Altlastensymposion 2013 GAB 9./10. Juli 2013 in Regensburg · 2015-04-17 · Gliederung des...

Altlastensymposion 2013Altlastensymposion 2013GAB

9./10. Juli 2013 in Regensburg

Räumlich integrale d h dGrundwasseruntersuchungs- und

Sanierungskonzepte in Stadtgebieten ä d i f h i SAnsätze und Praxiserfahrungen in Stuttgart

Gliederung des VortragsGliederung des Vortrags

1. Projektdaten2. Räumlich integrale

GrundwasseruntersuchungGrundwasseruntersuchung3. Methoden und Werkzeuge4. Ausblick

10.07.2013 2MAGPlan – Sauberes Grundwasser für Stuttgart

1 Projektdaten1. Projektdaten

MAGPlan-Film


Anlass: LCKW im Stuttgarter Mineralwasser M b h llMombachquelle


Topographie Stuttgarter Talkessel

10.07.2013 5MAGPlan – Sauberes Grundwasser für StuttgartDigitales Höhenmodell Baden-Württemberg

Projektgebiet

MAGPlan-MAGPlan

Projektgebiet

Stadtgrenze

Stuttgart

Außenzone

IHeil-quellenInnenzone

Kernzone

quellen-schutz-gebiet


Insgesamt ca.8.500 Bohrungen1.500 GW Meßstellen25.000 Analysen

705 LCKW-Verdachtsflächen

101 untersuchte LCKW-Flächen(Stand 06/2010)(Stand 06/2010)


Komplexer Aquiferaufbau - Tektonik

m+NN

NWm+NN

SO

350 350

GipskeuperUnterkeuper

y

y

y

yy

y

y

y

yy

y

y

300 300

Oberer Muschelkalk

Mineral- und Heilquellen

y yyy

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yy

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250 250

Heilquellen

y

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200 200

y

150 150Quartär Sauerwasserkalk

Quartär und künstliche Auffüllungen (ungegliedert)

Mittlerer Gipshorizont und Estherienschichten

Dunkelrote Mergel

Unterkeuper

Oberer Muschelkalkkeup

er

10.07.2013 8MAGPlan – Sauberes Grundwasser für Stuttgart2500 500 m

150 150

10fach überhöht

Quartär, Sauerwasserkalk

Bunte Mergel, Kieselsandstein

Schilfsandstein

Dunkelrote Mergel

Bochinger Horizont

Grundgipsschichten

Oberer Muschelkalk

Gipskeuper mit Sulfatgestein

Verwerfung

yy

y

Gip

sk

Ausbreitung und Tiefenverlagerung der LCKW

150 m100 m0 m 50 m

GWM 2/GWM 1/U-Bahn-TunnelTorstraße

SchadensherdNesenbachstraße 48

GWM 3/5P5026GWM 1/P5025 GWM 8GWM 10 GWM 12

Antropogene Auffüllung

Quartär

Gipskeuper

Lettenkeuper

Ob M h lk lk G d i l

Gelöste CKW (Migrationspfadim Geologischen Schnitte A-A’)

CKW-Phase (DNAPL) Grundwassermessstelle

Filterstrecke


Oberer Muschelkalk Grundwasserspiegel

Projektziele• Zusammenführung aller Erkenntnisse in einem Prognosemodell

• Entwicklung eines Sanierungskonzeptes: Welche g g pSchadstoffquellen müssen zur Verbesserung der Mineralwasserqualität in welchem Maß entfernt werden?

• Beschreibung von Maßnahmen mit denen die Sanierungsziele• Beschreibung von Maßnahmen, mit denen die Sanierungszieleerreicht werden können. Quantifizierung von Aufwand und Zeitbedarf, optimaler Einsatz der Mittel.

• Prognose des Sanierungserfolgs, der erzielt werden kann (Relation Sanierungsziel, Aufwand und Zeit einschl. Umsetzung in die Verwaltungspraxis)

• Monitoringkonzept: Welche GWM müssen in welcher Weise beobachtet werden, um den Sanierungserfolg messen zu können?

Zusammenfassung in einem Grundwassermanagement-Plan (MAGPlan)


MAGPlan und frühere Projekte zur integralen GW-Untersuchung in StuttgartUntersuchung in Stuttgart

Projektpartner:LHS Stuttgart und LHS Stuttgart und LUBW

Projektlaufzeit:j2010 – 2015 (6 Jahre)

Projektbudget:gesamt 3,4 Mio. EURO(200.000 € LUBW)

Projektförderung:LIFE+ 2008 Environment

Fördersatz:50 %


2. Räumlich integrale GW-gUntersuchung


Aufgabe: Identifizierung der Verantwortlichen


Räumlich integrale Grundwasseruntersuchung


3 Methoden und Werkzeuge3. Methoden und Werkzeuge

Konzeptionelles Modell Numerisches Grundwassermodell Numerisches Grundwassermodell Iterative Charakterisierung Werkzeuge zur Untersuchung von

Fließwegen und Stoffströmen Charakterisierung biologischer

Abbauprozesse Visualisierung


Konzeptionelles Modell- zwei Elemente

HydrogeologischeSystemvorstellung

Verständnis der Stoffausbreitung(Transport) und der ProzesseSystemvorstellung (Transport) und der Prozesse

Konzeptionelles Systemmodell Konzeptionelles Stoffmodell

Hydrogeologisches Modell


Erhebung bestehender Daten

Konzeptionelles Systemmodellg

• Schichtenverzeichnisse, Ausbaupläne• Messwerte (Klimadaten, GW-Stände…)• Karten, Lagepläne usw., g p• Stoffparameter (Schadstoffe, Stoffe zur

Milieucharakterisierung) Datenlage im urbanen Raum

Verarbeitung von Daten (Raum und Zeit)I t t ti Z hä• Interpretation von Zusammenhängen

• Beschreibung der Systemeigenschaften, Prozesse und Wirkungsmechanismen

Möglichst naturnaheHydrogeologische (konzeptionelle) Systemvorstellung


Systemvorstellung

Abstrahierung des komplexen Natursystems

Reduzierung auf das Wesentlicheg


Konzeptionelles Stoffmodell: Schadensfall-Steckbriefe

• 806 Verdachtsflächen insgesamt

• davon 156 OU-Fälledavon 156 OU Fälle

• davon 25 Fälle mit erheblichem LCKW-Eintrag ins Grundwasser

Inhalte der Schadensfall-Steckbriefe:

1. Standortbeschreibung, Schadenshistorie

2. Geologisch-hydrogeologischer Überblickg y g g

3. Altlastenspezifische Angaben

4 Schadstoffausbreitung Fahnengeometrie4. Schadstoffausbreitung, Fahnengeometrie

5. Stand der Sanierung


6. Fakten und Bewertung

Schadensfall-Steckbriefe


Numerisches Grundwassermodell

• Numerisches Strömungs- und

• LCKW-

Transportmodell

Birkenkopfverwerfung

LCKWMultispezies-Modellierung

Birkenkopfverwerfung• Reaktive

Transport-modellierung


Grundwasserbilanz: Gesamt 995 l/sNeubildung: 95Neubildung: 95

-10

-26

31Quartär

28

31Neckar

Gipskeuper-40844

Unterkeuper -223

-328

Muschelkalk797

328


Iterative Charakterisierung

Datenerhebung

konzeptionelles Modell

numerisches Grundwassermodell

Auswertung, g,Empfehlungen,

Planung weiterer Maßnahmen


Schadensfall-Steckbriefe -> Grundwassermodell

LCKW-Fahne


Werkzeuge zur Untersuchung von Fließwegen und StoffströmenFließwegen und Stoffströmen

T. Ertel

Tracertests Isotope AnthropogeneSpurenstoffe

14.5

15.0

05.07.2011, 12:00:00IPV in P172

Hochgeschwindigkeitsdruckmessungen

360 3 0 380 390 400 410 42012.0

12.5

13.0

13.5

14.0

Dru

ck [m

]

p = 0,5 m --> vermutl. Kavitation

Mikrobeben durch Reduzierung des Porendrucks?

Oszillation des Druckspiegels

Aquiferdiagnose

360 370 380 390 400 410 420Sekunden


Charakterisierung biologischer AbbauprozesseAbbauprozesse

Biologische Abbauprozesse - räumlich


Biologische Abbauprozesse - zeitlich


Unterschiedliche biologische Abbauprozesseg p


Mikrobiologische Abbauversuche

Mikrokosmenstudien


Visualisierung


Visualisierung der Modellierungsergebnisse

Übertragung der Modelldaten in Google-Business-Dienste:

• Schichtlagerung

• Piezometerhöhen

• Durchlässigkeiten

• LCKW-Konzentrationen

• Parameter reaktives Transportmodell


AuquelleMo, 3-4 µg/l4. Ausblick

Chem. Handel 2, DRM B Q ll

?

Chem. Handel 1, DRMTCE, PCE,10 mg/l

Chem. Handel 2, DRMPCE, TCE,cDCE,10 mg/l Berger Quellen

Mo, 2-3 µg/l?

?

?

CR 3, ku P172 Mo

MAG 8, Mo0 µg/l

?

?

CR 1, MGH

CR 2, kuPCE,<10 mg/l

CR 3, kuPCE,<10 mg/l

MAG 12, MoPCE, TCE, 41 µg/l

P172, MoPCE, 10-15 µg/l

Metall, MGH

CR 1, MGHPCE,10-20 mg/l Br, Mo

PCE, TCE, 20-30 µg/l


,TCE, PCE,<10 mg/l

Weitere Maßnahmen

• 2013/14:

Verifizierung der Hypothesen, Untersuchung des biologischen Abbaus, Sanierungskonzeption für mineralwasserrelevante Schadensherde, Leitfaden Integrales Altlastenmanagement, g g

• 2015:

MAGPlanMAGPlan

• Sommer 2015:

f fAbschlusskonferenz, Projekt-Dokumentation in Buchform über naturwissenschaftlichen Verlag

Projektende: 30 09 2015Projektende: 30.09.2015


… und wenn Sie immer aktuell informiert sein

http://www.magplan-life.eu/

… und wenn Sie immer aktuell informiert sein wollen

http://www.magplan life.eu/


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