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Proj. 18183, Wasserrechtsantrag Teil 2 (Grundwassersicherungsphase) „Gaswerk Ihme“ vom 30.07.09, Seite 1
Hochwasserschutzmaßnahme und Sanierung
Gaswerk Ihme
Antrag auf Erlaubnis zum Zutagefördern von
Grundwasser nach §10 NWG mit
Erläuterungsbericht
Teil 2: Wasserhaltung zur Grundwassersicherung
nach der Sanierungsmaßnahme
Projekt-Nr. 18183
Antragsteller: Landeshauptstadt Hannover Auftragsverfasser: Dr. Pelzer und Partner Dr. Thomas Türk Partnerschaft Diesing, Kumm, Dr. Pelzer, Dr. Türk Lilly-Reich-Str. 5 31137 Hildesheim
Tel.: 05121/28 29 3-30 Fax: 05121/28 29 3-40 Hildesheim, den 30.07.2009
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Inhaltsverzeichnis Seite
1. Antragsformular......................................................................................................... 3
2. Erläuterungsbericht .................................................................................................... 5
2.1 Anlass, Situation ..................................................................................... 5
2.2 Begründung der Entnahmemenge ........................................................... 8
2.3 Absenkbetrag und Absenkbereich, Auswirkungen, Beweissicherung.... 12
2.4 Grundwasserreinigungsverfahren ........................................................... 13
2.5 Literatur................................................................................................... 17
2.6 Anlagen ................................................................................................... 18
Anl. 1: Lageplan Sanierungsgebiet (mit Einleitstellen)
Anl. 2: Erwartete Absenkbeträge und Reichweiten
Anl. 3: Grundwasseranalyse für Einleitdeklaration (Analytik durch Stadtentwässerungsamt)
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1. Antragsformular
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2. Erläuterungsbericht
2.1 Anlass, Situation
Die Landeshauptstadt Hannover plant den bestehenden Hochwasserschutz zu verbessern. In
diesem Zusammenhang ist der Ausbau der Ihme zwischen der Leinertbrücke im Norden und
der Legionsbrücke im Süden ein Maßnahmenschwerpunkt. Bei dem vorgesehenen
Ausbauabschnitt handelt es sich um die Abgrabung des Vorlandes rechtsufrig der Ihme im
Bereich der bestehenden Park- und Freizeitanlage am Peter-Fechter-Ufer bis zur östlichen
Bebauungsgrenze (Stadtwerke/Jugendzentrum, Anl. 1). Mit der geplanten Maßnahme soll die
bislang in diesem Bereich noch bestehende rechtsufrige Engstelle bis zu den Stadtwerken AG
und dem Jugendzentrum aufgeweitet und das bei Leine-Hochwasser bis Ricklingen reichende
Rückstaurisiko der Ihme durch Erhöhung der Abflusskapazität minimiert werden.
Im Bereich der geplanten Hochwasserschutzmaßnahme lagen zwischen ca. 1820 und 1930 die
wesentlichen Produktionsanlagen des Gaswerks Glocksee. Als Folge des Betriebs und der
Stillegung dieses Gaswerks liegen in dem zur Abgrabung vorgesehenen Bereich erhebliche
Verunreinigungen des Untergrundes vor. Aus diesem Grund soll im Zusammenhang mit der
Ausbaumaßnahme des vorsorgenden Hochwasserschutzes auch eine Sanierung des
betreffenden Geländes teilweise bis zum Festgestein erfolgen.
Vor diesem Hintergrund wurde das Ingenieurbüro Dr. Pelzer und Partner von der
Landeshauptstadt Hannover, FB Umwelt und Stadtgrün, Bereich Umweltschutz, beauftragt,
einen Sanierungsplan gemäß §13 Bundes-Bodenschutzgesetz (BBodSchG) sowie §6 und
Anhang 3 der Bundesbodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) zu erarbeiten. Im
Rahmen der Sanierungsarbeiten ist vorgesehen,
• das Ihmevorland max. bis 3-4 m unter aktueller GOK abzutragen und
• die Hot Spots Gaswerk (5 Absetzbecken, 1 Benzolfabrik) bis zum Festgestein in ca.
6 m unter aktueller GOK auszukoffern.
Die Erdarbeiten sollen vom 01.01.-30.09.2010 stattfinden. Die hierfür erforderliche
Bauwasserhaltung wird in einem gesonderten Antrag im Rahmen des Sanierungsplans
erläutert.
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Da im Rahmen der Sanierung nicht vorgesehen ist, den gesamten Schadstoffinhalt
auszukoffern, verbleiben Restbelastungen im Untergrund. Dazu wird im Nachgang zur
Sanierung mit einem Monitoring von Grund- und Oberflächenwasser begonnen. Je nach
Verlauf dieses Monitorings wird eine Grundwassersicherungsanlage bestehend aus einer
Dränage (für den schluffsandigen Grundwasserbereich) und 6 Grundwasserentnahmebrunnen
aktiviert, die bereits im Verlauf der Sanierung errichtet wird (Abb. 1). Mit diesem
Rahmenszenario sollen beginnende Verschleppungen von Restbelastungen mit dem
Grundwasser auf Nachbargrundstücke sowie in die Ihme unterbunden werden.
Abb. 1: Übersichtsdarstellung Sanierung mit Drainage (blau), Entnahmebrunnen (blau), Wasserleitung (magenta), vorhandenem Schmutzwasserkanal auf dem Enercity-Gelände (orange),
oder alternativ dem zu errichtendem Abwasserkanal (braun) und den Aushubbereichen der Hot Spot Sanierung bi zum Festgestein (violett). Grau schraffiert: Bereich geringer durchlässige Grundwassermatrix (= Schluffsand, Kiessand auf wenige dm Mächtigkeit zurücktretend oder fehlend)
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Der vorliegende Antrag gilt der Grundwasserhaltung, die mit dieser Grundwassersicherung
verbunden ist. Sie dauert unbestimmte Zeit an, bis laut begleitendem Monitoring die
Verschleppungsgefahr bis unter Toleranzschwelle abgeklungen ist. Die Dauer der
Wasserhaltung kann daher nicht abgeschätzt werden.
Die (hydro-)geologischen Verhältnisse lauten vereinfacht:
• Auffüllungen bis ca. 2-3 m unter GOK (=temporärer Grundwasserleiter bei hohen
Grundwasserständen und Ihmehochwasser bzw. im Frühjahr: „Stauwasser“)
• Schluffiger Auelehm bis ca. 4,5 m unter GOK
• Kiessand, im NW-W-Baufenster z.T. auch Schluffsand, bis 5,5/6 m Tiefe (=quartärer
Grundwasserleiter)
• Festgestein der Kreide (Tonmergel u.ä.) ab 5,5/6 m
Abb. 2: Querprofil durch die Sanierungsfläche
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Der Flurabstand des Grundwassers liegt im Normalfall bei 3,5-4m und steigt je nach
Ihmepegel bis in die Auffüllungen an. Der W-E-Querschnitt in Abb. 2 zeigt ein Profil der
Fläche bei Normalwasserstand.
2.2 Begründung der Entnahmemenge
Die Höhe der im Sicherungsfall zu entnehmenden Grundwassermenge bemisst sich nach dem
Wasserhaushalt der Sanierungsfläche, welche sich nach erfolgter Sanierung einstellt. Dieser
v.a. aus der Summe [anströmendes GW+Neubildung] bestehende Term wurde in /1/ mit
27.000 m³/a bemessen, versteht sich jedoch nur sehr überschlägig, da insbesondere die
vertikal versickernden Wassermengen nach Vorlandüberschwemmungen nicht genau
vorhersehbar sind und von Jahr zu Jahr stark schwanken. Diese hängen von der
Durchlässigkeit der Kombischicht, dem verbleibenden Auelehm und der Häufigkeit/Dynamik
der Überschwemmungen ab.
Für die in /1/ aus lokalen Gradienten und kf-Werten berechnete Anstromkomponente von
QGW,An≈2.600 m³/a erbrachte eine Plausibilitätsbetrachtung über den Grundwassergleichen-
plan vom 26.11.08 (Anl. 12) und der Neubildungsrate im unterirdischen Einzugsgebiet eine
ausreichende Bestätigung. In /1/ wurde das durch die Sanierungsfläche strömende GW-
Volumen für den aktuellen Zustand mit QGW,An + Qneu + x = 2.589 + 2.599 + x m³/a
abgeschätzt, wobei , „x“ für die hochwasserbedingte zusätzlich bewegte Menge an GW steht.
Die Sanierungsfläche wird nach erfolgtem Vorlandabtrag häufiger überschwemmt werden als
gegenwärtig (vorher: nur bei HQ100 teilweise; nachher: bei HQ1 randlich, bei HQ10 etwa zu
2/3), was die Grundwasserneubildung auf der Fläche erhöhen wird. Gemäß einer
eindimensionalen Abflussrechnung von Heidt & Peters mbH beträgt der Wasserstand bei
einem einjährlichen Hochwasser im Sanierungsgebiet 49,5mNN, was dem Ausuferungsbeginn
auf dem Plangelände entspricht. Nach den zur Verfügung gestellten Planungsunterlagen
(Querprofile) dürfte der bei einem HQ1 überschwemmte Uferstreifen <1 m bis zu 10 m breit
sein. Die beim HQ1 und niedrigeren Hochwasserereignissen überschwemmte Fläche F≤HQ1
ergibt sich bei Annahme einer mittleren Überschwemmungs-breite von 5 m zu
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A≤HQ1 ≤ 260 m · 5 ≤ 1.300 m². Da die Kontaminationen insbesondere mit Teeröl nach den
bisherigen Erkenntnissen bis unter das Ihmebett reichen dürften, ist dieser ufernahe Streifen
durchaus auswaschungsrelevant.
Bei einem Mittleren Hochwasser (MHQ) tritt ein Wasserstand MHW von rd. 50,20 mNN ein,
wodurch der westliche Teil des Sanierungsgebietes vollständig überschwemmt wird. Nach
Auskunft von Heidt & Peters wurde in einer 10jährigen Reihe von 1995 bis 2004 das HQ1 an
rd. 10 Tagen im Jahr, das MHQ hingegen an durchschnittlich 1,5 Tagen im Jahr überschritten.
Die bei einem mittleren Hochwasser MHQ überschwemmte Fläche wurde im GIS auf ca.
9.500 m² und die beim 100jährigen Hochwasser (ca. 52,25 mNN nach Planung) zu erwartende
überschwemmte Fläche mit ca. 14.000 m² abgeschätzt. Beim Überschreiten der MHQ-Grenze
steigt die überschwemmte Fläche aufgrund der größeren Steilheit des Geländeprofils nur
langsam an. Für die Abschätzung der hochwasserinduzierten Neubildung werden auf dieser
Datenbasis folgende Annahmen getroffen:
1. Für 1,5 Tage im Jahr (>MHQ) wird eine Fläche von im Mittel 11.000 m² überschwemmt,
2. zusätzlich wird für 10 Tage im Jahr (>HQ1≤MHQ) eine Fläche von im Mittel 5.500 m²
überschwemmt und
3. zusätzlich wir für 30 Tage im Jahr eine Fläche von 500 m² überschwemmt (≤HQ1).
Geht man unter diesen Annahmen davon aus, dass auf den Überschwemmungsflächen
zwischen dem Oberflächenwasser und dem Grundwasser in dieser Zeit ein hydraulischer
Vertikalgradient i = 1 und eine ungesättigte hydraulische Durchlässigkeit von ku = 5·10-6 m/s
auf der Sickerstrecke herrscht (limitierend sind Kombischicht und/oder der anstehende
Auelehm), kann die zusätzliche mittlere jährliche GW-Neubildung wie folgt abgeschätzt
werden:
Q = A · k · i · t
Q = 11.000m² · 5·10-6m/s · 1 · 129.600s + 5.500m² · 5·10-6m/s · 1 · 864.000s + 500m² ·
5·10-6m/s · 1 · 2.592.000s = 7.128 + 23.760 +6.480 m³ = 37.368m³
Die Abschätzung reagiert sehr sensibel auf den Parameter hydraulische Durchlässigkeit. Bei
Annahme einer hydraulischen Durchlässigkeit von 5*10-7 m/s auf der Sickerstrecke, wie sie
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im Bereich der Auensedimente bzw. nach erfolgtem Vorlandabtrag im Bereich des Ihmeufers
stellenweise vorliegen könnte, ergibt die Abschätzung nur noch eine zusätzliche jährliche
überschwemmungsinduzierte GW-Neubildung von 3.737 m³. Allerdings würden sich dann
bedeutende Wassermengen nach Hochwässern oberflächennah aufstauen, mit entsprechenden
nässebedingten Folgen für die Fläche und ihrer Begehbarkeit.
Ein weiterer Faktor, der ggf. zur Verringerung der überschwemmungsinduzierten GW-
Neubildung führen kann, ist der Umstand, dass bei langanhaltenden Überschwemmungen der
Grundwasserspiegel in der Überschwemmungsfläche bis zur Bodenoberfläche ansteigen kann
und dadurch die weitere Versickerung durch das Absinken des vertikalen Gradienten i auf
deutlich <1 behindert wird. Andererseits sind in Jahren mit überdurchschnittlichen
Hochwasseranteilen höhere GW-Neubildungen möglich. Ob die vermehrte Neubildung auch
die östliche und nördliche GW-Abstromkomponente erhöht, kann ohne hydrogeologisches
Modell nicht quantifiziert, rein qualitativ aber vermutet werden. Die Entwicklung wird per
Monitoring ohnehin überwacht. Vor dem Hintergrund dieser Überlegungen wird weiterhin mit
der in /1/ abgeschätzten hochwasserinduzierten GW-Neubildung von 14.620 m³/a gerechnet.
Festzuhalten ist, dass diese Annahme mit Unsicherheiten behaftet ist und dass die tatsächliche
Neubildung zumindest zeitweise deutlich höher oder deutlich niedriger ausfallen kann.
Die bei Mittel- und Hochwasser zusätzlich über die westliche Grundstücksgrenze bewegte
Menge an Grundwasser (xWest) kann aufgrund der unscharfen oder fehlenden Datenbasis nur
größenordnungsmäßig abgeschätzt werden. Nimmt man die Aufnahmefähigkeit des Aquifers
zur Ihme nach erfolgtem Vorlandabtrag mit A · kf=260m · 2m · 10-4m/s = 520·10-4m³/s an und
setzt man weiter den mittleren wirksamen horizontalen hydraulischen Gradienten im
Hochwasserfall auf 0,01 m/m (östliche GW-Fließrichtung) und die mittlere jährliche Mittel-
und Hochwasserdauer auf 45 Tage, ergibt sich ein jährliches zusätzlich bewegtes
Grundwasservolumen von 2.022 m³. Vor diesem Hintergrund wird xWest in der
Größenordnung von 2.000 m³/a angenommen.
Wird durch eine Grundwasserentnahme innerhalb der Fläche ein Abstrom von belastetem
Grundwasser verhindert, ist ein zusätzlicher Grundwasserzustrom über die
Grundstücksgrenzen zu berücksichtigen, der nur überschlägig abgeschätzt werden kann. Mit
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A= M · L = 2,1 · 650= 1.365m² · kf (1·10-4 m/s) und einem zusätzlich von der Absenkung
erzeugten Gradienten der GW-Oberfläche im Bereich der Grundstücksgrenzen von 0,001 m/m
ergibt sich ein zusätzlicher GW-Zustrom QGW zusätzlich über die Grenzen der Sanierungsfläche
von
QGW zusätzlich = kf · A · I = 0,0001 · 1.365 · 0,001 = 1,365 · 10-4 m³/s = 4.305 m³/a bzw. ca. 6,62
m³/lfd. m ungedichtete Grundstücksgrenze.
Eine belastbare Ermittlung von xOst, der von den Stadtwerken heranströmenden GW-Menge,
ist nicht möglich. Es wird von 2.589 m³/a + xOst = 4.000 m3/a ausgegangen.
Im Folgenden sind die aufgrund der vorstehenden Abschätzungen zu entnehmenden
Grundwassermengen zusammengestellt. Es ist zu beachten, dass diese Fördermengen im
Falle einer aktiven Grundwassersicherung je nach reeller Situation anzupassen sind.
Tab. 1: Abschätzung der zu entnehmenden Grundwassermenge im Sicherungsfall
Abschätzung zu entnehmende GW-Menge
Annahme zu entnehmende GW-Menge QGW für Antrag
14.620 + 2.000 + 4.000 + (6,62 * 650) = 24.923 [m³/a]
QGW =27.000 m³/a (um 10% nach oben gerundet)
Zusätzliche Annahme bzgl. QGW,max für Spitzenzeiten, z.B. bei/nach Hochwässern: 500 m³/d 20 m³/h 6 L/s
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2.3 Absenkbeträge und Absenkbereich, Auswirkungen, Beweissicherung
Geplant sind folgende, an die lokalen Durchlässigkeitsverhältnisse angepassten, maximalen
Absenkbeträge s (angepasst an die lokalen Durchlässigkeiten):
Dränage (kf um 5·10-5): s=2 m B1 (kf um 1·10-4): s=1 m B2 (kf um 5·10-4): s=0,5 m B3 (kf um 5·10-5): s=1 m B4 (kf um 6·10-4): s=0,5 m B5 (kf um 3·10-4): s=0,5 m B6 (kf um 2·10-4): s=0,5 m
Diese müssen niveaureguliert eingestellt werden. Entlang des ca. 160 m langen Drängrabens
an der Ihme kommt es wegen der geringen Durchlässigkeit der Schluffsande von deutlich
unter 10-4 m/s nur zu einer geringen lateralen Wirkung der Grundwasserabsenkung, auch
wenn hier das Grundwasser bis nahe über Festgestein abgesenkt wird. Die hydraulische
Reichweite R des ca. 160 m langen Drängrabens entlang der Ihme kann nach /2/ überschlägig
in Anlehnung an Sichardt bemessen werden:
R = 2.000 · s · √kf = 2.000 · 2 · √(5·10-5) = 28 m
Die hydraulische Reichweite des Drängrabens betrifft daher keine Gebäude im Umfeld oder
nur in vernachlässigbarem Umfang das Fundament der Leinertbrücke (Anl. 2).
Die Förderbrunnen werden nur in Bereichen mit ausreichender Kiessandverbreitung errichtet.
Je nach lokalen kf-Werten im Untergrund (abgeschätzt aus Handformeln aus
Kurzpumpversuchen/Grundwasserprobenahmen) und den oben angesetzten Absenkbeträgen
kommt es nach Sichardt zu folgenden überschlägigen Reichweiten R:
RB1 = 3.000 · s · √kf = 3.000 · 1 · √(1·10-4) = 30 m RB2 = 3.000 · 0,5 · √(5·10-4) = 33 m RB3 = 3.000 · 1 · √(5·10-5) = 21 m RB4 = 3.000 · 0,5 · √(6·10-4) = 37 m RB5 = 3.000 · 0,5 · √(3·10-4) = 26 m RB6 = 3.000 · 0,5 · √(2·10-4) = 21 m
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Die Überlappungen sind naturgemäß erforderlich und sinnvoll, weil Einzelpumpen zeitweilig
ausfallen können oder die Abschätzung der hydraulischen Reichweiten mit Unsicherheiten
behaftet sind. Wie Anl. 2 zeigt, kommt es nicht zu nennenswerten Überlappungen der
Absenktrichter mit Gebäuden, da diese die Gebäude max. im Bereich 1-2 dm erfassen, was
weit unter den jährlichen Streubreiten der Grundwasserstände im Auenbereich liegt.
Weiterhin sind keine grundwasserabsenkungsbedingten Schäden an der Vegetation zu
erwarten, weil die entstehende Parklandschaft einerseits mit flachwurzelnden Gräsern begrünt
wird. Andererseits besteht für die zu setzenden Bäume (Eichen, Birken, Tulpenbäume) durch
die regelmäßigen Überschwemmungen der Abtragsfläche ausreichend Bodenfeuchtigkeit,
entweder durch Direktkontakt mit dem nahen Grundwasser (mittlerer und westlicher
Flächenteil mit Eichen-Birken) oder über die durch Überschwemmungen genährte
Bodenfeuchte im Auelehm oder der Auffüllung (östlicher, höher liegender Flächenteil mit
Tulpenbäumen).
Folgende Maßnahmen erfolgen zur Beweissicherung an Nachbargebäuden:
1. Begutachtung der Gebäude „Jugendzentrum“ und „Stadtwerke“ hinsichtlich
Konstruktion und Oberflächen (Risse etc.) durch einen Sachverständigen für
Gebäudeschäden vor Sanierungsbeginn,
2. Dokumentation/Vermessung festgestellter Risse/Schäden,
3. Installation von Rissmonitoren, regelmäßige Kontrollen
2.4 Grundwasserreinigungsverfahren
Ein öffentlicher Regenwasser- oder Schmutzwasserkanal ist im Bereich der Baumaßnahme
nicht vorhanden. Der nächstgelegene Kanal liegt nördlich der Spinnereistraße/Leinertbrücke,
so dass das Wasser über die Straße geführt werden müsste. Alternativ kommt die Nutzung
eines privaten Kanals in Frage (z.B. Stadtwerke AG), oder es ist ein öffentlicher Anschluss an
die Glockseestraße herzustellen (Abb. 1).
Das im Zuge von Wasserhaltungsmaßnahmen oder/und beim gravitativen Entwässern des
entnommen Bodens auf der Bereitstellungsfläche anfallende Wasser muss aufgrund seiner
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Belastungen vor einer Ableitung abgereinigt werden. Die tatsächliche Zusammensetzung des
abzureinigenden Wasser ist im Voraus nicht genau zu bestimmen. Als Orientierung können
die Mittelwerte der Stichtagsmessungen des Grundwassers im quartären Grundwasserleiter
aus dem Jahre 2008 herangezogen werden, die in Tab. 2 den Grenzwerten für die Einleitung
von Grundwasser in die Schmutzwasserkanalisation der Stadt Hannover gegenübergestellt
sind. Die Grenzwerte für unbelastetes Grundwasser dürften in etwa auch für die Einleitung in
die Ihme gelten, der die Regenwasserkanäle der Stadt zum Teil direkt zufließen.
Die tatsächliche mittlere Belastung des über die gesamte Bauzeit geförderten Grundwassers
dürfte aufgrund von Verdünnungseffekten niedriger als die in Tab. 2 angegebenen Werte
liegen, die Spitzenwerte hingegen können höher sein.
Tab. 2: Gegenüberstellung der Belastung im quartären Grundwasserleiter (Stichtagsmessung 26.09./01.10.08) mit den Einleitwerten LHH
Parameter
Mittel Anstrom
Median Anstrom
Mittel Abstrom incl. Seitenstrom
Median Abstrom incl. Seitenstrom
Grenzwerte unbelastetes Grundwasser Schmutzwasserkanal/ Regenwasserkanal
Grenzwerte belastetes Grundwasser Schmutzwasserkanal
Ammonium (mg/l) 3,5 3,1 118 105 2,6 (NH4-N = 2)
129 (NH4-N = 100)
Sulfat (mg/l) 447 458 950 985 400 600 Kohlenwasserstoffe (µg/l)
98 50 1837 650 2000 100.000
PAK ohne Naphthalin (µg/l)
8,05 0,69 336 298
Naphthalin (µg/l) 1,3 0,89 1660 63 Σ BTXE (µg/l) 1,55 0,50 3078 2270 100 Benzol (µg/l) 1,55 0,50 2505 920 Cyanide ges. (µg/l) 633 650 1657 1400 5.000 Cyanide leicht fr. (µg/l)
69 74 73 65 200
Phenolindex (µg/l) 4,8 2,5 1391 610 100.000
Als limitierender Parameter für die Behandlung und Ableitung des Wassers wirken die
Parameter Ammonium und Sulfat, da diese auf der Baustelle praktisch nicht abzureinigen
sind. Eine Abreinigung von Ammonium ist theoretisch auf biologischem Wege oder durch
starke Erhöhung des pH-Wertes und Entfernung des Ammoniaks durch Strippen möglich. Ein
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biologisches Verfahren benötigt hohe Verweilzeiten mit entsprechend großvolumigen
Anlagen und ist im Baustellenbetrieb praktisch nicht verlässlich zu betreiben. Die Entfernung
des Ammoniaks durch Strippen in einer Strippanlage erfordert einen sehr großen Einsatz von
Chemikalien und lässt sich unter den gegebenen zusätzlich abzureinigenden Belastungen nicht
wirtschaftlich darstellen. Vor diesem Hintergrund ist als Abreinigungsziel für die Auslegung
der Reinigungsanlagen eine Ableitung als belastetes Grundwasser in den SWK anzunehmen.
Eine Verringerung des Sulfatgehaltes ist theoretisch z.B. durch biologische Prozesse,
Nanofiltration oder Elektroosmose möglich. Für den aktuellen Fall sind all diese Verfahren
bei 27.000 m³/a geplanter Einleitmenge jedoch weder praktisch umsetzbar noch wirtschaftlich
darstellbar. Nimmt man an, das die Sulfatkonzentration des abgeleiteten Grundwassers dem
Mittel aus GW-Anstrom und –Abstrom entspricht, wäre eine mittlere Konzentration von
700 mg/l zu erwarten, die rund 17 % oberhalb des Grenzwertes für belastetes Grundwasser
liegt. Unter Berücksichtigung von Verdünnungseffekten ist daher zu erwarten, dass im Mittel
der Grenzwert von 600 mg/l eingehalten wird, phasenweise jedoch Überschreitungen
auftreten. Hier erscheint im Vorfeld der Einleitung eine entsprechende Übereinkunft mit der
Stadtentwässerung möglich.
Folgende Einleitgrenzen sind bei Einleitung in den SWK einzuhalten.
Temperatur < 35 °C pH-Wert 5,5 - 10 - Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB) 2.000 mg/l Abfiltrierbare Stoffe nicht begrenzt (Soweit eine Schlammabscheidung wegen der ordnungsgemäßen Funktionsweise der
öffentlichen Abwasseranlage erforderlich ist, wird im Einzelfall ein Grenzwert festgelegt.)
Schwer flüchtige lipophile Stoffe (Öle und Fette) 250 mg/l Kohlenwasserstoffe, gesamt 100 mg/l Leichtflüchtige halogenierte Kohlenwasserstoffe, gesamt (LHKW gesamt, berechnet als Chlor) 0,5 mg/l Adsorbierbare organisch gebundene Halogene (AOX) 1 mg/l Phenolindex (C6H5OH) 100 mg/l Sulfat (SO4) 600 mg/l
Phosphat-P (PO4-P) 50 mg/l Fluorid (F) 60 mg/l Cyanid, leicht freisetzbar (CN) 0,2 mg/l Cyanid, gesamt (CN) 5,0 mg/l Nitrit-N (NO2-N) 10 mg/l Sulfid, leicht freisetzbar (S) 2,0 mg/l Ammonium-N (NH4-N) 100 mg/l
Arsen (As) 1,0 mg/l
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Barium (Ba) 2,0 mg/l Blei (Pb) 0,5 mg/l Chrom gesamt (Cr) 1,0 mg/l davon Chromat (Cr-VI) 0,1 mg/l Kupfer (Cu) 2,0 mg/l Nickel (Ni) 0,5 mg/l Selen (Se) 1,0 mg/l Zink (Zn) 3,0 mg/l Silber (Ag) 1,0 mg/l Zinn (Sn) 5,0 mg/l Cadmium (Cd) 0,2 mg/l Quecksilber (Hg) 0,05 mg/l
Soweit in der vorstehenden Auflistung für einzelne Stoffe keine Grenzwerte genannt sind,
werden diese im Einzelfall festgelegt. Für belastetes Grundwasser wird vor allem der
festzulegende Grenzwert für PAK deutlich unterhalb der gemessenen Konzentrationen liegen,
da die PAK in der Kläranlage nur in sehr begrenztem Umfang abgebaut und i.W. lediglich in
den Klärschlamm verlagert werden. Der wesentliche abzureinigende Parameter bei einer
Einleitung in die SWK sind damit die PAK. Das gängige Wasseraufbereitungsverfahren
zur Entfernung von PAK ist die Adsorption an Aktivkohle. Hierzu wird das Rohwasser durch
eine Aktivkohlefilteranlage geleitet. In der Aktivkohlefilteranlage werden die PAK incl.
Naphthalin und andere an Aktivkohle adsorbierbare Stoffe wie BTXE-Aromaten
zurückgehalten, bis die Beladekapazität des Filters erschöpft ist.
Die Aktivkohlefilteranlage muss aus mindesten zwei hintereinandergeschalteten
Aktivkohlefiltern bestehen, wobei der erste Filter als Lastfilter und der zweite Filter als
Polizeifilter wirkt. Der Einsatz von zwei Lastfiltern kann sinnvoll sein, um die
Beladekapazität der Aktivkohle optimal auszunutzen.
Um die Filter nicht zu verstopfen ist es erforderlich, vorbereitend die Sedimentfracht des
geförderten Wassers und ggf. infolge der Belüftung ausgefallene Eisenhydroxide
abzuscheiden. Hierfür bietet sich der Einsatz von Kiesfiltern oder/und eines
Sedimentationsbeckens an.
Sollten zeitweise zu hohe Konzentrationen an leicht freisetzbaren‚ Cyaniden auftreten, was
nach aktueller Einschätzung nicht wahrscheinlich ist, dann kann zu deren Umwandlung in die
ungiftigeren Eisenkomplexe die Zudosierung einer Eisensalzlösung erfolgen.
Dr. Pelzer und Partner
Partnerschaft Diesing, Kumm, Dr. Pelzer, Dr. Türk Beratende Ingenieure, Geologen, Geoökologen Geologie, Umweltschutz, Bauwesen, Wasser- und Abfallwirtschaft
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Der maximale Wasseranfall kann auf ca. 20 m³/h abgeschätzt werden. Die
Wasseraufbereitungsanlage ist so zu gestalten, dass sie problemlos auf der Baustelle
umgesetzt werden kann.
Der Parameterumfang der vorliegenden Analysen ist mit dem Grenzwertliste für die
Einleitung in den Schmutzwasserkanal nicht deckungsgleich. Die tatsächliche
Zusammensetzung des abzureinigenden Wassers ist naturgemäß vorab nur mit Unsicherheiten
abzuschätzen. Es kann daher nicht vollständig ausgeschlossen werden, dass die vorgesehene
Anlagenkonzeption ggf. erweitert werden muss.
Anl. 3 enthält 2 Mischproben von Grundwasseraufschlüssen im An- und Abstrom der
Sanierungsfläche. Diese dienen als Deklarationsanalysen zur weiteren amtlichen Beurteilung
bzgl. der Einleitung.
Die tatsächliche Zusammensetzung des abzureinigenden Wassers ist naturgemäß vorab nur
mit Unsicherheiten abzuschätzen. Es kann daher nicht vollständig ausgeschlossen werden,
dass die vorgesehene Anlagenkonzeption ggf. erweitert werden muss.
2.5 Literatur
/1/ Dr. Pelzer und Partner (2009): Hochwasserschutzmaßnahme und Sanierung Gaswerk
Ihme, Variantenuntersuchung mit Kostenschätzung; Bericht vom 14.01.09
/2/ Herth, W. und E. Arndts (1995): Theorie und Praxis der Grundwasserabsenkung, 3.
Auflage, Ernst-Verlag, ISBN 3-433-01285
Antragsverfasser: Antragssteller:
Dr. Th. Türk (Dipl.-Geoök.)
Dr. Pelzer und Partner
Partnerschaft Diesing, Kumm, Dr. Pelzer, Dr. Türk Beratende Ingenieure, Geologen, Geoökologen Geologie, Umweltschutz, Bauwesen, Wasser- und Abfallwirtschaft
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2.6 Anlagen
Anl. 1: Lageplan Sanierungsgebiet
Anl. 2: Erwartete Absenkbeträge und Reichweiten
Anl. 3: Grundwasseranalyse für Einleitdeklaration (Analytik durch Stadtentwässerungsamt)
3548900
3548900
3549000
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04
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±
Dr. Pelzer und PartnerPartnerschaft Diesing, Kumm,Dr. Pelzer, Dr. Türk
Lilly-Reich-Straße 5, 31137 HildesheimTel.: 05121/28293-30 Telefax: 05121/2829340
Auftraggeber:
Projekt:
Benennung:
Kartengrundlage: Datum:
Bearbeiter: Zeichner: Projekt-Nr.: Maßstab: Anl.-Nr.:Druckformat:
gestellt vom Auftraggeber
Lageplan
17.07.2009
18183CITT
Wasserrechtsantrag Teil 2
LHH, FB Umwelt und Stadtgrün
A4 11:1.500
Legende
Sanierungsgebiet
vorhandener Schmutzwasserkanal
zu errichtender Abwasserkanal (alternativ)
B 3
B 2
B 1
B 5
B 6
B 4
28 m
28 m
37 m
33 m
30 m
26 m
21 m
21 m
3548900
3548900
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3549200
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±
Dr. Pelzer und PartnerPartnerschaft Diesing, Kumm,Dr. Pelzer, Dr. Türk
Lilly-Reich-Straße 5, 31137 HildesheimTel.: 05121/28293-30 Telefax: 05121/2829340
Auftraggeber:
Projekt:
Benennung:
Kartengrundlage: Datum:
Bearbeiter: Zeichner: Projekt-Nr.: Maßstab: Anl.-Nr.:Druckformat:
gestellt vom Auftraggeber
Absenkbereiche der Entnahmebrunnenund der Drainage
14.07.2009
18183CITT
Wasserrechtsantrag
LHH, FB Umwelt und Stadtgrün
A4 21:1.500
Legende
!
<
Entnahmebrunnen
Absenktrichter nach Sichardt
Reichweite Drainage
Schluff-Grundwasserleiter
Aushubbereich der Hot Spot Sanierung
Drainage
Wasserleitung
zu errichtender Abwasserkanal
vorhandener Schmutzwasserkanal
Brunnen Dim 181131 181132 181133 181134 181135 181136 181147 181149 181151 181153 181155 181156 181158
Mischprobe
Anstrompegel
Mischprobe
Abstrompegel
Messstelle Gaswerk Ihme Gaswerk Ihme Gaswerk Ihme Gaswerk Ihme Gaswerk Ihme Gaswerk Ihme Gaswerk Ihme Gaswerk Ihme Gaswerk Ihme Gaswerk Ihme Gaswerk Ihme Gaswerk Ihme Gaswerk Ihme
Ort Hannover Hannover Hannover Hannover Hannover Hannover Hannover Hannover Hannover Hannover Hannover Hannover Hannover
Strasse Peter-Fechter-Ufer Peter-Fechter-Ufer Peter-Fechter-Ufer Peter-Fechter-Ufer Peter-Fechter-Ufer Peter-Fechter-Ufer Glockseestraße 33 Glockseestraße 33 Glockseestraße 33 Glockseestraße 35 Peter-Fechter-Ufer Peter-Fechter-Ufer Peter-Fechter-Ufer
Rechtswert 3548950,1 3548996,4 3548966,8 3549011,9 3549059,2 3549012,2 3548994 3549038 3549072 3549067,1 3548953,7 3548995,8 3549020,2
Hochwert 5804634,9 5804609,7 5804555,4 5804560,2 5804525 5804459,1 5804639,7 5804592,9 5804550,8 5804472,9 5804590,5 5804491,5 5804445,2
FOK 2,2 3 3,2 2,2 2,5 2,8 3,2 3,2 3,2 4 3,8 3,2 3,5
FUK 5,2 6 6,2 5,2 6 5,8 5,2 5,2 5,2 6 5,8 6,2 5,5
Bemerkungen Datenspeicher Datenspeicher Brunnen läuft nicht
nach, Probenahme
nach 5 Minuten
ohne Überlauf.
Datenspeicher
Datenspeicher Datenspeicher Datenspeicher inaktiv inaktiv inaktiv inaktiv Brunnen fällt
trocken,
Probenahme nach
4 Minuten ohne
Überlauf.
Datenspeicher
Brunnen fällt
trocken,
Probenahme nach
4 Minuten ohne
Überlauf.
Datenspeicher
inaktiv Pegel: 181132,
181135, 181147,
181149, 181151,
181153
Pegel: 181131,
181133, 181134,
181136, 181155,
181156, 181158
Probe-Datum 01.12.08 01.12.08 01.12.08 01.12.08 01.12.08 02.12.08 02.12.08 02.12.08 02.12.08 02.12.08 02.12.08 02.12.08 02.12.08
Probe-Uhrzeit 11:12 12:09 13:55 14:03 15:10 9:27 11:53 12:49 10:46 13:44 14:23 15:00 15:54
Probenehmer Blöcker, Kaluza Blöcker, Kaluza Blöcker, Kaluza Blöcker, KaluzaBlöcker, Kaluza, Asas Weigel, Kaluza Weigel, Kaluza Weigel, Kaluza Weigel, Kaluza Weigel, Kaluza Blöcker, Asas Blöcker, Asas Blöcker, Asas
Wetterlage heiter heiter-wolkig bedeckt bewölkt bedeckt bedeckt bedeckt bedeckt bedeckt bedeckt heiter-wolkig heiter-wolkig heiter-wolkig
Lufttemperatur °C 0,5 0,5 0,5 2,5 2,5 5,6 7,0 6,3 6,0 6,8 7,5 7,5 7,0
Messstelleninhalt l 23,2 18,5 19,3 11,2 16 16,1 3,53 3,63 3,7 5,16 4,3 3,8 4
Pumpe MP-1 MP-1 MP-1 MP-1 MP-1 MP-1 MP-1 MP-1 MP-1 MP-1 MP-1 MP-1 MP-1
Förderleistung l/min 9 6 6 4 5 2 4 4 4 4 3 2 4
Pumpdauer min 16 16 5 16 16 8 16 16 16 16 2 4 16
Fördermenge l 144 96 24 60 80 15 64 64 64 64 7 8 64
Entnahmetiefe m 4 5,3 5,3 4,8 5 5 4 4 4 5 5,7 6 5
Ruhewasserpegel m 2,05 3,67 3,55 3,6 3,55 3,61 3,33 3,19 3,19 3,5 - 4,1 3,45
Förderwasserpegel m 2,31 3,7 - 4,19 3,58 3,8 3,38 3,22 3,15 3,44 3,7 - 3,6
voriger Brunnen - 181131 181132 181133 181134 181135 181151 181147 181136 181149 181153 181155 181156
Beharrung erreicht Ja Ja Nein Ja Ja Nein Ja Ja Ja Ja Nein Nein Ja
Sohltiefe m 5,00 6,03 6,01 5,02 5,59 5,66 5,13 5,04 5,04 6,07 5,91 6,02 5,49
Wassersäule m 2,95 2,36 2,46 1,42 2,04 2,05 1,80 1,85 1,89 2,63 2,21 1,92 2,04
1/3 Wassersäule m 0,98 0,79 0,82 0,47 0,68 0,68 0,60 0,62 0,63 0,88 0,74 0,64 0,68
Farbe ohne ohne grau ohne ohne ohne ohne ohne ohne ohne gelbgrün grau ohne
Trübung ohne ohne stark ohne ohne ohne ohne ohne ohne ohne stark trüb ohne
Geruch rauchig ohne PAK + Öl PAK + Öl PAK brenzlig! ohne ohne ohne ohne PAK PAK + Öl schwach PAK
Schwimmstoffe ohne ohne vorhanden ohne ohne ohne ohne ohne ohne ohne ohne ohne ohne
Temperatur °C 12 12,9 12,6 12,6 13,9 12,8 13,8 15,4 16,5 13 11,2 9,9 11,8
pH-Wert 6,96 6,93 6,96 7,04 6,9 6,76 6,98 6,85 6,78 6,83 7,29 7,18 6,59
Leitfähigkeit µS/cm 2720 1899 3470 2220 1927 2940 1615 1699 1598 1918 4200 3950 3200
Sauerstoff mg/l 0,1 0,36 1,26 0,17 0,13 7,1 0,73 5,11 0,23 0,93 5,3 1,84 0,92
Redoxpotential mV -133 -67 -102 -138 -105 -30 -81 -69 -1 44 -103 -76 -104
CN leicht freisetzbar ST n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. ? (rosa) ? (rosa) n.n.
Cr(VI) ST n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n.
Labornummer 12547 12548 12549 12550 12551 12554 12555 12556 12557 12558 12559 12560 12561
Summe LHKW µg/l n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. 2 n.n. n.n. n.n.
Benzol µg/l n.n. n.n. 3700 880 n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. 6800 1000 4
Toluol µg/l n.n. n.n. 74 310 n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. 10 62 n.n.
Ethylbenzol µg/l n.n. n.n. 93 210 n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. 48 47 n.n.
m/p-Xylol µg/l n.n. n.n. 300 500 n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. 24 350 n.n.
o-Xylol µg/l n.n. n.n. 190 180 n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. 14 110 n.n.
Mesitylen µg/l n.n. n.n. 35 36 6 n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. 3 76 n.n.
Summe BTEX µg/l n.n. n.n. 4360 2080 n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. n.n. 6900 1570 4
Sulfat mg/l 1210 487 963 293 569 1280 372 429 367 456 540 1060 1730
Phenole mg/l 0,04 0,05 4,23 4,95 <0,04 0,04 <0,04 <0,04 <0,04 <0,04 5,74 0,95 <0,04
Ammonium-N mg/l 35,7 8,63 103 115 8,59 18,9 4,69 1,28 0,11 0,16 188 134 16,9
Kohlenwasserstoffe (H53) mg/l 1,1 1,1 8,6 8,3 0,66 0,44 0,54 0,6 0,64 0,76 3 8,8 0,67
CSB (KT) mg/l 20 144
DOC mg/l 4,4 33,8
Fluorid mg/l <2 <2
Chlorid mg/l 70,4 146
Chrom µg/l <1 1
Kupfer µg/l 15 24
Nickel µg/l 5 6
Blei µg/l <3 4
Zink µg/l 3 9
Cadmium µg/l <0,7 1
Barium µg/l 72 54
Zinn µg/l
AOX µg/l 13 31
Sulfid µg/l <0,05 <0,05
Eisen µg/l 3160 19600
Hydrogencarbonat mg/l 506 742
Nitrit-N mg/l <0,015 <0,015
P-gesamt (Kv) mg/l 0,06 0,75
schwerf. Lipohile Stoffe (H56) mg/l 1,14 0,7
Gesamthärte gdtH 47 50
Cyanid gesamt mg/l 0,47 0,64 10 0,24 0,58 2,1 1 0,58 0,24 0,17 0,74 1,1 1,6
Arsen mg/l 0,016 0,1
Quecksilber mg/l <0,0003 <0,0003
Selen mg/l <0,006 <0,006
Naphthalin mg/l 0,0012 0,0023 3,4 7,2 0,02 0,0052 0,0035 0,0053 0,0048 0,00062 0,15 5,6 0,017
Acenaphthylen mg/l 0,00054 <0,0008 0,058 0,26 0,00062 0,0064 <0,00003 <0,0001 <0,00008 <0,00003 <0,00009 <0,05 <0,0008
Acenaphthen mg/l 0,027 0,041 0,15 <0,05 0,00065 0,0036 0,0014 <0,00005 0,00047 0,00032 0,083 0,016 0,0039
Fluoren mg/l <0,0004 <0,0004 0,1 <0,05 0,00037 0,00042 0,0001 <0,00005 <0,00004 <0,00002 0,03 0,056 <0,00002
Phenthren mg/l 0,00016 <0,0004 0,12 <0,05 0,00056 <0,00003 0,00025 <0,00005 0,0002 <0,00002 0,019 0,047 <0,00002
Anthracen mg/l <0,00002 <0,0004 0,014 0,0099 <0,00003 <0,00003 <0,00002 <0,00005 <0,00004 <0,00002 0,0022 <0,002 <0,00002
Fluoranthen mg/l 0,00013 <0,0004 0,014 0,014 <0,00003 <0,00003 <0,00002 <0,00005 <0,00004 <0,00002 0,0035 <0,002 <0,00002
Pyren mg/l <0,00002 <0,0004 0,0087 0,01 <0,00003 <0,00003 <0,00002 <0,00005 <0,00004 <0,00002 0,003 <0,002 <0,00002
Ben(a)anthracen mg/l <0,00002 <0,0004 <0,001 <0,002 <0,00003 <0,00003 <0,00002 <0,00005 <0,00004 <0,00002 <0,00005 <0,002 <0,00002
Chrysen mg/l <0,00002 <0,0004 <0,001 <0,002 <0,00003 <0,00003 <0,00002 <0,00005 <0,00004 <0,00002 <0,00005 <0,002 <0,00002
Benzo(b)fluoranthen mg/l <0,00002 <0,0004 <0,001 <0,002 <0,00003 <0,00003 <0,00002 <0,00005 <0,00004 <0,00002 <0,00005 <0,002 <0,00002
Benzo(k)fluoranthen mg/l <0,00002 <0,0004 <0,001 <0,002 <0,00003 <0,00003 <0,00002 <0,00005 <0,00004 <0,00002 <0,00005 <0,002 <0,00002
Benzo(a)pyren mg/l <0,00002 <0,0004 <0,001 <0,002 <0,00003 <0,00003 <0,00002 <0,00005 <0,00004 <0,00002 <0,00005 <0,002 <0,00002
Diben(a,h)anthracen mg/l <0,00002 <0,0004 <0,001 <0,002 <0,00003 <0,00003 <0,00002 <0,00005 <0,00004 <0,00002 <0,00005 <0,002 <0,00002
Benzo(g,h,i)perylen mg/l <0,00002 <0,0004 <0,001 <0,002 <0,00003 <0,00003 <0,00002 <0,00005 <0,00004 <0,00002 <0,00005 <0,002 <0,00002
Indeno(1,2,3-cd)pyren mg/l <0,00002 <0,0004 <0,001 <0,002 <0,00003 <0,00003 <0,00002 <0,00005 <0,00004 <0,00002 <0,00005 <0,002 <0,00002
Summe PAK nach EPA mg/l 0,029 0,043 3,9 7,5 0,022 0,016 0,0053 0,0053 0,0055 0,00094 0,29 5,7 0,021
Proj. 18183 (hier: Wasserrechtsantrag), Anl. 3: Einleitdeklarationsanalysen