1 1Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 1
In-situ-Sanierung in BerlinErfahrungen und Rahmenbedingungen
aus Behördensicht
Dipl.-Ing. Jens NaumannReferat III C, Bodenschutz / Altlasten
Planung und Durchführung abfallarmer Bodensanierung; Infoveranstaltung der SBB und IHK Potsdam; 08.10.2009
2 2Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 2
1. Genehmigungssituation
2. Öffentlicher Teilnahmewettbewerb
3. Durchgeführte In-situ Sanierungen
4. Beispiel ISCO Stralauer Glashütte
3 3Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 3
1. Genehmigungssituation• keine gesonderte wasserrechtliche Genehmigung• vorab interne Abstimmung mit der Wasserbehörde• Regelungen im Rahmen der Sanierungsanordnung
oder eines öffentlich rechtlichen Vertrages– Abfallmanagement (sofern erforderlich)– Immisionsschutzkonzept (bei ausgasenden Stoffen)– Arbeits- und Sicherheitsplan (u.a. Grundlage der
Ausschreibung)
4 4Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 4
1. Einleitung / Genehmigungssituation
2. Öffentlicher Teilnahmewettbewerb
3. Durchgeführte In-situ-Sanierungen
4. Beispiel ISCO Stralauer Glashütte
5 5Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 5
2. Öffentlicher Teilnahmewettbewerb 2005Hintergrund:
• Marktrecherche • Bündelung der Verantwortung durch gemeinsame
Beauftragung der Konzipierung, Planung, Überwa-chung und der Sanierungsdurchführung an eine Bieter- bzw. Bewerbergemeinschaften
• vorgesehener Ausführungsbeginn für sechs unter-schiedliche Lose (vier Einzelmaßnahmen und zwei für Maßnahmen in Transferbereichen) zwischen 2005 und 2008
6 6Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 6
Verfahren / Ergebnis:
• nicht offenes europaweites Verfahren• 43 Bewerbungen: 32 für alle Lose / 11 Einzellose• ca. 10.000 Seiten Bewerbungsunterlagen• 180 ausgewertete Referenzen• präqualifiziert: 10 Bewerber Los 1
18 Bewerber Los 2 – 6u.a. mehrere ausländische Firmen
7 7Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 7
RealisierungstandLos 1 Chemische Fabrikmikrobiologische in-situ Grundwassersanierung realisiert 2006
Los 2 Chemische Fabrikmikrobiologische in-situ Boden- und Grundwassersanierung realisiert 2006
Los 3 Lackfabrikchemische in-situ Bodensanierung im gesättigten Bereich nicht realisiert
Los 4 Transferbereichemikrobiologische in-situ Boden- und Grundwassersanierung Planung für 2010
Los 5 Transferbereiche chemische in-situ Boden- und Grundwassersanierung noch nicht realisiert
Los 6 Maschinenbauunternehmenchemische in-situ Boden- und Grundwassersanierung realisiert 2009 / privat
8 8Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 8
1. Einleitung / Genehmigungssituation
2. Öffentlicher Teilnahmewettbewerb
3. Durchgeführte In-situ-Sanierungen
4. Beispiel ISCO Stralauer Glashütte
9 9Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 9
Quelle und Fahne (teilweise)xxISCO (Fentons Reagenz)NeuköllnStahlhandel
Fahne (Ausschnitt)xStimulierung des mikrobiol. Abbaus durch Zudosierung von NährstoffenTreptow-KöpenickChemische Industrie
QuellexStimulierung des mikrobiol. Abbaus (Calciumperoxid, Calciumsulfat)Treptow-KöpenickChemische Industrie
QuellexxENA (Zugabe von Nährstoffen)LichtenbergÖlkabel (Vattenfall)
QuellexxDROP-Verfahren(Infiltration von Biotensiden)LichtenbergÖlkabel (Vattenfall)
QuellexxISCO (Fentons Reagenz)Treptow-KöpenickHaushaltsgeräteservice
QuellexxAirspargingTreptow-KöpenickMedizinischer Gerätebau
Quelle und Fahne (teilweise)xxISCO (KMnO4) PankowFahrtreppenherstellung
Quelle xxISCO (KMnO4) anschl. mikrobiologische In-situ-SanierungFriedrichshain-KreuzbergGlaswerk
FahnexGrundwasserzirkulationPankowKondensatorenherstellung
Quellexmikrobiologische In-situ-Sanierung(Natriumlactat / Azetat)PankowKondensatorenherstellung
örtl. BezugGWBodenVerfahrenStandortnutzung
3. Durchgeführte In-situ-Sanierungen
5 Biologische Verfahren4 Chemische Verfahren 2 Physikalische Verfahren
7 Quelle2 Quelle und Fahne1 Fahne1 Teilsanierungsfeld
1010Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 10
abgeschlossen 611/2006 - 04/2007 Sanierung6.000 µg/l BTEXStahlhandel
laufend03/2006 - 02/2011Begleitendes Pilotvorhaben26.000 µg/l BTEXChemische Industrie
abgeschlossen2804/2006 - 07/2008Begleitendes Pilotverfahren550.000 µg/l BTEXChemische Industrie
abgeschlossen5601/2002 - 08/2006Pilotsanierung30.000 mg/kg MKWÖlkabel (Vattenfall)
abgeschlossen1911/2005 - 05/2007Sanierung30.000 mg/kg MKWÖlkabel (Vattenfall)
abgeschlossen208/2005 - 09/2005Feldversuch6.000 µg/l BTEXHaushaltsgeräteservice
abgeschlossen1607/2007 - 10/2008Sanierung70.000 µg/l LCKWMedizinischer Gerätebau
laufend07/2009 - 06/2011Sanierung115.000 µg/l LCKWFahrtreppenherstellung
laufendISCO 2007/2008; biol. Sanierung 2008/2009Sanierung150.000 µg/l AlkylphenoleGlaswerk
laufend12/2005 -Sanierung120.000 µg/l LHKWKondensatorenherstellung
abgeschlossen1711/2006 - 03/2008Feldversuch12.800 µg/l LHKWKondensatorenherstellung
AnwendungsstandDauerZeitraumAnwendungsartmax. SchadstoffgehalteStandortnutzung
1111Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 11
Parallel eingesetzte konventionelle Verfahren• 2 x begleitendes Pump-and-Treat zur hydraulischen
Abstromsicherung,• 2 x Pump-and-Treat im Vorfeld und• 4 x Bodensanierung zur Beseitigung von hot-spots
1212Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 12
0 1 2 3 4 5
LHKW
BTEX
MKW
Alkylphenole
Scha
dsto
ff
Anzahl der Fälle
Darstellung der relevanten Schadstoffe
73 %
1313Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 13
0 100.000 200.000 300.000 400.000 500.000 600.000
LHKW
BTEX
MKW
Alkylphenole
Scha
dsto
ff
max. Schadstoffgehalte in µg/l
Darstellung der maximalen Schadstoffgehalte
1414Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 14
0
1
2
3
4
5
6
7
8
S a nie rungsma ßna hme n P ilot vorha be n La bor- und Fe ldve rsuc he
Verfahrensart
Anz
ahl d
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LHKW BTEX MKW Alkylphenol
Verfahrensart
1515Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 15
0 1 2 3 4 5 6 7 8
laufende Vorhaben
abgeschlosseneVorhaben
Anzahl der Fälle
Aktueller Stand der Verfahren
1616Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 16
Dauer und Kosten der Verfahren• Dauer zwischen 2 Monaten und 5 Jahren• 4 Vorhaben (zumeist konkrete Sanierungsmaß-
nahmen) in den letzten 4 Jahren begonnen• Kosten der Verfahren nicht vergleichbar• Angaben schwanken verfahrens- und laufzeit-
bedingt extrem• Spanne 30.000 € bis 60.000 € für Pilot- bzw.
Feldversuche und 200.000 € bis 600.000 € für Sanierungsmaßnahmen
1717Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 17
Gründe für die Verfahrensauswahl• dichte Wohnbebauung (Platzmangel)• fehlendes Aufnahmevermögen des R-Kanals• geringe Durchlässigkeit des Untergrundes• Ergebnis einer Machbarkeitsstudie• Unterstützung der hydraulischen Sanierung• kompletter Bodenaushub nicht möglich bzw.
unverhältnismäßig• Ermittlung möglicher Einsparpotentiale gegenüber
konventionellen Verfahren
1818Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 18
Ergebnisse• überwiegend positive Ergebnisse bezüglich Schad-
stoffausträgen und Konzentrationsabsenkungen • teilweise deutliche Rebound-Effekte• positive Ergebnisse aber kein wirtschaftlicher Einsatz
am Standort möglich• Verbesserung der Milieuparameter• vollständiger Abbau bis zum Ethen nachgewiesen• entsprechende Dokumentationen liegen in den
meisten Fällen behördenintern vor
immer Einzelfallentscheidungen
1919Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 19
1. Einleitung / Genehmigungssituation
2. Öffentlicher Teilnahmewettbewerb
3. Durchgeführte In-situ-Sanierungen
4. Beispiel ISCO Stralauer Glashütte
2020Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 20
frühere Nutzung:Hohlglasherstellung mit zeitweiliger Energie-versorgung über Generatorgasproduktion
Belastung des Bodens und des Grundwassers durch Alkylphenole, PAK, MKW und BTEX
Sanierungsbereich
2121Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 21
im Zentralenbereich (Teergruben) weiter-hin hohe Grundwasserbelastungen150.000 µg/l Alkylphenole
900 µg/l PAK400 µg/l BTEX
Gefährdung durch verbliebene Grund-wasserbelastung mit Alkylphenol- für die Nutzung des Grundstücks- für die im Abstrom gelegenen Grundstücke
von 1999 bis 2004 sukzessive Sanierung der hot-spot Bereiche durch Bodenaustausch
2222Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 22
Ergebnis der Machbarkeitsstudie• weiterer Bodenaushub auf Grund bestehender
Bebauung nicht möglich• Grundwasserreinigungsanlage: vorliegende geologi-
sche Verhältnisse im Untergrund lassen nur geringe Reichweiten der Brunnen zu
• ISCO-Sanierung: Laborversuche mit Kaliumperman-ganatlösung ergaben eine bis zu 90% Reduzierung der Alkylphenolgehalte in 6 Tagen
• biologische Sanierung: Laborversuche ergaben ab Konzentrationen < 2.300 µg/l bis zu 90% Abbau der Alkylphenole
2323Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 23
Vorzugsvariante: eine Kombination aus ISCOund biologischer Sanierung
• Ziel, die Schadstoffgehalte durch in-situ chemische Oxidation (ISCO) soweit zu reduzieren, dass eine nachlaufende biologische Sanierung möglich ist
• Umsetzung der Grundwassersanierung in drei Stufen:
- Feldversuch- ISCO-Sanierung- biologische Sanierung
• erste kombinierte in-situ chemische und biolo-gische Sanierung eines Alkylphenolschadens
2424Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 24
Ergebnisse der ISCO-Sanierung• unterschiedliche Verläufe in den 3 Teilbereichen
2525Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 25
Ergebnisse der ISCO-Sanierung• unterschiedliche Verläufe in den 3 Teilbereichen• Teilbereich 1
– verdichteter Boden mit bindigen Anteilen– unzureichende Reichweite der Injektionen
• Überverführung in die biologische Sanierung nur zum Teil möglich
• Teilbereich 2– Ausreichende Reichweite an den tiefen Lanzen nach 3. Injektion– Bei flachen und mittleren Lanzen 4. Injektion notwendig
• Überführung in die biologische Sanierung
• Teilbereich 3– Ausreichende Verteilung der Kaliumpermanganatlösung im
Untergrund nach 3. Injektion• Überführung in die biologische Sanierung
2626Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 26
Probleme bei der technischen Umsetzung• weitere organische Belastungen im Untergrund (z.B.
MKW)• Wiederanstieg der Alkylphenolgehalte• Kurzschlüsse bei der Injektion der KMnO4-Lösung• extrem inhomogener Untergrund• biologische Injektion kann erst nach vollständigem
Abbau des Oxidationsmittels erfolgen àWartezeiten• Standards bei der Bestimmung der Keimzahlen
2727Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 27
2828Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 28
Ergebnisse der kombinierten Sanierung• der Schadstoffgehalt wurde in dem Sanierungszeit-
raum von insgesamt drei Jahre signifikant gesenkt• die deutlichsten Senkungen wurden durch die in-
situ-chemische-Oxidation erreicht• die Ergebnisse der in-situ-biologischen Sanierung
sind aufgrund des inhomogenen Aufbaus des Sa-nierungsbereiches sehr uneinheitlich; Redoxmilieuzeigt aber mikrobielle Aktivität an
• es ist kein Zusammenhang zwischen GW-Stand und Schadstoffgehalt nachweisbar
2929Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 29
Fazit• obwohl deutliche Reduzierung der Schadstoffgehalte
wurden die Erwartung nicht vollständig erfüllt• aufgrund der zukünftigen Standortentwicklung wird
der Sanierungsbereich neu genutzt (Rückbau des Lanzenfeldes erforderlich)
• zukünftig sollen Infiltrationsbrunnen eine Fortführung der mikrobiologischen In-situ Sanierung ermöglichen
• relativ kostengünstig (ISCO-Sanierung an diesem Standort ca. 40 % günstiger als eine hydraulische Sanierung)
3030Dipl.-Ing. Jens NaumannSenatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz 30
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !