsermessens ist dagegen behördlicherseits lediglich nur die grund- sätzliche Weichenstellung vorzunehmen, „ob“ Maßnahmen zur Beseitigung o- der Verringerung des Schadens und/0der der von ihm ausgehenden Gefahren getroffen werden, oder ob der Grundwasserschaden sich selbst überlassen werden soll. II. Kriterien für das Entschließungsermessen Der Entschluss zur Durchführung von Maßnahmen, mit denen der Grundwas- serschaden oder die von ihm ausgehenden Gefahren beseitigt oder vermindert werden, steht im Ermessen der Behörde. Bei dieser Entscheidung über das „ob“ der Durchführung von Maßnahmen ist die Behörde jedoch nicht völlig frei, sie muss ihr Ermessen vielmehr pflichtgemäß ausüben. Eine Schrumpfung des Entschließungsermessens im Sinne einer Pflicht zum Einschreiten wird im Ordnungsrecht allgemein nur dann angenommen, wenn für wesentliche Rechtsgüter erhebliche Gefahren drohen.52 Insbesondere zur Abwehr von Gefahren für Leben, Gesundheit und bedeutende Vermögenswerte wird eine solche Verpflichtung zum Einschreiten angenommen.53 51 Siehe oben, B. IV. 1. 52 Vgl. Gusy, Polizeirecht, 5. Auflage 2003, Rn. 390. 53 Siehe Rachor, in: Lisken/Denninger, Handbuch des Polizeirechts, 3. Auflage 2001, Rn. 131. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 35 – Diesen Grundsätzen entsprechend, schränken der Besorgnisgrundsatz und die auch in der Rechtsprechung des Bundesverwaltungsgerichts betonte, besonde- re Empfindlichkeit und Bedeutung des Grundwassers den Ermessensspielraum der Behörde ein. Sie muss berücksichtigen, dass Grundwasserschäden und - gefahren grundsätzlich nicht hinnehmbar sind. Eine zusätzliche Richtschnur für die Ermessensausübung kann sich aus Erlas- sen oder anderen Verwaltungsvorschriften in den Bundesländern ergeben, in denen Kriterien bestimmt werden, bei welcher Schadenstypik in der Regel Maßnahmen zu ergreifen sind („Eingriffsschwelle“). In der LAWA-Schrift „Emp- fehlungen für die Erkundung, Bewertung und Behandlung von Grundwasser- schäden“ (1994) sind Maßnahmenschwellenwerte angegeben, bei deren Über- schreitung – soweit sie nicht geogen bedingt ist – in der Regel eine Sanierung des Grundwasserschadens erfolgen soll. Gleichwohl muss auch in diesen Fäl- len auf eine Sanierung verzichtet werden, wenn keine geeigneten Maßnahmen zur Verfügung stehen oder die in Betracht kommenden, geeigneten Maßnah- men im Einzelfall unverhältnismäßig sind.54 In den Bundesländern sind teilwei- se Vollzugshilfen und Empfehlungen veröffentlicht worden, die gleichfalls als Richtschnur für die Ausübung des Entschließungsermessens dienen können. So werden Schadstoffkonzentrationen im Schadenszentrum bzw. im unmittel- baren Abstrom angegeben, bei deren Überschreiten in der Regel Maßnahmen bzgl. des Grundwassers ergriffen werden müssen.55 Bei der Entschließung über die Durchführung von Maßnahmen ist auch zu be- rücksichtigen, ob der Grundwasserschaden noch im Einflussbereich einer Alt- last oder Bodenkontamination steht. Die Entscheidung über das „Ob“ der Sa- nierung des Grundwasserschadens ist dann sinnvoll nur zu treffen, wenn zuvor oder parallel über den Umfang mit der Schadensquelle Altlast oder schädliche Bodenveränderung entschieden wird (z. B. im Rahmen eines übergreifenden Sanierungskonzepts). Vor allem bei komplexen Schäden muss das Entschließungsermessen im zeit- lichen Ablauf immer wieder ausgeübt werden. Liegen Anhaltspunkte für das 54 Dazu siehe unten, E. III. und IV. Die LAWA-Schrift ist allerdings aktualisierungsbedürftig (s.o. C. II.). 55 Merkblatt Nr. 3.8/1 des Bayerischen Landesamtes für Wasserwirtschaft: „Untersuchung und Bewertung von Alt- lasten, schädlichen Bodenveränderungen und Gewässerverunreinigungen – Wirkungspfad Boden-Gewässer“, S. 22 f. Auf weitere Differenzierungen zwischen Stufe-1-Werten und Stufe-2-Werten, bei deren Überschreiten eine Grundwassersanierung erforderlich ist, kommt es im Rahmen des Erschließungsermessens nicht an. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 36 – Vorliegen eines Grundwasserschadens vor, so wird die Behörde in der Regel eine genauere Gefährdungsabschätzung und Untersuchung (§§ 9, 13 BBodSchG, §§ 3, 4, 6 BBodSchV) veranlassen. Möglicherweise ergeben sich aber auch schon vor dem Abschluss solcher Untersuchungen Hinweise darauf, dass von dem Schaden unmittelbare Gefahren ausgehen oder er sich rasch weiter ausbreitet. Dann muss die Behörde schon in einem frühen Stadium – nämlich vor der Schließung von Erkenntnislücken und dem Abschluss der not- wendigen Untersuchungen – entscheiden, ob vorläufige Maßnahmen zur Ge- fahrenabwehr getroffen werden sollen (beispielsweise vorläufige Sicherungs- maßnahmen, Unterbindung von Grundwassernutzungen etc.). In einer späteren Phase – nach dem Abschluss der Gefährdungsabschätzung und Untersuchung – wird dann die Entscheidung darüber getroffen, ob die vorläufig eingeleiteten Maßnahmen fortgeführt, abgebrochen oder durch konzeptionell weiterentwi- ckelte Sanierungsmaßnahmen abgelöst werden. Aber auch während der Sa- nierungsdurchführung können sich immer wieder neue Sachlagen oder Er- kenntnisse ergeben, die erneut die Frage aufwerfen, „ob“ die Sanierungsmaß- nahmen unverändert fortgeführt, angepasst oder gar abgebrochen werden sol- len. III. Auswirkungen der WRRL auf die Kriterien für das Entschließungsermessen 1. Sanierungspflicht zur Erreichung des „guten Zustands“ Wie bereits ausgeführt, bezieht sich die Sanierungspflicht der WRRL auf den Grundwasserkörper insgesamt. Sie erfasst alle Grundwasserkörper, die zum Erreichen oder Erhalten des „guten Zustandes“ verbessert wer- den müssen. Das Forschungsvorhaben hat jedoch einzelne Grundwas- serschäden zum Gegenstand. Es stellt sich die Frage, wie der großräu- mig-ganzheitliche Ansatz der WRRL bis auf den Entscheidungshorizont der Bodenschutzbehörde „heruntergebrochen“ werden kann, die ihr Ent- schließungsermessen hinsichtlich eines Grundwasserschadens auszu- üben hat. Nach der Systematik der WRRL liegt es nahe, dass sich aus der Pflicht zur Sanierung von Grundwasserkörpern durchaus eine Pflicht zur Sanierung von Grundwasserschäden ergeben kann. So erscheinen folgende Hypothesen plausibel: (i) Ein Grundwasserschaden, der sich aufgrund seines Ausmaßes so nachteilig auf den chemischen Zustand eines Grundwasserkörpers [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 37 – auswirkt, dass nur bei einer Sanierung dieses Schadens das Be- wirtschaftungsziel „guter Zustand“ für den Grundwasserkörper rechtzeitig erreicht werden kann, muss saniert werden. Insofern hat der Mitgliedstaat keinen Ermessensspielraum; der Grundwasser- schaden muss aber nur insoweit saniert werden, als es zur Errei- chung des Bewirtschaftungsziels für den Grundwasserkörper erfor- derlich ist. (ii) Sofern mehrere Einflussfaktoren – Grundwasserschäden, andau- ernde Schadstoffeinträge aus diffusen Quellen oder Punktquellen etc. – in der Summe oder im Zusammenwirken das Erreichen des Bewirtschaftungsziels „guter Zustand“ gefährden, ist eine integrierte Bewertung aller Einflussfaktoren notwendig. Es kommen dann ver- schiedene Maßnahmen in Betracht, mit denen das Bewirtschaf- tungsziel rechtzeitig erreicht werden kann. Da die WRRL nicht vor- schreibt, welche Art von Maßnahmen zu treffen sind, kann der Mit- gliedstaat dann unter den geeigneten Maßnahmen wählen und ihre Ausgestaltung im Einzelnen selbst bestimmen. So kann er – je nach den Handlungserfordernissen zur Herbeiführung des „guten Zu- stands“ – die Sanierung auf bestimmte Grundwasserschäden be- schränken oder anstelle einer Sanierung von Schäden Maßnahmen zur Verhinderung zusätzlicher Stoffeinträge treffen. Wohlgemerkt: Diese Hypothesen sind in der Systematik der WRRL ange- legt. Inwieweit sich daraus Sanierungspflichten für einzelne Grundwas- serschäden oder auch nur eine Einbeziehung von Grundwasserschäden in die Auswahl von verschiedenen Maßnahmen zur Verbesserung des chemischen Zustandes entwickeln, hängt entscheidend davon ab, wie Grundwasserschäden bei der Bewertung des chemischen Zustandes ei- nes Grundwasserkörpers berücksichtigt werden. Dies lässt die WRRL weitgehend offen.56 Es ist derzeit noch nicht abzusehen, inwieweit sich aus der künftigen Grundwasserrichtlinie entsprechende Anforderungen ergeben. Möglicherweise werden vorhandene Belastungsschwerpunkte überhaupt nicht in die Bewertung des chemischen Zustandes einbezo- gen, für sie könnte ein besonderes Regime gelten.57 Inwieweit sich aus 56 Siehe oben, B. III. 3. und C. IV. 57 In den früheren Diskussionsentwürfen der Grundwasserrichtlinie als „Risikomanagementzonen“ bezeichnet, sie- he oben, B. III. 4. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 38 – der Konkretisierung der Kriterien für den guten chemischen Zustand nach der künftigen Grundwasserrichtlinie Sanierungserfordernisse für einzelne Grundwasserschäden ergeben können, hängt deshalb vor allem von den Regelungen der künftigen Grundwasserrichtlinie ab.58 Sofern Grundwasserkörper nach der Wasserrahmenrichtlinie und der künftigen Grundwasserrichtlinie zur Verbesserung des chemischen Zu- standes saniert werden müssen, werden Entscheidungen zur Sanierung von Grundwasserschäden eingebunden in die wasserwirtschaftliche Pla- nung. Die Sanierung von Grundwasserkörpern kann nur im Rahmen einer übergreifenden Planung und Koordinierung aller erforderlichen Maßnah- men im Maßnahmenprogramm erfolgen. Die Entscheidungsgrundlagen für die Altlastenbearbeitung werden insoweit teilweise bereits im Pla- nungsprozess – also bei der Bestandsaufnahme und der Aufstellung von Bewirtschaftungsplänen und Maßnahmenprogrammen (Art. 5, 11 und 13 WRRL) – zu erarbeiten sein. Die Bewirtschaftungspläne und vor allem die Maßnahmenprogramme können den Entscheidungen zur Sanierung ein- zelner Grundwasserverunreinigungen Maßstäbe oder jedenfalls Orientie- rungshilfen geben. Dies unterscheidet sich wesentlich von der bisherigen Rechtslage. Danach wird bei der Entscheidung über die Sanierung altlas- tenbedingter Grundwasserschäden nach § 4 Abs. 3 BBodSchG jeder Grundwasserschaden für sich betrachtet und auf der Grundlage der Um- stände des Einzelfalls über eine Sanierung entschieden. Im Rahmen die- ser Entscheidung werden zwar auch die Auswirkungen der Verunreini- gung wie der Sanierung auf gefährdete Rechtsgüter nicht nur im Scha- densbereich, sondern auch in dessen Umfeld (Abstrom) berücksichtigt. Die wasserwirtschaftliche Planungspraxis gibt der Sanierungsentschei- dung aber bislang kaum verbindliche oder auch nur unverbindliche Orien- tierung. Den Mitgliedstaaten bleibt es unbenommen, auch solche Grundwasser- schäden zu sanieren, die sich nicht im Sinne der WRRL und der künftigen Grundwasserrichtlinie nachteilig auf den Zustand eines Grundwasserkör- pers insgesamt auswirken. Dies ergibt sich aus der Befugnis der Mitglied- staaten zu „verstärkten Schutzmaßnahmen“ (Art. 176 EG-Vertrag). 58 Näher siehe Steiner/Willand, Rechtliche Rahmenbedingungen für die Altlastensanierung unter dem Einfluss des EU-Wasserrechts altlasten spektrum 2004, S. 1 ff. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 39 – 2. Sanierungspflicht zum Schutz von Landökosystemen, Schutzgebieten und Oberflächengewässern Eine Sanierungspflicht für einzelne Grundwasserschäden, d.h. nicht für den gesamten Grundwasserkörper, kann sich unter Umständen aus den Anforderungen der WRRL an den Schutz von Landökosystemen, Schutz- gebieten und Oberflächengewässern ergeben. Zum einen muss nach Art. 4 Abs. 1 lit. b (ii) i.V.m. Anhang V Nr. 2.3.2 gewährleistet sein, dass die Schadstoffkonzentrationen nicht derart hoch sind, dass die Umwelt- ziele für die mit dem Grundwasserkörper in Verbindung stehenden Ober- flächengewässer nicht erreicht oder die chemische Qualität dieser Ge- wässer signifikant verringert wird, oder dass abhängige Landökosysteme signifikant geschädigt werden. Weiterhin sind die Mitgliedstaaten ver- pflichtet, bis zum 22.12.2015 alle Normen und Ziele, die für Schutzgebiete im Sinne der WRRL festgelegt wurden, zu erfüllen (Art. 4 Abs. 1 lit. c i.V.m. Anhang IV WRRL; § 25c Abs. 4 WHG). Dies betrifft beispielsweise Gebiete, die für den Schutz von Lebensräumen oder Arten ausgewiesen wurden, sofern die Erhaltung oder Verbesserung des Wasserzustandes ein wichtiger Faktor für diesen Schutz ist, einschließlich der Natura-2000- Standorte, die im Rahmen der FFH-Richtlinie und der EG- Vogelschutzrichtlinie ausgewiesen wurden. Diskutiert wird derzeit, ob auch Schutzgebiete, die keinen EG-rechtlichen Status haben, sondern le- diglich nach nationalem Recht ausgewiesen sind – beispielsweise Was- serschutzgebiete, Natur- und Landschaftsschutzgebiete einzubeziehen sind.59 Jedenfalls handelt es sich bei diesen Gebieten um Landökosyste- me nach Anhang V. Nr. 2.3.2, die vor signifikanten Schädigungen ge- schützt werden müssen. Betroffen sind insbesondere Bereiche, wo das Grundwasser flach ansteht, wo Quellwasser zu Tage tritt (z. B. Nieder- moore oder Feuchtwiesen), aber auch Ökosysteme, die ihrerseits an grundwasserabhängige Oberflächengewässer gebunden sind.60 Sind diese Schutzgebiete durch Grundwasserschäden gefährdet, so sind Sanierungsmaßnahmen unter Berücksichtigung der räumlichen Ausdeh- 59 Einen Überblick über die erfassten Gebiete gibt die Arbeitshilfe der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) zur Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie (Stand: 30.04.2003), Teil 3, S. 64. 60 Vgl. die LAWA-Arbeitshilfe zur Umsetzung der WRRL, Teil 3, S. 38. Die LAWA erörtert primär Beeinträchtigun- gen durch Grundwasserentnahmen (Gefahr der Austrocknung) oder durch eine Anhebung des Grundwasser- standes (z. B. im Zuge des Flutens von Braunkohle-Tagebauen). Auf Schadstoffbelastungen, die nach Anhang V. Nr. 2.3.2 gleichfalls zu berücksichtigen sind, geht die Arbeitshilfe nicht explizit ein. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 40 – nung des geschützten Gebietes und des Inhalts der Schutzgebietsfest- setzungen zu bestimmen. Unter den Voraussetzungen des Art. 4 Abs. 4 bzw. Abs. 5 können die Fristen für die Sanierung verlängert werden oder weniger strenge Bewirtschaftungsziele festgelegt werden. Die Ausnahme- bestimmungen greifen nach Wortlaut und Systematik des Art. 4 Abs. 4 und 5 i.V.m. Abs. 1 auch, soweit es um den Schutz von Landökosyste- men, Schutzgebieten und Oberflächengewässern geht.61 E. Entscheidung über Art und Umfang der Maßnahmen (Auswahlermessen) Entschließt sich die Behörde zur Durchführung von Maßnahmen, so steht es grund- sätzlich in ihrem Ermessen, Art und Umfang der Maßnahmen nach den Umständen des Einzelfalls zu bestimmen (Auswahlermessen). Das Ermessen der Behörde ist aber nicht „frei“ in dem Sinne, dass sie keinen Bindungen unterläge. Insbesondere muss die ausgewählte Maßnahme den Anforderungen der Verhältnismäßigkeit im Hinblick auf Eignung, Erforderlichkeit und Angemessenheit zur Verwirklichung eines bestimmten Ziels entsprechen. Das Ziel der Gefahrenabwehr bei Altlasten, schädlichen Bodenveränderungen und verunreinigten Gewässern wird in § 4 Abs. 3 Satz 1 BBodSchG allgemein dahin be- stimmt, dass dauerhaft keine Gefahren, erheblichen Nachteile oder erheblichen Be- lästigungen für den Einzelnen oder die Allgemeinheit entstehen. Zur Verwirklichung dieses Ziels kommen nach § 4 Abs. 3 BBodSchG einerseits Sa- nierungsmaßnahmen, andererseits Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen in Be- tracht. Das Gesetz räumt Sanierungsmaßnahmen Vorrang gegenüber sonstigen Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen ein. Diese sind nur durchzuführen, soweit Sanierungsmaßnahmen nicht möglich oder unzumutbar sind (§ 4 Abs. 3 Satz 3 BBodSchG). Demzufolge ist zunächst auf den Begriff der Sanierungsmaßnahmen in Abgrenzung zu den sonstigen Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen einzugehen (nachfolgend I.), bevor auf die Konkretisierung der Sanierungsziele (II.), die zentralen Anforderungen der Verhältnismäßigkeit (III.) und den Ablauf der Prüfung von ver- schiedenen Maßnahmenalternativen (IV.) eingegangen wird. I. Sanierungsmaßnahmen und -ziele Die Sanierung im Sinne des BBodSchG umfasst Dekontaminationsmaßnah- men und Sicherungsmaßnahmen (vgl. § 2 Abs. 7 BBodSchG). Bodenschutz- rechtlich ist damit die Unterscheidung zwischen dem Schadens- und dem Ge- fahrenaspekt62 in den Zentralbegriffen Dekontamination und Sicherung ange- 61 Ebenso die LAWA-Arbeitshilfe zur Umsetzung der WRRL, Teil 3, S. 64. 62 Dazu siehe oben, C. I. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 41 – legt. Beide Maßnahmen verfolgen verschiedene bzw. sich nur teilweise de- ckende Sanierungsziele. Dekontamination im Sinne des BBodSchG bedeutet, dass die Schadstoffe voll- ständig und endgültig, also dauerhaft aus dem Boden entfernt werden. Ausge- hend von dieser Definition bedeutet die (bodenschutzrechtlich nicht geregelte) Dekontamination von Grundwasserschäden, dass der vorhandene Grundwas- serschaden vollständig beseitigt wird. Dies ist der Fall, wenn die Geringfügig- keitsschwellen eingehalten oder unterschritten werden.63 Unter den Begriff der Dekontamination im Sinne des BBodSchG fallen aber auch Maßnahmen, die nur eine Teildekontamination, d. h. eine Verminderung des Schadstoffinventars bewirken (vgl. § 5 Abs. 1 Satz 1 BBodSchV). Eine Teildekontamination eines Grundwasserschadens ist beispielsweise die Her- stellung einer solchen Grundwasserqualität, die eine zukünftige Brauchwasser- nutzung ermöglicht. Die Dekontamination beseitigt also die vorhandenen Schadstoffe vollständig oder teilweise und dient so dem Ziel, die Integrität des geschädigten Umwelt- kompartiments (z. B. Grundwasser) möglichst weitgehend wieder herzustellen. Soweit Schadstoffe abgereinigt werden, können mit einer Dekontamination zugleich Gefahren, die vom Grundwasserschaden für weitere Rechtsgüter aus- gehen, beseitigt werden. Zu den Sanierungsmaßnahmen im Sinne des BBodSchG zählen auch Siche- rungsmaßnahmen, d. h. Maßnahmen, die darauf gerichtet sind, eine Ausbrei- tung der Schadstoffe, insbesondere durch Weitertransport im Grundwasser, zu verhindern oder zumindest zu verringern. Die Sicherung dient ausschließlich der Beseitigung von Gefahren, indem die Ausbreitung von Schadstoffen über die vorhandene Schadenszone hinaus langfristig verhindert wird (§ 4 Abs. 3 Satz 2 BBodSchG). Die Immobilisierung von Schadstoffen ist z. B. durch hyd- raulische Maßnahmen, Einkapselung und Einschließung der Schadstoffe mög- lich. Der Schaden selbst verbleibt aber bei der Sicherung im Grundwasser, so- fern er sich nicht auf natürlichem Wege abbaut. 63 Siehe oben, I. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 42 – Vom Begriff der Sanierung umfasst sind schließlich Maßnahmen zur Beseiti- gung oder Verminderung schädlicher Veränderungen der physikalischen, che- mischen oder biologischen Beschaffenheit des Bodens (§ 2 Abs. 7 Nr. 3 BBodSchG). Solche Maßnahmen sind jedoch für die Sanierung von Grundwas- serschäden nicht von Bedeutung.64 II. Konkretisierung der Sanierungsziele Über die allgemeine Bestimmung der Ziele der Gefahrenabwehr in § 4 Abs. 3 Satz 1 BBodSchG hinaus liefert das Gesetz keine näheren Konkretisierungen der Sanierungsziele. Die BBodSchV enthält in § 4 Abs. 7 den Hinweis, dass bei der Prüfung der Verhältnismäßigkeit von Sanierungsmaßnahmen zu berücksichtigen ist, wenn erhöhte Schadstoffkonzentrationen im Sickerwasser oder andere Schadstof- fausträge auf Dauer nur geringe Schadstofffrachten und nur lokal begrenzt er- höhte Schadstoffkonzentrationen in Gewässern erwarten lassen. Diese Rege- lung bezieht sich unmittelbar auf die Bewertung von Schadstoffausträgen – insbesondere auf dem Wirkungspfad Boden-Grundwasser – in das Grundwas- ser und nicht auf bereits eingetretene Grundwasserschäden. Gleichwohl ist der Regelung zu entnehmen, dass geringe Schadstofffrachten und lokal begrenzt erhöhte Schadstoffkonzentrationen unter Verhältnismäßigkeitsgesichtspunkten gegebenenfalls hingenommen werden können. Dies ist allerdings unter der all- gemeinen Geltung des Verhältnismäßigkeitsprinzips ohnehin selbstverständ- lich. Im Übrigen verweist § 4 Abs. 4 Satz 3 BBodSchG hinsichtlich der bei der Sanierung von Grundwasserschäden zu erfüllenden Anforderungen auf das Wasserrecht. Auch im vorwiegend präventiv ausgerichteten Wasserrecht sind konkrete Sa- nierungsziele oder gar einheitliche Sanierungszielwerte nicht vorhanden, von denen ausgehend die erforderlichen Maßnahmen „abgeleitet“ werden könnten. So bezieht sich der wasserrechtliche Besorgnisgrundsatz auf die Verhütung von Gefahren für das Grundwasser. Der Schutzauftrag des Gesetzgebers für einen flächendeckenden Grundwasserschutz strahlt zwar auch auf die Ent- scheidung über das „Ob“ der Sanierung (Entschließungsermessen) aus,65 es 64 Die Beseitigung oder Verminderung von Bodenkontaminationen (durch Schadstoffe) ist eine Dekontamination (§ 2 Abs. 7 Nr. 1 BBodSchG), nicht jedoch eine Maßnahme nach Nr. 3 dieser Vorschrift. 65 Siehe oben, D. III. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 43 – ergibt sich aus ihm aber keine Orientierung für die anzustrebenden Sanie- rungsziele. Auch die Geringfügigkeitsschwellen sind nur eine begrenzte Hilfe- stellung. Sie markieren die Schädigungsschwelle und sind deshalb grundsätz- lich ein geeignetes Kriterium für die Beseitigung des Schadens und für die Be- seitigung von Gefahren, die vom Schadensbereich für angrenzende Grund- wasser ausgehen. Deshalb kann bei Maßnahmen zur Dekontamination als Sa- nierungsziel die Einhaltung der Geringfügigkeitsschwellen im Schadensbereich als Sanierungsziel formuliert werden. Bei Sicherungsmaßnahmen wäre die Einhaltung der Geringfügigkeitsschwelle in angrenzenden Grundwasserberei- chen ein sachgerechtes Sanierungsziel. Bei vielen, insbesondere großräumi- gen Grundwasserschäden ist eine Sanierung bis zur Unterschreitung der Ge- ringfügigkeitsschwellen in der Praxis aber nicht oder nur mit sehr hohem Auf- wand erreichbar. Es muss deshalb unter Verhältnismäßigkeitsgesichtspunkten bestimmt werden, welcher Aufwand angemessen ist. Gegebenenfalls müssen weniger anspruchsvolle Sanierungsziele bestimmt werden. Für diesen „iterati- ven“ Bewertungsprozess gibt das Wasserrecht keine Orientierungshilfe. Weder das Wasser-, noch das Bodenschutzrecht stellen konkrete Sanierungs- ziele oder gar einheitliche Sanierungszielwerte bereit, von denen ausgehend die erforderlichen Maßnahmen bestimmt werden könnten. Daher müssen die Sanierungsziele unter Berücksichtigung der Umstände des Einzelfalls konkreti- siert werden. Wie gezeigt, können sich Sanierungsziele auf die Beseitigung des Grundwasserschadens und/oder auf die Beseitigung der vom Grundwasser- schaden ausgehenden Gefahren richten. Bei der Schadensbeseitigung geht es um die Wiederherstellung, bei der Gefahrenbeseitigung um die Erhaltung von Schutzgutfunktionen. Beim Grundwasser ist es sinnvoll, zu unterscheiden zwischen seinen ökologischen Funktionen für den Naturhaushalt und seinen Nutzungsfunktionen, z.B. als Trink- oder Brauchwasserressource. Das Ni- veau der Sanierungsziele kann unterschiedlich sein: Sie können auf eine voll- ständige oder eine teilweise Schadens-/Gefahrbeseitigung gerichtet sein, ggf. mit bestimmten Dekontaminations-/Sicherungsgraden oder Sanierungszielwer- ten. Das Sanierungsziel ist möglichst konkret hinsichtlich Schutzgut, Schutzgutfunk- tion, Sanierungsniveau und Sanierungszeitraum zu bestimmen. Dies bedeutet aber nicht, dass das Sanierungsziel am Anfang des Entscheidungsprozesses unverrückbar „festgelegt“ wird und im Anschluss nur noch die zur Verwirkli- chung des Ziels durchzuführenden Maßnahmen „abzuleiten“ wären. Das Sanie- [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 44 – rungsziel muss vielmehr im Lichte der verfügbaren Handlungsalternativen be- wertet und gegebenenfalls modifiziert werden. Am Anfang des Entscheidungs- prozesses können Sanierungsziele nur vorläufig „aufgestellt“ werden. Erst wenn Maßnahmen zu ihrer Verwirklichung untersucht und auf ihre Eignung, Er- forderlichkeit und Angemessenheit geprüft worden sind, kann auch beurteilt werden, ob das Sanierungsziel überhaupt rechtlich haltbar und seine Verwirkli- chung mit den in Betracht kommenden Maßnahmen zweckmäßig ist. Wird als vorläufiges Sanierungsziel beispielsweise eine vollständige Schadensbeseiti- gung (Dekontamination) bestimmt und stellt sich heraus, dass hierfür gar keine geeigneten technischen Verfahren verfügbar sind oder die verfügbaren Verfah- ren unangemessen aufwendig sind, so muss ein anderes Sanierungsziel auf- gestellt werden, z. B. eine teilweise Beseitigung des Schadens. Die Bestimmung, welche Sanierungsziele im Einzelfall angestrebt werden kön- nen oder müssen, kann also nur anhand der verfügbaren Maßnahmen zur Ver- wirklichung dieser Ziele und des mit ihnen verbundenen Aufwandes beurteilt werden. III. Struktur der Verhältnismäßigkeitsprüfung Der Verhältnismäßigkeitsgrundsatz begrenzt die Sanierungspflichten (§ 4 Abs. 3 BBodSchG) auf solche Maßnahmen, die zur Erreichung der Sanie- rungsziele geeignet, erforderlich und angemessen sind. Eine Maßnahme, die eines dieser Kriterien nicht erfüllt, ist rechtswidrig. Die Prüfung der Verhältnismäßigkeit bezieht sich immer auf eine konkrete Maß- nahme oder auf ein bestimmtes Maßnahmenpaket. Es werden also nicht etwa Sanierungsziele einer „Verhältnismäßigkeitsprüfung“ unterworfen. Die Verhält- nismäßigkeitsprüfung von Maßnahmen muss sich jedoch an zuvor aufgestell- ten Sanierungszielen orientieren. Dann ist zu prüfen, ob die in Betracht gezo- gene Maßnahme zur Erreichung des angestrebten Sanierungsziels geeignet, erforderlich und angemessen ist: 1. Eignung Im Allgemeinen ist ein Mittel geeignet, wenn es seinen Zweck zumindest fördert; eine voraussichtlich vollständige Zweckerreichung ist nicht unbe- [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 45 – dingt erforderlich.66 Danach wäre eine Maßnahme zur Sanierung eines Grundwasserschadens geeignet, die technisch machbar ist und die Ver- wirklichung des Sanierungsziels zumindest fördert. Für die Eignungs- prognose ist eine fachliche Beurteilung notwendig, ob die Maßnahme Wir- kungen in Richtung des Sanierungsziels entfaltet. Wie bereits dargelegt, können die Sanierungsziele jedoch sehr unter- schiedlich sein, insbesondere können sie auf unterschiedlichem Niveau angesiedelt sein. Für eine vergleichende Bewertung verschiedener Sanie- rungsalternativen reicht es deshalb nicht aus, lediglich eine Prognose an- zustellen, ob die Maßnahme das Sanierungsziel irgendwie „fördert“. Viel- mehr ist es – insbesondere zur Beurteilung von Erforderlichkeit und An- gemessenheiten (dazu siehe sogleich, 2. und 3.) – notwendig, die Wir- kung der Maßnahme im Hinblick auf die Verwirklichung des Sanierungs- ziels genauer zu prognostizieren. Dies gilt vor allem für Dekontaminati- onsmaßnahmen, nach deren Abschluss nämlich das Erreichen des Sa- nierungsziels gegenüber der zuständigen Behörde zu belegen ist (§ 5 Abs. 1 BBodSchV). Dafür reicht die Feststellung, dass eine Maßnahme das Sanierungsziel „fördert“, nicht aus. Vielmehr ist eine fachlich begrün- dete Prognose notwendig, ob zu erwarten ist, dass das Sanierungsziel mit der jeweiligen Maßnahmenalternative tatsächlich erreicht wird oder nicht. § 5 BBodSchV gibt nähere Kriterien für die Beurteilung der Eignung von Dekontaminations- und Sicherungsmaßnahmen an: Dekontaminations- maßnahmen sind zur Sanierung geeignet, wenn sie auf technisch und wirtschaftlich durchführbaren Verfahren beruhen, die ihre praktische Eig- nung zur umweltverträglichen Beseitigung oder Verminderung der Schad- stoffe gesichert erscheinen lassen (§ 5 Abs. 1 Satz 1 BBodSchV). Siche- rungsmaßnahmen sind zur Sanierung geeignet, wenn sie gewährleisten, dass durch die im Boden oder in Altlasten verbleibenden Schadstoffe dauerhaft keine Gefahren, erheblichen Nachteile oder erheblichen Beläs- tigungen für den Einzelnen oder die Allgemeinheit entstehen; hierbei ist das Gefahrenpotenzial der im Boden verbleibenden Schadstoffe und de- ren Umwandlungsprodukte zu berücksichtigen; eine nachträgliche Wie- derherstellung der Sicherungswirkung muss möglich sein; die Wirksam- 66 Siehe Rachor, in: Lisken/Denninger, Handbuch des Polizeirechts, F. Rn. 222. Es heißt dort, es komme darauf an, dass die Maßnahme ein „Schritt in die richtigen Richtung“ sein müsse; vgl. auch Gusy, Polizeirecht, Rn. 397. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 46 – keit von Sicherungsmaßnahmen ist gegenüber der zuständigen Behörde zu belegen (§ 5 Abs. 3 BBodSchV). Von vornherein ungeeignet sind Maßnahmen, die tatsächlich (technisch) oder rechtlich unmöglich sind. Wirtschaftliches Unvermögen schließt da- gegen die Eignung einer Maßnahme nicht aus. Die technische Durch- führbarkeit hängt vor allem ab von: • der Art der Schadstoffbelastung (nur ein Schadstoff oder mehrere; ggf. komplexe Stoffgemische mit möglichen Wechselwirkungen un- tereinander); • der Höhe und der Verteilung der Belastung (geringe/hohe Schad- stoffkonzentrationen, eine/mehrere Eintragsstellen, Anteile der ein- zelnen Schadstoffquellen an der Gesamtbelastung etc.); • den Untergrundgegebenheiten am Standort (Schichtaufbau, Schichtmächtigkeiten, Durchlässigkeiten, Inhomogenitäten, Störun- gen durch Gebäude oder Einrichtungen (Fundamente, Leitungen), Lage der Schadstoffquellen zum Grundwasserspiegel, Grundwas- serstandsschwankungen, Abstandsgeschwindigkeit, Grundwasser- chemismus etc.) und der Art der Bebauung und Zugänglichkeit des Grundstücks;67 • den verfügbaren technischen Verfahren und ihrer Effektivität unter den gegebenen Umständen. 2. Erforderlichkeit Von mehreren, zur Erreichung des festgelegten Ziels gleichermaßen ge- eigneten Mitteln muss das mildeste gewählt werden. Die Behörde hat zu prüfen, welche Maßnahmenalternativen in Betracht kommen und einen Effektivitätsvergleich68 sowie einen Vergleich der mit den Maßnahmen verbundenen Belastungen anzustellen. Erforderlich ist diejenige (ge- 67 Diese Aufzählung ist der Vollzugshilfe des Landesumweltamts Nordrhein-Westfalen zur Gefährdungsabschät- zung „Boden-Grundwasser“ 2002, S.90 ff. entnommen. 68 Für diesen Effektivitätsvergleich – Auswahl unter den „gleich geeigneten Mitteln“ – ist es erforderlich, die Eig- nung der unterschiedlichen Maßnahmen konkret im Hinblick auf ihre Effektivität zur Erreichung des Sanierungs- ziels zu untersuchen (s. o., 1.). [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 47 – eignete) Sanierungsalternative, die den Einzelnen und die Allge- meinheit am wenigsten belastet. Bei der Bewertung von Maßnahmen muss also immer erwogen werden, ob möglicherweise andere Maßnah- men zur Verfügung stehen, die das Sanierungsziel genauso gut errei- chen, aber mit weniger Belastungen verbunden sind (z. B. hinsichtlich der Kosten und sonstiger nachteiliger Auswirkungen der Maßnahme). Steht ein in diesem Sinne „milderes Mittel“ zur Verfügung, so muss dieses er- griffen werden; anderenfalls ist die Entscheidung rechtswidrig. Bei der Prüfung, welche Untersuchungen oder Sanierungsmaßnahmen notwen- dig sind, sind also wesentliche Gesichtspunkte der finanzielle und techni- sche Aufwand der Maßnahmen sowie deren Folgekosten und - auswirkungen. Bei Dekontaminationsmaßnahmen schreibt die BBodSchV in § 5 Abs. 1 Satz 2 explizit vor, dass auch die Folgen des Eingriffs (näm- lich der Dekontaminationsmaßnahme) insbesondere für Böden und Ge- wässer zu berücksichtigen sind. 3. Angemessenheit Die nach Maßgabe der vorstehenden Ausführungen geeignete und erfor- derliche Sanierungsmaßnahme darf schließlich nur dann getroffen wer- den, wenn sie angemessen ist (sog. „Verhältnismäßigkeit im engen Sin- ne“; auch „Übermaßverbot“ genannt). Die Auswirkungen der Sanie- rungsmaßnahme dürfen nicht außer Verhältnis zum erstrebten Er- folg stehen. Für die Bewertung der Angemessenheit ist eine Zweck- Mittel-Relation zu bilden, die den angestrebten Sanierungserfolg ins Ver- hältnis zu den mit der Maßnahme verbundenen Belastungen setzt (Pro- portionalität). Hierzu zählen in erster Linie die Kosten der Sanierungs- maßnahme, aber auch die sonstigen mit ihr verbundenen nachteiligen Auswirkungen (z. B. Umweltbelastungen, Beeinträchtigungen durch Bau- tätigkeit, Ressourcenverbrauch). Im Rahmen der Angemessenheitsprü- fung sind alle betroffenen Belange zu ermitteln, entsprechend ihrem Ge- wicht zu bewerten und untereinander abzuwägen. Grenzen der Belastung Einzelner können sich aus ihren Rechten, insbe- sondere aus den Grundrechten ergeben. So hat das Bundesverfassungs- gericht Grenzen der Inanspruchnahme von Zustandsverantwortlichen für Altlasten unter dem Gesichtspunkt der Eigentumsgarantie (Art. 14 GG) aufgezeigt. Anhaltspunkt für die Bestimmung der Zumutbarkeitsgrenze ist [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 48 – danach das Verhältnis des finanziellen Aufwandes zu dem Verkehrswert nach Durchführung der Sanierung.69 Ob die finanziellen Belastungen im Einzelfall den Verkehrswert (nach durchgeführter Sanierung) überschrei- ten dürfen, hängt wiederum von folgenden Faktoren ab: So kann der Zu- standsstörer im Einzelfall über diese Grenze hinaus in Anspruch genom- men werden, wenn er beim Erwerb von dem Schaden Kenntnis hatte o- der er zugelassen hat, dass das Grundstück in einer risikoreichen Weise genutzt wird. Umgekehrt kann eine Inanspruchnahme bis zum Verkehrs- wert des Grundstücks im Einzelfall ebenfalls unzumutbar sein, beispiels- weise wenn das Grundstück den wesentlichen Teil des Vermögen des Pflichtigen bildet und die Grundlage seiner privaten Lebensführung ein- schließlich seiner Familie darstellt.70 Die gerichtliche Kontrolle von Verwaltungsentscheidungen trägt komple- xen Entscheidungsbedingungen in der Regel dadurch Rechnung, dass das Übermaßverbot nur dann als verletzt angesehen wird, wenn die mit der Maßnahmen verbundenen Nachteile offensichtlich erheblich schwerer wiegen, als der erzielbare Nutzen.71 Der durch die Maßnahme zu erwar- tende Schaden darf nicht erkennbar außer jedem Verhältnis zu dem be- absichtigten Erfolg72 bzw. in einem krassen Missverhältnis73 zu ihm ste- hen. IV. Prüfung verschiedener Maßnahmealternativen auf ihre Verhältnismäßigkeit Für die Sanierung von Grundwasserschäden kommen Dekontaminations- oder Sicherungsmaßnahmen in Betracht74, je nach den Umständen des Einzelfalls unterschiedliche technische Verfahren und Konzepte mit jeweils unterschiedli- chen Entlastungseffekten. Im Rahmen der Sanierungsuntersuchung (§ 6 BBodSchV) kommt es darauf an, verschiedene Maßnahmealternativen im Hin- blick auf die jeweiligen Sanierungsziele zu bewerten. Hierzu bedarf es eines transparenten, nachvollziehbaren Bewertungs- und Entscheidungsprozesses. 69 Siehe BVerfG, Beschluss vom 16.02.2000, NJW 2000, S. 2573 (2575). 70 Vgl. zu diesen Fallkonstellationen BVerfG, NJW 2000, S. 2573 (2575). 71 OVG Rheinland-Pfalz, DVBl. 1989, S. 831 (832). 72 Dahme, Kommentar zum Bayerischen Wassergesetz, Art. 68 Rn. 25. 73 BayVGH, Bayerische Verwaltungsblätter 1982, S. 564. 74 Definitionen finden sich in § 2 Abs. 7 BBodSchG. Maßnahmen zur Beseitigung oder Verminderung schädlicher Veränderungen des Bodens (§ 2 Abs. 7 Nr. 3 BBodSchG) werden vom Gesetzgeber gleichfalls als Sanierungs- maßnahmen angesehen, sind jedoch im vorliegenden Zusammenhang nicht von Bedeutung. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 49 – Hervorzuheben ist, dass eine Beurteilung von Sanierungsmaßnahmen auf ihre Verhältnismäßigkeit immer nur im Hinblick auf einen bestimmten Sanierungser- folg, der durch das Sanierungsziel umschrieben wird, beurteilt werden kann. Für die vergleichende Bewertung verschiedener Maßnahmealternativen im Rahmen der Verhältnismäßigkeitsprüfung gibt es keinen zwingenden Ablauf. Es müssen aber alle für die Entscheidung rechtlich relevanten Gesichtspunkte zutreffend gewürdigt werden. Daher bietet es sich an, bei der Prüfung von Maßnahmen gestuft vorzugehen, beginnend mit anspruchsvollsten Sanie- rungszielen und der Beurteilung der zu ihrer Verwirklichung in Betracht kom- menden Maßnahmenalternative. Danach wären stufenweise weniger an- spruchsvolle Sanierungsziele mit den zugehörigen Maßnahmealternativen zu prüfen. 1. Vollständige Dekontamination Die Dekontamination beseitigt nicht nur die Schadstoffe, sondern zugleich – zumindest mittelfristig – auch die mit den Schadstoffbelastungen ver- bundenen Gefahren. Mit einer Sicherung wird dagegen lediglich die wei- tere Ausbreitung der Schadstoffe verhindert; die Schadstoffe verbleiben im Boden, soweit die Sicherung nicht im Nebeneffekt auch eine gewisse Reinigungswirkung hat. Daher ist die vollständige Dekontamination regelmäßig das für den Grundwasser- und Rechtsgüterschutz überhaupt nur erreichbare Maxi- mum. Sie sollte deshalb aus den Sanierungsüberlegungen keinesfalls ausgeklammert bleiben. Nach dem BBodSchG besteht zwar kein generel- les Stufenverhältnis zwischen Dekontaminations- und Sicherungsmaß- nahmen. Lediglich bei schädlichen Bodenveränderungen oder Altlasten, die nach dem 01.03.1999 eingetreten sind, verpflichtet das Gesetz zur Beseitigung von Schadstoffen, soweit dies im Hinblick auf die Vorbelas- tung des Bodens verhältnismäßig ist (§ 4 Abs. 5 Satz 1 BBodSchG). Die meisten Grundwasserschäden beruhen jedoch auf schädlichen Boden- veränderungen oder Altlasten, die vor dem genannten Zeitpunkt eingetre- ten sind. Der Gesetzgeber bringt aber in der genannten Vorschrift allge- mein zum Ausdruck, dass die Dekontamination gewöhnlich einen weiter- gehenden Entlastungseffekt für die Umwelt hat. Für die Dekontamination ist wegen ihres größeren Nutzens im Regelfall auch ein höherer Aufwand [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 50 – als für die Sicherung im Rahmen der Verhältnismäßigkeit gerechtfertigt (siehe unten, C). Inwieweit auch unter EG-rechtlicher Perspektive eine vollständige Dekontamination geprüft werden sollte, hängt von der Aus- gestaltung der Tochterrichtlinie zum Grundwasserschutz ab und kann deshalb derzeit noch nicht beurteilt werden. Jedenfalls stellt die EG- Wasserrahmenrichtlinie für die Beurteilung des chemischen Zustandes eines Grundwasserkörpers maßgeblich auf die Schadstoffkonzentratio- nen im Grundwasser ab. Die Schadstoffbelastungen im Grundwasser las- sen sich aber nur durch Dekontaminationsmaßnahmen verringern, so dass auch unter EG-rechtlichen Gesichtspunkten angeraten ist, eine (vollständige) Dekontamination in die Prüfung einzubeziehen. a) Sanierungsziel Das Maximalziel einer Dekontamination wäre die Wiederherstellung des ursprünglichen Zustandes. Der Zustand des Grundwassers vor Schadenseintritt ist häufig nicht sicher zu ermitteln. Statt dessen könnte man auf die natürliche Beschaffenheit des Grundwassers im nicht geschädigten Umfeld abstellen. In vielen Fällen ist eine Scha- densbeseitigung in diesem umfassenden Sinne in überschaubaren Zeiträumen nicht möglich. Häufig können nur gefahrlose oder be- stimmte Nutzungen ermöglichende Zustände hergestellt werden, ferner kann ein Beitrag zur langfristigen Wiederherstellung natürli- cher Zustände durch die Unterstützung der Selbstheilungskräfte der Natur geleistet werden: Zum einen wird durch die Maßnahmen die Entfaltung der Selbstheilungskräfte überhaupt erst ermöglicht (Un- terschreitung von Schwellenwerten), zum anderen können die Zeit- räume für den Abbau von Schadstoffpotentialen verkürzt werden. In der Sanierungspraxis werden deshalb für die Schadensbeseiti- gung zumeist Sanierungszielwerte vorgegeben, die sich an allge- meinen Gewässergütekriterien, insbesondere an den so genannten „Geringfügigkeitsschwellen“75, orientieren. Werden die Geringfügig- keitsschwellen eingehalten, liegt in der Regel kein Grundwasser- schaden vor. Dies bedeutet im Umkehrschluss, dass ein Grundwas- serschaden – im Rechtssinne – „beseitigt“ ist, wenn die Geringfü- gigkeitsschwellen (wieder) eingehalten werden. Die Geringfügig- 75 Dazu siehe oben, C. II. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 51 – keitsschwellen (bzw. ihre Unterschreitung) sind deshalb grundsätz- lich sachgerechte Sanierungszielwerte für eine vollständige Dekon- tamination. Allerdings sind die Geringfügigkeitsschwellen der LAWA allgemeine Gütekriterien, die ggf. standortkonkret angepasst werden müssen. Oben wurde bereits darauf hingewiesen, dass die geogen bedingte Hintergrundsituation zu berücksichtigen ist und ggf. höhere Werte festzulegen sind.76 Häufig unterschreitet jedoch die Schadstoffbelas- tung des Grundwassers in seiner natürlichen Beschaffenheit die Ge- ringfügigkeitsschwellen. Erfolgt dann eine Sanierung mit dem Ziel der Einhaltung der Geringfügigkeitsschwellen, so weicht der erreich- te Zustand immer noch nachteilig von der natürlichen Beschaffen- heit ab. Je nach den Umständen des Einzelfalls ist deshalb zu prü- fen, ob Gründe vorliegen, möglicherweise strengere Sanierungs- zielwerte als die Geringfügigkeitsschwellen aufzustellen. Wenn das zu sanierende Grundwasser beispielsweise Oberflächengewässer in relevanter Menge speist, ist ggf. über entsprechende Grund- /Oberflächengewässerbilanzen und unter Berücksichtigung der Ge- wässergüte bzw. des Qualitätsziels für das betroffene Oberflächen- gewässer die Tolerierbarkeit der verbleibenden Belastung des Grundwassers zu bewerten. b) Eignung und Erforderlichkeit Es wird zunächst auf die Ausführungen oben, unter III. 1. und 2. ver- wiesen. Es ist zu ermitteln, ob überhaupt geeignete technische Verfahren zum Erreichen der Sanierungsziele bzw. -zielwerte einer vollständi- gen Dekontamination verfügbar sind. Bei altlastenbedingten Grund- wasserschäden wird die Effektivität von Maßnahmen zu ihrer De- kontamination häufig dadurch begrenzt, dass der Grundwasser- schaden noch im Einflussbereich einer schädlichen Bodenverände- rung oder Altlast steht, aus der Schadstoffe nachgeliefert werden. Die Eignung kann dann nur beurteilt werden, wenn zuvor geklärt ist, ob und welche Maßnahmen zur Sanierung der schädlichen Boden- 76 Siehe C. II. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 52 – veränderung ergriffen werden, die den Schadstofftransfer ins Grundwasser verringern oder unterbinden. Stehen mehrere, gleichermaßen geeignete Maßnahmen zur Verfü- gung, so ist diejenige Alternative auszuwählen, die mit den gerings- ten Belastungen verbunden ist („Erforderlichkeit“). Typische Belas- tungen, die mit Dekontaminationsverfahren verbunden sind, sind nachfolgend unter c) bb) aufgeführt. c) Angemessenheit Die Angemessenheitsprüfung (dazu allgemein siehe oben, III. 3.) der Maßnahme geht wie folgt vonstatten: aa) Ermittlung des Sanierungsnutzens einer vollständigen Dekon- tamination Der Sanierungsnutzen der Dekontamination weist zwei ver- schiedene Dimensionen auf: Zum einen führt die Dekontamination zur Wiederherstellung der Funktionen (ökologische Funktionen und Nutzungsfunktio- nen) der ehemals geschädigten Grundwasserressource. Fer- ner kann auch der Zustand des umgebenden Ökosystems – insbesondere des Grundwasserleiters/Boden – so verbessert werden, dass er sich seinem natürlichen Zustand weiter annä- hert. Insoweit dient die Dekontamination der Wiederherstellung von Schutzgutfunktionen. Zum anderen beseitigt die Dekontamination Risiken, die von dem belasteten Grundwasser für andere Schutzgüter (menschliche Gesundheit, Oberflächengewässer, angrenzen- des Grundwasser) hervorgerufen werden. Insoweit kommen einerseits Schutzgüter im Schadensbereich in Betracht, die beispielsweise durch Ausgasung oder im Fall einer Nutzung des geschädigten Grundwassers gefährdet sein können. An- dererseits sind Schutzgüter im Abstrom des Schadensberei- ches – insbesondere bislang nicht oder geringer belastete [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 53 – Grundwasserzonen – zu berücksichtigen. Insoweit dient die Dekontamination der Erhaltung der Integrität solcher Schutz- güter, die durch den Grundwasserschaden bislang nicht ge- schädigt, wohl aber gefährdet sind. Basierend auf dieser Unterscheidung sind die folgenden recht- lich erheblichen Belange bei der Bestimmung des Sanierungs- nutzens zu ermitteln und zu bewerten. Der mit der Dekontami- nation erzielbare Nutzen kann im Allgemeinen bezogen sein auf die ökologischen Funktionen des Grundwassers und auf menschliche Nutzungsinteressen.77 (1) Wiederherstellung und Erhaltung von ökologischen Funktionen des Grundwassers Der Sachverständigenrat für Umweltfragen hebt für den Bereich der Altlastensanierung insbesondere folgende Funktionen der Umweltmedien hervor: • Regelungsfunktion (Stabilisierungs-, Säuberungs- und Reinigungsfunktion) • Produktionsfunktion (Versorgung von Mensch und natürlicher Umwelt) • Lebensraumfunktion. Möglichst konkret bezogen auf das zu sanierende Grundwasservorkommen ist jeweils zu untersuchen und zu bewerten, inwieweit diese Funktionen vorhanden sind und durch die Maßnahme – gegebenenfalls teilweise – wieder hergestellt und erhalten werden können. (2) Wiederherstellung und Erhaltung von Nutzungsfunktio- nen Die Ermittlung des Sanierungsnutzens im Hinblick auf den Schutz menschlicher Nutzungsinteressen bezieht sich sowohl auf die bestehenden Nutzungen, als auch 77 Siehe oben, C.I. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 54 – auf die potenziellen Nutzungsmöglichkeiten, die über- haupt erst durch die Dekontamination eröffnet oder gesi- chert werden. Gewöhnlich werden konkrete und potenzielle Nutzungs- interessen unterschieden. In rechtlicher Hinsicht können verschiedene Formen der Verfestigung von Nutzungsin- teressen unterschieden werden: • festgesetzte oder im Entwurf geplante Wasser- schutzgebiete (§ 19 WHG); • festgesetzte oder im Entwurf geplante Trinkwasser- Vorranggebiete oder -Schongebiete sowie Bewirt- schaftungskonzepte für Brauchwassernutzungen, insbesondere in Raumordnungs-, Rahmen- und Bewirtschaftungsplänen oder entsprechenden Vor- planungen; • festgesetzte oder im Entwurf geplante Notwasser- versorgungs-Zonen nach dem Wassersicherstel- lungsgesetz; • Genehmigungen für Grundwasserbenutzungen (Trinkwasser oder Brauchwasser); • genehmigungsfreie (ggf. anzeigepflichtige) ausge- übte Nutzungen. Zu unterscheiden sind diese Nutzungen und Nutzungs- möglichkeiten im Schadensbereich (Wiederherstellungs- funktion) und die Nutzung angrenzender Grundwasser- vorkommen, deren Fortbestehen durch die Sanierung gesichert werden kann (Erhaltungsfunktion). (3) Schutz weiterer Rechtsgüter Schließlich können durch eine Dekontamination Risiken für weitere Schutzgüter im Schadensbereich oder im Abstrom beseitigt werden. Dies gilt für Risiken für die menschliche Gesundheit (z. B. durch Ausgasung) und für benachbarte oder im Abstrom gelegene Ökosysteme, [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 55 – Flora und Fauna sowie Schutzgebiete. In diesem Zu- sammenhang sind auch zu berücksichtigen die Anforde- rungen der WRRL an den Schutz von Landökosystemen, Schutzgebieten und Oberflächengewässern.78 Die Risi- ken für solche Schutzgüter fallen bei der Abwägung je- doch nur ins Gewicht, soweit sie nach den Umständen des Einzelfalls durch den Grundwasserschaden hervor- gerufen sind und durch die Dekontamination wieder be- seitigt werden können. bb) Ermittlung der mit der Sanierung verbundenen Belastungen, insbesondere des Sanierungsaufwandes Folgende Belastungen im Einzelfall können mit der Durchfüh- rung von Dekontaminationsmaßnahmen verbunden sein und sind deshalb – je nach den Umständen des Einzelfalls – für die Abwägung relevant und müssen ermittelt werden: • Nachhaltige Beeinflussung des Grundwasserhaushalts durch die großräumige Beeinflussung der Grundwasser- flurabstände • Verbrauch von Elektroenergie und Zuschlagstoffen zur langjährigen Grundwasserhebung und -reinigung • Mobilisierung von anderen kontaminierten Grundwasser- zonen • Beeinträchtigung der Natur durch die Errichtung von Brunnen, und Leitungen und andere Baumaßnahmen • Kosten der Durchführung der Dekontaminationsmaß- nahmen einschließlich Folgekosten • Sonstige Belastungen für Einzelne und Beeinträchtigun- gen ihrer Rechte (beispielsweise Eigentumsrecht des Zustandsstörers79) oder für die Allgemeinheit. 78 Siehe oben, D.III.2. Eine Schwierigkeit besteht darin, dass die Gewässergüteziele für Oberflächengewässer we- gen ihrer spezifischen Schutzrichtung teilweise deutlich strenger sind, als die Geringfügigkeitsschwellen für Grundwasser. Dies gilt beispielsweise für einige der vom Bund-Länder-Arbeitskreis Wasserqualitätsziele (BLAKQZ) für aquatische Lebensgemeinschaften angesetzten Werte sowie für die chemischen Parameter zur Einhaltung der Gewässergüteziele. Die unterschiedlichen Regelwerke sind bislang nicht miteinander in Einklang gebracht. 79 Zu den Grenzen der Inanspruchnahme des Zustandsstörers siehe oben, III.3. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 56 – Maßnahmen zur vollständigen Dekontamination müssen meist für einen langen Zeitraum angelegt werden und bringen häufig erst nach Jahren spürbare Entlastungseffekte. Je nach den Umständen des Einzelfalls ist deshalb zu prüfen, ob die De- kontaminationsmaßnahme von temporären Sicherungsmaß- nahmen (z. B. Abstromsicherung) oder Schutz- und Beschrän- kungsmaßnahmen (z. B. temporäre Nutzungsbeschränkung) zu flankieren ist. Die mit solchen flankierenden Maßnahmen verbundenen Belastungen sind dann gleichfalls in die Abwä- gung einzubeziehen. cc) Abwägung Schließlich sind der Sanierungsnutzen der vollständigen De- kontamination und die mit der Maßnahme verbundenen Belas- tungen entsprechend dem jeweiligen Gewicht der betroffenen Belange gegeneinander abzuwägen. Die Behörde verfügt nach der Rechtsprechung über einen beträchtlichen Abwä- gungsspielraum. Wichtig ist aber, dass alle betroffenen Belan- ge in die Abwägung einbezogen und angemessen berücksich- tigt werden.80 2. Teildekontamination Prämisse der Entscheidung für eine Teildekontamination ist, dass ein Restschaden hinnehmbar ist und die Maßnahme selbst verhältnismäßig ist. Der Restschaden ist insbesondere hinnehmbar, wenn er nicht mit ver- hältnismäßigen Mitteln zu beseitigen sind. a) Sanierungsziele Für die Teildekontamination sind Sanierungsziele aufzustellen. Ins- besondere ist zu beschreiben, welche ökologischen Funktionen und/oder Nutzungsfunktionen mit einer Teildekontamination wieder hergestellt werden und inwieweit Gefahren für weitere Rechtsgüter – ggf. in Verbindung mit Sicherungs-, Schutz- oder Beschrän- kungsmaßnahmen – beseitigt werden. 80 Siehe oben, III.3. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 57 – Die Sanierungsziele können ein sehr unterschiedliches Niveau ha- ben (z.B. das Unterschreiten des 10- oder des 100-fachen der Ge- ringfügigkeitsschwellen im Schadensherd oder der Fahne). Je nach Niveau der Sanierungsziele ergibt sich ein unterschiedlicher Sanie- rungsaufwand. Es empfiehlt sich, für die Verhältnismäßigkeitsprü- fung verschiedene Alternativen einer Teildekontamination mit unter- schiedlichen Dekontaminationsgraden zu untersuchen. b) Eignung und Erforderlichkeit Es wird zunächst auf die Ausführungen oben, III. 1. und 2., verwie- sen. Wie bei der vollständigen Dekontamination auch (siehe oben, 1. b), sind verschiedene Verfahren der Teildekontamination darauf- hin zu bewerten, ob sie zur Erreichung der Sanierungsziele geeignet sind. Sofern mehrere, gleichermaßen geeignete Verfahren zur Ver- fügung stehen, ist die Maßnahme auszuwählen, die mit der jeweils geringsten Belastung verbunden ist (Erforderlichkeit). Hierbei sind jeweils das unterschiedliche Sanierungsniveau bzw. die verschiede- nen Sanierungsziele, die mit einer Teildekontamination angestrebt werden können, zu berücksichtigen. c) Angemessenheit Die im Rahmen der Angemessenheitsprüfung zu ermittelnden, zu gewichtenden und abzuwägenden Gesichtspunkte entsprechen denjenigen der Angemessenheitsprüfung einer vollständigen De- kontamination (s. o., 1. c). Zu berücksichtigen ist allerdings, dass der Sanierungsnutzen einer Teildekontamination regelmäßig gerin- ger ist, als derjenige einer vollständigen Dekontamination. Daher ist in der Abwägung zur Durchführung einer Teildekontamination auch nur ein entsprechend geringerer Aufwand angemessen. 3. Sicherung Über eine Sicherung ist zu entscheiden, wenn eine vollständige oder teil- weise Dekontamination nicht durchgeführt werden soll, der Schaden also hinnehmbar oder Maßnahmen zur (Teil-)Dekontamination unverhältnis- mäßig sind. Gegebenenfalls kommt aber eine – möglicherweise nur vorü- [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 58 – bergehende – Sicherung auch neben einer Dekontamination in Betracht: Entweder, weil die Dekontamination erst mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung einen Entlastungseffekt hat, oder – bei einer Teildekontami- nation – dauerhaft Gefahren verbleiben, die durch eine Sicherung besei- tigt werden können. a) Sanierungsziele Auch für die Sicherung sind Sanierungsziele im Hinblick auf die Ver- hinderung der weiteren Schadensausbreitung und den Schutz ge- fährdeter Rechtsgüter zu formulieren. Wie bei der Teildekontamina- tion auch, empfiehlt es sich, Alternativen mit jeweils spezifischem Sicherungsniveau und spezifischen Belastungen auf ihre Verhält- nismäßigkeit zu prüfen. b) Eignung und Erforderlichkeit Es wird zunächst auf die Ausführungen oben, III. 1. und 2., verwie- sen. Die in Betracht kommenden Sicherungsverfahren sind darauf- hin zu bewerten, ob sie zur Erreichung des differenzierten Sanie- rungsniveaus bzw. der -ziele geeignet sind. Unter mehreren, glei- chermaßen effektiven Sicherungsverfahren ist die Maßnahme aus- zuwählen, die mit den geringsten Belastungen verbunden ist. c) Angemessenheit aa) Ermittlung des Sanierungsnutzens bei Sicherungsmaßnahmen • Erhaltung von ökologischen Funktionen des Grundwas- sers im Abstrom den Schadensbereich abhängig von der Bedeutung und dem Maß der Beeinträchtigung gefährde- ter Grundwasserressourcen. • Erhaltung von Nutzungsfunktionen des Grundwassers im Abstrom. • Schutz weiterer Rechtsgüter im Schadensbereich und im Abstrom (Beseitigung von Risiken für die menschliche Gesundheit und für benachbarte oder im Abstrom gele- gene Ökosysteme, Flora und Fauna sowie Schutzgebie- te.) [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 59 – Zu ermitteln ist die Bedeutung und das Maß der Betroffenheit der von einem Schadstoffaustrag aus dem Grundwasserscha- densbereich betroffenen Schutzgüter. Die Bedeutung und Be- troffenheit der verschiedenen Schutzgüter muss im Einzelfall unter Berücksichtigung der jeweils einschlägigen Rechtsvor- schriften analysiert werden. bb) Ermittlung der mit der Sicherung verbundenen Belastungen, insbesondere des Sanierungsaufwandes Diese Prüfung erfolgt nach den gleichen Gesichtspunkten wie bei der Dekontamination [s. o., 1. c) bb)]. cc) Abwägung Im Rahmen der Abwägung ist der spezifische Nutzen der Si- cherungsmaßnahmen ihren spezifischen Belastungen gegen- überzustellen [siehe oben, 1. c) cc)]. Eine Sicherungsmaß- nahme schafft – sofern sie nicht (wie etwa bei hydraulischen Maßnahmen) – einen Reinigungseffekt hat, keine Reduktion des Grundwasserschadens. Der Sanierungsnutzen einer Si- cherung ist insofern regelmäßig geringer als derjenige einer Dekontamination. Die Sicherung kann aber hinsichtlich der Gefahrenabwehr effektiver als eine Dekontamination sein, da sie schneller greift. Insofern kann der Sanierungsnutzen einer Sicherung in Bezug auf die Abwehr von Risiken für Schutzgü- ter im Schadensbereich oder in seinem Abstrom größer sein als bei einer Dekontamination. F. Entscheidung über Anpassung oder Abbruch laufender Maßnahmen I. Anlässe für eine Anpassung oder den Abbruch von Maßnahmen Im Rahmen der Sanierung kann sich durch eine Kontrolle der Maßnahmenef- fektivität bzw. aufgrund des Grundwassermonitorings herausstellen, dass die getroffene Sanierungsmaßnahme entweder [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 60 – • (voraussichtlich) das angestrebte Sanierungsziel nicht bzw. nicht im an- gestrebten Sanierungszeitraum erreichen (kann) oder • (voraussichtlich) das Sanierungsziel vor Ablauf des angestrebten Sanie- rungszeitraums erreicht. In den (praktisch relevanten) Fällen, dass das angestrebte Sanierungsziel nicht bzw. nicht im festgelegten Sanierungszeitraum erreicht werden kann, ist zu- nächst die Ursache hierfür zu ermitteln. Gründe hierfür können sein, dass • das angestrebte Sanierungsziel überhaupt nicht erreicht werden kann o- der • nicht mit den mit den getroffenen Maßnahmen erreicht werden kann oder • mit den getroffenen Maßnahmen nicht im vorgesehenen Zeitraum erreicht werden kann. II. Rechtliche Maßstäbe/Voraussetzungen Stellt sich heraus, dass das Sanierungsziel mit der angelaufenen Maßnahme nicht entsprechend der ursprünglichen Prognose erreicht werden kann, so drängt sich eine Überprüfung der ursprünglichen Entscheidung und ggf. die Anpassung oder der Abbruch der laufenden Sanierungsmaßnahme auf. Dies ergibt sich nicht zuletzt aus dem allgemeinen Gebot der Zweck- und Rechtmä- ßigkeit des Verwaltungshandelns. Aufgrund der Kostenintensität von Sanie- rungsmaßnahmen folgt dies bei der Verwendung öffentlicher Mittel im Übrigen aus dem haushaltsrechtlichen Grundsatz der Wirtschaftlichkeit und Sparsam- keit. Wie die Entscheidung über die Sanierung auch, steht die Entscheidung über die Anpassung oder den Abbruch von Maßnahmen im Ermessen der zuständi- gen Behörde. Es handelt sich der Sache nach um eine erneute Betätigung des Entschließungs- und Auswahlermessens (s. o., D. und E.). Es geht sowohl um die Frage, „ob“ die Sanierung fortgeführt oder abgebrochen wird und ggf. dar- um, „wie“ die Maßnahmen modifiziert werden. Diese Entscheidung muss sich mangels Konkretisierung durch Gesetz oder Verwaltungsvorschriften wiederum maßgeblich am Grundsatz der Verhältnismäßigkeit orientieren. [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 61 – 1. Überprüfung der ursprünglichen Sanierungsentscheidung Allgemein ist eine Überprüfung der Sanierungsentscheidung angezeigt, wenn sich die Entscheidungsgrundlagen geändert haben, insbesondere wenn neue Erkenntnisse gewonnen worden sind, die Zweifel begründen, ob eine unveränderte Fortsetzung der Maßnahme noch sachgerecht ist. Die Behörde prüft dann, ob die ursprüngliche Entscheidung angesichts der geänderten Entscheidungsgrundlagen im Ergebnis noch richtig ist oder nicht. Gelangt die Behörde im Rahmen der Überprüfung ihrer ursprünglichen Entscheidung zu der Auffassung, dass wesentliche Prämissen der Ent- scheidung aufgrund neuer Entwicklungen oder neuer Erkenntnisse nicht mehr erfüllt sind, so übt sie ihr Ermessen erneut aus. Sie wird also ent- scheiden, ob die einmal getroffene Entscheidung trotz der geänderten Sach- oder Erkenntnislage aufrechterhalten werden soll. In diesem Rah- men bewertet die Behörde, ob die ursprüngliche Sanierungsentscheidung auch für den verbleibenden Zeitraum noch verhältnismäßig, d. h. geeig- net, erforderlich und angemessen ist. Hat sich beispielsweise herausge- stellt, dass die eingeleitete Dekontaminationsmaßnahme in der verblei- benden Restlaufzeit keine Schadstoffentfrachtung mehr bringt, fehlt es an der Eignung der Maßnahme. Hat sich herausgestellt, dass die Schadstof- fentfrachtung in der verbleibenden Restlaufzeit wesentlich geringer als ursprünglich angenommen ist, wirkt sich dies negativ auf die Angemes- senheit der Maßnahme aus. Die Behörde überprüft also ihre ursprüngli- che Entscheidung für den verbleibenden Zeitraum der „Restlaufzeit“ nach denselben Kriterien wie die ursprüngliche Sanierungsentscheidung (s. o., C. – E.). Allerdings fällt insbesondere bei der Angemessenheitsprüfung ein wichtiger Unterschied ins Gewicht: Anders als bei der ursprünglichen Sanierungsentscheidung sind nur der noch während der Restlaufzeit er- zielbare Sanierungsnutzen und die entsprechenden Belastungen einzu- beziehen. 2. Änderung der ursprünglichen Sanierungsentscheidung Wie die Behörde ggf. die ursprüngliche Sanierungsentscheidung modifi- ziert oder ob sie die Sanierungsmaßnahme ganz abbricht, steht wiederum in ihrem Ermessen, für dessen Ausübung wiederum Kriterien gelten, wie [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 62 – für die ursprüngliche Sanierungsentscheidung (s. o., C. – E.). Bricht die Behörde beispielsweise die Sanierungsmaßnahmen trotz bestehender Restbelastungen ab, so übt sie in der Sache ihr Entschließungsermessen (s. o., D.) dahin aus, dass sie eine Sanierung – des Restschadens – un- terlässt. Selbstverständlich ist die Behörde nicht bei jeder geringfügigen Änderung der Entscheidungsgrundlagen gezwungen, die ursprünglich getroffene Entscheidung zu ändern. Vielmehr kann sie in den Grenzen ihres Ermes- sens die ursprüngliche Entscheidung auch dann aufrecht erhalten, wenn sich nachträglich herausstellt, dass die Maßnahme beispielsweise nicht ganz die prognostizierte Wirkung erreicht oder mit Belastungen verbun- den ist, mit denen ursprünglich nicht gerechnet worden ist. Die verfahrensrechtliche Umsetzung einer Änderung der ursprünglichen Sanierungsentscheidung hängt insbesondere von deren rechtsförmlicher Ausgestaltung ab. Sofern eine Sanierungsanordnung getroffen wurde, die bestandskräftig geworden ist, richten sich Aufhebung und Widerruf nach den §§ 48 ff. der Verwaltungsverfahrensgesetze der Länder. Sofern zur Durchführung der Maßnahme ein Sanierungsvertrag geschlossen wurde, muss dieser Vertrag angepasst oder geändert werden. Je nach Ausges- taltung können sich aus solchen Verwaltungsakten und -verträgen Bin- dungen ergeben, die die Flexibilität der Behörde einschränken. Grund- sätzlich aber ist die Flexibilität groß, wenn Sanierungsmaßnahmen vorzei- tig abgebrochen oder die Anforderungen abgesenkt werden. Dann ist es regelmäßig ohne weiteres möglich, durch (teilweise) Aufhebung der Sa- nierungsanordnungen oder durch den Verzicht auf die vertraglich verein- barte Sanierungspflicht den Weg zur vorzeitigen Beendigung der Maß- nahmen zu ebnen. Größere Schwierigkeiten entstehen aber, wenn Sanie- rungsmaßnahmen in ihrer Ausgestaltung lediglich angepasst oder gar verschärft werden müssen. Dann muss die Bestandskraft von Sanie- rungsanordnungen bzw. die Rechtsbindung von Sanierungsverträgen ü- berwunden werden. FKZ 200 23 249 Kriterien zur länderübergreifenden Behandlung von Grundwasserverunreinigungen Anhang 4 Eingabemaske des Bilanzmodells Eingabemaske und Ergebnisdarstellung Bilanzmodell "HYDROSAN" Bilanzmodell für Sanierungsverläufe hydraulischer Sanierungen bei LHKW-Schäden (Eintragsbereich) Fläche 1000 m² gesamt 10000 m³ Mächtigkeit 10 m Boden 6500 m³ Porosität 35.00% Grundwasser 3500 m³ Nutzporenraum 20.00% im Nutzporenraum 2000 m³ Haftwasserraum 15.00% im Haftwasserraum 1500 m³ kf-Wert 5.0E-04 m/s Durchströmung 13.7 m³/d 150 mm/a 0.41 m³/d mittleres Gefälle 1 m/1000m Austauschrate Ruhe 0.007 AR/d Boden, ges. Zone 500 mg/kg TS GW, mittl. Konz. 10.00 mg/l Transfer HW-NP 100 Transfer B - GW 5 Eintrag max. 0.013 kg/d im Boden 8000.0 kg im Nutzporenraum 20.0 kg im Haftwasserraum 15.0 kg im GW gesamt 35.0 kg Zustrom aus Anstrom Zustrommenge 73 m³/d Zustrom aus Abstrom (abströmend: "-") 46 m³/d Sickerwasserkonz. 0.5 mg/l Pot. über Siwa 0.000 kg/d Anstromkonz. 0 mg/l Pot. aus Anstr. 0.000 kg/d Pot. im Abstrom 0.0 kg hydr. Wirkungsfl. 1000 m² Anfangskonz. 0.000 mg/l 5 m³/h 120 m³/d 0.060 AR/d Startkonzentration 10.00 mg/l Tag nach Maßnahmebeginn 365d 730d 2000d Konzentration im GW [µg/l] 2626 1896 1634 kumulierter Austrag [kg] 29 40 53 gef. Wassermenge [m³] 43,800 120,000 240,000 1 GW-Förderung mittlere GWN Faktor für Messfehler (Lösungsgleichgewicht HW/NP wird nicht erreicht) Maßnahme Volumen Potenzial Kontamination im Anstrom Kontamination im Abstrom ruhendes Grundwasser GW-Neubildung Kontamination Grundwasserkörper Zustrom aus Neubildung Vergleich in-Situ - Austragskonzentration 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 0 500 1000 1500 2000 2500 Tage nach Maßnahmebeginn S um m e LH K W [µ g/ l] 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 in-Situ-Konzentration Austragskonzentration Verhältnis iSK-AK GICON GmbH 2003 FKZ 200 23 249 Kriterien zur länderübergreifenden Behandlung von Grundwasserverunreinigungen Anhang 5 Darstellungen zu den geologischen Normalprofilen der Fälle in GWKON Übersicht Normalprofile der in GWKON enthaltenen Schadensfälle (Durchlässigkeiten in m/s) m unter GOK GICON GmbH 2003 Übersicht Normalprofile Schadensfälle in GWKON - ausgewertete LHKW-Sanierungsfälle (Durchlässigkeiten in m/s) m unter GOK GICON GmbH 2003 FKZ 200 23 249 Kriterien zur länderübergreifenden Behandlung von Grundwasserverunreinigungen Anhang 6 Typkurven ausgewählter Schadensfälle FKZ 200 23 249 Kriterien zur länderübergreifenden Behandlung von Grundwasserverunreinigungen Anhang 7 Handbuch des Programms „GWKON 1.4“
FKZ 200 23 249 - 1 - Datenbanksystem Grundwasserkontaminationen GWKON 1.4 Benutzerhandbuch
FKZ 200 23 249 - 2 - Inhalt Inhalt .................................................................................................... 2 Einführung........................................................................................... 4 Installation ........................................................................................................ 4 Programminhalt ................................................................................................ 5 Datenspeicherung ............................................................................................ 5 Programmsteuerung......................................................................................... 6 Druckfunktionen.............................................................................................. 10 Einzelberichte .................................................................................... 10 Gesamtbericht ................................................................................... 13 Drucken von Auswertungsgrafiken.................................................... 14 Auswertungstool ............................................................................................. 15 Darstellungsarten .............................................................................. 15 Benutzerdefinitionsdialog .................................................................. 17 Export Dialog ..................................................................................... 20 Zoomen ............................................................................................. 21 Schadensfälle anlegen, exportieren, importieren und löschen .... 23 Anlage eines neuen Schadensfalles .............................................................. 23 Export eines Schadensfalles .......................................................................... 24 Löschen eines Schadensfalles....................................................................... 25 Import von Schadensfällen............................................................................. 25 Allgemeine Hinweise zur Bearbeitung der Sachkategorien .......... 29 Abkürzungen .................................................................................................. 29 Bearbeitungsablauf......................................................................................... 29 Auswahltabellen ............................................................................................. 30 Datensatzauswahl .......................................................................................... 30 Beschreibung Dateninhalte.............................................................. 32 Allgemeine Angaben ...................................................................................... 32 Eckdaten............................................................................................ 32 Quellenlage ....................................................................................... 33 Maßnahmen: Allgemeine Angaben................................................... 33 Maßnahmen GW: Kostenträger ........................................................ 33 Allgemeine Standortdaten .............................................................................. 33 Schadensort ...................................................................................... 34 Randbedingungen ............................................................................. 34 Eigentümer ........................................................................................ 34 Flächennutzung................................................................................. 35 Wasserwirtschaftliche Nutzung ......................................................... 35
FKZ 200 23 249 - 3 - Geologie / Hydrogeologie............................................................................... 35 Allgemeine Angaben ......................................................................... 35 Geologisches Regelprofil .................................................................. 36 Grundwasserleiter ............................................................................. 36 Allgemeiner GW-Chemismus ......................................................................... 37 Allgemeiner Grundwasser-Chemismus............................................. 37 Schadensbild .................................................................................................. 37 Allgemeine Hinweise ......................................................................... 37 Reihenfolge der Eingabe................................................................... 38 Kartierungsgrenze ............................................................................. 38 Boden ................................................................................................ 38 Bodenluft ........................................................................................... 39 Grundwasser ..................................................................................... 39 Schutzgutsituation .......................................................................................... 40 relevante Transferpfade .................................................................... 40 Frachtbetrachtung ............................................................................. 40 Schutzgutsituation ............................................................................. 40 Sanierungsziele .............................................................................................. 40 Maßnahmen Boden/Bodenluft........................................................................ 41 Sanierungsverfahren ......................................................................... 41 Sicherungsverfahren ......................................................................... 42 Sanierungserfolg ............................................................................... 42 Entnommene Schadstoffmenge [BL] ................................................ 42 Massen & Abfallbilanz [B].................................................................. 42 Entnommene / restliche Schadstoffmenge [B] .................................. 42 Massnahmen Grundwasser ........................................................................... 43 Angewandte Verfahren...................................................................... 43 Entnahme .......................................................................................... 44 Reinigung (on-site) ............................................................................ 44 Reinigung (in-Situ)............................................................................. 45 Sanierungserfolg ............................................................................... 45 Monitoring.......................................................................................... 46 Überwachung (analytisch)................................................................. 46 Überwachung (technisch).................................................................. 46 Grundwasserverbringung .................................................................. 47 Abfallanfall ......................................................................................... 47 Konzentrationsverläufe................................................................................... 47 Auswertungen ................................................................................... 48 Allgemeine Bemerkungen zu den Auswertungsfunktionen............................ 48 Fehlerprotokoll................................................................................... 48 Auswertungsroutinen......................................................................... 49 Auswertung Einzelfälle ................................................................................... 49 Kennwerte ......................................................................................... 49 Konzentrationsverläufe...................................................................... 51 Entnommene Schadstoffmenge ........................................................ 52 GW-Chemismus ................................................................................ 53 Gesamtaustrag.................................................................................. 54 Vergleich verfügbares Gesamtpotential / entnommenes Gesamtpotential ................................................................................ 54 Auswertung Datenbank .................................................................................. 55 ...nach 1. Leitschadstoff .................................................................... 56 ...nach Sanierungsverfahren ............................................................. 56 ...nach Sanierungsdauer ................................................................... 57
FKZ 200 23 249 - 4 - Einführung Installation Das Setup - Programm • legt ein Verzeichnis c:\programme\gicon\gwkon an und kopiert alle erforderlichen Programmdateien in dieses Verzeichnis • legt einen Eintrag GWKON in der Registry an • legt eine ODBC-Datenquelle an • legt das Icon zum Programmstart an ODBC-Einstellungen zum Zugriff auf die Datenbank (diese Einstellungen werden durch das Setupprogramm automatisch vorgenommen):
FKZ 200 23 249 - 5 - Programminhalt GWKON ist ein Datenbanksystem zur Erfassung von Grundwasserkontaminationen im Dreiphasensystem Boden-Wasser- Luft. Es können Grundwasserkontaminationen mit den schadensfallspezifischen Randbedingungen in ihrer zeitlichen und räumlichen Entwicklung differenziert erfasst werden. Dies geht bis zur Aufnahme der Schutzgutsituation und der für den Schadstofftransport relevanten Transferpfade. Im Falle von beabsichtigten, laufenden oder abgeschlossenen Sanierungsmaßnahmen sind sowohl technische, chemische, wirtschaftliche und rechtliche Aspekte der Maßnahmendurchführung, der Überwachung und der Nachsorge auswertungsgerecht zu dokumentieren. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Grundwasser, jedoch werden die Wechselwirkungen zu den Medien Boden und Bodenluft erfasst und berücksichtigt. Die Entwicklung der Schadstoffkonzentrationen wird vor dem Kontext verschiedener Maßnahmen mit unterschiedlichen Betriebsprogrammen einer DV-gestützten Bewertung zugänglich, deren Ergebnis die Entwicklung bundeseinheitlicher Kriterien für die Behandlung von Grundwassersanierungen sein soll. Dementsprechend bildet ein zwischen den Bundesländern, dem Umweltbundesamt und dem Forschungsnehmer abgestimmtes Rechercheraster die Grundlage des Datenbanksystems. Datenspeicherung GWKON speichert die erfaßten Daten in der Datei gwkon.mdb im Format Microsoft Access 97. Die Datei enthält ausschließlich die Tabellen für die Auswahllisten sowie die eingegebenen Schadensfälle. Eingabeformulare, Abfragen etc. wurden nicht mit MS Access erstellt und sind dementsprechend in anderen GWKON- Dateien abgelegt. Für den Import bzw. Export (jeweils für alle Daten eines Schadensfalles) verfügt GWKON über entsprechende Programmfunktionen.
FKZ 200 23 249 - 6 - Programmsteuerung Die Steuerung der Eingaben erfolgt über eine Windows-Explorer ähnliche Baumstruktur, wobei die erste Ebene das zuständige Bundesland, die zweite Ebene die Schadensfälle und die dritte Ebene die Sachkategorien des jeweils ausgewählten Schadensfalles enthält. Die Sachkategorien sind durch eine Grafik jeweils mit einem Bearbeitungsstand gekennzeichnet. Die Änderung des Bearbeitungsstandes erfolgt über einen Klick mit der rechten Mousetaste auf den Ordner der Sachkategorie und die Auswahl eines der Menuepunkte "unbearbeitet / in Arbeit / erledigt". Abhängig von der aktuell ausgewählten Hierarchiestufe (1 - 3) in der Explorerstruktur stehen unterschiedliche Funktionen zur Verfügung, die über die Schaltflächen unter dem Strukturbaum aktiviert werden können: Die Schaltflächen sind wie folgt belegt: 1 2 3 4 1 (Bundesland) neuen Schadensfall anlegen - - Schadensfall importieren
FKZ 200 23 249 - 7 - 2 (Schadensfall) - Schadensfall löschen Schadensfall exportieren - 3 Sachkategorie - - - - Die Eingabeobjekte sind ihrer Funktion sowie ihrer Änderbarkeit nach farblich gekennzeichnet. Funktion Gestaltung Solleingabefelder weißer Hintergrund Auswahllisten hellgelber Hintergrund (mit Pfeil auf der rechten Seite) optionale Angaben grüner Hintergrund Kontrollkästchen (Checkboxen), der Schaltung das Ein-/Ausblenden von Eingabefeldern bewirkt rot umrandet deaktivierte Eingabefelder grauer Hintergrund Das Anlegen neuer bzw. das Löschen vorhandener Datensätze erfolgt über die Buttons unterhalb der GWKON - Menueleiste. Diese Buttons stehen nur zur Verfügung, wenn für den ausgewählten Eingabebereich (gelb hinterlegt mit schwarzem Rahmen) Datensätze angelegt werden dürfen. Beispiel 1: Nach Klick auf die Liste der Betriebsprogramme (grau hinterlegt) kann kein neuer Datensatz angelegt werden, da diese hier nur als Auswahlliste bereitgestellt wird. Beispiel 2: Nach Klick auf den Eingabebereich für Überwachungszeiträume (die Kennzeichnung bedeutet, das
FKZ 200 23 249 - 8 - Einträge in diese Tabelle (Eingabebereich 2) jeweils einem Betriebsprogramm im Eingabebereich zugeordnet werden) Die Eingabebereiche und sind gesprerrt, weil zunächst ein gültiger Überwachungszeitraum eingegeben werden muß. Zur Freischaltung dieser gesperrten Bereiche ist nach Eingabe des letzten Wertes im übergeordneten Bereich auf ein beliebiges anderes Eingabefeld des gleichen oder eines anderen freigeschalteten Bereiches zu klicken. Tabellenhandhabung Teilweise erfolgt die Eingabe in Tabellen, die wegen ihrer Breite nicht vollständig angezeigt werden können. In diesem Fall wird automatisch ein horizontaler Schieberegler für den zugehörigen Eingabebereich angezeigt (s.u., Eingabebereich ) Zur Unterstützung der Eingabe kann dieser Schieberegler außerdem noch unterteilt werden (s.u., Eingabebereich ). Die Trennstelle befindet sich im Normalfall ganz links und kann mit der Maus „angefaßt“ und verschoben werden.
FKZ 200 23 249 - 9 - Unabhängig davon vergrößern sich die Eingabebereich proportional zur Bildschirmgröße, d.h. bei größerer Bildschirmauflösung steht Ihnen automatisch mehr Platz für die Anzeige der Eingabemasken zur Verfügung. Die Schaltfläche blendet die Strukturansicht sowie das Teilfenster mit Basisinformationen zum Antrag aus bzw. ein, sodass bei Bedarf die Eingabefläche weiter vergrößert werden kann. Automatisches Speichern GWKON ist standardmäßig auf automatisches speichern bei Änderung von Daten, Eingaben o.ä. eingestellt. Dies kann jederzeit unter Extras | Symbolleistenanpassung geändert werden.
FKZ 200 23 249 - 10 - Bei einer Deaktivierung der Automatisch-speichern-Funktion wird nach jeder Änderung, Eingabe usw. ein Dialog eingeblendet, ob gespeichert werden soll oder nicht. Druckfunktionen In GWKON sind verschiedene Möglichkeiten für den Ausdruck von Berichten, Auswertungskurven und Tabelleninhalten integriert. Im einzelnen sind dies • Einzelberichte • Gesamtbericht • Auswertungsgrafiken Die Voreinstellung welchen Drucker Sie in GWKON benutzen, können Sie im Menü Datei | Druckereinstellungen festlegen. Einzelberichte In den Sachkategorien genügt ein Klick auf den Druck-Button in der Menüleiste um einen einzelnen Bericht der jeweiligen Kategorie zu drucken.
FKZ 200 23 249 - 11 - Es wird ein Auswahlfenster geöffnet, in dem Sie den gewünschten Bericht auswählen können. Mit Klick auf „OK“ wird ein Vorschau-Fenster geöffnet.
FKZ 200 23 249 - 12 - Über die Button und können Sie die Darstellungsgröße der Vorschau verändern oder Lineale einblenden um den Druckrand des Berichtes einzustellen. Zur Veränderung des Druckrandes (blauer Rahmen) ziehen Sie die Tabulatoren (rot gekennzeichnet), ähnlich wie in Microsoft Word, an die gewünschte Stelle.
FKZ 200 23 249 - 13 - Durch „Klick“ auf den Drucken-Button wird der Druckvorgang gestartet. Gesamtbericht Für den Ausdruck aller Berichte oder einiger einzelnen Berichte befindet sich unter dem Menü Extras | Drucken ein eigenes Druckfenster, welches der Dateneingabe ähnelt. Über die Baumansicht wählen Sie den Fall und die einzelnen Berichte, welche Sie drucken möchten. Bei Selektion eines Falles wird unterhalb der Baumansicht das Drucksymbol (rot gekennzeichnet) freigeschaltet. Bei Klick auf diesen Button werden alle Berichte für diesen Fall auf einmal ausgedruckt. Bei der Wahl eines einzelnen Berichtes, wird im rechten Vorschaufenster eine Voransicht des Berichtes angezeigt.
FKZ 200 23 249 - 14 - Über die Zoomleiste unterhalb der Baumansicht kann die Voransicht stufenlos vergrößert oder verkleinert werden. Mit Klick auf den Drucken-Button in der oberen Menüleiste wird der Druck des Berichtes ausgeführt. Auch hier können Sie sich mit Hilfe des Lineal-Buttons den Druckbereich des Berichtes einstellen. Drucken von Auswertungsgrafiken Um einen Ausdruck der Grafiken in den Auswertungen zu erhalten, klicken Sie bitte mit der rechten Mousetaste in die Grafik und wählen Sie in dem erscheinenden PopUp-Menü den Punkt Export Dialog.
FKZ 200 23 249 - 15 - Wählen Sie „Drucken“ als Exportziel und bestätigen Sie dies durch einen Klick auf den Button „Drucke“ im Exportdialog. Im nächsten Schritt wählen Sie den Drucker und die Druckart (Farbdruck oder S/W-Druck) aus. Klicken Sie den Button „Exportieren“ an und der Druckvorgang wird ausgeführt. Auswertungstool Zur Visualisierung und Auswertung der in GWKON eingegebenen Daten wird in den Auswertungsfunktionen eine grafische Darstellung verwendet. Durch einen rechten Mouseklick in das Diagramm erscheint das Popup-Menü, welches weitere Funtkionen des Auswertungstools zur Verfügung stellt. Darstellungsarten Mit den folgenden Punkten können Sie die Darstellung des Diagrammes verändern. Beachten Sie bitte, das diese Einstellungen nur für die momentane Auswertung gelten und nicht gespeichert
FKZ 200 23 249 - 16 - werden. D.h. die Darstellung ist beim nächsten Aufruf wieder in der Grundeinstellung. Folgende Möglichkeiten stehen zur Verfügung: • Ansicht Stil Einstellung von farbiger oder einfarbiger Darstellung und Auswahlmöglichkeit zwischen verschiedenen Standarddarstellungen. Dunkle Einfügung (Standard) Mittlerer Schatten • Randart Einstellung des Randes um das Koordinatensystemes, in dem das Diagramm dargestellt wird. • Schriftgöße Größe der Schrift, welche für die Achsenbezeichnungen, Überschrift und Legende benutzt wird. • Zeigen Sie Legende Auswahl ob die Legende, welche die Farben den einzelnen Kurven zuordnet, angezeigt werden soll oder nicht. • Numerische Genauigkeit Festlegung mit welcher numerischen Genaugigkeit (keine bis 3 Nachkommastellen) die Datenpunkte angezeigt werden. • Darstellung Methode Darstellungsart des Graphen / Diagramms (Linie,Punkte, Balken...) Linie (Standard) Punkte • Gitterlinien Darstellungsmethode für die Gitterlinien des Diagrammes.
FKZ 200 23 249 - 17 - • Datenbeschriftung einbeziehen Anzeige der jeweiligen Werte an den einzelnen Datenpunkten. ohne Datenbeschriftung (Standard) mit Datenbeschriftung • Markiere Datenpunkte Datenpunkte des Graphen werden hervorgehoben. In der Standardeinstellung ist diese Funktion eingeschaltet. • Vollbild Vergrößert die Grafik auf volle Bildschirmgröße. Wird durch die Taste „ESC“ oder Mouseklick auf den oberen Fensterrand rückgängig gemacht. Benutzerdefinitionsdialog Über den Benutzerdefinitions Dialog können weitere Einstellungen und Veränderungen an der Darstellung des Diagrammes vorgenommen werden. Die Einstellungsmöglichkeiten sind auf verschiedene „Reiter“ verteilt. Alle Einstellungen können Sie mit Klick auf den „Übernehmen“-Button sofort auf dem weiterhin im Hintergrund sichtbaren Diagramm sichtbar machen. Durch Klick auf „OK“ werden die Einstellungen übernommen und der Dialog geschlossen. • Allgemein Einstellmöglichkeiten für die Ansicht, Nachkommastellen, Farben, Schriftgröße, Gitterlinien und die Überschriften.
FKZ 200 23 249 - 18 - • Zeichenstil Darstellungsänderung der Kurven im Diagramm. • Stifte In diesem Reiter kann die Anzahl der angezeigten Kurven eingestellt werden. Dazu wählt man die gewünschte Kurve im linken Auswahlfeld (Stifte im Graph) aus. Steht der Schieberegler „Rollende Stifte“ auf 0, wird nur die gewählte Kurve angezeigt. Bei einer Veränderung dieser Anzahl wird die gewählte Kurve und die der eingestellten Anzahl entsprechenden Kurven, von oben ausgehend, angezeigt. • Achse
FKZ 200 23 249 - 19 - Einstellung der Achsenbereiche. Es kann der angezeigte Bereich eingestellt werden und z.B. zwischen linearer und logarithmischer Darstellung der Kurven gewechselt werden. lineare y-Achse (Standard) logarithmische y-Achse • Schrift Schriftart und -stil für die einzelnen Bezeichnungsgruppen können eingestellt werden. • Farben
FKZ 200 23 249 - 20 - Einstellung der Farben für das Koordinatensystem. • Stil Einstellung der Farben, Linienart und Punktdarstellung für die einzelnen Kurven. Export Dialog In den Export Dialog gelangt man über Rechtsklick und Auswahl Export Dialog oder aus dem Benutzerdefinitions-Dialog durch klick auf den „Exportiere“-Button.
FKZ 200 23 249 - 21 - Sie können zwischen 5 verschiedenen Exportformaten wählen: • MetaFile (*.wmf) • BMP (*.bmp) • JPG (*.jpg) • PNG (*.png) • Text / Nur Daten (*.txt / *.dat) Der Export kann in die Zwischenablage, in eine Datei oder zum Drucker (nur MetaFile – siehe Drucken von Auswertungsgrafiken) durchgeführt werden. Den Text / Nur Daten – Export benutzen Sie z.B. um die Datenpunkte in MS Excel wieder zu importieren und zu verwenden. Hierbei können Sie noch festlegen, welche Daten Sie exportieren möchten, wie diese gespeichert werden sollen (Liste oder Tabelle; Trennzeichen usw.) und ihre Genauigkeit festlegen. Zoomen In den Diagrammen gibt es die Möglichkeit die Darstellung z.B. bei Datum/Zeitangaben bis auf die Sekunde genau zu vergrößern ( = zoomen). Dazu klicken Sie mit der linken Mousetaste in das Diagramm und ziehen bei weiterhin gedrückter Mousetaste einen Rahmen um den Bereich, den Sie vergrößern möchten.
FKZ 200 23 249 - 22 - Bei diesem Vorgang wird der Mousezeiger zum Vergrößerungsglas. Lassen Sie die Mousetaste los und der markierte Bereich wird gezoomt. Die Achseneinteilungen werden automatisch angepasst und Sie können mit den Scrollbalken, an der rechten und unteren Seite, durch das Diagramm scrollen. Um den Zoom rückgängig zu machen klicken Sie mit der rechten Mousetaste in das Diagramm und wählen Sie den Menüpunkt „ Zurück Zoomen“ aus.
FKZ 200 23 249 - 23 - Schadensfälle anlegen, exportieren, importieren und löschen Anlage eines neuen Schadensfalles • Auswahl des Bundeslands im Verzeichnisbaum (auf dieser Basis werden automatisch die nächste freie, maximal 5-stellige Schadensfallnummer sowie die für das ausgewählte Bundesland zulässigen Änderungsgrenzen ermittelt. Jedem Bundesland stehen dabei max. 1000 Schadensfallnummern zur Verfügung; Bsp. UBA: Eintragungen unter den Schadensfallnummern 0 - 999) • anklicken • Schadensfallbezeichnung / Identnummer o.ä. (max.100 Zeichen) eingeben • 1. Leitschadstoff und aktuelle Bearbeitungsphase auswählen • Die vom System vorgeschlagene Nummer kann im Bereich der dem Bundesland zugeordneten Indices manuell eingegeben werden (wenn z.B.mehrere Bearbeiter bestimmte Nummern-Kontingente zugeteilt bekamen). Nach Änderung ist diese neue Nummer durch Betätigung der Schaltfläche [Schadensnummer ändern] zu bestätigen. • Nach Anlegen des Schadensfalles kann mit einem Doppelklick auf die Fall-Nr. im Verzeichnisbaum dort eine beliebige Kurzbezeichnung eingegeben werden.
FKZ 200 23 249 - 24 - Export eines Schadensfalles • Auswahl des Bundeslands • Auswahl des Falles • Export-Button klicken • Verzeichnisauswahl im Auswahlfenster (Standard: c:\programme\gicon\gwkon\transfer) • Export auslösen oder Abbruch Der Schadensfall wird als komprimierte .gwk-Datei im ausgewählten Ordner abgelegt. Zum schnellen Versand der Schadensfalldaten wurde eine E-Mail Versand-Option in GWKON integriert. Nach erfolgreichem Export werden die erforderlichen Eingabefelder und der Button zum Start des Versandes freigeschaltet. Die Betreffzeile lautet GWKON - Schadensfall [00000] (Nummer in Klammern ist die Schadensfallnummer), die Schadensfalldatei wird als E- Mail – Attachment beigefügt.
FKZ 200 23 249 - 25 - Löschen eines Schadensfalles • Auswahl des Bundeslands • Auswahl des Falles • Klicken auf den Lösch-Button ( ) • Rückfrage-Box, ob wirklich gelöscht werden soll • Bestätigung, dass der Fall gelöscht wurde TIPP: Da das Löschen nicht rückgängig gemacht werden kann, sollte man, falls gewünscht, über „Export“ vor dem Löschen eine Sicherheitskopie des Schadensfalles machen. Diese kann dann wieder importiert werden. Import von Schadensfällen • Auswahl eines (beliebigen) Bundeslands • Klicken auf den Import-Button ( )
FKZ 200 23 249 - 26 - • Auswahl der Import-Datei, Standartformat *.gwk (komprimierte GWKON-Daten ab GWKON-Version 1.1) • Durch betätigen der Schaltfläche werden Archivinformationen eingelesen und der Inhalt kann im Vorschaufenster, für jede einzelne Tabelle, betrachtet werden.
FKZ 200 23 249 - 27 - • Über wird das Archiv importiert oder es erfolgt eine Meldung, wenn ein Antrag der gleichen Nummer schon existiert. Import von Daten der GWKON Versionen 1.0 Beta III und 1.1 Klicken auf den Import-Button für GWKON 1.1( ) • Auswahl der Import-Datei, Standartformat *.gwk (komprimierte GWKON-Daten ab GWKON-Version 1.1)
FKZ 200 23 249 - 28 - • Bestätigung, dass importiert werden soll oder Abbruch, wenn ein Schadensfall der gleichen Nummer schon existiert ... Bei Import von Daten aus GWKON 1.0 Beta III muß Textformat gewählt werden! Nach Auswahl der Datei [GWK_Allgemeine_Angaben.txt] kann der Fall importiert werden. Die dabei auftretenden Fehlermeldungen sind durch die Änderungen an der Datenbankstruktur bedingt und sind über den OK-Button zu bestätigen. Alle der neuen Datenbank zuordenbaren Datenfelder sind danach mit GWKON 1.1 weiterbearbeitbar.
FKZ 200 23 249 - 29 - Allgemeine Hinweise zur Bearbeitung der Sachkategorien Abkürzungen a Jahr (anno) z.B. mm/a B Boden BL Bodenluft ges. gesättigte (Bodenzone) GOK Geländeoberkante GW Grundwasser GWL Grundwasserleiter GWM Grundwassermessstelle ung. ungesättigte (Bodenzone) Bearbeitungsablauf Es wird empfohlen, die Sachkategorien von oben nach unten durchzuarbeiten. Innerhalb der Sachkategorien sollten die „Karteikarten“ mit ihren Reitern von links nach rechts durchgearbeitet werden. Der Bearbeiter sollte sich daher zunächst mit den Dateninhalten und ihrer Abfolge vertraut machen, um danach die Quellen zum Schadensfall durchzuarbeiten. Teilweise werden „spätere“ Eingabemasken durch Angaben in „früheren“ gesteuert. Für die Angaben zu Schadstoffmengen, Austragsraten, Sanierungszielen u.s.w. stehen nur die Schadstoffauswahlen zur Verfügung, die in der Kategorie „Schadensbild“ gemacht wurden.
FKZ 200 23 249 - 30 - Auswahltabellen Eine Vielzahl von Datenfeldern wird über Auswahltabellen gefüllt. Diese Tabellen können unter dem Menüpunkt „Extras“/“Eigenschaften“/ eingesehen werden (Gliederung nach allg. Angaben / Untergrund / Chemie / Sanierung). Eine Änderung / Ergänzung in diesen Tabellen kann nur über den Programmlieferanten erfolgen, da diese Änderungen alle Nutzer betreffen und dann als Update/Supplement auch an alle Nutzer verschickt werden müssen. Sonst ist die Datenintegrität nicht gesichert. Bedienung der Auswahltabellen Mit Linksklick auf das Feld klappt die Auswahlliste herunter. Der Eintrag kann mit der Maus direkt, ggf. nach Vorauswahl über den Schieber oder über die Pfeiltasten erfolgen. Über die Tastatur können die ersten Buchstaben des Eintrags getippt werden, die Auswahl springt dann in den Bereich und trifft ggf. schon den gewünschten Eintrag. Buchstabenfolgen müssen schnell getippt werden, da sonst ein Sprung zu Einträgen, den letzten Tastendruck betreffend, durchgeführt wird. Datensatzauswahl Sinnvollerweise klickt man zur Datensatzauswahl mit der rechten Maustaste, wenn man dort nichts ändern, sondern nur die davon abhängigen Tabellen auswählen will. Ansonsten Linksklick. Die Auswahl von Datensätzen (Tabellenzeilen), in denen nur eine Auswahlliste zur Verfügung steht (beim Versuch, diese Zeile auszuwählen, klappt diese Liste automatisch auf) kann über Klick mit der rechten Mousetaste erfolgen. Damit vermeidet man das Aufklappen der Auswahlliste. Bsp.: Über einen Klick mit der rechten Maustaste auf den Eintrag [BTEX] der Auswahlliste werden die Detaildaten zu diesem Stoff angezeigt. Über einen Klick mit der linken Maustaste wird die Schadstoffauswahlliste geöffnet.
FKZ 200 23 249 - 31 - Datensätze können nicht über die Pfeiltaste der Tastatur ausgewählt werden, wenn in ein Auswahlfeld geklickt wurde (Feld ist dann blau). Man ändert dann die Auswahl! Es sind die Bild nach oben/nach unten Tasten oder die Bildlaufleiste zu verwenden, bis der gewünschte Datensatz sichtbar ist, dann Rechtsklick.
FKZ 200 23 249 - 32 - Beschreibung Dateninhalte Allgemeine Angaben Hier werden Daten zur allgemeinen Einordnung des Schadensfalles abgefragt. Die Eingaben sind in folgende Karteikarten gegliedert: Eckdaten Eingabeobjekt Erläuterung Leitschadstoff Hier ist zunächst der den Schaden charakterisierende Schadstoff auszuwählen. Daneben können noch zwei weitere dominante Schadstoffe ausgewählt werden. Zeitpunkt oder Zeitraum der Schadensentstehung Falls es sich um ein singuläres Ereignis handelte, oder aber der Schaden innerhalb eines Jahres entstand, ist dieses Jahr anzugeben. Ansonsten, soweit bekannt, ist der Zeitraum der Schadensentstehung anzugeben. Zeitpunkt der Schadensfeststellung Das Jahr, in dem der Schaden festgestellt wurde, ist anzugeben. Sanierungsvereinbarung Falls eine Sanierungsvereinbarung besteht, ist deren Art auszuwählen. Auftraggeber von GW- sanierungsmaßnahmen Rechts- und Kostenträger eventueller Sanierungsmaßnahmen sind anzugeben. Falls bekannt ist auch die Kostenverteilung zwischen den Kostenträgern anzugeben (als Betrag oder in Prozenten) Abnahme des Schadens Ist der Schaden bereits behördlich als saniert abgenommen, so ist dies mit Begründung anzugeben. Grundwassermonitoring Falls ein GW-Monitoring durchgeführt wird, ist dies anzugeben. Wenn ja, ist das Beginn-Jahr bzw., falls bereits abgeschlossen, auch das Endjahr anzugeben. Widerspruchsverfahren Sollte ein Widerspruchsverfahren gegen
FKZ 200 23 249 - 33 - eine Sanierungsanordnung anhängig sein, ist dies anzugeben. Quellenlage Eingabeobjekt Erläuterung Vorliegende Daten Im Zuge der Dateneingabe sind hier, bezogen auf die bisherigen Bearbeitungsphasen, die verwendeten Quellen einzugeben. Neue Quellenzeilen werden über den Button "neuer DS" erzeugt. Daneben wird noch das Veröffentlichungsjahr und der Auftraggebertyp abgefragt. Nach Bedarf kann der Auftraggeber auch namentlich benannt werden. Maßnahmen: Allgemeine Angaben Eingabeobjekt Erläuterung Allgemeines zu Maßnahmen im Grundwasser, Boden und in der Bodenluft Hier wird abgefragt, ob für die genannten Medien Sanierungsziele formuliert wurden, ob Sanierungsmaßnahmen bereits durchgeführt werden oder (falls bekannt) geplant sind. Die roten Boxen steuern spätere Eingabemasken! Maßnahmen GW: Kostenträger Eingabeobjekt Erläuterung Tabelle Kostenträger der Maßnahmen im Grundwasser Falls bekannt sind hier Angaben zur Kostenträgerschaft der GW-Maßnahmen zu machen. Es können prozentuale Beteiligungen oder Beträge eingegeben werden. Allgemeine Standortdaten Hier werden Daten zur Lage des Schadensortes und zu den Umfeldnutzungen abgefragt. Die Eingaben sind in folgende Karteikarten gegliedert:
FKZ 200 23 249 - 34 - Schadensort Eingabeobjekt Erläuterung Lage Schadensort Je nach den Belangen des Datenschutzes ist der Schadensort eingebbar. Fläche der betroffenen Flurstücke (Herd / Eintragsbereiche) Die Größenordnung in m² ist anzugeben. Geodätische Höhe des Schadensbereiches Angabe der mittleren mNN-Höhe des Schadensbereiches Typisierung der Schadensfläche Die Schadensfläche ist nach Altstandort – Altablagerung – Deponie u.s.w. zu typisieren. Randbedingungen Eingabeobjekt Erläuterung mittlere Grundwasserneubildung im Eintragsbereich Angabe in mm/a mittlere Grundwasserneubildung im Fahnenbereich Angabe in mm/a mittlerer Jahresniederschlag im Schadensbereich Angabe in mm/a Grad der Versiegelung im Eintragsbereich Angabe in % Grad der Versiegelung im Fahnenbereich Angabe in % Gibt bzw. gab es wasserwirtschafliche Nutzungen im Umfeld des Schadensbereichs? Falls ja wird eine zusätzliche Karteikarte eingeschaltet. (Gesteuerte Maske) sensibelste Nutzung in Abstromrichtung (aktuell/geplant) Angabe der sensibelsten Nutzung in Eintragsbereich und Abstromrichtung (aktuell oder geplant) Art und Abstand der nächsten Vorflut Auswahl der Art, Abstand in m und Wasserführung [m³/s] Lage zu Schutzgebieten Abstand und Richtung zu den versch. Arten von Schutzgebieten ist anzugeben Ergänzend ist jeweils anzugeben, ob nach behördlicher Einschätzung bzw. Feststellung eine Nutzungsgefährdung vorliegt. Eigentümer Eingabeobjekt Erläuterung Eigentümer der betroffenen Flurstücke (Eintragsbereiche) Der Eigentümertyp ist auszuwählen. Ggf. kann er auch namentlich benannt werden.
FKZ 200 23 249 - 35 - Flächennutzung Eingabeobjekt Erläuterung Flächennutzung im Eintragsbereich Angabe der Flächennutzung zur Zeit der Schadensentstehung, heute und geplant. Wasserwirtschaftliche Nutzung Hier geht es um allgemeine wasserwirtschaftliche Nutzungen vor dem Hintergrund möglicher Schutzgutgefährdungen. Eingabeobjekt Erläuterung gibt bzw. gab es wasserwirtschafliche Nutzungen im Umfeld des Schadensbereichs? Falls ja sind die Nutzungsarten, Entnahmetiefen, Abstand und Richtung sowie Zeitrahmen der Nutzung anzugeben (gesteuerte Maske) Geologie / Hydrogeologie Hier werden Daten zu den Untergrund- und Grundwasserverhältnissen abgefragt. Die Eingaben sind in folgende Karteikarten gegliedert: Allgemeine Angaben Eingabeobjekt Erläuterung Allgemeine Angaben Die größte aufgeschlossene Teufe im Schadensbereich ist anzugeben sowie die ungefähre Anzahl der Aufschlusspunkte. Qualitativ ist anzugeben, ob die Schichtabfolge als homogen zu bezeichnen ist; Erläuterungen falls nicht sind einzugeben. Hydrogeologie Der Flurabstand ist in seinen min-max- Werten für den Schadensbereich, sowie in seiner jahreszeitlichen Schwankung (für den mittleren GW-Flurabstand im Schadensbereich) anzugeben. Daneben interessiert der Beobachtungszeitraum (in Jahren). Allgemeines zu den GWL Die Druckverhältnisse für den oberen GWL sind anzugeben. Der Schutzgrad des oberen GWL ist auszuwählen. Ob hydraulische Verbindungen zwischen GWL bestehen, ist anzugeben. Erläuterungen sind eingebbar.
FKZ 200 23 249 - 36 - Geologisches Regelprofil Eingabeobjekt Erläuterung Regelprofil Für die Eintragsbereiche ist das geologische Regelprofil tabellarisch aufzubauen. Neben Hauptbestandteilen der Schicht und Attributen ist die Unterkante der Schicht (in m unter GOK) anzugeben sowie der Durchlässigkeitsbereich (kf-Wert) auszuwählen. Daneben ist die Schicht ggf. als Auffüllung zu kennzeichnen. Das Feld „Abfolge“ ermöglicht es, erst nachträglich die Reihenfolge der Schichten einzugeben, zu ändern, oder aber Schichten nachträglich einzufügen. Verläßt man die Sachkategorie und kehrt zurück, sind die Schichten wieder nach Abfolge sortiert. Grundwasserleiter Eingabeobjekt Erläuterung Grundwasserleiter Der GWL ist zu typisieren und die Mächtigkeitsbandbreite im Schadensbereich anzugeben. Als weitere Kennwerte werden die Durchlässigkeitsklasse sowie die sich aus Mächtigkeit des GWL und nutzbarem Porenvolumen ergebende Austauschmenge in m³/m² abgefragt. Das Feld „Abfolge“ ermöglicht es, erst nachträglich die Reihenfolge der GWL einzugeben, zu ändern, oder aber GWL nachträglich einzufügen. Verläßt man die Sachkategorie und kehrt zurück, sind die GWL wieder nach Abfolge sortiert. GWL-Nummer kann nur eine ganze Zahl sein. natürliches Fließregime im Grundwasserleiter Daneben sind für jeden GWL vorwiegende Fließrichtung (z.B. NW), ob stabil oder instabil, das GW-Gefälle in Promille (gleichmäßig/ungleichmäßig?) sowie die Abstandsgeschwindigkeit in m/d (homogen/inhomogen?) einzugeben. Ein ggf. vorliegender vertikaler Gradient (in cm/m) kann angegeben werden. Beeinflussung durch Wasserhaltungen / Entnahmen Die Beeinflussung durch GW-Entnahmen ist, soweit bekannt, für die betroffenen GWL mit Richtung, Abstand, Entnahmemenge (m³/a), erzielter
FKZ 200 23 249 - 37 - maximaler Absenkung im Schadensbereich und Zeitrahmen der Entnahme anzugeben. Wasserwirtschaftliche Nutzungen ohne Beeinflussung des Fließregimes im GWL im Schadensbereich, sei es wegen geringer Förderraten, kurzer Entnahmedauer oder zu weiter Entfernung, interessieren hier nicht. Für jede relevante Entnahme ist nach Vorwahl des GWL im oberen Fenster und nach Fensterwechsel durch Klick in das Fenster Entnahmen im GWL über die Schaltfläche „neuer DS“ ein Datensatz zu erzeugen. Allgemeiner GW-Chemismus Hier werden Daten zum Grundwasserchemismus abgefragt. Die Eingaben sind in folgende Karteikarten gegliedert: Allgemeiner Grundwasser-Chemismus Es ist anhand vorliegender Analysendaten nach Vorauswahl des GWL im oberen Fenster eine Tabelle aufzubauen; die vorhandenen Meßwerte sind parameterbezogen je nach Entnahmeort den Kategorien Anstrom, Eintragsbereich, Fahne, Fahnenrand oder Abstrom zuzuordnen. Daneben sind für jedes vorliegende Beprobungsjahr die mittlere Konzentrationsgrößenordnung des Parameters sowie die ca. Anzahl der zugrundeliegenden Messungen anzugeben. Schadensbild Hier werden Daten zur qualitativen und quantitativen Beschreibung des Schadstoffinventars abgefragt. Allgemeine Hinweise Für die drei Medien Boden, Bodenluft und Grundwasser wird das Schadensbild vor der Durchführung von Sanierungsmaßnahmen erhoben (falls im Boden oder in der Bodenluft bisher keine stattgefunden haben, interessiert der jeweilige Stand vor dem Beginn von Maßnahmen im Grundwasser, ansonsten der aktuelle Kenntnisstand).
FKZ 200 23 249 - 38 - Reihenfolge der Eingabe Zunächst sind im oberen Fenster die relevanten Schadstoffe auszuwählen. Für jeden dieser Schadstoffe sind dann die entsprechenden Felder in den darunterliegenden Fensterabschnitten auszufüllen. Auswahl der Datensätze über die rechte Schieberleiste, dann mit rechtem Mausklick. Eine Auswahl über die Pfeiltasten der Tastatur ist nicht möglich- damit scrollt man in der Auswahlliste und ändert den Schadstoff! Generell werden für das vorhandene Schadstoffinventar lediglich charakterisierende Konzentrationsgrößenordnungen (maximale – mittlere) abfgefragt, die sich auf den jeweils benannten Bereich (z.B. Eintragsbereich, Fahnenbereich) und dort wiederum bestimmte Zonen (z.B. gesättigte – ungesättigte, GWL 1 oder GWL 2 u.s.w.) beziehen. Kartierungsgrenze Volumen-/ Flächenangaben erfordern jeweils die Angabe einer sog. Grenzkonzentration, damit ist die Schadstoffkonzentration gemeint, die den Körper begrenzt, der der Volumen-/Flächenermittlung zugrunde liegt. Auch für die Flächen- und Volumenangaben werden keine gemessenen oder exakten Werte erwartet, sondern Größenordnungen. Als Kartierungsgrenze ist die Konzentration des jeweiligen Schadstoffs zu wählen, für die hinsichtlich der Isolinie / der Isofläche hinreichende Daten vorliegen. Sollte die Kartierung des Schdensbildes im Rahmen der Gefährdungsabschätzung für den Sanierungszielwert erfolgt sein, kann dieser als Kartierungsgrenze gewählt werden. Die Eingaben sind in folgende Karteikarten gegliedert: Boden Hier sind Volumenangaben zum kontaminierten Boden getrennt nach Eintragsbereichen und außerhalb der Eintragsbereiche zu machen. Zwischen gesättigter und ungesättigter Bodenzone ist zu unterscheiden. Eingabeobjekt Erläuterung Eintragsbereiche Die Ausdehnung der Eintragsbereiche kann entweder als Flächensumme in einem Datensatz oder aber, wenn verschiedene Eintragsbereiche wegen stark variierender Konzentrationen gegeneinander abzugrenzen sind, in mehreren Datensätzen eingegeben werden.
FKZ 200 23 249 - 39 - Bodenluft Hier ist das Bodenvolumen insgesamt in Summe anzugeben, in dem sich belastete Bodenluft ausgebreitet hat. Eingabeobjekt Erläuterung Migrationssbereiche (Bodenluft) Hier werden die Flächengrößen abgefragt, in denen sich belastete Bodenluft ausgebreitet hat. Analog zum Boden kann hier zusammengfasst oder differenziert nach Einzelflächen eingegeben werden. Grundwasser Eingabeobjekt Erläuterung Schadensumfang (gesamt) Neben den insgesamt in Eintragsbereich und Fahne je Schadstoff von belastetem GW erfüllten Bodenvolumen (nicht Volumen des enthaltenen Wassers) wird die jeweilige mittlere Eintragstiefe mit Angabe des zugehörigen GWL abgefragt. Zur Fahne sind Angaben zum horizontalen und vertikalen Ausbreitungsverhalten schadstoffbezogen zu machen. Besonderheiten können im Bemerkungsfeld eingegeben werden. Falls Schadstoffe in Phase vorliegen, ist für den Stoff die mittlere Phasenstärke und betroffene Fläche, getrennt nach Eintragsbereich und Fahne, anzugeben. Das insgesamt als Phase vorkommende Schadstoffvolumen ist abzuschätzen und nach LNAPL und DNAPL zu gliedern. Transferzonen (Grundwasser) Für das Grundwasser werden zusätzlich die Flächen abgefragt, in der es, ggf. über Sickerwässer, zum Schadstoffeintrag im Übergang ungesättigte – gesättigte Bodenzone kommt. Auch hier kann der Sachverhalt zusammengefasst in einem Datensatz oder differenziert nach Teilzonen eingegeben werden. Schadensumfang (GWL – Details) Hier ist die Schadensverbreitung getrennt nach GWL aufzuschlüsseln. Volumina werden mit den zugeordneten mittleren Konzentrationen und der jeweiligen Kartierungsgrenze für Eintrag und Fahne abgefragt. Weiterhin sind Angaben zur Geometrie und Ausdehnung der Fahne zu machen. Je schadstoffbelastetem GWL ist ein Datensatz anzulegen.
FKZ 200 23 249 - 40 - Schutzgutsituation Hier werden Daten zur Gefahrenlage im Schadensbereich abgefragt. Die Eingaben sind in folgende Karteikarten gegliedert: relevante Transferpfade Eingabeobjekt Erläuterung Transferpfade Getrennt nach Eintragsbereich und Fahne ist auszuwählen, welche Transferpfade im vorliegenden Schadensfall relevant sind. Erläuterungen ergänzen die Angaben. Frachtbetrachtung Eingabeobjekt Erläuterung Frachtbetrachtung Sofern Frachtbetrachtungen (für die Situation ohne Sanierung) vorliegen, können für die verschiedenen Transferpfade die pro Jahr transportierten Schadstoffmengen je Schadstoff angegeben werden. Schutzgutsituation Eingabeobjekt Erläuterung Schutzgutsituation Angaben zu Schutzgütern, ob eineGefährdung durch den Schaden vorliegt, sind mit zusätzlicher Erläuterung als Tabelle aufzubauen. Es empfiehlt sich, zunächst für jedes Schutzgut einen Datensatz anzulegen, dann die Gefährdung anzugeben und zu erläutern. Sanierungsziele Hier werden Daten zu den für Boden, Bodenluft und Grundwasser formulierten Sanierungs- und Massnahmenzielen abgefragt. Es existieren folgende Karteikarten, bei denen jeweils analoge Eintragungen abgefragt werden:
FKZ 200 23 249 - 41 - • Grundwasser • Bodenluft • Boden Es befinden sich je Medium vier Teilfenster auf der Karteikarte: Eingabeobjekt Erläuterung Allgemeine Sanierungsziele (gültig für den gesamten Schaden) Für die drei Medien können die je Schadstoff festgelegten Sanierungsziele, sofern sie für das Medium allgemein gelten, nebst Festlegungszeitpunkt (Jahr) und Erläuterungen angegeben werden. Neben der Erstfestlegung interessieren auch ggf. aktuelle Modifikationen. Zonierte Sanierungsziele Falls Sanierungszielwerte für bestimmte Zonen des Schadensbereiches (gesättigte – ungesättigte Bodenzone, Herd, Fahne, differenziert nach GWL u.s.w.) definiert wurden, sind diese hier neben der Zone zu definieren. Daneben wird das Festlegungsjahr abgefragt. Technische Sanierungsziele Falls technische Sanierungsziele (z.B. feste Aushubflächen/Tiefen, Fördermengen oder –zeiten) oder aber Behandlungsziele festgelegt wurden, sind hierzu Angaben mit Festlegungszeitpunkt zu machen. Maßnahme – und Schutzziele Wurden für den Schaden die Sanierungsentscheidung und den – umfang bestimmende Schutz- oder Maßnahmeziele festgelegt, so sind sie hier verbal einzutragen. Maßnahmen Boden/Bodenluft Hier werden Daten zu den Sanierungs- und Sicherungsmassnahmen für die Medien Boden und Bodenluft abgefragt. Die Eingaben sind in folgende Karteikarten gegliedert: Sanierungsverfahren Eingabeobjekt Erläuterung Sanierungsverfahren Für die Medien sind Art des Verfahrens, Beginn bzw. Zeitraum der Wirksamkeit (Monat/Jahr), Invest- und ggf. Betriebskosten anzugeben. Ergänzende Angaben im Erläuterungsfeld.
FKZ 200 23 249 - 42 - Sicherungsverfahren Eingabeobjekt Erläuterung Sicherungsverfahren Für die Medien sind Art des Verfahrens, Beginn bzw. Zeitraum der Wirksamkeit (Monat/Jahr), Invest- und ggf. Betriebskosten anzugeben. Ergänzende Angaben im Erläuterungsfeld. Sanierungserfolg Eingabeobjekt Erläuterung Sanierungserfolg Methode, Zeitpunkt und ggf. Kosten des Nachweises des Sanierungserfolgs sind für die Medien anzugeben (falls erfolgt). Entnommene Schadstoffmenge [BL] Eingabeobjekt Erläuterung Entnommene Schadstoffmenge Bodenluft Die im Zuge der Sanierung entnommene Schadstoffmenge ist je relevantem Schadstoff mit Zeitrahmen anzugeben/einzuschätzen. Massen & Abfallbilanz [B] Eingabeobjekt Erläuterung Massen & Abfallbilanz Boden Falls Boden ausgekoffert wurde sind die insgesamt bewegten Massen in t sowie die Kosten des Tiefbaus (sofern bekannt) anzugeben. Weiterhin kann die Abfallbilanz Boden nach Z-Klassen eingegeben werden (Tonnage und Entsorgungskosten). Entnommene / restliche Schadstoffmenge [B] Eingabeobjekt Erläuterung Entnommene / restliche Schadstoffmenge Boden Das im Zuge der Sanierung entnommene, abgebaute oder immobilisierte Schadstoffpotential ist je relevantem Schadstoff anzugeben/einzuschätzen. Dabei ist nach gesättigter – ungesättigter Zone, Eintragsbereich und Fahne zu
FKZ 200 23 249 - 43 - Eingabeobjekt Erläuterung differenzieren. Im gleichen Sinne ist für das verbliebene Restpotential zu verfahren. Massnahmen Grundwasser Hier werden Daten zu Sanierungs- und Sicherungsmassnahmen für das Medium Grundwasser sowie Sanierungsverfahren und technische und technologische Details abgefragt. Zunächst sind allgemeine Angaben zu den eingesetzten Sanierungs-/ Sicherungsverfahren vorzunehmen (Verfahren, Einsatzbereich, Zeitrahmen des Einsatzes, Gesamtkosten). Danach können in beliebiger Differenzierung für die Sparten Entnahmetechnologien – Reinigungstechnologien (on-site und in- Situ) eingesetzte Verfahren / Module mit den jeweiligen Kenndaten, Betriebszeiträumen, verschiedenen Betriebsprogrammen mit Verfügbarkeit des Moduls, den jeweils je Schadstoff ausgetragenen/gereinigten Schadstoffmengen und deren technisch- analytischer Überwachung angegeben werden. Angaben zu Invest-, Betriebs- und Wartungskosten sowie Bemerkungsfelder für textliche Erläuterungen ergänzen die Eingabemasken. Falls bereits Sanierungserfolge im Grundwasser zu verzeichnen sind, können diese auf einer Karteikarte getrennt nach Herd und Fahne eingegeben werden. Angaben zum Grundwassermonitoring sind je Schadstoff Daneben sind ergänzende Angaben zur Grundwasserverbringung sowie zum Abfallanfall im Rahmen der Grundwassersanierung zu machen. Die Eingaben sind in folgende Karteikarten gegliedert: Angewandte Verfahren Eingabeobjekt Erläuterung Sanierungsverfahren allg. Getrennt nach Herd und Fahne sind Verfahren, Einsatzzeiträume sowie die Gesamtkosten des Verfahrens anzugeben. Sicherungsverfahren allg. Verfahren, Wirksamkeitszeiträume sowie die Gesamtkosten des Verfahrens sind anzugeben. Hier wird nicht nach Herd und Fahne differenziert.
FKZ 200 23 249 - 44 - Entnahme Eingabeobjekt Erläuterung Entnahmetechnologie [1] Die eingesetzte Entnahmetechnologie kann hier in beliebiger Differenzierung nach Technik, Anzahl, Invest-Kosten, Entnahmetiefen, GWL, Lage zur Fahne und zum Herd, Angaben zu Problemen und Ausfällen sowie allg. Bemerkungen eingegeben werden. Betriebsprogramme [2] Für jede der unter [1] differenzierten Technologien bzw. Einsatzbereiche können hier Angaben zu verschiedenen Betriebsprogrammen gemacht werden. Neben Entnahmemengen, Betriebszeiträumen des Programms, Verfügbarkeit der Technologie, Betriebs- und Wartungskosten sowie Zyklen der technischen und analytischen Überwachung können noch Bemerkungen eingegeben werden. Entnommene Schadstoffmenge [3] Für jeden der unter „Schadensbild“ inventarisierten Schadstoffe kann die entnommene Schadstoffmenge für das unter [2] gewählte Betriebsprogramm der Technologie [1] für einen Zeitraum innerhalb der Gesamtdauer des jeweiligen Betriebsprogrammes angegeben werden. Im Extremfall kann für jeden Monat eines Betriebsprogramms die Austragsmenge eines Schadstoffs eingegeben werden (jeweils ein Datensatz pro Schadstoff und Monat) Reinigung (on-site) Eingabeobjekt Erläuterung Reinigungstechnologie [1] Die eingesetzte on-Site eingesetzte Reinigungstechnologie kann hier in beliebiger Differenzierung nach Technik bzw. Modul, Durchsatz, Investkosten, Angaben zu Problemen und Ausfällen sowie allg. Bemerkungen eingegeben werden. Betriebsprogramme [2] Für jede der unter [1] differenzierten Technologien bzw. Module können hier Angaben zu verschiedenen Betriebsprogrammen gemacht werden. Neben Durchsatzmengen, Betriebszeiträumen des Programms, Verfügbarkeit der Technologie, Betriebs- und Wartungskosten sowie Zyklen der technischen und analytischen Überwachung können noch Bemerkungen eingegeben werden.
FKZ 200 23 249 - 45 - Eingabeobjekt Erläuterung Entnommene Schadstoffmenge [3] Für jeden der unter „Schadensbild“ inventarisierten Schadstoffe kann die entnommene Schadstoffmenge für das unter [2] gewählte Betriebsprogramm der Technologie [1] für einen Zeitraum innerhalb der Gesamtdauer des jeweiligen Betriebsprogrammes angegeben werden. Im Extremfall kann für jeden Monat eines Betriebsprogramms die Austragsmenge eines Schadstoffs eingegeben werden (jeweils ein Datensatz pro Schadstoff und Monat) Reinigung (in-Situ) Eingabeobjekt Erläuterung in-situ Technologie [1] Die eingesetzte In-Situ-Technologie kann hier in beliebiger Differenzierung nach versch. Techniken , Wirkungstiefen, Lage zum Herd und zur Fahne, Investkosten, Angaben zu Problemen und Ausfällen sowie allg. Bemerkungen eingegeben werden. Betriebsprogramme [2] Für bestimmte der unter [1] differenzierten Technologien können hier, falls sinnvoll und notwendig, Angaben zu verschiedenen Betriebsprogrammen gemacht werden. Neben Durchsatzmengen, Betriebszeiträumen des Programms, Verfügbarkeit der Technologie, Betriebs- und Wartungskosten sowie Zyklen der technischen und analytischen Überwachung können noch Bemerkungen eingegeben werden. Entnommene Schadstoffmenge [3] Für jeden der unter „Schadensbild“ inventarisierten Schadstoffe kann die entnommene Schadstoffmenge für das unter [2] gewählte Betriebsprogramm der Technologie [1] für einen Zeitraum innerhalb der Gesamtdauer des jeweiligen Betriebsprogrammes angegeben werden. Im Extremfall kann für jeden Monat eines Betriebsprogramms die Austragsmenge eines Schadstoffs eingegeben werden (jeweils ein Datensatz pro Schadstoff und Monat) Sanierungserfolg Eingabeobjekt Erläuterung
FKZ 200 23 249 - 46 - Sanierungserfolg Methode, Zeitpunkt und ggf. Kosten des Nachweises des Sanierungserfolgs sind für Herd und Fahne anzugeben (falls erfolgt). Monitoring Eingabeobjekt Erläuterung Monitoring Je überwachtem Schadstoff sind GWL, Prüfpunktanzahl, Zeitrahmen des Monitorings und der Überwachungszyklus im angegebenen Zeitrahmen anzugeben. Inhaltliche Ergebnisse des Monitorings werden unter Konzentrationsverläufe eingegeben! Überwachung (analytisch) Eingabeobjekt Erläuterung Betriebsprogramme [1] Aus allen eingegebenen Betriebsprogrammen der Grundwassersanierung ist zunächst eines auszuwählen, um die analyt. Überwachung einzugeben. Überwachung von... bis [2] Hier ist der Zeitrahmen zu spezifizieren, für den das Überwachungsprogramm innerhalb des Betriebsprogramms [1] zutrifft. Analyt. Überwachungspar. [3] Für den unter [2] angegebenen Zeitrahmen sind hier die überwachten Parameter einzugeben. Beprobungsorte [4] Die dem zeitlich unter [2] und vom Parameterumfang unter [3] spezifizierten Überwachungsprogramm sind die Beprobungsorte zuzuordnen. Überwachung (technisch) Eingabeobjekt Erläuterung Betriebsprogramme [1] Aus allen eingegebenen Betriebsprogrammen der Grundwassersanierung ist zunächst eines auszuwählen, um die technische Überwachung einzugeben. Überwachung von... bis [2] Hier ist der Zeitrahmen zu spezifizieren, für den das Überwachungsprogramm innerhalb des Betriebsprogramms [1] zutrifft. Techn. Überw. Par. [3] Für den unter [2] angegebenen Zeitrahmen sind hier die überwachten Parameter
FKZ 200 23 249 - 47 - einzugeben. Beprobungsorte [4] Die dem zeitlich unter [2] und vom Parameterumfang unter [3] spezifizierten Überwachungsprogramm sind die Überwachungsorte zuzuordnen. Grundwasserverbringung Eingabeobjekt Erläuterung Grundwasserverbringung Die Methoden der Grundwasserverbringung, deren Einsatzzeitraum sowie die verbrachten Wassermengen sind neben den angefallenen Kosten anzugeben. Abfallanfall Eingabeobjekt Erläuterung Abfallanfall Der im Zuge der Grundwassersanierung anfallende Abfall ist je Abfallart (Auswahl der Afallklasse nach EAK), Menge und Kosten je Betriebsjahr zu differenzieren. Konzentrationsverläufe Für die drei Medien sind vorhandenene Meßwerte als mittlere Konzentrationsgrößenordnung für den jeweiligen Erhebungsmonat differenziert dem Messbereich (Ort) zuzuordnen. Zusätzlich ist die ca. Anzahl der zugrunde liegenden Meßpunkte je Messbereich anzugeben. Da hier sowohl Messungen der Schadstoffe als auch von Parametern des allg. Grundasserchemismus oder Anstrombelastungen von Interesse sind, die nicht dem Schadstoffinventar des betrachteten Schadens zuzuordnen sind, erfolgt die Auswahl der Parameter aus der Gesamt – Auswahltabelle.
FKZ 200 23 249 - 48 - Auswertungen Allgemeine Bemerkungen zu den Auswertungsfunktionen Um eine vernünftige und aussagekräftige Auswertung durchführen zu können, ist es notwendig, daß alle relevanten Daten (die rot dargestellten Felder in den Eingabemasken) eingegeben werden. Zur Überprüfung steht unter dem Menüpunkt Auswertung | Daten prüfen eine Prüfroutine zur Verfügung, welche die geforderten Daten durchgeht und bei fehlenden Eingaben ein Fehlerprotokoll im „Temp“- Verzeichnis der GWKON-Installation erstellt. Desweiteren wird diese Überprüfung automatisch beim Aufruf einer Auswertung (nur für die gewählte Auswertung!) durchgeführt und bei Bedarf das Fehlerprotokoll erstellt. Fehlerprotokoll Das Fehlerprotokoll der Datenprüfung wird im Temp-Verzeichniss der GWKON-Installation unter dem Namen „GWKON_Datenpruefbericht.txt“ angelegt. Es kann jederzeit über den Menüpunkt Auswertungen | Datenprüfbericht eingesehen werden. Da weitere Prüfungen an das bestehende Protokoll angehangen werden, stehen zur besseren Orientierung in der Überschrift das Datum, die Uhrzeit und der geprüfte Fall.
FKZ 200 23 249 - 49 - Im Protokoll wird die betreffende GWKON-Eingabemaske, das betreffende Feld und der Stoff (Parameter etc.) aufgeführt, wo eine fehlerhafte oder nicht getätigte Eingabe zu finden ist. Auswertungsroutinen Die Auswertungsroutinen finden Sie über den Menüpunkt Auswertung | Einzelfall oder Auswertung | Datenbank. Für die Einzellfallauswertung muss ein Schadensfall im Verzeichnissbaum ausgewählt sein. Auswertung Einzelfälle Kennwerte Berechnung und textliche Darstellung der Potentiale der einzelnen Schadstoffe für Boden und Grundwasser. Benötigte Daten für Boden: aus Schadensbild / Boden
FKZ 200 23 249 - 50 - • Volumen (ges./unges. Bodenzone) • mittlere Konzentr. [mg/kg] (ges./unges. Bodenzone) • Kartierungsgrenze [mg/kg] (ges./unges. Bodenzone) • mittlere Eintragstiefe [m] (Eintragstiefe) • Kartierungsgrenze [mg/kg] (Eintragstiefe) • Bestimmungsjahr (Eintragstiefe) aus Geologie-Hydrogeologie / Allg. Angaben • Flurabstand Grundwasser (örtliche Bandbreite) Benötigte Daten für Grundwasser: aus Schadensbild / Grundwasser • Volumen (Eintragsber. Bodenvol.) • mittlere Konzentr. [µg/l] (Eintragsber. Bodenvol.) • Kartierungsgrenze [µg/l] (Eintragsber. Bodenvol.) • mittlere Eintragstiefe [m] (Eintragsb. Eintragstiefe) • GWL [Nummer] (Eintragsb. Eintragstiefe) • Kartierungsgrenze [µg/l] (Eintragsb. Eintragstiefe) • Bestimmungsjahr (Eintragsb. Eintragstiefe) • LNAPL (Vork. Von Phase) • DNAPL (Vorkommen von Phase) aus Geologie-Hydrogeologie / Allg. Angaben • Flurabstand Grundwasser (örtliche Bandbreite) aus Geologie-Hydrogeologie / Geologisches Regelprofil • Unterkante [m unter GOK] (für alle Schichten)
FKZ 200 23 249 - 51 - Konzentrationsverläufe Grafische Darstellung der Konzentrationsverläufe eines Schadstoffes in den einzelnen GWL’s und Orten. Über die DropDownListBoxen Parameter, GWL und Ort kann die Darstellung genauer spezifiziert werden. Desweiteren besteht die Möglichkeit in die Grafik zu zoomen. Dazu genügt ein Linksklick in die Grafik und die Markierung des gewünschten Bereiches bei weiterhin gedrückter Mousetaste (siehe Zoomen).
FKZ 200 23 249 - 52 - Die Skaleneinteilung der Achsen passt sich dabei automatisch an. Entnommene Schadstoffmenge Hierbei handelt es sich um die akkumulierte grafische Darstellung des Verlaufes der entnommenen Schadstoffmenge mit einer bestimmten Entnahmetechnologie für den jeweiligen GWL und der relativen Lage zum Eintrag. Über die Checkbox „Darstellung in Bezug zum verfügbaren Potential“ wird die entnommene Schadstoffmenge im prozentualem Bezug zum nutzbaren Potential dargestellt. Das nutzbare Potential können Sie sich über Auswertung | Einzelfall | Kennwerte berechnen und anzeigen lassen.
FKZ 200 23 249 - 53 - GW-Chemismus GW-Chemismus ist die grafische Aufbereitung der unter Allgemeiner Grundwasserchemismus eingegebenen Daten. Die Darstellung erfolgt nach gewähltem Grundwasserleiter und einem zu wählenden Parameter.
FKZ 200 23 249 - 54 - Gesamtaustrag Zusammengefasste Darstellung des Austrages eines Schadstoffes über alle Betriebsprogramme hinweg. Dieser Auswertung liegen die unter Massnahmen Grundwasser / Entnahme eingegebenen Werte zu Grunde. Vergleich verfügbares Gesamtpotential / entnommenes Gesamtpotential Darstelllung des verfügbaren Gesamtpotentials im Vergleich zum entnommenen Gesamtpotential für einen Schadstoff unter Angabe der Lage relativ zum Eintrag. Für diese Auswertung werden alle relevanten Daten für den Eintragsbereich in den Sachkategorien Schadensbild / Grundwasser und Massnahmen Grundwasser / Entnahme benötigt.
FKZ 200 23 249 - 55 - Auswertung Datenbank Die folgenden Auswertungsroutinen / -darstellungen dienen der Visualisierung aller in GWKON vorhandenen Scchadensfälle nach verschiedenen Gesichtspunkten. Dies sind im einzelnen: Anzahl der Fälle verteilt • ... nach dem 1. Leitschadstoff • ... nach dem Sanierungsverfahren • ... nach der Sanierungsdauer
FKZ 200 23 249 - 56 - ...nach 1. Leitschadstoff ...nach Sanierungsverfahren
FKZ 200 23 249 - 57 - ...nach Sanierungsdauer FKZ 200 23 249 Kriterien zur länderübergreifenden Behandlung von Grundwasserverunreinigungen Anhang 8 Handlungsleitfaden GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] Juni 2004 AW-SH UBA [72/01] D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH Leitfaden für die Untersuchung, Bewertung und Sanierung von Grundwasserschäden unter besonderer Berücksichtigung von LHKW (leichtflüchtige halogenierte Kohlenwasserstoffe) als Leitschadstoff Inhaltsverzeichnis I. Anlass und Zielsetzung............................................................................................ 3 II. Methodik .................................................................................................................. 4 III. Untersuchung und Bewertung von Grundwasserschadensfällen ................................. 8 1. Grundwasserschadenszone ...................................................................................... 8 a) Rechtliche Maßstäbe ............................................................................................. 9 b) Erkundung des Grundwasserschadens .................................................................. 9 c) Klassifizierung von Schadenszonen ..................................................................... 12 2. Vom Grundwasserschaden ausgehende Gefahren................................................... 13 a) Rechtliche Maßstäbe ........................................................................................... 13 b) Ermittlung von Gefahren im Abstrom der Schadenszone....................................... 13 III. Entscheidung über die Durchführung temporärer Sicherungs-, Schutz- und/oder Beschränkungsmaßnahmen .................................................................................... 15 IV. Entschluss zur Durchführung von Maßnahmen (Ausübung des Entschließungsermessens) ..................................................................................... 16 V. Entscheidung über Art und Umfang von Maßnahmen („Auswahlermessen“).............. 17 1. Allgemeine Hinweise zur Vorgehensweise und zu den Ermessenskriterien................ 17 a) Weichenstellung: Sanierungsmaßnahmen – Schutz- oder Beschränkungsmaßnahmen................................................................................. 17 b) Bestimmung von Sanierungszielen und -zielwerten............................................... 18 c) In Betracht zu ziehende Sanierungsmaßnahmen .................................................. 18 d) Abgestufte Prüfung von Sanierungszielen, Sanierungszielwerten und Sanierungsmaßnahmen ....................................................................................... 19 e) Verhältnismäßigkeit: Eignung, Erforderlichkeit und Angemessenheit von Sanierungsmaßnahmen ....................................................................................... 21 2. Beurteilung von Maßnahmen zur Beseitigung des Grundwasserschadens und der von ihm ausgehenden Gefahren (vollständige Dekontamination)......................... 22 b) Eignung............................................................................................................... 23 c) Erforderlichkeit .................................................................................................... 24 d) Angemessenheit.................................................................................................. 24 3. Beurteilung von Maßnahmen zur Verringerung des Grundwasserschadens und der von ihm ausgehenden Gefahren (Teildekontamination)....................................... 27 a) Bestimmung der Sanierungsziele ......................................................................... 27 b) Eignung............................................................................................................... 28 c) Erforderlichkeit .................................................................................................... 28 d) Angemessenheit.................................................................................................. 28 GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 2 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH 4. Beurteilung von Sicherungsmaßnahmen .................................................................. 29 a) Sanierungsziele................................................................................................... 29 b) Eignung............................................................................................................... 30 c) Erforderlichkeit .................................................................................................... 31 d) Angemessenheit.................................................................................................. 31 VI. Durchführung von Sanierungsmaßnahmen .............................................................. 32 1. Allgemeine rechtliche Anforderungen....................................................................... 32 2. Planung .................................................................................................................. 33 3. Begleitende Erfolgskontrolle .................................................................................... 34 VII. Entscheidung über eine Anpassung oder den Abbruch laufender Maßnahmen.......... 35 1. Rechtliche Maßstäbe............................................................................................... 35 2. Bearbeitungshinweise ............................................................................................. 36 GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 3 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH I. Anlass und Zielsetzung Der vorliegende Leitfaden wurde im Rahmen des Forschungsvorhabens „Bundeseinheit- liche Kriterien zur Behandlung von Grundwasserschäden“ des Umweltbundesamtes entwickelt. Er hat zum Ziel, den mit Grundwasserschäden befassten Behörden Orientie- rungshilfen für den Vollzug zu geben. Die Hinweise, die in diesem Leitfaden gegeben werden, haben im Wesentlichen zwei Grundlagen: Die erste Erkenntnisquelle ist die systematische Analyse von insgesamt knapp 100 Grundwasserschadensfällen, die im Rahmen des Forschungsvorhabens erfasst und ausgewertet worden sind. Hinsichtlich der datentechnischen Grundlagen, des Recher- cherasters sowie der Auswertemethodik und -ergebnisse wird auf den Endbericht zum Forschungsvorhaben verwiesen.1 Ein Schwerpunkt der Auswertung war der Effektivitäts- vergleich verschiedener Sanierungsverfahren unter variierenden Schadenskontexten.2 Bei der überwiegenden Anzahl der von den Bundesländern zur Verfügung gestellten Fallbeispiele handelte es sich um LHKW-Verunreinigungen. Zwar sind auch Grundwas- serschäden mit anderen Leitschadstoffen in die Auswertung einbezogen worden, die numerisch orientierten Auswerteergebnisse sind aber wegen der geringen Fallzahl statis- tisch nicht abgesichert.3 Daher konzentriert sich der Leitfaden in seinen fachtechnischen Hinweisen auf die Behandlung von LHKW-Schadensfällen. Die grundlegenden Bearbei- tungshinweise gelten jedoch auch für andere Schadensfälle. Die zweite Erkenntnisquelle des vorliegenden Leitfadens ist die im Rahmen des For- schungsvorhabens durchgeführte Analyse der rechtlichen Rahmenbedingungen für die Behandlung von Grundwasserschäden.4 In der Analyse werden die rechtlichen Maßstä- be für die Bewertung von Grundwasserschäden und für Entscheidungen zu ihrer Sanie- rung entwickelt. Der Leitfaden greift die in der Analyse entwickelte Bewertungs- und Ent- scheidungsprozedur aus der behördlichen Perspektive auf und verknüpft die rechtlichen Maßstäbe mit den Auswertungsergebnissen des empirischen Teils des Forschungsvor- habens. Bei jedem Bearbeitungsschritt werden zunächst die aus rechtlicher und fachli- cher Sicht sich stellenden Bewertungsaufgaben und die zu entscheidenden Fragen dar- gestellt. Aufbauend hierauf werden Bearbeitungshinweise gegeben, die aus den Ergeb- nissen der Auswertung generiert worden sind. Der inhaltliche Rahmen des Leitfadens ist durch das Thema des Forschungsvorhabens und durch die in seinem (auch zeitlichen) Rahmen gesammelten Erkenntnisse begrenzt. Demgemäß bietet der Leitfaden Orientierungshilfen für die Bewertung und Sanierung von altlastenbedingten Grundwasserschäden. Die Bearbeitungshinweise, soweit sie aus den Auswerteergebnissen generiert worden sind, konzentrieren sich dabei auf LHKW- Schäden. Allgemeine rechtliche und fachliche Standards, die keinen spezifischen Bezug zum Um- gang mit Grundwasserschäden haben, bleiben außer Betracht. Dies gilt hinsichtlich der 1 Siehe Ziff. ... des Endberichts „Kriterien zur bundeseinheitlichen Behandlung von Grundwasserschäden“ vom ... 2003. 2 Vgl. Ziff. ... des Endberichts. 3 Vgl. Ziff. ... des Endberichts. 4 Vgl. Anhang 1 des Endberichts. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 4 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH rechtlichen Anforderungen beispielsweise für die allgemeinen Vorschriften zur Durchfüh- rung von Sanierungsuntersuchungen und zu den Voraussetzungen für die Durchsetzung von Sanierungspflichten gegenüber dem Verantwortlichen. Insoweit wird auf die ein- schlägigen Vorschriften – insbesondere des Bodenschutzrechts – und auf das rechts- wissenschaftliche Schrifttum verwiesen. Hinsichtlich der allgemeinen fachlichen Stan- dards bei der Altlastenbearbeitung wird auf die BBodSchV und auf die einschlägigen Veröffentlichungen der ingenieurtechnischen Fachverbände – insbesondere des ITVA – sowie auf verschiedene Schriften verwiesen, die von den Bundesländern veröffentlicht worden sind. Die in diesem Leitfaden dargestellten Kriterien und die Bearbeitungshinweise beziehen sich unmittelbar nur auf Grundwasserschäden. Sofern aus dem Boden oder der ungesät- tigten Zone noch Schadstoffe in das Grundwasser nachgeliefert werden, muss dieser Umstand jedoch bei der Entscheidung über die Sanierung des Grundwasserschadens berücksichtigt werden Zur Vorbereitung der Entscheidung ist dann ein Sanierungskon- zept notwendig, das nicht nur die Sanierung des Grundwasserschadens, sondern auch die noch vorhandenen Boden- oder auch Bodenluftkontaminationen behandelt. Sanie- rungserfordernisse, -ziele und -maßnahmen im Bereich des Bodens sind allerdings nicht Gegenstand des Forschungsvorhabens und dieses Leitfadens. Auf Altlasten und schäd- liche Bodenveränderungen, die andauernden Einfluss auf vorhandene Grundwasser- schäden haben, wird aber im Rahmen des Bewertungs- und Entscheidungsprozesses für die Behandlung von Grundwasserschäden – und deshalb auch im Rahmen dieses Leitfadens – an verschiedenen Stellen eingegangen. Der Leitfaden stellt einen zwischen den Umweltkompartimenten Boden-Wasser- Luft integrierenden Ansatz der Bewertung von Grundwasserschäden vor, der von der Gefahrenbewertung über die Sanierungsplanung, die Sanierungsdurchführung bis zur Beendigung einer Sanierung und zur Nachsorge Hilfestellung für fachlich fundierte und rechtssichere Entscheidungen über das ob, das wie, den Fortgang, ggf. erforderliche Modifikationen und das Ende einer Sanierungsmaßnahme im Grundwasser gibt. II. Methodik 1. Ansatz von Schadstoffpotenzialen Ein Grundwasserschaden liegt vor, wenn ein räumlich begrenzter Grundwasserkörper mit einer Schadstoffmenge beaufschlagt wurde, die im Grundwasser als Geringfügig- keitsschwellen übersteigende Konzentration messbar wird. Diese „Beaufschlagung“ des Grundwasserkörpers ist ein differenziert zu betrachtender Vorgang, der die schadstofftypischen Wechselwirkungen im Dreiphasensystem Boden- Grundwasser-Bodenluft zu berücksichtigen hat. Die gesamte dem Schadensbild Boden-Wasser-Luft als Ursache zugrundeliegende Schadstoffmenge, im weiteren als Eintragspotenzial bezeichnet, verteilt sich in einem dynamischen Prozess auf die Kompartimente Boden, Grundwasser und Bodenluft. Dieser Verteilungsprozess wird neben den schadstoffspezifischen Faktoren (z.B. Lös- lichkeit, Dampfdruck) durch natürliche Faktoren (bodenphysikalisch/-chemische Kenn- GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 5 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH werte, Grundwasserdynamik/-chemismus u. s. w) sowie im Sanierungsfall durch gezielte Maßnahmewirkungen beeinflusst. Für jeden Schadensfall lässt sich im Sinne einer Bilanzierung die Verteilung des Ein- tragspotenzials auf Boden, Grundwasser und Bodenluft postulieren. Dies ist jeweils für einen bestimmten Zeitpunkt der Betrachtung möglich. Im Vergleich dieser Potenzialan- sätze für verschiedene Zeitpunkte ergeben sich Potenzialveränderungen, die auf Poten- zialströme zurückzuführen sind. Dabei gibt es Potentialströme sowohl innerhalb des Kompartimentes als auch zwischen den Kompartimenten. NAPL (nichtwässrige Flüssigkeit) (naq) MISCH- GAS (Bodenluft) (g) APL (wässrige Flüssigkeit) (aq) organische silikatische (lebend + tot) (u.a. min.) FESTSTOFFMATRIX (s,o) ( s,s) Lösen und Entgasen Lösen und Entgasen y i (aq) yi(naq) MEHRPHASENSYSTEM UNTERGRUND IS - GAS (g) yi (g)yi (g) Abb. 1 Untergliederung des Mehrstoffsystems Untergrund in fünf Teilsysteme (Komparti- mente) mit Kennzeichnung ihrer stofflichen Wechselwirkungen (yi – 1 mol des Stoffes i) Innerhalb der Kompartimente Boden, Grundwasser und Bodenluft ist das jeweilige Schadstoffpotenzial wiederum zu differenzieren. Für den Boden ergibt sich zunächst die Grobunterteilung in gesättigte und ungesättigte Bodenzone, wobei hier Dynamik der Grundwasserstände zu berücksichtigen ist. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 6 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH Im Grundwasser, dem an dieser Stelle das Hauptinteresse gilt, sollen alle wesentlichen Potenzialströme beispielhaft aufgezeigt werden: Im betroffenen, geometrisch begrenzt angenommenen Grundwasserkörper (Grundwas- serleiter und gesättigte Bodenzone) können folgende wesentliche Potenzialanteile unter- schieden werden: o mobiles Potenzial im Grundwasser o adsorptiv gebundenes Potenzial an der Bodenmatrix o überströmte Phasenbereiche im gesättigten Bereich Wechselwirkungen zwischen diesen Potenzialanteilen sind zu berücksichtigen. In Bezug auf die Belastung des Grundwasserkörpers ergeben sich folgende relevante Potenzialströme, die in einer Bilanzierung zu betrachten sind und auf die oben benann- ten Potenzialanteile wirken (+: Zuwachs, -: Minderung): o + Einträge aus Sickerwässern / über die Grundwasserneubildung o + Zustrom belasteter Grundwässer o + Desorption vom Bodenkorn der gesättigten Zone o – Adsorption am Bodenkorn der gesättigten Zone o + Schadstoffaustrag aus überströmten Phasenbereichen o – Schadstoffaustrag durch Ausgasung o – Schadstoffreduzierung durch biologischen Abbau o + Schadstoffzunahme durch biologischen Abbau (Abbauprodukte) o – Ausgasung in die Bodenluft o – Schadstoffaustrag mit dem Abstrom belasteter Grundwässer o – Potenzialentnahme durch Sicherung/Sanierung Unter Nutzung dieses Betrachtungsmodells lassen sich über Schadstoffpotenziale und Potenzialströme („Frachten“) alle Problemstellungen der Gefahrenbewertung, der Sanie- rungsplanung, -durchführung und Erfolgskontrolle typisiert darstellen und einer verglei- chenden Bewertung von Schadensfallkonstellationen zugänglich machen. Dabei ist auf- zuzeigen, wie die jeweiligen falltypischen Randbedingungen auf Potenzialverteilung und Potenzialströme wirken. 2. Gefahrenbeurteilung und Potenzialstrom Grundlage für die Bewertung einer von einem Grundwasserschaden ausgehenden Ge- fahr ist die Ermittlung und Prognose des Potenzialstromes, der zu einem Schutzgut ge- langen kann. Hierfür stehen 2 Hilfsmittel zur Verfügung: • Messtechnische Ermittlung des Potenzialstromes an vorgegeben Bilanzgrenzen • Prognose der weiteren Ausbreitung des Potenzialstromes bis zum Schutzgut. Auf der Basis des Potenzialstromes kann die zu erwartende Belastung des Schutzgutes ermittelt und im Weiteren bewertet werden. 3. Sanierungszielwerte, Potenzialstrom und Potenzial GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 7 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH 3.1 Beseitigung von Grundwasserschäden Beseitigung eines Grundwasserschadens bedeutet, dass die Schadstoffbelastung des Grundwassers unter die standortkonkreten Geringfügigkeitsschwellenwerte reduziert wird. Gemäß der o.g. Ausführungen bedeutet das, dass unter Beachtung der Potenzial- ströme eine Reduzierung des Schadstoffpotenzials in vorgegebenen Grundwasserbeur- teilungsbereichen unterhalb des sich aus den standortkonkreten Gefahrenschwellenwer- te ergebenden Schadstoffpotentials erreicht werden muss. Der erforderliche Bezug auf Grundwasserbeurteilungsbereichen ergibt sich dabei schon allein aus der Tatsache, dass eine messtechnische Erfassung einer Grundwasserbelastung nur punktuell durch- geführt werden kann. Wesentlich ist, dass bei der Bewertung die einzelnen Potenzialströme berücksichtigt werden. Von besonderer Bedeutung für das Schadstoffpotenzials im Grundwassers sind dabei einerseits Abbauprozesse, andererseits ein Schadstoffzustrom aus den anderen Kompartimenten. 3.2 Beseitigung der vom Grundwasserschaden ausgehenden Gefahren Im Umkehrschluss zu den Ausführungen unter Punkt 2. kann aus der maximal zulässi- gen Zusatzbelastung des Schutzgutes der zulässige Potenzialstrom an einer Bilanzgren- ze bestimmt werden. Dieser Potenzialstrom wäre unter Abzug erforderlicher Sicherheits- abstände der Sanierungszielwert in Bezug auf das betrachtete Schutzgut an der Bilanz- grenze und somit die Sanierungsvorgabe für eine Sicherungsmaßnahme. Im Weiteren kann der zulässige Potentialstrom an einer Bilanzgrenze in ein zulässiges Restpotenzial des Grundwasserschadens umgerechnet werden. Dieses Restpotential wäre das Sanierungsziel für eine Teildekontamination des Grundwasserschadens in Be- zug auf eine Verhinderung von Gefahren in Bezug auf das betrachtete Schutzgut. 4. Dekontaminationsmaßnahmen und Schadstoffpotenzial Dekontamination bedeutet immer Potenzialreduzierung, wobei die Maßnahme zumeist auf Potenziale in einzelnen Kompartimenten abzielt. Die Potenzialreduzierung kann z.B. in-situ durch die Stimulierung des natürlichen Schadstoffabbaus geschehen (ENA) oder aber, wie in den meisten Fällen, durch hydraulische Entnahme schadstoffbelasteter Wässer. Hydraulische Sanierungsverfahren erlauben eine präzise Ausweisung des entnommenen Schadstoffpotenzials. Dieser Bilanzstrom stellt in Relation zum mobilen Potenzial im Schadensbereich (der einer hydraulischen Maßnahme zugänglich ist) sowie dem Kon- zentrationsrückgang im Grundwasser (der den dortigen Potenzialrückgang beschreibt) vor dem Hintergrund des tolerierten Restpotenzials (Sanierungsziel) die wesentliche In- formation zum Thema Effizienz des Sanierungsverfahrens und Sanierungserfolg dar. 5. Sanierungserfolg Übliche Praxis ist es, den Sanierungserfolg über die Unterschreitung festgelegter Werte der Schadstoffkonzentration im Grundwasser innerhalb einer Sanierungszone zu definie- ren. Es werden also die Ergebnisse chemischer Analysen von Grundwasserproben, die GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 8 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH an Messorten innerhalb der Sanierungszone gewonnen werden, zur Beurteilung heran- gezogen. Diese Herangehensweise ist in 2 Fällen zweckmäßig: • Das Sanierungsziel ist eine Beseitigung oder Reduzierung des Grundwasserscha- dens. Der Sanierungszielwert ist somit durch die Restbelastung vorgegeben, die für den Schadensbereich nach der Sanierung hingenommen werden kann. • Das Sanierungsziel besteht in der Verhinderung weitergehender Gefahren, die vom Grundwasserschaden ausgehen. Über eine Rückwärtsrechnung ist das zulässige Schadstoffpotenzial und daraus die zulässige Grundwasserbelastung ermittelt wor- den, ab der gewährleistet ist, dass vom Schadensbereich keine Gefahren mehr für andere Schutzgüter ausgehen. Besteht das Sanierungsziel in der Verhinderung vom Grundwasserschaden ausgehen- der weitergehender Gefahren für andere Schutzgüter, so bestimmt sich der Sanierungs- erfolg zunächst danach, dass eine Überschreitung der Gefahrenschwellenwerte an die- sen Schutzgütern verhindert wird. Um einen hinreichenden Sicherheitsabstand zu ha- ben, wird der Sanierungserfolg in der Regel an Bilanzgrenzen festgemacht, die auf dem Transferpfad zwischen Grundwasserschaden und Schutzgut liegen. An dieser Bilanz- grenze darf der Potenzialstrom einen zuvor ermittelten Wert nicht überschreiten. Der Po- tenzialstrom kann an der Bilanzgrenze wiederum auf Grundwasserbelastungswette um- gerechnet werden. Die messtechnische Überprüfung des Sanierungserfolges benötigt Messorte und - verfahren, die den. o. g. Ansätzen entsprechen. III. Untersuchung und Bewertung von Grundwasserschadensfällen Die Untersuchung, Bewertung und Sanierung von altlastenbedingten Grundwasserschä- den ist im BBodSchG geregelt.5 Hinsichtlich der Sanierungsanforderungen verweist das Gesetz auf das Wasserrecht (§ 4 Abs. 4 Satz 3 BBodSchG). Bei der Untersuchung und Bewertung wie bei allen weiteren Bearbeitungsschritten ist eine differenzierte Schutzgut- betrachtung vorzunehmen. Insbesondere ist zu unterscheiden zwischen dem geschädig- ten Grundwasser einerseits und den von ihm gegebenenfalls ausgehenden Gefährdun- gen für weitere Rechtsgüter andererseits.6 1. Grundwasserschadenszone Ausgangspunkt für Sanierungsentscheidungen im Zusammenhang mit altlasten- bedingten Schadstoffbelastungen des Grundwassers ist das Vorliegen einer „Ge- wässerverunreinigung“ i.S.d. § 4 Abs. 3 Satz 1 BBodSchG. Anstelle des Begriffs „Grundwasserverunreinigung“ wird hier der auch im Wasserrecht gebräuchliche Begriff „Grundwasserschaden“ verwendet. 5 Rechtliche Analyse, B I. 6 Rechtliche Analyse, C. I. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 9 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH a) Rechtliche Maßstäbe Die Beurteilung von Grundwasserschäden richtet sich nach wasserrechtli- chen Maßstäben. Danach erfolgt die Beurteilung von Schadstoffbelastungen im Grundwasser nach Maßgabe von Geringfügigkeitsschwellen. Die Gering- fügigkeitsschwelle wird definiert als Konzentration, bei der trotz einer Erhö- hung der Stoffgehalte gegenüber regionalen Hintergrundwerten im unmittel- bar betroffenen Grundwasser keine relevanten ökotoxischen Wirkungen auf- treten und außerdem die Anforderungen der Trinkwasserverordnung oder entsprechend abgeleitete Werte eingehalten werden.7 Wird die Geringfügig- keitsschwelle überschritten, so ist die Beeinträchtigung nicht geringfügig. Es liegt ein Grundwasserschaden vor. Bei der Anwendung der Geringfügigkeits- schwellen ist die geogen bedingte Hintergrundsituation der jeweiligen Grundwasserregion zu berücksichtigen. Überschreiten die regionalen geoge- nen Hintergrundwerte im Grundwasser bereits die Geringfügigkeitsschwelle, so können von den Behörden höhere Werte festgelegt werden. Soweit für Schadstoffe Sickerwasserprüfwerte in der BBodSchV für den Pfad Boden-Grundwasser (Anhang 2 Nr. 3.1) festgelegt sind, werden diese als Geringfügigkeitsschwellen für die Beurteilung von Schadstoffbelastungen im Grundwasser herangezogen. Von den Prüfwerten der BBodSchV abgese- hen, existieren derzeit keine einheitlichen, dem aktuellen Erkenntnisstand wie der Rechtslage entsprechenden Geringfügigkeitsschwellen. In den Bun- desländern finden z. T. unterschiedliche Werte Anwendung. Derzeit werden die früheren Empfehlungen und Entwürfe für Schriften der LAWA und ande- rer Gremien überarbeitet. Insbesondere sollen die Geringfügigkeitsschwellen mit den Prüfwerten der BBodSchV für den Wirkungspfad Boden- Grundwasser harmonisiert, aber auch Geringfügigkeitsschwellen für weitere Schadstoffe bestimmt werden. Ein entsprechender Entwurf der LAWA liegt vor und wird gegenwärtig diskutiert. b) Erkundung des Grundwasserschadens Beim gegenwärtigen Sach- und Kenntnisstand ist es erforderlich, für jeden Bewertungsraum unter Beachtung der konkreten Standortverhältnisse spezi- fische Grundwasserbeurteilungswerte festzulegen. Als Bewertungshilfsmittel stehen insbesondere die Prüfwerte der BBodSchV sowie die Geringfügig- keitsschwellen der LAWA zur Verfügung. Im Rahmen der Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie werden Vorgaben für den guten Zustand des Grundwassers erarbeitet werden. Auch nach diesen Vorgaben werden Standortgegebenheiten in Bezug auf geogene Vorbelastungen zu berück- sichtigen sein. Die Ermittlung der Ausdehnung eines Grundwasserschadens ist stets als Momentaufnahme in einem dynamischen Prozess des von zahlreichen Fak- toren beeinflussten Schadstofftransports zu sehen. Prinzipiell genügt für die Feststellung eines Grundwasserschadens die exemplarisch zu einem belie- 7 Rechtliche Analyse, C. II. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 10 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH bigen Zeitpunkt festgestellte Überschreitung von festgelegten Geringfügig- keitsschwellen beliebiger Umweltschadstoffe an mindestens einem Messort. Ist ein Grundwasserschaden festgestellt, ist im nächsten Schritt der Grund- wasserschadensbereich abzugrenzen. Hierbei handelt es sich zunächst um eine statische Messaufgabe, d.h. die Ermittlung der Ausdehnung des Grundwasserschadens zum Bewertungszeitpunkt. Der Grundwasserschaden ist dabei sowohl horizontal als auch vertikal über alle betroffenen Grundwas- serleiter abzugrenzen. Die Erkundung der Ausdehnung eines Grundwasserschadens ist in der Re- gel ein iterativer Prozess. Eine systematische Herangehensweise ermöglicht es dabei, die Schadensabgrenzung zuverlässig und mit wirtschaftlich ver- tretbarem Aufwand durchzuführen. Die Schadenserkundung hat dabei zwei Aufgaben: • die Ermittlung der Grenzen des Schadensbereiches; • die Charakterisierung des Schadensbereiches. Hierzu sind für den zu bewertenden Schadensbereich Zonen auszuweisen (zu „kartieren“), in denen bestimmte Überschreitungsgrößenordnungen der Geringfügig- keitsschwellen betroffener Schadstoffe vorliegen. Für die Ermittlung der randlichen Begrenzung sind Daten am vermutlichen Rand des Grundwasserschadens zu erheben. Für die Kartierung der Zonen von Überschreitungsgrößenordnungen sind Daten im mutmaßlichen Scha- densbereich zu erheben (Probenahme und chemische Analytik). Grundlage für die Erstellung eines Untersuchungsprogramms sollten insbe- sondere folgende Informationen sein: o Recherche vorhandener GWMS o Recherche vorhandene Gütedaten incl. der zugehörigen Probenahme- bedingungen o Bekannte oder vermutete Schadstoffeintragsbereiche o Hydrogeologische Strukturen im potentiellen Schadensgebiet (Grund- wasserleiter und -stauer, Grundwasserfließrichtungen) o Bekannte oder vermutete Schadstoffpalette. Im ersten Bearbeitungsschritt sind die vorhandenen Untersuchungsergebnis- se zu prüfen und zu bewerten. Hierzu gehören insbesondere folgende Ar- beitsschritte: o Eignungsprüfung der vorhandenen GWMS für Gütemessungen o Qualitätsprüfung der vorliegenden Gütedaten. Diesem Bearbeitungsschritt kommt eine entscheidende Bedeutung zu. Die Sanierungspraxis zeigt, dass häufig Sanierungsentscheidungen auf der Grundlage nicht hinreichend belastbarer Gütedaten gefällt werden. Die Folge GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 11 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH sind entsprechende Fehlentscheidungen, die zu Mehrausgaben führen, die den Erkundungsumfang um ein Vielfaches übersteigen. Im nächsten Bearbeitungsschritt ist eine Modellvorstellung zum Grundwas- serschaden zu entwickeln. Basis sind vor allem die in Frage kommenden Schadstoffe incl. deren Eintragspotential und Ausbreitungsverhalten sowie die möglichen Ausbreitungsverhältnisse im Untergrund. Auf dieser Basis ist ein Modell zur Ausbreitung des Grundwasserschadens zu erstellen. In Unter- setzung dieses Modells sind die Erkundungen zur Beschreibung des Grund- wasserschadens abzuleiten. Die Erkundungen müssen dabei einerseits auf die Beschreibung des Grundwasserschadens gerichtet sein, andererseits auf eine Absicherung der Modellannahmen. Das gilt insbesondere in Bezug auf die Annahmen zu den Ausbreitungsverhältnissen. Umfang der Erst-Untersuchung Ergänzung des Grundwassermessstellennetzes auf folgenden Ausbaustand je identifiziertem potenziell belasteten Grundwasserleiter (GWL) o mindestens eine Anstrommessstelle o mindestens zwei Messstellen im Eintragsbereich o mindestens drei Messstellen im Abstrom, wobei diese in Strömungs- richtung in der vermuteten Abstromfahne zu errichten sind. Die Errichtung der GWMS hat so zu erfolgen, dass sofort Informationen für das aufzubauende geologische Strukturmodell gewonnen werden können. Weiterhin sind bei der Errichtung Informationen zum Strukturmodell zu ge- winnen. Das beginnt bei der qualitätsgerechten Aufnahme der Schichtenver- zeichnis und reicht bis zur Gewinnung von Aussagen zum kf-Wert sowie zu bodenmechanischen/-chemischen Kenngrößen (Porenraum, Nutzporenraum, Corg.). Bezüglich des Analytikumfanges sollte grundsätzlich ein Screening durchge- führt werden. Nur bei hinreichend sicherem Kenntnisstand zum Schadstoff- spektrum kann auf ein Screening verzichtet werden, und es sind sofort ge- eignete Leitschadstoffe auszuwählen. Bei der Festlegung des Ausbau der GWMS (Lage der Filterstrecken) ist die jeweilige Wichte und die vermutete Höhe des Schadstoffeintrages zu berück- sichtigen. Ist ein Eintrag von schweren Schadstoffen in so erheblichen Men- gen zu erwarten, dass eine dichteabhängige Vertikalströmung zu erwarten ist, so ist ein Ausbau der Filterstrecke über dem Stauer durchzuführen. Das gilt jedoch nicht grundsätzlich, ein Eintrag von schweren Schadstoffen in ge- ringen Mengen führt zu keiner relevanten dichteabhängigen Vertikalströ- mung. Die Arbeiten zur Erkundung des Grundwasserschadens sind im Weiteren stufenweise fortzuführen, bis eine hinreichende Sicherheit erreicht worden ist. Zur Absicherung der Fahnenermittlung sind dabei im nächsten Schritt GWMS senkrecht zur Fahnenausbreitung zu errichten, um abzusichern, dass die Abstromfahne auch sicher ermittelt worden ist. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 12 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH Ein wesentliches Hilfsmittel für eine sichere Beschreibung des Grundwasser- schadens ist ein Grundwassermodell. Das Modell ist dabei Planungshilfsmit- tel für die richtige Positionierung der GWMS sowie der Filterstrecken. Eine Vielzahl von Beispielen zeigen, dass eine unzureichende Erkundung des Grundwasserschadens vor allem zu Unterschätzungen eines Schadensfalls führt. c) Klassifizierung von Schadenszonen Neben der Erkundung der Ausdehnung des Grundwasserschadens kommt der Beschreibung des Grundwasserschadensbereiches eine erhebliche Be- deutung zu. Das bezieht sich sowohl auf die Grundwasserbelastung als auch auf die Beschreibung der gesättigten Bodenzone. Die Daten werden zu- nächst benötigt, um das Schadstoffpotenzial zu ermitteln. Weiterhin kann auf dieser Basis der Grad der Schädigung dargestellt werden, was für die weite- re Entscheidungsfindung erforderlich ist. Für die Beschreibung der Belastungsverteilung im Schadensbereich hat sich die Darstellung der maximalen Überschreitungshäufigkeiten von Geringfü- gigkeitsschwellen in logarithmischer Stufung getrennt für die hydrogeologisch relevanten Grundwasserleiter und ggf. Geringleiter als zweckmäßig erwie- sen. Als Stufen werden demgemäß 10-, 100-, 1000-, 10.000-fache Über- schreitungen der Geringfügigkeitsschwellen kartiert. Parallel sollte ausgewiesen werden, welche Schadstoffe die jeweilige Über- schreitungsklasse örtlich bestimmen. Ebenfalls auszuweisen sind Datenlücken. Eine rein automatisierte, rechner- gestützte Interpolation zur Ermittlung der Überschreitungsklassengrenzen ist unbedingt zu vermeiden. Die Darstellung ist getrennt für Grundwasserleiterkomplexe vorzunehmen. Grundwasserleiterkomplexe sind dabei nach den Grundwasserfließverhält- nissen und hydraulischen Wirksamkeiten und nicht allein nach der geologi- schen Ansprache vorzunehmen. Ein GWL-Komplex ist dadurch gekenn- zeichnet, dass innerhalb dieses Komplexes eine Schadstoffausbreitung er- folgen kann. Neben der Beschreibung des Grundwasserschadens ist auch die Beschrei- bung der gesättigten Bodenzone notwendig. Besonderes Augenmerk ist da- bei dem Vorhandensein aufschwimmender oder überströmter Phasenbereich zu widmen. Derartige Phasenbereiche stellen in der Regel ein solches Po- tential für einen weiteren Potenzialstrom in das Grundwasser dar, dass sie erheblich für die Sanierungsentscheidung sind. Insbesondere bei den GWMS, die im Schadensbereich errichtet werden, sind somit derartige In- formationen mit zu gewinnen. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 13 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH 2. Vom Grundwasserschaden ausgehende Gefahren a) Rechtliche Maßstäbe Verunreinigtes Grundwasser kann Schadensherd für bisher unbelastetes o- der für geringer belastetes Grundwasser sein. Der Grundwasserschadensbe- reich wird anhand der Geringfügigkeitsschwellen vom unbelasteten oder nur geringfügig belasteten Bereich abgegrenzt. Die Geringfügigkeitsschwelle ist zugleich das Kriterium dafür, ob vom Grundwasserschaden eine Gefahr für an ihn angrenzende Grundwasserzonen vorliegt: Wenn zu besorgen ist, dass durch abströmendes Grundwasser aus dem Schadensbereich eine Über- schreitung von Geringfügigkeitsschwellen in angrenzenden, unbelasteten oder nur geringfügig belasteten Grundwasserzonen entsteht, liegt eine Ge- fahr für diese Zonen vor. Nach dem wasserrechtlichen Besorgnisgrundsatz ist ein strenger Prognosemaßstab an die Gefährdungsabschätzung anzule- gen: Eine Gefahr für das Grundwasser ist schon dann zu besorgen, wenn die Möglichkeit eines entsprechenden Schadenseintritts nach den gegebenen Umständen und im Rahmen einer sachlich vertretbaren, auf konkreten Fest- stellungen beruhenden Prognose nicht von der Hand zu weisen ist. Auch bereits geschädigtes Grundwasser – in dem also Geringfügigkeits- schwellen überschritten sind – ist schutzwürdig im Hinblick auf die Vermei- dung einer weiteren Verschlechterung durch erhebliche zusätzliche Schad- stoffeinträge. Zur Ermittlung der Gefährdungslage ist es zweckmäßig, gering belastete Grundwasserzonen von höher oder hoch belasteten anhand der Überschreitung des Vielfachen der Geringfügigkeitsschwellen abzugrenzen [siehe oben, 1. c)]. Je nach den Umständen des Einzelfalls können von einem Grundwasser- schaden auch andere Schutzgüter gefährdet sein. Gefährdungen können auftreten für Schutzgüter im Schadensbereich, im Grundwasserschwan- kungsbereich oder im Abstrom. Beispielsweise kann im Einzelfall die menschliche Gesundheit durch ausgasende Schadstoffe oder bei einer Nut- zung des kontaminierten Grundwassers gefährdet sein. Ferner können – ne- ben dem Grundwasser – auch andere Schutzgüter im Abstrom des Scha- densbereichs gefährdet sein, beispielsweise Landökosysteme. Ob von dem Grundwasserschaden Gefahren für solche Schutzgüter im Schadensbereich oder im Abstrom ausgehen, ist anhand einer Gefahrenprognose zu beurtei- len, wie sie auch sonst im Umwelt- und Ordnungsrecht üblich ist.8 b) Ermittlung von Gefahren im Abstrom der Schadenszone Grundlage für die Bewertung einer von einem Grundwasserschaden ausge- henden Gefahr ist die Ermittlung und Prognose des Potenzialstromes, der zu einem Schutzgut gelangen kann. Hierfür stehen zwei Hilfsmittel zur Verfü- gung: 8 Vgl. Denninger, in: Handbuch des Polizeirechts, 3. Aufl. 2001, E. Rn. 29 ff. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 14 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH • Messtechnische Ermittlung des Potenzialstromes an vorgegeben Bilanz- grenzen • Prognose der weiteren Ausbreitung des Potenzialstromes bis zum Schutzgut. Auf der Basis des Potenzialstromes kann die zu erwartende Belastung des Schutzgutes ermittelt und im Weiteren bewertet werden. Die Ermittlung der zu untersuchenden „Abstromzone“ erfordert die weiterge- hende Interpretation der hydrologischen und hydrogeologischen Situation über den direkten Schadensbereich hinaus. Hierfür sind die GW- Modellvorstellungen über den Schadensbereich hinaus mindestens bis zu den potentiell betroffenen Schutzgütern hin weiter zu entwickeln. Vorfluter begrenzen regelmäßig die Abstromrichtung allerdings nur,, wenn es sich wirklich um vollkommene Vorfluter handelt und keine Schadstoffunterströ- mung möglich ist. Für die messtechnische Ermittlung des Potenzialstromes im belasteten GW- Abstrombereich gelten sinngemäß die Empfehlungen zur Untersuchung der Ausdehnung des Grundwasserschadens. Für den weiteren Schadstofftrans- port sind Prognosen erforderlich. Zu den Prognosehilfsmitteln – insbesondere zur Bestimmung von Priori- tätskontaminanten wird umfassend im Bericht zum BMBF-Vorhaben „Schad- stoffaustragsverhalten von Chemiealtablagerungen am Beispiel der Deponie Grube Antonie“9 Stellung bezogen, auf den hier verwiesen werden soll. Die Prognose bezieht sich sowohl auf das „ob“ als auch auf das „wann“ einer Gefährdung einzelner Schutzgüter. Diese Prognose ist Grundlage für die Be- stimmung ggf. erforderlicher temporärer Sicherungs-, Schutz- oder Be- schränkungsmaßnahmen. Bewertung von Gefahren für das im Abstrom liegende Grundwasser Die Bewertung von Gefährdungen des im Abstrom liegenden Grundwassers erfolgt nach denselben Kriterien, die für die Beurteilung des GW-Schadens gelten. Erhöhte Anforderungen können sich im Falle von speziellen Nutzun- gen des GW ergeben, diese sind im Vorfeld zu recherchieren. In aller Regel kann aber davon ausgegangen werden, dass keine Gefahren für das im Abstrom liegende Grundwasser zu besorgen sind, wenn dort die Geringfü- gigkeitsschwellen aller Voraussicht nach eingehalten werden. Bewertung von Gefahren für sonstige im GW-Abstrom liegende Schutzgüter Auf der Basis des Kenntnisstandes zum GW-Schadensbereich sowie der vermuteten Ausbreitungsrichtungen sind zunächst die potentiell betroffenen 9 Schadstoffaustragsverhalten von Chemiealtablagerungen am Beispiel der Deponie Grube Antonie, BMBF- Forschungsvorhaben, FKZ-Nr. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 15 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH Schutzgüter im GW-Abstrom zu ermitteln. Für diese Schutzgüter sind die Ge- fahrenschwellenwerte für die relevanten Schadstoffe zu bestimmen. Zur Beschreibung einer möglichen Ausbreitung der Schadstoffe aus dem Grundwasserschadensbereich zu den relevanten Schutzgütern sind entspre- chende Modelle zu erarbeiten, auf deren Basis eine Prognose einer mögli- chen Belastung abgeleitet wird. Durch entsprechende Erkundungsarbeiten sind die Modellvorstellungen so weit abzusichern, dass eine hinreichend si- chere Prognose abgegeben werden kann. III. Entscheidung über die Durchführung temporärer Sicherungs-, Schutz- und/oder Be- schränkungsmaßnahmen Die Sanierung von Grundwasserschäden nimmt in der Regel einen erheblichen Zeitraum in Anspruch. Vor allem Dekontaminationsmaßnahmen bringen häufig erst nach Jahren oder gar Jahrzehnten einen spürbaren Entlastungseffekt im Hinblick auf das Schadens- wie das Gefahrenpotenzial. Je nach dem Ergebnis der Gefährdungsabschätzung (II. 2.) ist zu prüfen, ob zur Beseitigung von Gefahren rasch wirkende Maßnahmen zu ergreifen sind. Insbesondere gilt dies, wenn die Behörde Anhaltspunkte für eine akute Gefahr für hochwertige Rechtsgüter – beispielsweise die menschliche Gesundheit – hat. Je nach den Umständen des Einzelfalls kann auch das Ergebnis der Gefährdungsabschätzung nicht abgewartet werden, vielmehr muss unmittelbar gehandelt werden, wenn hinrei- chende Anhaltspunkte für solche Gefahren bestehen. Besondere Bedeutung haben ad- hoc-Maßnahmen bei sog. singulären Ereignissen (Havarien und Unfälle). Eine weitere Potenzialverlagerung muss dann nach Möglichkeit kurzfristig vermieden oder begrenzt werden. Die Entscheidung über die Durchführung temporärer Sicherungs-, Schutz- und/oder Be- schränkungsmaßnahmen wird insbesondere durch folgende Aspekte bestimmt: o Sanierungsdauer bis zur nachhaltigen Beseitigung der jeweiligen Gefahr o Schadstoffausbreitungsgeschwindigkeit o Sicherheit der Ausbreitungsprognose o Wertigkeit des gefährdeten Schutzgutes und Ausmaß seiner Gefährdung. In Betracht kommen insbesondere temporäre Sicherungsmaßnahmen nach § 4 Abs. 3 Satz 2 i.V.m. § 2 Abs. 7 Nr. 2 BBodSchG und Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen nach § 4 Abs. 3 Satz 3 i.V.m. § 2 Abs. 8 BBodSchG (z. B. Nutzungsuntersagungen, Be- tretungsverbote, Absperrungen u. ä.). Solche Maßnahmen können zunächst nur vorläufiger Natur sein. Sie müssen im Lichte des endgültigen Ergebnisses der Gefährdungsabschätzung, der Sanierungsuntersu- chung und der behördlichen Entscheidung zur Durchführung von Sanierungsmaßnah- men (siehe nachfolgend IV. und V.) überprüft werden. Je nach dem Ergebnis dieser nachfolgenden Bearbeitungsschritte kann sich herausstellen, dass die temporären Maß- nahmen fortgeführt werden können – entweder unter Verzicht auf eine Sanierungsmaß- nahme oder flankierend zu einer Sanierungsmaßnahme, die im Rahmen der Ausübung des Auswahlermessens bestimmt wurde. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 16 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH IV. Entschluss zur Durchführung von Maßnahmen (Ausübung des Entschließungsermes- sens) Liegt nach Maßgabe der unter II. beschriebenen Kriterien ein Schaden oder eine Ge- fahr vor, so steht es nach den für Sanierungsentscheidungen bei altlastenbedingten Grundwasserschäden maßgeblichen Ermächtigungsgrundlagen im BBodSchG (§§ 10 Abs. 1, 16 Abs. 1 i.V.m. § 4 Abs. 3) im Ermessen der zuständigen Behörde, ob sie Maßnahmen zur Beseitigung des Schadens oder der Gefahr ergreift (Ent- schließungsermessen). Danach kann die zuständige Bodenschutzbehörde die not- wendigen Maßnahmen zur Erfüllung der sich aus dem BBodSchG ergebenden Sa- nierungspflicht treffen. Bei der Ausübung dieses Entschließungsermessens geht es um die grundsätzliche Weichenstellung, ob Maßnahmen getroffen werden oder ob der Grundwasserscha- den – mit den gegebenenfalls von ihm ausgehenden Gefahren – sich selbst überlas- sen werden kann. § 4 Abs. 3 BBodSchG unterscheidet hinsichtlich der zu treffenden Maßnahmen zwischen Sanierungsmaßnahmen (Dekontamination, Sicherung) einer- seits und Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen andererseits. Das Gesetz räumt Sanierungsmaßnahmen Vorrang vor Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen ein: Diese sind nur durchzuführen, soweit Sanierungsmaßnahmen nicht möglich oder un- zumutbar sind (§ 4 Abs. 3 Satz 3 BBodSchG). Die Behörde muss ihren Entschluss zur Durchführung von Sanierungsmaßnahmen an sachlichen Kriterien ausrichten. Ausgehend vom rechtlichen Schutzauftrag, der den Grundwasserschaden flächendeckend erfasst, sind Grundwasserschäden und - gefahren grundsätzlich nicht hinnehmbar. Eine zusätzliche Richtschnur für die Ermessensausübung kann sich aus Erlassen und Verwaltungsvorschriften ergeben, in denen die Eingriffsschwelle konkretisiert wird. In der LAWA-Schrift „Empfehlungen für die Erkundung, Bewertung und Be- handlung von Grundwasserschäden“ (1994) werden Maßnahmenschwellenwerte angegeben, bei deren Überschreitung – soweit sie nicht geogen bedingt ist – in der Regel eine Sanierung des Grundwasserschadens erfolgen soll.10 In den Bundeslän- dern sind teilweise Vollzugshilfen und Empfehlungen veröffentlicht worden, die gleichfalls als Richtschnur für die Ausübung des Entschließungsermessens dienen können. Dies kann z. B. durch Angabe von Schadstoffkonzentrationen im Schadens- zentrum bzw. im unmittelbaren Abstrom geschehen, bei deren Überschreiten in der Regel Maßnahmen bezüglich des Grundwassers ergriffen werden sollen.11 Bei dem Entschluss über die Durchführung von Maßnahmen ist auch zu berücksich- tigen, ob der Grundwasserschaden noch im Einflussbereich einer Altlast oder Bo- denkontamination stehen. Die Entscheidung über das „Ob“ der Sanierung des Grundwasserschadens ist dann sinnvoll nur zu treffen, wenn dies im Kontext mit der 10 Diese LAWA-Empfehlung ist allerdings – insbesondere im Hinblick auf die Schwellenwerte – aktualisierungsbe- dürftig. 11 Merkblatt Nr. 3.8/1 des Bayerischen Landesamtes für Wasserwirtschaft: „Untersuchung und Bewertung von Alt- lasten, schädlichen Bodenveränderungen und Gewässerverunreinigungen – Wirkungspfad Boden-Gewässer“, S. 22 f. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 17 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH Entscheidung zum Umgang bzw. der Sanierung der Schadensquelle (Altlast oder schädliche Bodenveränderung) erfolgt, z. B. im Rahmen eines übergreifenden Sanie- rungskonzepts. Dies entspricht auch dem eingangs dargestellten Potentialansatz. Vor allem bei komplexen Schäden muss das Entschließungsermessen im zeitlichen Ablauf immer wieder ausgeübt werden. Liegen Anhaltspunkte dafür vor, dass von dem Schaden unmittelbare Gefahren für wesentliche Rechtsgüter drohen, so muss ggf. schon vor dem Abschluss einer Gefährdungsabschätzung und Untersuchung nach §§ 9, 13 BBodSchG (§§ 3, 4, 6 BBodSchV) entschieden werden, ob vorläufige Maßnahmen zur Gefahrenabwehr getroffen werden sollen (z. B. Sicherungsmaß- nahmen, Unterbindung von Grundwassernutzungen etc., s. o., III.). Nach Abschluss der Gefährdungsabschätzung und ggf. Untersuchung ist zu entscheiden, ob Maß- nahmen eingeleitet (bzw. die vorläufig eingeleiteten Maßnahmen fortgeführt) werden. Auch während der Sanierungsdurchführung können sich immer wieder neue Sachla- gen oder Erkenntnisse ergeben, die erneut die Frage aufwerfen, ob die Sanierungs- maßnahmen unverändert fortgeführt, angepasst oder gar abgebrochen werden sol- len (s. u., VII.). V. Entscheidung über Art und Umfang von Maßnahmen („Auswahlermessen“) Entschließt sich die Behörde zur Durchführung von Maßnahmen, so steht es in ihrem Ermessen, Art und Umfang der Maßnahmen nach den Umständen des Einzelfalls zu bestimmen (Auswahlermessen). 1. Allgemeine Hinweise zur Vorgehensweise und zu den Ermessenskriterien a) Weichenstellung: Sanierungsmaßnahmen – Schutz- oder Beschränkungs- maßnahmen Das Ziel der Gefahrenabwehr bei Altlasten, schädlichen Bodenveränderun- gen und verunreinigten Gewässern wird in § 4 Abs. 3 Satz 1 BBodSchG all- gemein dahin bestimmt, dass dauerhaft keine Gefahren, erheblichen Nachteile oder erheblichen Belästigungen für den Einzelnen oder die Allge- meinheit entstehen. Zur Verwirklichung dieses Ziels kommen nach § 4 Abs. 3 BBodSchG einer- seits Sanierungsmaßnahmen, andererseits Schutz- und Beschränkungs- maßnahmen in Betracht. Im Rahmen der Ausübung des Auswahlermessens ist deshalb auch die Wei- chenstellung zu treffen, ob Sanierungsmaßnahmen oder Schutz- und Be- schränkungsmaßnahmen getroffen werden. § 4 Abs. 3 Satz 3 BBodSchG räumt Sanierungsmaßnahmen12 Vorrang gegenüber sonstigen Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen ein. Diese sind nur durchzuführen, soweit Sa- nierungsmaßnahmen nicht möglich oder unzumutbar sind. Es sind deshalb immer zunächst Sanierungsmaßnahmen in Erwägung zu ziehen und im An- schluss daran Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen. 12 Zum Begriff siehe unten, c). GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 18 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH b) Bestimmung von Sanierungszielen und -zielwerten Über die allgemeine Bestimmung der Ziele der Gefahrenabwehr in § 4 Abs. 3 BBodSchG hinaus lassen sich weder dem Bodenschutz- noch dem Wasser- recht konkrete Sanierungsziele oder gar einheitliche Sanierungszielwerte entnehmen, von denen ausgehend die erforderlichen Maßnahmen „abgelei- tet“ werden könnten. Daher müssen die Sanierungsziele im Einzelfall konkre- tisiert werden. Prinzipiell kann sich das Sanierungsziel auf die Beseitigung des Grundwas- serschadens und/oder auf die Beseitigung der vom Grundwasserschaden ausgehenden Gefahren richten (siehe dazu auch oben, III.). Bei der Scha- densbeseitigung geht es um die Wiederherstellung von Schutzgutfunktionen des Grundwassers. Bei der Gefahrenbeseitigung geht es um die Erhaltung von Schutzgutfunktionen der betroffenen Schutzgüter im Schadensbereich oder in seinem Abstrom. Bezüglich der Festlegung von Sanierungszielen und Sanierungszielwerten ist Folgendes zu beachten: o Es muss sorgsam unterschieden werden, ob als Sanierungsziel die Be- seitigung des Schadens und/oder die Beseitigung der von ihm ggf. aus- gehenden Gefahr verfolgt wird. o Das Sanierungsziel muss möglichst konkret hinsichtlich der wiederherzu- stellenden oder zu erhaltenden Funktion des Schutzgutes und des Sanie- rungsniveaus (z. B. durch Sanierungszielwerte) bestimmt werden. Nur dann können Sanierungsablauf und -erfolg kontrolliert werden. o Das Sanierungsziel hat eine zeitliche Komponente: Die Verwirklichung des Sanierungsziels kann in kürzerer oder längerer Frist (ggf. schrittwei- se) angestrebt werden. c) In Betracht zu ziehende Sanierungsmaßnahmen Als Sanierungsmaßnahmen für Grundwasserschäden kommen Dekontami- nationsmaßnahmen und Sicherungsmaßnahmen in Betracht (vgl. § 2 Abs. 7 Nrn. 1. und 2. BBodSchG). Die Dekontamination eines Grundwasserscha- dens bedeutet, dass die Schadstoffe endgültig aus dem Grundwasser ent- fernt werden. Von einer vollständigen Dekontamination kann man sprechen, wenn nach der Sanierung die Geringfügigkeitsschwellen im ehemaligen Schadensbereich eingehalten oder unterschritten werden. Wird dieses Ziel nicht erreicht, aber gleichwohl eine spürbare Reduktion des Schadstoffpo- tenzials herbeigeführt, so spricht man von einer „Teildekontamination“. Die Dekontamination dient der Wiederherstellung der beeinträchtigten Funktio- nen der geschädigten Grundwasserressource sowie ggf. der Beseitigung der vom Grundwasserschaden ausgehenden Gefahren. Die Sicherung dient dagegen ausschließlich der Beseitigung von Gefahren, indem die weitere Ausbreitung von Schadstoffen langfristig verhindert wird GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 19 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH (§ 4 Abs. 3 Satz 2 BBodSchG). Hierfür kommen verschiedene Verfahren zur Immobilisierung (hydraulische Maßnahmen, Einkapselung oder Einschlie- ßung u. ä.) in Betracht. Das Schadstoffpotenzial selbst verbleibt aber bei der Sicherung im Grundwasser, sofern es sich nicht auf natürlichem Wege ab- baut. Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen (§ 2 Abs. 8 BBodSchG) beseitigen im Unterschied zu Sanierungsmaßnahmen weder den vorhandenen Scha- den, noch verhindern sie eine Ausbreitung der Schadstoffe. Sie sorgen ledig- lich dafür, dass gefährdete Schutzgüter nicht über das hinnehmbare Maß hinaus mit den Schadstoffen in Kontakt kommen (z. B. durch Nutzungsverbo- te und -beschränkungen, Absperrungen etc.). Bezüglich der möglichen Maßnahmen und zugehörigen Ziele bestehen fol- gende grundsätzlichen Unterschiede: Maßnahme Grundwasser- schaden Transferpfad Betroffene Schutzgü- ter im Abstrom Dekonta- mination Wird beseitigt Wird nicht belastet Werden geschützt, da Schadstoffpotenzial beseitigt Sicherung Bleibt bestehen Wird unterbro- chen Werden durch Unter- brechung der Transfer- pfade geschützt Schutz- und Beschrän- kungsmaßnah- men Bleibt bestehen Bleibt beste- hen Werden durch Erweite- rung Schutzbereich oder Reduzierung Schutzniveau ge- schützt d) Abgestufte Prüfung von Sanierungszielen, Sanierungszielwerten und Sanie- rungsmaßnahmen Eine Entscheidung über das anzustrebende Sanierungsziel und den konkre- ten Sanierungszielwert kann erst getroffen werden, wenn die zu ihrer Ver- wirklichung in Betracht kommenden Maßnahmen untersucht worden sind. Konkrete Sanierungsziele oder Sanierungszielwerte können am Anfang des Entscheidungsprozesses zunächst nur vorläufig aufgestellt werden, um sie anhand der verfügbaren Maßnahmenalternativen zu prüfen. Im Ergebnis der Maßnahmeprüfung kann sich herausstellen, dass einzelne Sanierungsziele und/oder Sanierungszielwerte entweder gar nicht oder nur mit unverhältnis- mäßig hohem Aufwand erreicht werden können. In diesen Fällen macht sich eine Überprüfung und Neufestlegung der eingangs aufgestellten Sanierungs- ziele und/oder Sanierungszielwerte erforderlich. Die modifizierten Sanie- rungsziele/-zielwerte werden wiederum der Prüfung bezüglich geeigneter und angemessener Maßnahmen unterzogen. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 20 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH Eine zwingende Abfolge dieser Prüfung gibt es aus rechtlicher Sicht nicht. Es empfiehlt sich aber, die Prüfung mit dem anspruchsvollsten Sanierungsziel zu beginnen. Das letztendlich angestrebte Sanierungsziel ist also schrittwei- se und „iterativ“ anhand der verfügbaren Maßnahmenalternativen und ihrer Bewertung unter Verhältnismäßigkeitsgesichtspunkten zu entwickeln. Für die Beseitigung eines Grundwasserschadens kommen nur Dekontamina- tionsmaßnahmen in Frage [siehe Tabelle oben, am Ende von 1 c)]. Die voll- ständige Dekontamination verwirklicht die Sanierungsziele – Beseitigung des Grundwasserschadens und der von ihm ausgehenden Gefahren – umfas- send und sollte deshalb an erster Stelle geprüft werden. Dies ist auch vor dem Hintergrund der künftigen Rechtslage nach der EG- Wasserrahmenrichtlinie zu empfehlen. Diese verpflichtet die Mitgliedstaa- ten,grundsätzlich, alle Grundwasserkörper bis Ende 2015 in einen „guten Zu- stand“ zu bringen. Die Sanierungspraxis zeigt, dass unter Berücksichtigung des Gesamtpotenti- als eine Beseitigung des Grundwasserschadens im Sinne einer Herstellung des ursprünglichen Zustandes nicht möglich ist. In der Sanierungspraxis werden deshalb als Zielvorgabe für die Schadensbeseitigung zumeist Sanie- rungsziele vorgegeben, die sich an allgemeinen Gewässergütekriterien orien- tieren. Zielstellung der EG-Wasserrahmenrichtlinie ist die Verwirklichung ei- nes sog. „guten Zustandes“ des Grundwasserkörpers. In der Praxis werden Gütekriterien wie z. B. die Geringfügigkeitsschwellen der LAWA oder ähnli- che Werte verwendet.13 Die Geringfügigkeitsschwellen und vergleichbare Werte sind jedoch in der Praxis als Sanierungsziele weithin nicht erreichbar. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens zeigen, dass sich bei hydrauli- schen Sicherungsmaßnahmen für LHKW-Schäden der erreichbare Sanie- rungswert asymptotisch einem Wert nähert, der zumeist deutlich oberhalb dieser Gütekriterien liegt. Ist eine vollständige Dekontamination in vorstehendem Sinne nicht möglich oder unverhältnismäßig, so müssen im nächsten Schritt Maßnahmen geprüft werden, mit denen eine höhere Restbelastung in Kauf genommen wird (Teil- dekontamination). Sanierungsziel einer Teilkontamination könnte z. B. die Herstellung einer solchen Grundwasserqualität sein, dass eine zukünftige Brauchwassernutzung möglich ist. Damit können die Selbstheilungskräfte der Natur und die langfristige Wiederherstellung natürlicher Zustände unterstützt werden. Dieser Beitrag besteht zum einen darin, dass die Entfaltung der Selbstheilungskräfte überhaupt erst ermöglicht wird (Unterschreitung von Schwellenwerten) und zum anderen darin, dass die erforderlichen Zeiträume für die Schadensbeseitigung durch den Abbau von Schadstoffpotentialen verkürzt werden. Die Teilkontamination kann auch das Sanierungsziel verfol- gen, weitergehende Gefahren für im Abstrom liegende Schutzgüter zu besei- tigen oder zu verringern. 13 Teils werden auch die Maßnahmenschwellenwerte der LAWA verwendet, wobei eine deutliche Unterschreitung verlangt wird. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 21 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH Kann oder soll der Grundwasserschaden nicht beseitigt werden, so sind Maßnahmen zur Beseitigung der von ihm ggf. ausgehenden Gefahren zu prüfen. Dies können Sicherungs- aber auch Schutz- oder Beschränkungs- maßnahmen sein. Nutzungsbeschränkungen kommen insbesondere für den Grundwasserschadensbereich in Betracht (ggf. sind auch im Falle der Durch- führung einer Dekontaminationsmaßnahme temporäre Nutzungsbeschrän- kungen erforderlich, s. o., III.). e) Verhältnismäßigkeit: Eignung, Erforderlichkeit und Angemessenheit von Sa- nierungsmaßnahmen Der Verhältnismäßigkeitsgrundsatz begrenzt die Sanierungspflichten auf sol- che Maßnahmen, die zur Erreichung der Sanierungsziele [s.o., b)] geeignet, erforderlich und angemessen sind. Eine Sanierungsmaßnahme [s.o., c)], die eines dieser Kriterien nicht erfüllt, ist rechtswidrig. Die Verhältnismäßigkeitsprüfung bezieht sich immer auf eine konkrete Maß- nahme oder auf ein bestimmtes Maßnahmenpaket und muss sich an zuvor aufgestellten Sanierungszielen orientieren. • Geeignet ist eine Maßnahme (Sanierungsalternative), wenn sie tech- nisch machbar ist und mit ihr das Sanierungsziel erreicht werden kann. Die Eignung lässt sich nur beurteilen, wenn das Sanierungsziel zuvor möglichst konkret bestimmt ist (siehe oben, b). • Erforderlich ist diejenige – geeignete – Sanierungsmaßnahme, die den Einzelnen und die Allgemeinheit am wenigsten belastet. Bei der Beurteilung einer Sanierungsmaßnahme müssen also immer Alterna- tiven einbezogen werden, die das Sanierungsziel genauso gut errei- chen. Die zu beurteilende Maßnahme ist nur dann erforderlich i.S.d. „mildesten Mittels“, wenn es keine andere Maßnahmenalternative gibt, mit der das Sanierungsziel ebenso gut zu erreichen ist, die aber mit weniger Belastungen verbunden ist (z.B. hinsichtlich der Kosten und sonstiger nachteiliger Auswirkungen der Maßnahmen). • Angemessen ist eine – geeignete und erforderliche – Sanierungs- maßnahme, wenn ihre Auswirkungen nicht außer Verhältnis zum er- strebten Erfolg stehen (Übermaßverbot). Für die Bewertung der An- gemessenheit ist eine Zweck-Mittel-Relation zu bilden, die den ange- strebten Sanierungserfolg ins Verhältnis zu den mit der Maßnahme verbundenen Belastungen setzt (Proportionalität). Hierzu zählen die Kosten der Sanierungsmaßnahme, aber auch die sonstigen mit ihr verbundenen nachteiligen Auswirkungen (z.B. Umweltbelastungen, Beeinträchtigung durch Bautätigkeit, Ressourcenverbrauch). Im Rahmen der Angemessenheitsprüfung sind alle betroffenen Belange zu ermitteln, entsprechend ihrem Gewicht zu bewerten und unterein- ander abzuwägen. Zumutbarkeitsgrenzen können sich auch aus be- troffenen Rechtspositionen ergeben, bei Zustandsstörern beispiels- GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 22 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH weise aus der Eigentumsgewährleistung des Art. 14 Grundgesetz.14 Die gerichtliche Kontrolle trägt den komplexen Rahmenbedingungen solcher Angemessenheitsprüfungen i.d.R. dadurch Rechnung, dass das Übermaßverbot nur dann als verletzt angesehen wird, wenn die mit der Maßnahme verbundenen Nachteile offensichtlich erheblich schwerer wiegen als der erzielbare Nutzen; der durch die Maßnahme zu erwartende Schaden darf nicht erkennbar außer jedem Verhältnis zu den beabsichtigten Erfolg bzw. in einem krassen Missverhältnis zu ihm stehen. 2. Beurteilung von Maßnahmen zur Beseitigung des Grundwasserschadens und der von ihm ausgehenden Gefahren (vollständige Dekontamination) a) Sanierungszielwerte für die Dekontamination Auf die allgemeinen Sanierungsziele für eine Dekontamination wurde bereits unter V. 1. c) und d) eingegangen. Ergänzend ist folgendes zu bemerken:
Die Gütewerte (Geringfügigkeitsschwellen) der LAWA stellen allgemeine Gütekriterien dar, die – wie es auch in den LAWA-Richtlinien dargestellt wird – standortkonkret überprüft werden müssen. Im Einzelfall kann es durchaus sein, dass die natürliche Belastung bei einzelnen Parametern höher ist, als die entsprechenden Geringfügigkeitsschwellen. In diesen Fällen sind die höheren natürlichen Belastungen als Sanierungszielwerte zu verwenden.
 In vielen Fällen sind die Geringfügigkeitsschwellen höher als die natürli- che Beschaffenheit des Grundwassers. Mit der Vorgabe der Geringfügig- keitsschwellen der LAWA als Sanierungsziel würde somit zwar in der Regel ein gefahrloser Zustand hergestellt werden, der aber noch vom Ausgangszustand der Grundwasserbeschaffenheit abweicht. Je nach den Umständen des Einzelfalls muss deshalb geprüft werden, ob die Ge- ringfügigkeitsschwellen als Sanierungszielwerte herangezogen werden können. Das trifft insbesondere dann zu, wenn vom zu sanierenden Grundwasserbereich Oberflächengewässer in relevanter Menge gespeist werden. In diesen Fällen ist über entsprechende Grund-/Oberflächen- gewässerbilanzen und unter Berücksichtigung der Gewässergüte bzw. des Gewässergütezielwertes des betroffenen Oberflächengewässers die Tolerierbarkeit der verbleibenden Belastung des Grundwassers zu über- prüfen. Ein Hilfsmittel für die Ermittlung erreichbarer Sanierungszielwerte bei einer hydraulischen Sanierung von LHKW-Schäden wurde im Ergebnis des For- schungsvorhabens erarbeitet und liegt als Anlage ... bei. 14 Zur Haftungsbegrenzung des Zustandsstörers und zu den relevanten Gesichtspunkten – insbesondere zum Ver- hältnis zwischen dem finanziellen Aufwand für die Sanierung und dem Verkehrswert des Grundstücks nach Sa- nierung – siehe BVerfG, NJW 2000, S. 2573 ff. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 23 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH Grundsätzlich kann jedoch festgestellt werden, dass Restkontaminationen des Bodens in der gesättigten und/oder ungesättigten Bodenzone als be- stimmende Größe für die erreichbare Konzentration eines in prognostizierba- ren Zeiträumen zu sanierenden Schadens gelten können. b) Eignung aa) Rechtliche Maßstäbe Es wird zunächst auf die Ausführungen oben, 1. e) verwiesen. Zu er- mitteln ist, ob überhaupt geeignete technische Verfahren zum Errei- chen der Sanierungsziele bzw. -zielwerte einer vollständigen Dekonta- mination verfügbar sind. Für die Beurteilung der Eignung der in Be- tracht kommenden Verfahren ist eine Prognose ihrer Effektivität im Hinblick auf das Sanierungsziel notwendig. Geeignet sind Verfahren, die ihre praktische Eignung zur umweltverträglichen Beseitigung der Schadstoffe gesichert erscheinen lassen (§ 5 Abs. 1 Satz 1 BBodSchV). bb) Bearbeitungshinweise Die Eignung von Sanierungsverfahren zur Dekontamination muss unter Beachtung des gesamten Schadstoffpotentials bewertet werden. Eine alleinige Beschränkung auf das kontaminierte Grundwasser ist unzu- reichend. Das bedeutet, dass neben der Beseitigung des Schadens selbst auch alle anderen Potenzialströme in das Grundwasser so weit reduziert werden müssen, dass die Sanierungszielwerte auch bei die- sem zusätzlichen Eintrag nachhaltig eingehalten werden. Der Bewertung der Eignung von Dekontaminationsverfahren muss so- mit die Ermittlung des gesamten für die Grundwasserbelastung rele- vanten Schadstoffpotenzials sowie der Potenzialströme vorangehen. Eine Eignung von hydraulischen Dekontaminationsverfahren kann aus- geschlossen werden, wenn aufschwimmende Phase oder überströmte Phasenbereiche vorliegen. Das dort enthaltene Schadstoffpotenzial lässt sich in situ nicht vollständig beseitigen. Auch bei einer teilweisen Beseitigung der Phasenbereiche ist der Schadstoffaustrag zumeist noch so hoch, das zumindest örtlich die Geringfügigkeitsschwellen deutlich überschritten werden. Eine Beseitigung des Grundwasser- schadens setzt daher die Beseitigung solcher Phasenbereiche voraus. Eine Abschätzung der Erreichbarkeit der Sanierungszielwerte für eine Dekontamination für den Fall einer hydraulischen Sanierung von LHKW-Schadensfällen ist auf der Basis der im Ergebnis des For- schungsvorhabens erarbeiteten Berechnungsroutine möglich. Die er- forderlichen Eingangsdaten sind ebenfalls in der Anlage benannt. Es zeigt sich, dass mit wenigen charakteristischen Kenngrößen das er- GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 24 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH reichbare Sanierungsziel und somit die Eignung des Verfahrens bewer- tet werden kann. Die Auswertung der betrachteten LHKW-Sanierungsfälle hat gezeigt, dass eine Beseitigung des Grundwasserschadens über hydraulische Sicherungsmaßnahmen in keinem Fall gelungen ist. Die Beispielfälle zeigen, dass zwar theoretisch eine Beseitigung eines LHKW- Grundwasserschadens mit hydraulischen Mitteln möglich wäre, die da- für erforderlichen Randbedingungen in der Praxis aber kaum anzutref- fen sein werden. Es wird somit in aller Regel erforderlich sein, von ei- ner Beseitigung des Grundwasserschadens als Sanierungsziel abzu- sehen und ein weniger anspruchsvolles Sanierungsziel anzustreben. Nicht nur im Vorfeld, sondern auch im Verlaufe der Sanierung sollte je- doch immer wieder geprüft werden, ob nicht doch eine weitergehende oder vollständige Sanierung des Grundwasserschadens erreichbar wä- re. c) Erforderlichkeit Es wird zunächst auf die Ausführungen oben, 1. e), verwiesen. Stehen mehrere, gleichermaßen geeignete Alternativen zu einer vollständigen Dekontamination zur Verfügung, so ist diejenige Alternative auszuwäh- len, die mit den geringsten Belastungen verbunden ist. Bei Dekontami- nationsmaßnahmen sind die Folgen des Eingriffs insbesondere für Bö- den und Gewässer zu berücksichtigen (§ 5 Abs. 1 Satz 2 BBodSchV). Weitere typische Belastungen, die mit Dekontaminationsmaßnahmen verbunden sind, sind unten [c) aa) (2)] angegeben. d) Angemessenheit aa) Rechtliche Maßstäbe Es wird zunächst auf die Ausführungen oben, 1. e), verwiesen. In die Angemessenheitsprüfung sind alle betroffenen Belange einzubeziehen [(1) und (2)], zu bewerten und abzuwägen (3). (1) Ermittlung des Sanierungsnutzens einer vollständigen Dekonta- mination • Wiederherstellung von ökologischen Funktionen und Nut- zungsfunktionen der (ehemals) geschädigten Grundwas- serressource. • Beseitigung von Risiken und Gefahren, die von dem be- lasteten Grundwasser für andere Rechtsgüter (Menschen, Oberflächengewässer, angrenzendes Grundwasser) her- vorgerufen werden. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 25 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH Basierend auf dieser Unterscheidung sind die folgenden rechtlich erheblichen Belange bei der Bestimmung des Sanierungsnutzens zu ermitteln und zu bewerten. ((1)) Wiederherstellung und Erhaltung von ökologischen Funkti- onen des Grundwassers • Regelungsfunktion (Stabilisierungs-, Säuberungs- und Reinigungsfunktion) • Produktionsfunktion (Versorgung von Mensch und na- türlicher Umwelt) • Lebensraumfunktion Möglichst konkret bezogen auf das zu sanierende Grund- wasservorkommen ist jeweils zu untersuchen und zu be- werten, inwieweit diese Funktionen – gegebenenfalls teil- weise – wieder hergestellt und erhalten werden können. ((2)) Wiederherstellung und Erhaltung von Nutzungsfunktionen des Grundwassers Die Ermittlung des Sanierungsnutzens im Hinblick auf den Schutz menschlicher Nutzungsinteressen bezieht sich so- wohl auf die bestehenden Nutzungen als auch auf die po- tenziellen Nutzungsmöglichkeiten, die durch die Dekonta- mination eröffnet oder gesichert werden. Zu unterscheiden sind die Nutzungen und Nutzungsmög- lichkeiten im Schadensbereich (Wiederherstellung von Nut- zungsfunktion) und die Nutzung angrenzender Grundwas- servorkommen, deren Fortbestehen durch die Sanierung gesichert werden kann Sicherung von Nutzungsfunktionen). ((3)) Schutz weiterer Rechtsgüter Wenn vom Grundwasserschaden Gefahren oder Risiken für weitere Schutzgüter ausgehen, die durch die Dekontamina- tion wieder beseitigt werden können, fällt der Schutz dieser weiteren Rechtsgüter bei der Abwägung ins Gewicht. Zu unterscheiden sind Rechtsgüter im Schadensbereich oder im Abstrom, insbesondere die menschliche Gesundheit und benachbarte oder im Abstrom gelegene Ökosysteme, Flora und Fauna, Oberflächengewässer sowie Schutzgebiete. In diesem Zusammenhang sind auch die Anforderungen der EG Wasserrahmenrichtlinie an den Schutz von Landöko- systemen, Schutzgebieten und Oberflächengewässern zu berücksichtigen.15 15 Siehe rechtliche Analyse D. III. 2. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 26 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH (2) Ermittlung der mit der Sanierung verbundenen Belastungen, ins- besondere des Sanierungsaufwandes Folgende Belastungen, die mit der Durchführung von Dekontami- nationsmaßnahmen verbunden sind, können für die Abwägung relevant sein und müssen deshalb ermittelt werden: • Nachhaltige Beeinflussung des Grundwasserhaushalts durch eine großräumige Beeinflussung der Grundwasser- flurabstände, z. B. bei hydraulischen Sanierungsmaßnah- men • Verbrauch von erheblichen Mengen Elektroenergie und Zu- schlagstoffen zur langjährigen Grundwasserhebung und - reinigung • Möglicherweise Mobilisierung von anderem kontaminierten Grundwasser • Beeinträchtigung der Natur durch die Errichtung von Brun- nen, und Leitungen und andere Baumaßnahmen • Kosten der Durchführung der Dekontaminationsmaßnahmen • Sonstige Belastungen für Einzelne oder für die Allgemein- heit. (3) Abwägung Schließlich sind der Sanierungsnutzen der vollständigen Dekon- tamination und die mit einer Maßnahme verbundenen Belastun- gen entsprechend dem jeweiligen Gewicht der betroffenen Be- lange zu bewerten und gegeneinander abzuwägen. Die Behörde verfügt nach der Rechtsprechung über einen beträchtlichen Ab- wägungsspielraum. Wichtig ist aber, dass alle betroffenen Be- lange in die Abwägung einbezogen und angemessen berücksich- tigt werden. bb) Bearbeitungshinweise Sanierungsnutzen und die mit einer Maßnahme verbundenen Belas- tungen sind detailliert und nachvollziehbar darzustellen, um auf dieser Basis die Abwägung vornehmen können. Die Behörde verfügt nach der Rechtsprechung über einen beträchtlichen Abwägungsspielraum. Wichtig bleibt aber, dass alle betroffenen Belange in die Abwägung einbezogen und entsprechend ihrem Gewicht berücksichtigt werden. Eine Abschätzung der Sanierungsaufwendungen für den Fall einer hyd- raulischen Sanierung von LHKW-Schadensfällen ist auf der Basis der im Ergebnis des Forschungsvorhabens erarbeiteten Berechnungsrouti- ne möglich. Die erforderlichen Eingangsdaten sind ebenfalls in der An- lage benannt. Es zeigt sich, dass mit wenigen charakteristischen Kenngrößen das erreichbare Sanierungsziel und der hierfür erforderli- che Aufwand für diese Schadensart ermittelt werden kann. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 27 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH 3. Beurteilung von Maßnahmen zur Verringerung des Grundwasserschadens und der von ihm ausgehenden Gefahren (Teildekontamination) a) Bestimmung der Sanierungsziele aa) Rechtliche Maßstäbe Prämisse der Entscheidung für eine teilweise Beseitigung des Grund- wasserschadens ist, dass ein Restschaden hinnehmbar ist und die Maßnahme selbst verhältnismäßig ist. Der Restschaden muss hinge- nommen werden, wenn er nicht mit verhältnismäßigen Mitteln zu besei- tigen ist. Sanierungsziel einer teilweisen Beseitigung des Grundwasserscha- dens ist die Wiederherstellung von einzelnen ökologischen Funktionen und ggf. Nutzungsfunktionen der geschädigten Grundwasserressour- ce. Sanierungsziel der Teilkontamination kann im Einzelfall auch sein, Gefahren zu beseitigen oder zu verringern, die von dem Grundwasser- schaden für andere Schutzgüter ausgehen. Die Sanierungsziele einer Teildekontamination können auf einem sehr unterschiedlichen Niveau angesiedelt sein. So kann die Reduktion des Schadstoffinventars in größerem oder geringerem Maße ausfallen. Je nach Sanierungsziel und seinem Niveau sind unterschiedliche Maß- nahmen in Betracht zu ziehen, die wiederum mit verschiedenartigen Belastungen (insbesondere Aufwand) verbunden sind. Es empfiehlt sich deshalb, für die Verhältnismäßigkeitsprüfung verschiedene Alter- nativen einer Teildekontamination mit unterschiedlichen Sanierungs- zielen und somit Dekontaminationsgraden zu untersuchen und den je- weiligen Sanierungsnutzen den spezifischen Belastungen gegenüber zu stellen, die mit der Maßnahme verbunden sind. bb) Bearbeitungshinweise Ausgangspunkt der Betrachtung stellt die Bestimmung von konkreten Sanierungszielen dar, die mit einer teilweisen Beseitigung des Grund- wasserschadens erreicht werden sollen. Derartige Sanierungsziele können sein: o Nutzbarkeit des Grundwassers als Brauchwasser; o Reduzierung des Schadstoffinventars auf ein solches Niveau, dass im Schadensbereich natürliche Abbauprozesse ablaufen können. Ein Hilfsmittel für die Ermittlung erreichbarer Sanierungszielwerte bei einer hydraulischen Sanierung von LHKW-Schäden wurde im Ergebnis des Forschungsvorhabens erarbeitet und liegt als Anlage ... bei. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 28 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH b) Eignung aa) Rechtliche Maßstäbe Es wird zunächst auf die Ausführungen oben, 1. e) und 2. b) aa) ver- wiesen. Wie bei der vollständigen Dekontamination auch (oben, 2.), sind verschiedene Verfahren der Teildekontamination daraufhin zu be- werten, ob sie zur Erreichung des Sanierungsziels geeignet sind. Bei der Bewertung von Maßnahmen zur Teildekontamination wird man sinnvollerweise abgestufte Sanierungsziele auf unterschiedlichem Sa- nierungsniveau zugrunde legen und die in Betracht kommenden Maß- nahmen jeweils auf ihre Eignung untersuchen. bb) Bearbeitungshinweise Eine Abschätzung der Erreichbarkeit der Sanierungszielwerte für eine teilweise Beseitigung des Grundwasserschadens für den Fall einer hydraulischen Sanierung von LHKW-Schadensfällen ist auf der Basis der im Ergebnis des Forschungsvorhabens erarbeiteten Berechnungs- routine möglich. Die erforderlichen Eingangsdaten sind ebenfalls in der Anlage benannt. Es zeigt sich, dass mit wenigen charakteristischen Kenngrößen das erreichbare Sanierungsziel und somit die Eignung des Verfahrens bewertet werden kann. c) Erforderlichkeit Es wird zunächst auf die Ausführungen oben, unter 1. d) und 2. c) bb) verwiesen. Sofern mehrere, gleichermaßen geeignete Verfahren zur Er- reichung des jeweiligen Ziels für eine Teildekontamination zur Verfügung stehen, ist diejenige Maßnahme auszuwählen, die mit der jeweils gerings- ten Belastung verbunden ist. Für die Beurteilung auszugehen ist von dem spezifischen Sanierungsziel, das mit der jeweiligen Maßnahmenalternati- ve angestrebt wird. d) Angemessenheit aa) Rechtliche Maßstäbe Die im Rahmen der Angemessenheitsprüfung zu ermittelnden, zu ge- wichtenden und abzuwägenden Gesichtspunkte entsprechen denjeni- gen der Angemessenheitsprüfung einer vollständigen Dekontamination (s.o., 2. c). Zu berücksichtigen ist allerdings, dass der Sanierungsnut- zen einer Teildekontamination regelmäßig geringer ist, als derjenige ei- ner vollständigen Dekontamination. Daher ist in der Abwägung zur Durchführung einer Teildekontamination auch nur ein entsprechend ge- ringerer Aufwand angemessen. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 29 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH bb) Bearbeitungshinweise Für den kontaminierten Grundwasserbereich wird häufig eine Nut- zungsbeschränkung erforderlich sein, deren Umfang von den geplan- ten Teildekontaminationsmaßnahmen abhängt. Bei einer Teildekonta- mination werden weiterhin vielfach Sicherungsmaßnahmen erforderlich sein, um eine Ausbreitung der in Grundwasser verbleibenden Schad- stoffe in umliegende, bisher unbelastete Grundwasserbereiche zu ver- hindern. Zur Vermeidung von Gefahren, die von dem Restschaden nach durch- geführter Teildekontamination ausgehen, sind ggf. ergänzende Siche- rungsmaßnahmen, oder – hilfsweise – Schutz- und Beschränkungs- maßnahmen für bestimmte Grundwasserbereiche als Maßnahme der Gefahrenabwehr in Betracht zu ziehen (§ 4 Abs. 3 Sätze 2 und 3 BBodSchG). In Betracht kommen auch Nutzungsbeschränkungen– auf wasserrechtlicher Grundlage. Diese Maßnahmen müssen in die Ge- samtbewertung der Maßnahme einbezogen werden. Eine Abschätzung der Sanierungsaufwendungen für den Fall einer hyd- raulischen Sanierung von LHKW-Schadensfällen ist auf der Basis der im Ergebnis des Forschungsvorhabens erarbeiteten Berechnungsrouti- ne möglich. Die erforderlichen Eingangsdaten sind ebenfalls in der An- lage benannt. Es zeigt sich, dass mit wenigen charakteristischen Kenngrößen das erreichbare Sanierungsziel und der hierfür erforderli- che Aufwand für diese Schadensart ermittelt werden kann. 4. Beurteilung von Sicherungsmaßnahmen Über eine Sicherung ist zu entscheiden, wenn eine vollständige oder teilweise De- kontamination nicht durchgeführt werden soll, der Schaden also hinnehmbar ist oder wenn Maßnahmen zur Beseitigung des Grundwasserschadens unverhältnis- mäßig sind. Eine Sicherung kommt aber ggf. auch neben einer Dekontaminati- onsmaßnahme in Betracht, insbesondere wenn diese erst mit erheblicher zeitlicher Verzögerung vorhandene Gefahren beseitigt (temporäre Sicherungsmaßnahmen), oder wenn nach einer Teildekontamination noch ein Restschaden verbleibt, von dem Gefahren ausgehen. a) Sanierungsziele aa) Rechtliche Maßstäbe Auch für die Sicherung sind Sanierungsziele im Hinblick auf die Ver- hinderung der weiteren Schadensausbreitung und den Schutz gefähr- deter Rechtsgüter zu formulieren. Im Allgemeinen besteht das Sanie- rungsziel einer Sicherungsmaßnahme darin, die Ausbreitung der Schadstoffe bis zum Schutzgut in gefahrdrohender Menge zu verhin- dern. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 30 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH bb) Bearbeitungshinweise Die o. g. allgemeinen Sanierungsziele sind durch Sanierungszielwerte zu untersetzen. Diese Sanierungszielwerte können grundsätzlich über eine Rückwärtsrechnung aus der zulässigen Schadstoffbelastung am Schutzgut bestimmt werden. Folgende konkreten Sanierungszielwerte sind denkbar: o Zulässige Fracht an einer vorgegebenen Bilanzgrenze auf dem Transferpfad o Zulässige Schadstoffkonzentration an einer vorgegebenen Bilanz- grenze auf dem Transferpfad o Zulässige Schadstoffbelastung im Schadenszentrum Je weiter vom Schutzgut entfernt der Sanierungszielwert bestimmt wird, um so unschärfer ist er aufgrund der Unsicherheiten bei der Be- schreibung der Ausbreitungsprozesse. Andererseits hat ein weit vom Schutzgut entfernter und somit in Schadensnähe liegender Bestim- mungsort für den Sanierungszielwert den Vorteil, dass eine lange Laufstrecke bis zum Schutzziel zur Verfügung steht, die als Kontroll- raum und bei Verletzung des Sanierungsziels gegebenenfalls auch als Maßnahmeraum genutzt werden kann. Das Erfordernis einer Sicherungsmaßnahme kann zeitlich begrenzt sein bzw. der Sanierungszielwert kann sich im Laufe der Zeit ändern. Es ist somit erforderlich, die Randbedingungen für die Ableitung der Sanierungszielwerte exakt zu definieren, um eine spätere Überprüfbar- keit zu ermöglichen. b) Eignung aa) Rechtliche Maßstäbe Es wird zunächst auf die Ausführungen oben, 1. e), verwiesen. Die in Betracht kommenden Sicherungsverfahren sind daraufhin zu bewerten, ob sie zur Erreichung des jeweiligen Sicherungsziels geeignet sind. Nach § 5 Abs. 3 BBodSchV müssen Sicherungsmaßnahmen gewähr- leisten, dass durch die im Boden oder in Altlasten verbleibenden Schadstoffe dauerhaft keine Gefahren, erheblichen Nachteile oder er- heblichen Belästigungen für den Einzelnen oder die Allgemeinheit ent- stehen. Hierbei ist das Gefahrenpotenzial der im Boden verbleibenden Schadstoffe und deren Umwandlungsprodukte zu berücksichtigen. Ferner sind Sicherungsmaßnahmen so auszulegen, dass eine nach- trägliche Wiederherstellung der Sicherungswirkung möglich bleibt. bb) Bearbeitungshinweise Als Sicherungsmaßnahmen kommen insbesondere in Frage: GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 31 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH o Maßnahmen auf dem Transferpfad zur Unterbrechung der Schad- stoffausbreitung o Maßnahmen auf dem Transferpfad zur Reduzierung des Potenzial- stromes (Unterstützung Schadstoffabbau) o Maßnahmen im Schadensbereich zur Reduzierung des Schadstoff- potenzials auf ein solches Maß, dass der zulässige Potenzialstrom an der festgelegten Bilanzgrenze eingehalten bzw. unterschritten wird. Sicherungsmaßnahmen sind so auszulegen, dass sie die geforderte Transferpfadunterbrechung nachhaltig gewährleisten. Der Bewer- tung der Nachhaltigkeit einer Sicherungsmaßnahme kommt bei der Eignungsbewertung eine erhebliche Rolle zu. Konkret aus dem Forschungsvorhaben lassen sich Bearbeitungs- hinweise zur Eignung von Sicherungsmaßnahmen nur in Bezug auf eine Reduzierung des Schadstoffpotenzials bei LHKW-Schäden ab- leiten. Mit Hilfe der in Anlage 1 dargestellten Berechnungsmethodik kann ermittelt werden, ob die zur Sicherung erforderliche Reduzie- rung des Schadstoffinventars mit hydraulischen Maßnahmen er- reichbar ist oder nicht. c) Erforderlichkeit Es wird zunächst auf die Ausführungen oben, 1. e), verwiesen. Unter mehreren, gleichermaßen zur Erreichung der differenzierten Sanie- rungsziele geeigneten Sicherungsverfahren ist diejenige Maßnahme auszuwählen, die mit den geringsten Belastungen für den Einzelnen und die Allgemeinheit verbunden ist. d) Angemessenheit aa) Rechtliche Maßstäbe Es wird zunächst auf die Ausführungen oben, 1. e), verwiesen. Bei der Angemessenheitsprüfung sind grundsätzlich dieselben Belange zu be- rücksichtigen, wie bei einer Dekontamination oder Teildekontamination (s.o., 2. d) und 3. d). Ein wesentlicher Unterschied besteht aber darin, dass der Sanierungsnutzen bei Sicherungsmaßnahmen nicht den Schadensbereich selbst, sondern nur die in seinem Einflussbereich lie- genden Schutzgüter erfasst: (1) Ermittlung des Sanierungsnutzens • Erhaltung von ökologischen Funktionen des Grundwassers im Abstrom (abhängig von der Bedeutung und dem Maß der Be- einträchtigung gefährdeter Grundwasserressourcen); • Erhaltung von Nutzungsfunktionen des Grundwassers im Abstrom; GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 32 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH • Schutz weiterer Rechtsgüter im Schadensbereich und im Abstrom (Beseitigung von Risiken für die menschliche Gesund- heit und für benachbarte oder im Abstrom gelegene Ökosyste- me, Flora und Fauna sowie Schutzgebiete). Zu ermitteln ist die Bedeutung und das Maß der Betroffenheit der von einem Schadstoffaustrag aus dem Grundwasserschadensbereich be- troffenen Schutzgüter. Die Bedeutung und Betroffenheit der verschie- denen Schutzgüter muss im Einzelfall unter Berücksichtigung der je- weils einschlägigen Rechtsvorschriften analysiert werden. (2) Ermittlung der mit der Sicherung verbundenen Belastungen, ins- besondere des Sanierungsaufwandes Die Prüfung erfolgt nach den gleichen Kriterien wie bei der (Teil-) dekontamination [s.o., 1. d), 2. e) und 3. d)]. (3) Abwägung Im Rahmen der Abwägung ist der spezifische Nutzen der Sicherungs- maßnahmen ihren spezifischen Belastungen gegenüber zu stellen [siehe oben, 1. e)]. bb) Bearbeitungshinweise Bei einer Sicherungsmaßnahme verbleibt der Grundwasserschaden. Allerdings bewirken einzelne Sicherungsmaßnahmen durchaus eine Reduzierung des Schadstoffpotenzials. Das ist bei der Bewertung der Angemessenheit zu berücksichtigen. Sicherungsmaßnahmen müssen für die gesamte Laufzeit die Einhal- tung der vorgegebenen Sanierungsziele gewährleisten. Hieraus erge- ben sich in der Regel Nachsorgeaufwendungen bis hin zur kompletten Ertüchtigung einzelner Elemente. Auch diese Aufwendungen sind bei der Bewertung der Angemessenheit zu berücksichtigen. Da bei Sicherungsmaßnahmen ein erhebliches Schadstoffpotenzial im Schadensbereich verbleibt, sind als Bestandteil von Sicherungsmaß- nahmen grundsätzlich Überwachungsmaßnahmen vorzusehen. Diese Maßnahmen sind in die Angemessenheitsprüfung einzubeziehen. VI. Durchführung von Sanierungsmaßnahmen 1. Allgemeine rechtliche Anforderungen Das BBodSchG sowie die BBodSchV enthalten kaum allgemeine rechtliche Vor- gaben für die Durchführungsphase einer Sanierung. In der BBodSchV finden sich lediglich folgende Nachweis- und Überwachungspflichten: GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 33 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH • Nach Abschluss einer Dekontaminationsmaßnahme ist das Erreichen des Sa- nierungsziels gegenüber der zuständigen Behörde zu belegen (§ 5 Abs. 1 BBodSchV). • Die Wirksamkeit von Sicherungsmaßnahmen ist gegenüber der zuständigen Behörde zu belegen und dauerhaft zu überwachen (§ 5 Abs. 3 BBodSchV). • Die Bodenschutzbehörde kann in den Grenzen ihres Ermessens die Art und Weise der Durchführung von Sanierungsmaßnahmen regeln sowie Eigenkon- trollmaßnahmen (§ 4 Abs. 3 i.V.m. §§ 10, 16 und § 15 Abs. 2 BBodSchG) an- ordnen. 2. Planung Grundlage für die Planung ebenso wie für die später betrachtete Kontrolle des Sa- nierungserfolges ist, dass die Sanierungsziele möglichst konkret durch Sanie- rungszielwerte untersetzt werden. Dabei ist neben dem eigentlichen Wert (den Werten) auch der Ort und die Art der Bestimmung des Sanierungszielwertes zu benennen. Diese Aussage gilt sowohl für Dekontaminations- als auch für Siche- rungsmaßnahmen. Bei Dekontaminationsmaßnahmen werden dabei in der Regel Schadstoffkonzentrationen als Sanierungszielwert vorgegeben, bei Sicherungs- maßnahmen Grenzwerte für zulässige Potenzialströme. Nachfolgend werden ausgewählte Hinweise zur Planung gegeben, die sich aus dem Forschungsvorhaben ableiten. Es ist nicht Gegenstand der vorliegenden Aus- arbeitung, einen umfassenden Abriss zur Planung von Sanierungsmaßnahmen zu geben, insoweit wird auf die einschlägige Literatur verwiesen. Die wesentlichen Kriterien, die die Effizienz, den Verlauf und erreichbare Restkon- zentrationen einer hydraulischen Sanierungsmaßnahme von LHKW-Schäden bestimmen, wurden innerhalb des Forschungsvorhabens erarbeitet und in ihren Wirkungszusammenhängen analysiert. Im ersten Schritt der Planung kann mit der Hilfe des vorliegenden Prognoseinstru- mentes die zum Planungsbeginn vorliegende Datenlage als Ausgangspunkt der Prüfung von Szenarien dienen. Weiterhin kann im Rahmen einer Sensitivitätsana- lyse die Unschärfe der Prognose bei Variation der Eingangsparameter dargestellt werden. Daraus ergeben sich Hinweise auf die im Rahmen der weiteren Detailpla- nung zu schließenden und zu präzisierenden Datenlücken bzw. zu schaffenden Datengenauigkeiten. Für die Maßnahmeoptimierung sind die Zielparameter „Förderrate“, „Austragskon- zentration“ und „Betriebsdauer“ mit Kostenfaktoren zu untersetzen. Auf dieser Grundlage kann im Weiteren auch betriebswirtschaftlich optimiert werden. Das Prognoseinstrument stellt ein Hilfsmittel für die grundsätzliche Verfahrensfin- dung dar. Es beantwortet zunächst vor allem die Frage, ob der vorgegebene Sa- nierungszielwert überhaupt mit einer hydraulischen Sanierung erreicht werden kann. Ist das nicht der Fall, müssen andere Maßnahmen oder Maßnahmekombina- tionen untersucht werden bzw. das Sanierungsziel muss überprüft werden GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 34 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH Wurde die grundsätzliche Eignung der hydraulischen Sanierung für die Erreichung des Sanierungszielwertes ermittelt, muss im Weiteren die Detailplanung erfolgen. Es ist außerordentlich wichtig, dass dieser Schritt umfassend und nachvollziehbar gestaltet wird. Es sind alle Annahmen und Randbedingungen, die der Planung zugrunde gelegt werden, zu benennen. Dabei sind bereits im Rahmen der Planung die Haupteinflussparameter zu bestimmen, die den Verlauf der Sanierungsmaß- nahme beeinflussen können. Diese Parameter sind im weiteren Sanierungsverlauf kontinuierlich zu überwachen. Eine wesentliche Schwäche vieler vorliegender Sa- nierungsdokumentationen ist, dass zumeist nur der Verlauf des Sanierungszieles kontrolliert wird, nicht aber der Verlauf der wesentlichen Randbedingungen. Die systematische Grundlage für eine solche Kontrolle muss bereits während der Pla- nungsphase geschaffen werden. Moderne Modellierungswerkzeuge erlauben beim Vorliegen eines qualifizierten Strukturmodells und der qualifizierten Kenntnis des Schadensbildes im Vergleich zu den Sanierungsaufwendungen kostengünstige Optimierungs- und Anpassungs- leistungen. 3. Begleitende Erfolgskontrolle Wie bereits zur Planung ausgeführt, bedarf es konkret überwachbarer Sanierungs- zielwerte. Das Überwachungsprogramm ist als Teil der Sanierungsmaßnahme frühzeitig und konkret mit der zuständigen Behörde abzustimmen. Dabei sollte e- benso frühzeitig mit der Behörde abgestimmt werden, welcher Verlauf des Sanie- rungszieles erwartet wird und wie verfahren wird, wenn sich der erwartete Verlauf nicht einstellt. Die begleitende Erfolgskontrolle darf sich nicht auf das Sanierungsziel beschrän- ken, sondern muss alle Parameter umfassen, die den Sanierungsverlauf erheblich beeinflussen können. Es ist zu gewährleisten, dass der zu überwachende Parame- tersatz eine Nachvollziehbarkeit des Sanierungsverlaufes sowohl in technischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht ermöglicht. Während der Maßnahmedurchführung kann mit dem Vorliegen von qualifiziert zu erhebenden Daten zum Sanierungsverlauf (Schadstoffaustrag und Konzentrati- onsentwicklung im Schadensherd sowie Förderregime) anhand des Kurvenverlaufs mittels des Prognoseinstrumentes geprüft werden, inwieweit getroffene Annahmen sich abbilden. Die Datendichte im Rahmen dieser begleitenden Erfolgskontrolle kann hinsichtlich der Zeitabstände der Datenerfassung vom Maßnahmebeginn (o- der von gravierenden Maßnahmeänderungen) in sich jeweils verdoppelnden Zeit- abständen erfolgen. Dabei kommt dem ersten Quartal der Maßnahme besondere Bedeutung zu, da die hier festzustellenden Gradienten im Austrags- und Konzent- rationsverlauf eine frühe Erfolgskontrolle ermöglichen. Ein wesentlicher Bestandteil der Erfolgskontrolle ist die systematische Auswertung der erhobenen Daten. Viele Sanierungsmaßnahmen sind dadurch gekennzeichnet, dass zwar Daten erhoben werden, diese aber keiner systematischen Auswertung zugeführt werden. Nur über eine systematische Auswertung können Abweichun- gen vom geplanten Sanierungsablauf frühzeitig erkannt und ggf. Gegenmaßnah- men eingeleitet werden. GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 35 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH VII. Entscheidung über eine Anpassung oder den Abbruch laufender Maßnahmen 1. Rechtliche Maßstäbe Wie die Entscheidung über die Sanierung, steht auch die Entscheidung über die Anpassung oder den Abbruch von eingeleiteten Sanierungsmaßnahmen im Er- messen der zuständigen Behörde. Der erste Schritt hierzu ist die Überprüfung der ursprünglichen Sanierungsent- scheidung. Ein Anlass hierfür besteht, wenn im Zeitverlauf Erkenntnisse gewonnen werden, aus denen sich Zweifel ergeben, ob eine unveränderte Fortsetzung der Maßnahme noch sachgerecht ist. Dies können beispielsweise Erkenntnisse sein, wonach eine eingeleitete Dekontaminationsmaßnahme in der noch verbleibenden, ursprünglich vorgesehenen Restlaufzeit keine relevante Schadstoffentfrachtung mehr bringt oder wenn sich herausstellt, dass die Maßnahme erheblich aufwendi- ger ist, als ursprünglich angenommen. Es stellt sich dann die Frage, ob die ur- sprüngliche Sanierungsentscheidung auch für den verbleibenden Zeitraum der „Restlaufzeit“ noch unverändert aufrechterhalten werden soll. Die Überprüfung der Sanierungsentscheidung für die Zukunft erfolgt nach densel- ben Kriterien, die für die ursprüngliche Sanierungsentscheidung auch gelten: Die Behörde prüft, ob die unveränderte Weiterführung der Sanierungsmaßnahme ge- eignet, erforderlich und angemessen zur Erreichung des Sanierungsziels ist. Wie die Behörde ggf. die ursprüngliche Sanierungsentscheidung modifiziert oder ob sie die Maßnahme ganz abbricht, steht wiederum in ihrem Ermessen, für des- sen Ausübung ebenfalls dieselben Kriterien gelten, wie für die ursprüngliche Sanie- rungsentscheidung (siehe oben, IV. und V.). Bricht die Behörde beispielsweise die Sanierungsmaßnahme trotz bestehender Restbelastungen ab, so übt sie in der Sache ihr Entschließungsermessen dergestalt aus, dass sie eine Sanierung – des Restschadens – unterlässt. Die Behörde ist nicht bei jeder geringfügigen Änderung der Entscheidungsgrundla- gen verpflichtet, die ursprünglich getroffene Entscheidung zu ändern. Vielmehr kann sie in den Grenzen ihres Ermessens die ursprüngliche Entscheidung auch dann aufrechterhalten und die Sanierung unverändert fortsetzen, wenn sich nach- träglich herausstellt, dass die Maßnahme nicht ganz die prognostizierte Wirkung erreicht oder mit Belastungen verbunden ist, mit denen ursprünglich nicht gerech- net worden war. Die verfahrensrechtliche Umsetzung einer Aufhebung oder Änderung der ur- sprünglichen Sanierungsentscheidung hängt von deren rechtsförmlicher Ausges- taltung ab. Sofern eine Sanierungsanordnung getroffen würde, die bestandskräftig geworden ist, richten sich Aufhebung und Widerruf nach den §§ 48 ff. der Verwal- tungsverfahrensgesetze der Länder. Sofern zur Durchführung der Maßnahme ein Sanierungsvertrag geschlossen wurde, muss dieser Vertrag angepasst oder geän- dert werden. Durch flexible Ausgestaltung von Sanierungsanordnungen und - verträgen können jedoch Änderungen der Sanierungsstrategie in gewissem Um- GICON/[Gaßner, Groth, Siederer & Coll.] – 36 – D:\DRA\P01900FO.399\Anonay\1072__126_Leitfaden.doc 4 AW-SH fang herbeigeführt werden, ohne dass es notwendig zur Aufhebung oder Änderung der Sanierungsanordnung bzw. des -vertrags kommen muss. 2. Bearbeitungshinweise Eine Entscheidung über eine Anpassung oder den Abbruch einer Sanierungsmaß- nahme setzt zum einen eindeutig kontrollierbare Sanierungsziele und andererseits eine belastbare Dokumentation der entscheidungserheblichen Sachverhalte vor- aus. Auf beide Punkte wurde bereits oben eingegangen. Speziell für die hydraulische Sanierung von LHKW-Schäden werden die nachfol- genden Bearbeitungshinweise gegeben. Zur Überprüfung des Verlaufs einer hydraulischen LHKW-Sanierung und der weite- ren Maßnahmeprognose sind zunächst Austragsverlauf und Konzentrationsverlauf im Schadensherd darzustellen und die jeweiligen Regressionskurven des expo- nentiellen Rückganges zu vergleichen. Bereits dieser charakteristische Verlauf der Kurven gibt Hinweise für die möglichen Kausalbeziehungen. Mit Hilfe des Prognoseinstrumentes können unter Berücksichtigung der wesentli- chen Randbedingungen des Falles die realen Kurven „nachmodelliert“ und so der weitere Sanierungsverlauf ohne Maßnahmemodifikation eingeschätzt werden. Handelt es sich bei den Ergebnissen der Analyse nur um rein strömungshydrauli- sche Problematiken, kann durch Veränderungen an den Entnahmesystemen, an den Entnahmehorizonten und am Förderregime eine Optimierung erreicht werden. Ergeben sich in der Analyse der Kurven jedoch Hinweise auf Restkontaminationen des Bodens oder vergleichsweise hohe Hintergrundbelastungen, sind die aus dem Sanierungsziel abgeleiteten Sanierungszielwerte oder aber das Sanierungsziel zu überdenken. Dies sollte im Zusammenhang mit einer aktualisierten Gefahrenbe- wertung erfolgen. Da meistens unzureichende Kenntnisse zum Schadensbild zu nicht optimalen Maßnahmeverläufen führen, sind ohne Nacherkundungen kaum endgültige und belastbare Klärungen des Sachverhalts zu leisten. Der erforderliche Nacherkun- dungsumfang lässt sich systematisch aus der o.g. Auswertung ermitteln.