Grundwasser- und Bodensanierung im Bereich der ehemaligen chemischen Fabrik Lampertheim-Neuschloß

In dem heute dicht besiedelten Wohngebiet war der Boden als Hinterlassenschaft der ca. 8,3 ha großen, ehemaligen chemischen Fabrik Neuschloß (unter anderem Produktion von Soda, Schwefelsäure, Chlorkalk, Salzsäure und Kunstdünger) hochgradig mit Dioxinen und Furanen, Arsen, Blei, Thallium und weiteren Schwermetallen kontaminiert. Arsen gelangte in hohen Mengen in den Grundwasserleiter und wurde mit dem Grundwasserstrom in einer annähernd 1 km langen Schadstofffahne in Richtung auf ein nahegelegenes Wasserwerk verfrachtet. 

Die Expertinnen und Experten von CDM Smith unter­stüt­zen ihre Kunden mit wesent­li­chen Projekt­steue­rungs­leis­tun­gen und erbrachten nahezu alle Planungs­leis­tun­gen - von der histo­ri­schen Erkundung des Standorts, über Boden- und Grund­was­ser­un­ter­su­chun­gen (Orien­tie­rende, Detail- und Sanie­rungs­un­ter­su­chun­gen, bis hin zur Planung, Bauleitung und Überwachung der Grundwasser- und Boden­sa­nie­rung. Außerdem führten wir alle geotech­ni­schen Begut­ach­tun­gen sowie Planungen im Spezi­al­tief­bau, wie Gründungs-, Verbau- und Unter­fan­gungs­maß­nah­men durch und bauten ein stand­or­t­ei­ge­nes Datenbank- und Geoin­for­ma­ti­ons­sys­tem auf. Begleitend zu den Baumaß­nah­men nahmen wir die notwendigen Erschüt­te­rungs­mes­sun­gen vor und überwachten den Schutz der Anwohner vor schädlichen Emissionen und Immissionen. Die Planungs­leis­tun­gen für die Boden­sa­nie­rung auf den Wohn­grund­stü­cken berück­sich­tig­ten komplexe geneh­mi­gungs­recht­li­che Aspekte bei konse­quen­ter Beteiligung der Öffent­lich­keit. 

Auf den betroffenen 126 privaten und kommunalen Grund­stü­cken wurden alle nicht unter­kel­ler­ten Neben­ge­bäude sowie die Einfrie­dun­gen und Gärten rückgebaut und nach der Boden­sa­nie­rung wieder­er­rich­tet. In neun­jäh­ri­ger Bauzeit wurden bis 2012 rund 190.000 t konta­mi­nierte Böden abgetragen und mit diesen unter anderem etwa 50 t Arsen entsorgt. Dabei hatten Arbeits- und Anwoh­ner­schutz stets höchsten Stellenwert. 

Neben der Sanierung des Bodens werden seit 2003 die Grund­was­ser­kon­ta­mi­na­tio­nen behandelt und entspre­chend unserer Planung durch eine klassische hydrau­li­sche Sicherung mittels Pump & Treat, d. h. durch Entnahme und on-site-Aufbe­rei­tung von Grundwasser aus dem Scha­dens­zen­trum und der Fahnen­spitze saniert. Das gereinigte Wasser wird dem Aquifer zugeführt, wobei der Grenzwert der Trink­was­ser­ver­ord­nung streng beachtet und eingehalten wird. Seit Beginn der Sanie­rungs­maß­nahme wurden bei einem stündlichen Grund­was­se­r­um­satz von rund 30 m³ mehr als 4,6 Mio. m³ Grundwasser gereinigt und dabei rund 1,2 t Arsen aus dem Grundwasser entfernt.

Im Sinne dieses Leitsatzes erprobten wir gemeinsam mit der Universität Heidelberg und in Abstimmung mit dem Auftrag­ge­ber und der zuständigen Behörde ein neues Verfahren, das sowohl die Zeitdauer der Grund­was­ser­sa­nie­rungs­maß­nah­men deutlich verkürzen als auch die Kosten derselben nachhaltig reduzieren soll. Batch- und Säulen­ver­su­che im Labor sowie Lysi­me­ter­ver­su­che und ein Pilot­ver­such im Feld zeigten, dass mit der Zugabe einer Phos­phat­lö­sung in den Aquifer das an die Aquifer-Sedimente gebundene Arsen mobilisiert werden kann. Das mithilfe des Phosphats mobi­li­sierte Arsen wird über die laufende hydrau­li­sche Maßnahme mit dem Grundwasser wieder entnommen.

Die Ergebnisse aus dem Pilot­ver­such haben das große Potential des Verfahrens unter natürlichen Bedingungen bestätigt. In Abstimmung mit den zuständigen Behörden und mit Unter­stüt­zung durch die Universität Heidelberg wird die Arse­n­mo­bi­li­sie­rung seit Anfang 2019 groß­tech­nisch umgesetzt. Hierfür wurde die Wasser­auf­be­rei­tungs­an­lage erweitert, so dass die Anlage sowohl die infolge der Phos­phat­zu­ga­ben erhöhten Phos­phat­ge­halte im Grundwasser als auch den durch die Mobi­li­sa­tion erhöhten Arsen-Austrag sicher abreinigen kann. Die Phos­phat­lö­sung zur Mobi­li­sie­rung wird aktuell über acht Infil­tra­ti­ons­brun­nen zugegeben. Dabei stellt die Einstellung geeigneter hydro­che­mi­scher Milieu­be­din­gun­gen im Scha­dens­zen­trum des rund 25 m mächtigen Aquifers eine Heraus­for­de­rung dar. Die Entnahme des belasteten Grund­was­sers zur anschlie­ßen­den Abreinigung in der bestehenden Wasser­auf­be­rei­tungs­an­lage erfolgt derzeit über 5 Förder­brun­nen im Scha­dens­zen­trum mit insgesamt rund 20 m³/h. In den ersten vier Betriebs­jahren der groß­tech­ni­schen Mobi­li­sie­rung wurde die Arsenfracht aus dem Scha­dens­zen­trum gegenüber der früheren Pump & Treat-Maßnahme annähernd verdrei­facht.