J. Eberl 2010 1

Fachhochschule AugsburgStudiengang Bauingenieurwesen (Master)

SkriptumAbschnitt

Bodenbelastungen-Altlasten

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1.1 Inhaltsübersicht Bodenbelastungen-Altlasten

1. Einführung2. Begriffsbestimmungen3. Wichtigste Schadstoffe4. Ursachen, Herkunft, Entstehung5. Überblick Umweltrecht6. Gefährdung über Wirkungspfade7. Verwertung u. Beseitigung v. Boden u. Bausubstanz8. Weiterführende Literatur

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1.2 Feststoffkontaminationen - Bautechnische Aspekte

Feststoff-/Bodenverunreinigungen ?

Bausubstanz/-schutt

Gefährdung ?

schädlicheBodenveränderung

Altlasten

Verwertung, Beseitigung ?

Bodenaushub-material

Abbruch ErkundungAushub

Sanierung ?

z. B.

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1.3 Kontaminationen (Verunreinigungen)

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1.4 Kontaminationen (Verunreinigungen)

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1.5 Kontaminationen - Verunreinigungen

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2.1 Begriffe: Altlasten• nach BBodSchG v. 17.03.1998 - Gesetz zum Schutz vor schädlichen

Bodenveränderungen u. zur Sanierung v. Altlasten

Altlasten ?

schädlicheBodenveränderungen sonstige Gefahren

oder

für den Einzelnen oder die Allgemeinheit, hervorgerufen durch:

• Altablagerungen (Stillgelegte Abfallbeseitigungsanlagen sowie sonstige Grundstücke auf denen Abfälle behandelt, gelagert oder abgelagert worden sind)

• Altstandorte (Grundstücke mit ggf. stillgelegten Anlagen, auf denen mit umweltgefährdenden Stoffen umgegangen worden ist))

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2.2 Begriffe: Schädl. Bodenveränderung

•nach BBodSchG v. 17.03.1998 - Gesetz zum Schutz vor schädlichen Bodenveränderungen u. zur Sanierung v. Altlasten

Schädliche Bodenveränderungen ?Beeinträchtigungen der Bodenfunktionen, die geeignet sind,• Gefahren für Schutzgüter oder • erhebliche Nachteile oder• erhebliche Belästigungen• für den Einzelnen oder die Allgemeinheit herbeizuführen

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2.3 Begriff: Natürliche Bodenfunktionen• nach BBodSchG v. 17.03.1998 - Gesetz zum Schutz vor

schädlichen Bodenveränderungen u. zur Sanierung v. Altlasten

Natürliche Bodenfunktionen • Lebensgrundlage und Lebensraum für Menschen,

Tiere, Pflanzen, Bodenorganismen• Bestandteil des Naturhaushalts mit Wasser- und

Nährstoffkreisläufen• Abbau-, Ausgleichs- und Aufbaumedium für

stoffliche Einwirkungen auf Grund der Filter-, Puffer- und Stoffumwandlungseigenschaften (Grundwasserschutz)

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2.4 Begriffe: Bodenfunktionen• nach BBodSchG v. 17.03.1998 - Gesetz zum Schutz vor

schädlichen Bodenveränderungen u. zur Sanierung v. Altlasten: §2

Nutzfunktionen des Bodens • Rohstofflagerstätte, Fläche für Siedlung und

Erholung, Standort f. Land- u. Forstwirtschaft• Standort für sonstige wirtschaftl. u. öffentliche

Nutzungen, Verkehr, Ver- und EntsorgungHistorische Funktion als Archiv der Natur-/Kulturgeschichte

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2.5 Begriffsbestimmungen-Boden

RohstofflagerstätteSiedlung-Erholung

Land-/ForstwirtschaftSonstige Nutzungen

Archiv der-Naturgeschichte-Kulturgeschichte

LebensgrundlageNaturhaushalt

(Wasser-/Nährstoff)Filter-, Puffer-,

Stoffumwandlungs-eigenschaften

Zivilatorisch, nutzungsbezogene

Funktionen

HistorischeBodenfunktionen

Natürliche, ökologische

Bodenfunktionen

Bodenfunktionen gemäß BBodSchG §2

Beeinträchtigung Bodenfunktionen

- Gefährdung- erhebl. Nachteile- erhebl. Belästigungen

Schädliche Bodenveränderung

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2.6 Begriffe: Bodendefinitionen

Begriffsdefinition: „Boden“nach BBodSchG, §2,Abs.1 (17.03.1998):• Oberste Schicht der Erdkruste, soweit Träger

der Bodenfunktionen, einschl. flüssiger und gasförmiger Bestandteile; ohne Grundwasser

Bodenmechanik-Ingenieurgeologie:• LockergesteinBodenkunde (Pedologie):• Oberste, belebte Erdkruste des Festlandes

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2.7 Gefährdung von Schutzgütern• Gefährdung von Schutzgütern

– Gesundheit d. Menschen• Direktkontakt (nutzungsdifferenziert)• Qualität von Nutzpflanzen

– Luft, Tiere, Bodenorganismen– Grundwasser– Oberflächengewässer

• Schädliche Bodenveränderungen

• Altlast (Altstandort/-ablagerung)

• Bodenschutzrecht: BBodSchG• Wasserrecht

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2.8 Beeinträchtigung v. Bodenfunktionen

• Beeinträchtigung von Bodenfunktionen

– Lebensraum - Bodenorganismen– Historische Bodenfunktion– Nutzung (Landwirtschaft)– Wachstum von Nutzpflanzen

• Erhebl. Nachteile, Belästigung

• Schädliche Bodenveränderungen

• Bodenschutzrecht: BBodSchG, BBodSCHV

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3.1 Wichtigste Schadstoffe–Stoffliche Gliederung

Anorganische Stoffe• Schwermetalle• Metalle • Halbmetalle• Cyanide• Salze (Chlorid, Nitrat)• Schwefeldioxid,

N-Verbindungen

Organische Stoffe (KW)• Alkane• Ringförmige KW

– Benzole, Aromaten (BTEX)– PAK

• Halogen-KW– PCB– Chlorphenole– FCKW, LHKW– Pestizide– Dioxine, Furane

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3.2.Schadstoffe - Eigenschaften: Maßgebl. Kriterien

Beschreibung der Chemischen Struktur• Strukturformel, Summenformel, SpeziesMobilität im Boden• Wechselwirkung Boden – Schadstoff• Faktoren: Dichte, Viskosität, Sorptionsneigung, Wasserlöslichkeit,

Redoxpotential, Oxidationsstufe, KomplexbildnerToxizität• Wassergefährdungsklassen: VwVwS BMU (WGK 1-3: schwach - stark) • Resorption: fettlöslich (lipophil); lungengängig; • kanzerogen, mutagen, neurotox., teratogen, organschädigend,

immuntox., schädigend f. andere Organismen• Paracelsus: „Dosis venenum“; LD 50, AGW, BAT, TRK, TRD, UEG• Toxizitätsäquivalente(TE) = Stoffmasse x Toxizitätsäquivalenzfaktor(TEF)• Geogene Hintergrundwerte; GefStoffV, Chemikalien-Verbots-VerordnungAbbaueigenschaften• Persistenz, Halbwertszeit, Bio-/Geo-Akkumulation, Metabolismus

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3.3 Schadstoffe: SchwermetalleMetalle mit Dichte > 4,5 g/cm3

Umfang nach Klärschlammverordnung (KVO): • Blei, Cadmium, Chrom, Kupfer, Nickel, Quecksilber, Zink• Thallium

Wichtigste chemische Verbindungen (Spezies)• Sulfate, Sulfide, Hydroxide, Oxide, Carbonate, Silikate, Chloride,

Nitrate, Arsenate, Chromat, Zinkat (Zn(OH)4)2-

Toxizität• i. A.: Hg>Cd>Cu>Cr>Ni>Zn ?• jedoch abhängig von Wertigkeit, Oxidationsstufe d. chem.

Verbindung (z.B. Cr(VI) kanzerogen)• Organische Hg-Verbindungen besonders toxisch und resorbierbar• Cadmiumoxid kanzerogen• Blutkrebs durch Blei; Pb + Hg neurotoxisch

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3.4 Schadstoffe: Schwermetalle

Mobilität und Wasserlöslichkeit• abhängig vom pH-Wert: Hydroxide, Carbonate („saurer

Regen“!)• abhängig von Redoxpotential, Oxidationsstufe, Spezies:

– stärker wasserlöslich: Chloride (außer Hg2Cl2), Chromate, Sulfate (außer PbSO4)

– gering wasserlöslich: Sulfide, Oxide (außer ZnO und bei reduzierenden Verhältnissen), Silikate

Abbauverhalten• persistent, Anreicherung

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3.5 Schadstoffe: Halbmetalle

umweltrelevant: ArsenWichtigste As-Verbindungen (Spezies)• Arsenat 5-wertig: z.B. HAsO4

2- (Arsenat) , FeAsS• Arsen 3-wertig: z.B. As2O3, AsH3 (Arsenwasserstoff)• methylierte ArsenverbindungenToxizität und Mobilität• 3-wertiges Arsen deutlich mobiler und toxischer• Übergänge zwischen den Oxidationsstufen leicht

möglich• Löslichkeit bei pH<4 sowie pH>9 höher

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3.6 Schadstoffe: Cyanide•Leicht freisetzbare, freie CyanideCyanide, die bei pH4 u. Kochtemperatur HCN bildenVerbindungen, die Cyano-Gruppen enthaltenCyanide der Alkali-/Erdalkalimetalle, z.B. KCNKomplex gebundene Cyanide d. Zinks, Cadmiums, Kupfers

•Komplex gebundene CyanideCyanide, die bei pH2 u. Kochtemperatur HCN bildenKomlex gebundene Cyanide des Cobalts, Nickels, Eisenz.B. gelbes Blutlaugensalz, Berliner Blau FeIII[FeIIIFeII(CN)6]3

•Abbauverhaltengering, da infolge der hohen Toxizität von HCN kaum mikrobiologischer Abbau

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3.7 Schadstoffe: Cyanide•ToxizitätFreigesetztes HCN ist ein starkes Atem- u. ZellgiftFreie Cyanide ohne komplexe Bindung sind toxisch, WGK 3Bei niedrigem pH nimmt der Anteil des undissozierten HCN zu, welches – im Gegensatz zu CN- - sehr leicht biologische Membranen passieren kann

•Mobilität und Wasserlöslichkeithoch: Alkali-/Erdalkali-/Schwermetallcyanide, wasserlösliche komplexe Cyanidegering: viele der komplex gebundenen Cyanide unlöslich; z.B. Berliner Blau (=Eisenhexacyanoferrat)Bei komplex gebundenen Cyaniden abhängig von der Stabilität des Cyanokomplexes

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3.8 Schadstoffe: Mineralöl-KWHeterogene Stoffgemische:n-Alkane + Cyclo-/Isoalkane + Alkylaromaten + AlkylbenzoleAnalytik auf KW C10-C40 im GC• C5-C10: Ottokraftstoffe• C10-C21: Diesel• C9-C23: Heizöl EL• C10-C16: Kerosin• C17-C40: SchmierölBiologische Abbaubarkeit• aerob • gut: C4-C17• mäßig: längere Ketten,

Iso-/Cycloalkane

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3.9 Schadstoffe: Mineralöl-KWMobilität• C<10: hoch, flüchtig, wasserlöslich • C10-23: mäßig-mittel, wenig flüchtig,flüssig, gering-sehr gering

wasserlöslich• C>23: gering, zähflüssig, sehr gering wasserlöslich• C>10: Tiefenverlagerung erst wenn Ölsättigungskapazität des

Bodens überschritten• Veränderung unter langfristigem Sickerwassereinfluss

Toxizität• bis n=12 lipophil; flüchtige Stoffe narkotisierend• WGK 3: Ottokraftstoff infolge von Benzolanteil• WGK 2: Diesel, Heizöl• WGK 1: Schmierölgemäß Allgemeiner Verwaltungsvorschrift zum Wasserhaushaltsgesetz über die Einstufung wassergefährdender Stoffe in Wassergefährdungsklassen (VwVwS):WGK 1 = schwach wassergef., WGK 2 = wassergefährdend, WGK 3 = stark wassergef.

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3.10 Schadstoffe: BTEXOttokraftstoffe – Lösungsmittel• Benzol: C6H6

• Toluol: C6H5 – CH3

• Ethylbenzol: C6H5 – C2H5

• Xylol: C6H4 – (CH3)2

Biologische Abbaubarkeitaerob: gut-mäßigBenzol, Toluol leichter abbaubar als Xylol

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3.11 Schadstoffe: BTEX-AromatenMobilität•hoch mobil: Benzol >>Toluol; ansonsten mittel

• weiträumige Verteilung in der Bodenluft, da hoher Dampfdruck

• relativ gut bis mittel wasserlöslich

• mäßige Adsorption an organ. Bodenbestandteilen u. Tonmineralien

• Anreicherung im Kapillarsaum des Grundwassers als aufschwimmende Phase (Dichte 0,86-0,91 g/cm3)

Toxizität• WGK 3: Benzol, da kanzerogen• WGK 2: Toluol, Xylol, Styrol• WGK 1: Ethylbenzol• Toluol, Benzol neurotoxisch

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3.12 Schadstoffe: PAKPolyzykl. aromat. KW15 Einzelsubstanzen nach EPA +

Naphthalin f. Boden6 Einzelsubstanzen nach TrinkwV• 5er-Ringe: z.B. Benzo(a)pyren• 4er-Ringe: z.B. Pyren• 3er-Ringe: z.B. Anthracen• 2er-Ringe: z.B. Naphthalin

Biologische Abbaubarkeit• Naphthalin: aerob mäßig• 3-4er-Ringe: sehr

eingeschränkter Abbau• 5er-Ringe: vernachlässigbarer

Abbau

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3.13 Schadstoffe: PAK

Mobilität• Wasserlöslichkeit sinkt mit steigender Ringzahl; i. A. hydrophob

bzw. gering Mobilität gering

• adsorbieren leicht an Bodenpartikel; Adsorbierbarkeit wächst mitzunehmender Ringzahl Mobilität gering

• Transport i. d. Grundwasser bei Adsorption an Kolloiden oder beiEinfluss von Lösungsvermittlern (Tenside, LHKW, BTEX)

• Ausnahme Naphthalin: Mobilität und Wasserlöslichkeit mittel

Toxizität• WGK 3: Benzo(a)pyren, da kanzerogen• WGK 2: Naphthalin

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3.14 Schadstoffe: (L)CKW

Biologische Abbaubarkeit• i. A. mäßig • niederchloriert: aerob / höherchloriert: anaerob• hochtox. Abbauprodukte

(Leichtflüchtige) Chlorierte KW

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3.15 Schadstoffe: CKWMobilität• hohe Dichte (0,9-1,6 g/cm3) u. geringe Viskosität hoch mobil

• weiträumige Verteilung in der Bodenluft, da hoher Dampfdruck

• gut wasserlöslich in Phase Transport mit Sicker- u. Grundwasser

• mäßige Adsorption an organ. Bodenbestandteilen

• Vordringen ins Grundwasser und Anreicherung an der Sohle des Grundwasserkörpers

• Toxizität• überwiegend WGK 3• Vinylchlorid WGK 2 und hochtoxisch (carzinogen)• insbes. Trichlormethan, Tetrachlormethan toxisch• häufig leberschädigend; Trichlorethan/-methan neurotoxisch

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3.16 Schadstoffe: PCBPolychlorierte Biphenyle• Grundstruktur: Biphenyl• 209 Kongenere: Unterscheiden

sich durch Anzahl und Stellung von Chloratomen

• Analysiert werden 6 besonders umweltrelevante Kongenere

Biologische Abbaubarkeit• sehr stabil; kommen natürlich

nicht vor• Abbau im Boden extrem

langsam• Mit zunehmender Chlorierung

nimmt Abbaubarkeit ab

Substitution von 1-10 Wasserstoffatomen durch

Chloratome

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3.17 Schadstoffe: PCB

MobilitätWasserlöslichkeit sehr gering Mobilität gering

adsorbieren leicht an Huminsäure u. Eisenoxiden Mobilität gering

gering flüchtig; Viskosität hoch (zähflüssig) bei zunehmender

Chlorierung nimmt die Mobilität ab

•Toxizität• WGK 3 • Anreicherung in der Nahrungskette, da lipophil u. gering abbaubar• immuntoxisch

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3.18 Schadstoffe: Dioxine, FuraneDioxin(PCDD)-Furan(PCDF)-Stoffgemische• Grundstruktur: 2 Phenylringe, z.T. chloriert• 75 PCDD-, 135 PCDF-Kongenere: Unterschiedl.

Anzahl u. Stellung v. Cl-Atomen, die H-Atome an den Positionen 1-4 u. 6-9 substituieren

• toxisch u. persistent, insbesondere 2,3,7,8-Tetra-chlor-dibenzo-dioxin (TCDD) „Seveso“

• kanzerogen, leber- , frucht-, dermalschädigendneuro-, reproduktions-, immuntoxisch

• 2,3,7,8- TCDD als Bezugswert für die Toxizität: Toxizitätsäquivalenzfaktor TEF = 1

• Anreicherung i. Boden; geringe Wasserlöslichkeit; lipophil

• Abbau im Boden extrem langsam

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3.19 Schadstoffe: PestizideBegriffsdefinition: PBSMOrganisch-chemische Stoffe (Moleküle) zur Pflanzenbehandlung und Schädlingsbekämpfung + toxische Abbauprodukte (Metabolithen)Gliederung nach VerwendungBiozide (Insektizide, Nematizide), Herbizide, Fungizide, Algizide etc.Erhebliche Stoff-Vielfaltderzeit ca. 960 in Deutschland zugelassenz.B. Wirkstoffliste: http://www.reith-pfister.de/wlist.htmz.B. Datenbank: http://www.pesticideinfo.orgviele Substanzen längst verboten, jedoch immer noch in der UmweltStandard-Analysenumfang auf max. 40-60 Stoffe begrenztEN ISO 6468 F1EN ISO 11369 F12LfW-Merkblatt 3.4/2 f. GleisschotterBBodSchV Wirkungspfad Boden-Mensch

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3.20 Schadstoffe: PestizideAnwendung• Landwirtschaft, Kleingärten, kommunale Pflege, Gleisstrecken• Holzschutz, Sanitäranlagen, Krankenwesen

Gefährdungen – Toxische Wirkungen• viele Stoffe persistent• kurzfristige Exposition der Anwender

- Unmittelbare Wirkung: Nervensystem, Allergien, Asthma, Hautreizungen• längere Exposition

- Anreicherung i. Nahrungskette, Grundwasser, Fettgewebe, Muttermilch- Schädigungen von Organen wie Leber, Nieren, Gehirn, Nerven,

Hormonsystem- Chronische Wirkungen: Karzinogen, mutagen, teratogen

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3.21 Schadstoffe: PestizideAusgewählte umweltrelevante Pestizid-StoffgruppenOrganochlorverbindungenDDT, Lindan (HCH), Aldrin, Endrin, Dieldrin, Heptachlor, Hexachlorbenzol (HCB)

PhenolePentachlorphenol (PCP)

Insektizidebioakkumulierend, lipophilhohe Persistenztox., stabile Abbauprodukteverboten

Holzschutzmittel - Fungizidhochtoxisch kanzerogen; Leukämiehohe Persistenz

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3.22 Schadstoffe: PestizideAusgewählte umweltrelevante Pestizid-StoffgruppenTriazine• z.B. Atrazin mit toxischen Abbauprodukten Desethyl- u. Isopropylatrazin, Simazin

Organophosphorpestizide• z.B. AMPA (Amiophoshonsäure), Glyphosat, Dichlorvos, Fonofos

Unkrautbekämpfungnicht selten Trinkwasserbelastung (WGK 3)geringe Sorptionkanzerogen

Biozide, HerbizideToxische, aromatische Metabolithen infolge Hydrolyse: Phenole

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3.23 Schadstoffe: PestizideAusgewählte umweltrelevante Pestizid-StoffgruppenPhenylharnstoffherbizide• z.B. Diuron, Linuron, Isoproturon, Neburon

Carbamate• z.B. Aldicarb, Carbaryl

Unkrautbekämpfungtoxische Metabolithen infolge Hydrolyse: z.B AnilinMetabolithen z.T. kanzerogen

Insektizid, Herbizidez.T. toxische Metabolithen infolge Hydrolyse

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3.24 Organ. Stoffgruppen nach MobilitätskriterienVOCs (volatile organic compounds) • leichtflüchtige Gase• BTEX, Phenole, LCKWDNAPL (dense non aquous phase liquid)• Dichte >1g/cm³;• In geringer durchlässigen Schichten: laterale Verlagerungskomponente • Nicht mit Wasser mischbar; Stoffe dringen als Phase ins GW ein• CKW, PAK-ÖleLNAPL (light non aquous phase liquid)• Dichte <1g/cm³; bleiben als Phase an der GW-Oberfläche• Nicht mit Wasser mischbar• MKWPOPs (peristent organic pollutants)• z.B. Organochlorpestzide, PCB, PAK, Dioxine/FuraneEOX (Extrahierbare organische Halogene)• Summenparameter f. schwerflüchtige organische Halogene, die mit

Hexan extrahierbar sind • Hinweise auf Dioxine, Furane, Pestizide

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4.1 Ursachen – atmosphärischer, flächenhafter Eintrag

Bodenimmissionen über atmosphärische Schadstoffe

StaubFlüssiger Niederschlag

Gas

• Verbrennung fossiler Kohlenwasserstoffe: SO2 CO2 CO NOx Rauch(PAK), VOCs (Benzol)

Schadstoffanreicherung (PAK, Dioxine, Schwermetalle)pH-Änderung, Versauerung (H2SO4,

HNO3, NH3)Mobilisierung, Auswaschung

• Industriespezifische Schadstoffe

BleiBenzolPAK

NH3N2OCH4

GW

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4.2 Ursachen – Flächenhafter Eintrag: AckerbauBodenimmissionen durch den Ackerbau

Schadstoffanreicherung (PAK, Dioxine, Schwermetalle)

pH-Änderung, VersauerungMobilisierung, Auswaschung

• Mineraldünger

• Organ. Dünger

NitratPhosphat

Grundwasser – Gewässer (Eutrophierung)

• Klärschlamm

Schwermetalle

• Pestizide

AtrazinDDT

• Asche

• Fremdboden

PAKSchwermetalle

insbesondere Haus-/Nutzgärten

Mensch

Nutzpflanze

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4.3 Ursachen – Industrie, Gewerbe, Verkehr, Siedlung

Bodenimmissionen durch Industrie, Gewerbe, Verkehr, Siedlung

AltablagerungenDeponien

BauschuttSiedlungsabfälle

i. d. R. punktuell

IndustrieGewerbe Bau Siedlung

Unfälle – Leckagen - Ölverluste

Verkehr

Versickerung

Cu Zn

InjektionenVerschleppungen

Bauschutt: Sulfat

Chlorid

Militär

BleiKampfmittel Pestizide

unterschiedlichste Schadstoffe

Abwasser

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4.4 Ursachen, Herkunft, Entstehung

aus BayBodSchVwV

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4.5 Ursachen, Herkunft, Entstehung

aus BayBodSchVwV

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5.1 Umweltrecht

Auswahl gesetzlicher Regelungen des Bundes• Bundesimmissionsschutzgesetz

TA Luft• Wasserhaushaltsgesetz

- s. 5.2• Kreislaufwirtschafts-/Abfallgesetz

- s. 7.1 – 7.3• Bundesbodenschutzgesetz

- s. 5.2 – 5.3•Pflanzenschutzgesetz•Düngemittelgesetz

Umweltrecht in Deutschland Ziel: Schutz der natürlichen Lebensgrundlagen

Über 1000 gesetzliche Vorschriften und Richtlinien in Deutschland

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5.2 Rechtlicher Rahmen: Boden-GrundwasserBodenschutz

Einheitliche Bewertungsmaßstäbe f. Bodenkontaminationen:• Gesetz z. Schutz vor schädlichen Bodenveränderungen und zur

Sanierung von Altlasten (BBodSCHG), 1998 - Bundesbodenschutz- u. Altlastenverordnung (BBodSchV),1999;

• Bayerisches Gesetz zur Ausführung des Bodenschutzgesetzes (BayBodSchG), 1999

- Verwaltungsvorschrift zum Vollzug des Bodenschutz- und Altlastenrechtes in Bayern (BayBodSchVwV), 2000

Grundwasserschutz• Wasserhaushaltsgesetz (WHG)

- Trinkwasserverordnung (TrinkwV), Grundwasser-, Abwasserverordnung

• „Landeswassergesetze“: z.B. Bayerisches Wassergesetz (BayWG)

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5.3 Rechtlicher Rahmen: Boden-Grundwasser

Konkretisierung d. Bodenschutzrechtes in BayernArbeitshilfen: Merkblätter des LfW-LfU• LfW: 3.8/1 – Untersuchung u. Bewertung Wirkungspfad Boden-Gewässer

• LfW: 3.8/2 – Hinweise zur Ausschreibung und Vergabe von Leistungen im Rahmen der Amtsermittlung

• LfW: 3.8/3 – Natürliche Schadstoffminderung bei Grundwasser-verunreinigungen durch Altlasten und schädliche Bodenveränderungen - NA

• LfW: 3.8/4 – Probenahme Boden-Bodenluft, Wirkungspfade Boden-Mensch/ Boden-Gewässer

• LfW: 3.8/5 – Untersuchung von Bodenproben und Eluaten

• LfW: 3.8/6 – Entnahme und Untersuchung von Wasserproben

• LfU: Altlasten 1 – Untersuchung u. Bewertung Wirkungspfad Boden-Mensch

• LfU: Altlasten 3 – Historische Erkundung

• LfU-LfW: Elutionsverfahren zur Prüfung von immobilisiertem Bodenmaterial

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6.1 Wirkungspfade Boden - SchutzgüterBetrachtung der Gefährdung von Schutzgütern

über Kontaminationspfade gem. BBodSchV

Grundwasser-Gewässer

Mensch (Direktkontakt)Nutzpflanze

Kontaminierter Boden

• Kinderspielflächen• Wohngebiete• Park-/Freizeitanlagen• Industrie-/Gewerbegrundstücke

Differenzierung:Differenzierung:• Ackerbau (Pflanzenqualität)• Nutzgarten (Pflanzenqualität)• Grünland (Pflanzenqualität)• Kulturpflanzen (Wachstum)

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6.2 Behördliche Zuständigkeiten

Verwaltungsrechtliche Zuständigkeiten zum Bodenschutzrecht in Bayern

KVB (Landratsamt) - Umweltamt

Wasserwirtschaftsamt Landwirtschaftsamt,Forstbehörde Gesundheitsamt

Landesämter (LfL,LfU)

Ministerium (StMUG)

Boden-Grundwasser

Boden-

NutzpflanzeBoden-

Mensch

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6.3 Strategien zur Erkundung u. BeurteilungHistorische Erkundung,

Verdacht auf Gefährdung / Verdachtsfläche

Orientierende Untersuchung

Anhaltspunkte,

Gefährdungs-verdacht

ausgeräumtGefährdungsverdacht erhärtet

Detailuntersuchung

abschließende Abklärung der Gefährdung

Bestätigung der Gefährdung

Sanierungsuntersuchung / Maßnahmen z. Gefahrenabwehr

Gefährdungs-verdacht

ausgeräumt

LfU-Kataster

(ggf. mehrphasig)

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6.4 Bewertungsmaßstäbe „Risikobereiche“

Besorgnis einer schädlichen Bodenveränderung

Vorsorgemaßnahmen

Unerheblich-keitsbereich

Vorsorge-Bereich

Prüf-bereich

Gefahren-bereich

Vorsorge-wert

Prüfwert

Maßnahme-wert

Hinreichender Verdacht einer GefährdungEinzelfallbezogene Detail-Untersuchung zur abschließenden Gefährdungsabschätzung

i.d.R. Vorliegen einer GefahrSanierungsmaßnahmenMaßnahmen zur Gefahrenabwehr

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6.5 Vorsorgewerte gemäß BBodSchV

• Feinkornfraktion <2,0 mm Ø i. d. R. maßgeblich; bei Auffälligkeiten in der Grobkornfraktion ist auch diese zu untersuchen und zu bewerten

Boden- PCBart Pb Cd Cr Cu Ni Zn Hg Σ EPA(16) Benzo(a)pyr.

mg/kg Ton 100 1,5 100 60 70 200 1Lehm/Schluff 70 1 60 40 50 150 0,5Sand 40 0,4 30 20 15 60 0,1

falls pH<6: Es gelten für Ton bei den Stoffparametern Cd, Ni, Zn die Werte der Bodenart Lehm/Schlufffalls pH<6: Es gelten für Lehm/Schluff bei den Stoffparametern Cd, Ni, Zn die Werte der Bodenart Sand

Vorsorgewerte gem. BodschV (§ 8,Abs.2; Tab. Abschnitt 4.1 - 4.2) Bodenanalysen Feststoff

3 (10) 0,3 (1) 0,05 (0,1)

( ) : für Böden mit >8% Humusgehalt

mg/kg

Metalle PAK

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6.6 Überschreitung der Vorsorgewerte• Werden Vorsorgewerte überschritten ist mit einem Schadens-

eintritt bei Anhalten weiterer Einwirkungen zu rechnen

• Böden mit naturbedingt (geogen) und großflächig (ubiquitär) siedlungsbedingten erhöhten Hintergrundgehalten gelten als unbedenklich, soweit eine Freisetzung der Schadstoffe oder zusätzliche Einträge keine nachteiligen Wirkungen auf Bodenfunktionen erwarten lassen

• Maßgeblich ist dabei die Einhaltung der zulässigen, zusätz-lichen, jährlichen Frachtraten über alle Eintragspfade (Luft, Gewässer, Düngemittel, Klärschlamm, Verwertung von Abfällen) in den Boden :

BodSchV (Anhang 2; 5.): Zul. zusätzl. jährl. Schadstofffrachten über alle Eintragspfade nach § 8 Abs.1 Satz 2 Nr. 2 BBodSchGSchwermetalle

Pb Cd Cr Cu Ni Zn HgZul. Schadstofffrachten (g/ha x a) 400 6 300 360 100 1200 1,5

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6.7 Kontaminationspfad Boden - Mensch

• Überschreitung d. Prüfwerte: Detailuntersuchung mit Einzelfallbeurteilung unter Berücksichtigung der detaillierten Expositionsbedingungen und ggf. darauf abgestimmte Ableitung bzw. Anpassung der Prüfwerte

Prüfwerte BodSchV (Anhang 2, 1.4) für den Wirkungspfad Boden-Mensch (Direktkontakt) nach § 8 Abs.1, Satz 2 Nr. 1 BBodSchG

PAK Aldrin DDT Hexachlor- HCH PCP PCB (2

Flächennutzung Pb Cd (1 Cr Ni Hg As CN, ges. Benzo(a)pyr. benzolmg/kg

Kinderspielflächen 200 10 200 70 10 25 50 2 2 40 4 5 50 0,4Wohngebiete 400 20 400 140 20 50 50 4 4 80 8 10 100 0,8Park- und Freizeitanlagen 1000 50 1000 350 50 125 50 10 10 200 20 25 250 2Industrie- u. Gewerbegrundstücke 2000 60 1000 900 80 140 100 12 200 400 250 401) In Haus- u. Kleingärten, die sowohl als Aufenthaltsbereich v. Kindern als auch f. d. Anbau von Nahrungspflanzen genutzt werden, ist für Cadmium ein Prüfwert von 2,0 mg/kg anzuwenden 2) 6 Kongenre nach Ballschmitter; werden PCB-Gesamtgehalte bestimmt, sind die ermittelten Messwerte durch 5 zu dividieren

Bodenanalysen Feststoff

mg/kgmg/kg

Metalle

mg/kg

• Analytik v. flächen- u. nutzungsbezogen entnommenen Mischproben• Flächenbezogene Beprobungsdichte und –tiefe in Abhängigkeit von der

geplanten Nutzung gemäß BBodSchV• Feinkornfraktion <2,0 mm Ø i. d. R. maßgeblich; bei Auffälligkeiten in der

Grobkornfraktion ist auch diese zu untersuchen und zu bewerten• Zunächst orientierende Untersuchung: Nutzungsabhängige Beurteilung

auf Grundlage der Prüfwerte (worst case f. dermale/orale Resorption)• Prüfwertvorschläge f. weitere Stoffe: LABO–Länderarbeitsgem. Bodenschutz

J. Eberl 2010 54

6.8 Maßnahmewerte d. BBodSchV• Maßnahmewerte i. BBodSchV nur f. Dioxine/ Furane(PCDD/DF)

• Für weitere Schadstoffe erfolgt die Festlegung erforderlicher Sanierungs-, Sicherungsmaßnahmen oder Abwehrmaßnahmen gegen Gefährdungen auf Grundlage von Einzelfallentscheidungen im Benehmen mit den Fachbehörden

J. Eberl 2010 55

6.9 Kontaminationspfad Boden - Grundwasser

Grundwasser

maßgeblich nach BBodSchG:

GOK

Bodenkontamination mit GW-Kontakt

Ort der Probenahme (Entstehungsort)

Ort der Beurteilung (Eintrittsort)

Stoffkonzentration am Ort der Beurteilung

(Unter-/Überschreitung des Prüfwertes ?)

Bodenkontamination

Ort der Beurteilung (Eintrittsort = Entstehungsort)

Sickerwasser

Niederschlag

±kontam

iniert

Ungesättigte Bodenzone

ODP

ODB

ODB

J. Eberl 2010 56

6.10 Sickerwasserprognose gem. BBodschV

gem. BBodSchV:• Methodik undefiniert, frei wählbar• Praxisnahe Verfahren zu bevorzugen• Verbal-argumentative Beurteilung zumeist ausreichend• Abschätzung durch analytische oder numerische Berechnungen

(z.B. Altex-1D, Hydrus)

Direktmessungen d. Stoffkonzentrationen i. Sickerwasser problematisch

Transport-/ Sickerwasserprognose

J. Eberl 2010 57

6.11 Technische Erkundung: FeststoffuntersuchungenMaterialuntersuchungen (Feststoff)

• Analytik von schicht-/horizontbezogen entnommenen Feststoffproben (i.d.R. Anteil < 2,0mm Ø)

• Emissionsbeurteilung auf Grundlage v. Hilfswerten für den Pfad Boden-Grundwasser

LfW-LfU- Schw ermetalle EOX BTEX Benzol LHKW LHKW PCB PCB PBSM PBSM ChlorbenzoleMerkblatt 3.8/1 Pb Cd Cr Cu Ni Zn Hg Tl As CN, ges. CN, lf. Flourid MKW ΣEPA Naphth. karzin. gesamt Einzelstoff gesamt Einzelstoff Chlorphenole

Hilfswert 1 100 10,0 50 100 100 500 2 2 10 50 5 500 100 5 1 3 10 1 1 0,1 1 0,1 5 1,0 1Hilfswert 2 500 50,0 1000 500 500 2500 10 10 50 1000 25 5 100 10 10

mg/kg

PAK

mg/kg mg/kg

Hilfswerte Feststoff (gem. LfW-LfU-Merkblatt 3.8/1, Tab. 1)

mg/kg mg/kg

• falls Hilfswerte i. Feststoff bei organischen, lipophilen Stoffen (MKW, PCB, PBSM, Chlorbenzole/-Phenole) überschritten,i. d. R. Prüfwertüberschreitung am ODP

• falls Hilfswerte i. Feststoff bei anorgan. oder organ. hydrophilen Stoffen überschritten: zusätzliche Eluatanalysen zur Emissionsabschätzung,

• Bei Unterschreitung v. Hilfswerten Gefahrenverdacht ausgeräumt, wenn keine anderen Verdachtsmomente; Ausnahmen: As, Cr, Cyanide, Phenole

J. Eberl 2010 58

6.12 Technische Erkundung: EluatuntersuchungenEluatuntersuchungen

• i. d. R. Prüfwertüberschreitung am ODP, falls Prüfwerte i. Eluatüberschritten

Elution nach DIN 38414-4 (S-4-Eluat)• Regelverfahren, mit deion. Wasser; 150g/1,5l, 24h schütteln; Zentrifugierung• f. anorganische Stoffe• f. hydrophile organ. Stoffe (Phenole)

Für PAK: Säulenversuch nach MBL Nr. 20 LUA NRW• Konst. Durchfl. (v: min. 24 Std. Konakt) m. deion. Wasser ca.1 Wo. ; Zentrifugierung

pHstat-Verfahren150g/1,5l, 24h schütteln, bei konstantem pH, Zentrifugierung• worst case-Simulation: pH 4 (saurer Regen !) o. pH 11 (Huminstoffe; alkal. Milieu !); • zusätzlich f. Metalle bei Überschreitung von Hilfswert 2

SiWa-Stoffkonz. a. ODP

Pb Cd Cr-VI Cr Cu Ni Zn Hg As Cyanid ges. Cyanide lf. Summe Benzo(a)pyr. Naphthalin Fluorid Phenolind. Summe Einzelstoff Summe Einzelstoffµg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l

25 5 8 50 50 50 500 1 10 50 10 0,2 0,01 2 750 20 0,5 0,1 0,05 0,01

Eluat (Gesamtfraktion)

PAKMetalle PBSM

µg/l µg/l

PCBPrüfwerte BodSchV (Anhang 2, 3.1) für den Wirkungspfad Boden/ Grundwasser nach § 8 Abs.1 Satz 2 Nr. 1 BBodSchG = Stufe 1 (MBL 3.8/1)

J. Eberl 2010 59

6.13 Sickerwasserprognose: Materialuntersuchungen

Grundwasser

GOK

Stoffkonzentration am Ort der Probenahme (Entstehungsort)

Stoffkonzentration am Ort der Beurteilung (Eintrittsort)

Bodenkontamination

Sickerwasser

Niederschlag

±kontam

iniert

Einflüsse auf die Stoffgehalte im Sickerwasser

• Sickerwasser-/Infiltrationsrate• Quellstärke, Stoffmobilität• Stoffabbau• Sorption, Puffer-, Filterwirkung• Dispersion• Durchlässigkeit, Feldkapazität

„Abminderung“

J. Eberl 2010 60

6.14 Technische Erkundung: Grundwasseruntersuchungen

Grundwasseruntersuchungen• Analytik von Grundwasserproben aus Messstellen (i.d.R. Ø >125mm) im

unmittelbaren Abstrom der Bodenkontamination

• Überprüfung der Kontamination des Grundwassers in Messstellen des Anstroms

• falls Stufe-1-Wert im Abstrom überschritten (=erhebliche Gewässerverunreinigung) und oberhalb der Zustromkonzentration: Verdacht auf Altlast oder auf schädliche Bodenveränderung bzw. Prüfwertüberschreitung a. ODB bestätigt

• falls Stufe-1-Wert an der abstromigen Entnahmestelle unterschritten : Abschätzung ob Prüfwert am ODB überschritten unter Berücksichtigung von Verdünnung, Dispersion, Stoffabbau, chem. Wechselwirkungen

• Falls Stufe-2-Wert überschritten: Sanierungsuntersuchung, Sanierung

J. Eberl 2010 61

6.15 Sickerwasserprognose: Grundwasseruntersuchung

Grundwasser

GOK

Bodenkontamination mit GW-Kontakt

Ort der Beurteilung (Eintrittsort = Entstehungsort)

Ungesättigte Bodenzone

A) GW-Messstelle im Anstrom

B) GW-Messstelle im unmittelbaren Abstrom

Untersuchung von Grundwasserproben

aus A) und B)

Messung der GW-Belastung

(Stufe-1-/Stufe-2-Wert)

Sickerwasserprognose aus Messwert B)

(Verdünnung, Abbau, chem. Wechselwirkungen !)

Schadstoffausbreitung – Kontaminationsfahne – nat. Schadstoffminderung

J. Eberl 2010 62

6.16 Technische Erkundung: In-situ-Untersuchungen

In-situ-UntersuchungenBodenluftproben• f. leichtflüchtige organ. Stoffe (LCKW, BTEX, FCKW, Vergaserkraftstoffe) • Metasonde, Adsorptionsmethode, Neumeier-Sonde, Minican-Verfahren

LfW-LfU- BTEX Benzol LHKW LHKWMerkblatt 3.8/1 karzinogen

Hilfswert 1 10 2 5 1Hilfswert 2 100 10 50 5

mg/m3

• Unterschreitung der Hilfswerte: Keine Gefahr der GW-Verunreinigung, wenn keine anderen Verdachtsmomente

• Überschreitung der Hilfswerte f. LCKW u. BTEX : Prüfwertüberschreitung am ODP

Sickerwasseruntersuchungen• Saugkerzen, Lysimeter• Zeitlich und finanziell aufwändig• i. d. R. nur für Groß- u. Forschungsprojekte

J. Eberl 2010 63

6.17 Überblick Sanierungsverfahren

Maßnahmen zur Altlastensanierung/-sicherung

Boden-/Grundwasser• Spund-, Dicht-,

Bohrpfahlwandmit Hemmereinbindung

• Oberflächenversiegelung

Dekontamination ImmobilisierungIn-Situ In-SituEx-Situ

Boden• Aushub; ggf. treat *

Grundwasser• pump & treat *

Grundwasser• funnel & gate

(Reaktive Wände)

Boden• mikrobiologische Verf.• Bodenluftabsaugung

* thermischbiologischchemischmechanisch

J. Eberl 2010 64

6.18 Beispiele Grundwasserreinigung

1) Förderung aus Brunnen, Reinigung mit Membranfiltern

Kohlemembranfilter

Schadstoff-belastetesGrundwasserSchadstoff-belastetesGrundwasser

Schadstoff-belastetesGrundwasser

Abtrennprozesse: Filterung, Strippung, Adsorption, Ionenaustausch, Sedimentation

pump & treat

J. Eberl 2010 65

6.19 Beispiele Grundwasserreinigung2) Fördern aus Brunnen, Ausfällung von Zink als Zinkhydroxyd, Restreinigung mit Membranfiltern

Kohle-Membranfilterf ilterNaOH

ZnOH

pH 9

Zinkgehalt 70mg/l

Zinkgehalt< 10 µg/l

Abtrennprozess: Fällung

Umwandlungsprozesse: Biologischer Abbau (aerob, anaerob), chemische Oxidation

pump & treat

J. Eberl 2010 66

6.20 Beispiele Grundwasserreinigung

3) Reinigung mit Filterwand im Grundwasserleiter

Filterwand

Schadstoff-belastetesGrundwasser

funnel & gate, reaktive Wand

Fällung

Sorption

Nährstoff-Freisetzung >> Abbau

physikalische Fixierung

J. Eberl 2010 67

6.21 Verpflichtete nach BBodschG

• Verursacher einer schädlichen Bodenveränderung oder Altlast (Verhaltensstörer)

• Grundstückseigentümer (Zustandsstörer)• Inhaber der tatsächlichen Gewalt (z.B. Pächter)

• Frühere Eigentümer eines Grundstückes• Gesamtrechtnachfolger des Verursachers (z.B. Erbe)• Derjenige, der für eine juristische Person einzustehen hat

(z. B. Fälle der gesellschaftlichen Durchgriffshaftung)

bis 01.03.99ab 01.03.99

zusätzlich

• Festlegung des Störers durch die Behörde• Beschränkung der Eigentümerhaftung

Verpflichtung zu Detail-, Sanierungsuntersuchung, Sanierung„Konkrete Anhaltspunkte“ : Mitteilungs-/Auskunftspflicht (BayBodSchG; Art.1)

J. Eberl 2010 68

7.1 Abfallrecht: Bodenaushub - Bauschutt

Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz (KrW-/AbfG)

GrundsätzeVermeiden - Verwerten – Beseitigen

SeparierungsgebotSchadstoffverdünnung durch Zumischen ist verboten

Bauabfälle in Deutschland: 252 Mio. t / Jahr• 65 % Bodenaushub (gem. „Baggerschaufelprinzip“: Abfall)• 21 % Bauschutt• 9 % Straßenaufbruch• 5 % Baustellenabfälle

J. Eberl 2010 69

7.2 Konkretisierung Abfallrecht: Bodenaushub - Bausubstanz

Konkretisierung Abfallrecht – Untergesetzliches Regelwerk• Technische Anleitung Siedlungsabfall (TASI) • Deponieverordnung (DepV) 2009 !• Ersatzbaustoffverordnung (????); noch nicht eingeführt !• Gewerbeabfallverordnung (GewAbfV)• Abfallablagerungsverordnung (AbfAblV)• Abfallverzeichnisverordnung (AVV)• Nachweisverordnung (NachwV)• Transportgenehmigungsverordnung (TgV)• Verordnung über Entsorgungsfachbetriebe (EfbV)• Altholzverordnung (AltholzV)• PCB-Abfallverordnung

J. Eberl 2010 70

7.3 Konkretisierung Abfallrecht: Bodenaushub - Bausubstanz

Konkretisierung Abfallrecht – Merkblätter, Arbeitshilfen• LAGA-Merkblatt M20 – Anforderungen an die stoffliche Verwertung von

mineralischen Reststoffen/Abfällen – Technische Regeln, Länderarbeitsgemeinschaft Abfall;

Bayern • Techn. Lieferbedingungen f. Mineralstoffe i. Straßenbau (TL-Min-StB 2000)• (LfU-Merkblatt 3.6/3, Bauschuttdeponien - Umsetzung d. DepV); • neue DepV 2009 !• LfU-Merkblatt 3.4/2, Entsorgung von Gleisschotter• LfU-Merkblatt 3.4/1, Wasserwirtschaftliche Beurteilung der Lagerung,

Aufbereitung und Verwertung von bituminösem Straßenaufbruch• LfU-Arbeitshilfe „Kontrollierter Rückbau: Beprobung von Bausubstanz

kontaminierter Gebäude“• „Eckpunktepapier“: Anforderungen a. d. Verfüllung von Gruben und

Brüchen – StMLU + Industrieverband Steine u. Erden, 2005 • „Leitfaden RC-Baustoffe“: Anforderungen an die Verwertung von

Recycling-Baustoffen in technischen Bauwerken, 2005• Umweltfachliche Kriterien zur Verwertung von Elektroofenschlacke (EOS),

Bayerisches LfU, 2008

J. Eberl 2010 71

7.4 Verwertung nach LAGA-Boden (begrenzte Gültigkeit !)

• LAGA-Merkblatt M20 – Anforderungen an die stoffliche Verwertung von mineralischen Reststoffen/Abfällen – Allgemeiner Teil, Technische Regeln, Probenahme+Analytik, Länderarbeitsgemeinschaft Abfall; 05.9.1995 u. 11/97

• Richtlinie z. bundeseinheitlichen Harmonisierung d. Verwertung u. Einstufung sowie zur Schonung mineralischer Resourcen

• Für mineralische Abfälle (=größter Abfallstrom), erarbeitet von der LAGA-Arbeitsgemeinschaft „Mineralische Abfälle“; in Bayern nur für Boden !

• Festlegung der Zuordnungswerte im Hinblick auf Grundwasserschutz• Gilt nicht für „Mutterboden“; dieser ist nach § 202 BauGB vor Vernichtung und

Vergeudung zu schützen • >10 Vol.-% Bauschuttanteil: Behandlung als Bauschutt• Bayern:LAGA-Bauschutt nicht eingeführt; Leitfaden Recyclingbaustoffe 2005 !• Verschlechterungsverbot ist bei der Verwertung zu beachten • Verwertung i. Zuge v. Großbaumaßnahmen m. entsprechender Genehmigung• Neuauflage 2003 in Bayern nicht mehr eingeführt ! Ersatz:

„Eckpunktepapier“

J. Eberl 2010 72

7.5 Mineral. Reststoffe: Einbauklassen nach LAGA *

unein-geschränkter

Einbau

ein-geschränkter

offener Einbau *

ein-geschränkter

offener Einbau *

bei günstigen hydrogeol.

Voraus-setzungen

Abfälle zur Verwertung

ein-geschränkter

Einbau *

definierte techn.

Sicherheits-maßnahmen

i. d. R. Baustelle > 2 m Lehm

Abfälle zur Beseitigung

Ablagerung in Deponien

Klasse I (Z3) Klasse II (Z4) gem. DepV

oder

Aufbereitung

Z0 Z1.1 Z1.2 Z2Z3Z4

Sonderabfalldeponien

(TA A

bfall)

5-8 €/t 10-13 €/t 12-17 €/t 30-45 €/tLaden, Transport

Kippen, EN

kennzeichnet natürl. Boden

= geogener

Hintergrund

< Vorsorge-wert

* oder in eine entsprechend n. Eckpunktepapier genehmigte Grube

J. Eberl 2010 73

7.6 Untersuchung von Bodenaushub• Aushubüberwachung, Separierung, Haufwerksbildung

-nach organoleptischen Kriterien / Haufwerke i. d. R. um 300 – 400 m³• Haufwerksbeprobung (1,0-1,5 Std)

-Mischprobe aus Einzelproben in Abhänigigkeit v. Kubatur u. Korngröße, gem. LAGA PN 98 / Empfehlung d. LfU

-Entnahme der Einzelproben im Zuge d. Aufhaldung oder Baggerschürfe-Dokumentation im Entnahmeprotokoll; Qualifikation

• Laboranalytik – Deklarationsanalytik (ca. 250 – 350 €)-Umfang LAGA-Boden oder „Eckpunktepapier“ (Feststoff + S4-Eluat)-S4-Eluat stets unter Verwendung der Gesamtfraktion-die zur Verwertung vorgesehene Kornfraktion ist d. Feststoffanalyse zuzuführen-Bei natürlichen Böden sowie bei einer Verwertung nach „Eckpunktepapier“ ist im Feststoff i.d.R. die Feinfraktion <2,0mm Ø zu untersuchen

-Bei sensibler Verwertung ist zur Berücksichtigung des vorsorgenden Bodenschutzes die Feinfraktion <2,0mm Ø im Feststoff zu untersuchen, bei Auffälligkeiten in der Grobfraktion ist auch zu untersuchen und zu bewerten

J. Eberl 2010 74

7.7 Zuordnungswerte LAGA-BodenEOX BTEX LHKW PCB pH (1

Einbauklassen Pb Cd Cr Cu Ni Zn Hg Tl As CN, ges. MKW ΣEPA Benzo(a)pyr. Naphth.LAGA - Boden mg/kg mg/kg

Z 0 100 0,6 50 40 40 120 0,3 0,5 20 1,0 100 1 1 <1 <1 0,02 5,5 - 8,0Z 1.1 200 1,0 100 100 100 300 1,0 1 30 10 300 5 (2 <0,5 <0,5 3 1 1 0,1 5,5 - 8,0Z 1.2 300 3,0 200 200 200 500 3,0 3 50 30 500 15 (3 <1,0 <1,0 10 3 3 0,5 5,0 - 9,0Z 2 1000 10,0 600 600 600 1500 10,0 10 150 100 1000 20 15 5 5 1

> Z 2

3) Einzelwerte für Naphthalin und Benzo(a)pyren jeweils kleiner als 1,0 mg/kg

Feststoff - Boden

1) Niedere pH-Werte stellen allein kein Ausschlusskriterium dar. Bei Überschreitungen ist die Ursache zu prüfen.2) Einzelwerte für Naphthalin und Benzo(a)pyren jeweils kleiner als 0,5 mg/kg

mg/kgmg/kg mg/kg

PAK Schwermetalle

mg/kg

Einbauklassen Pb Cd Cr Cu Ni Zn Hg Tl As Cyanid ges. Sulfat Chlorid Phenolindex (2 pH (1 Leitfähigk.LAGA-Boden µg/l µg/l µS/cm

Z 0 20 2 15 50 40 100 0,2 <1 10 <10 50 <10 <10 6,5-9 500Z 1.1 40 2 30 50 50 100 0,2 1,0 10 10 50 10 10 6,5-9 500Z 1.2 100 5 75 150 150 300 1 3 40 50 100 20 50 6-12 1000Z 2 200 10 150 300 200 600 2 5 60 100 (3 150 30 100 5,5-12 1500

> Z 21) Niedere pH-Werte stellen allein kein Ausschlusskriterium dar. Bei Überschreitungen ist die Ursache zu prüfen.2) Bei Überschreitungen ist die Ursache zu prüfen. Kein Ausschlusskriterium, wenn Huminstoffe ursächlich.3) Verwertung für Z2 >100 µg/l ist zulässig, wenn Z2 Cyanid (leicht freisetzbar) <50 µg/l

µg/l mg/l

Zuordnungswerte LAGA-Boden: S4 - Eluat Schw ermetalle

Bei Fremdmaterial (Ziegel, Beton etc.) keine Zuordnung zur Einbauklasse Z0

J. Eberl 2010 75

7.8 Zuordnungswerte Eckpunktepapier

Bei Fremdmaterial (Ziegel, Beton etc.) keine Zuordnung zur Einbauklasse Z0

Schwermetalle / Metalle EOX BTEX LHKW PCB 6 pH *Tl Pb Cd Cr Cu Ni Zn Hg As CN,

ges.MKW Σ EPA16 B(a)P Naphth.

Zuordnungsklassen mg/kg TSStMLU -"Eckpunktepapier", 09.12.2005

Z 0 0,5 ** ** ** ** ** ** ** 20 1,0 100 3 <0,3 1 1 1 0,05 5,5-8Z 1.1 1 140 2,0 120 80 100 300 1,0 30 10 300 5 <0,3 <0,5 3 1 0,1 5,5-8Z 1.2 3 300 3,0 200 200 200 500 3,0 50 30 500 15 <1,0 <1,0 10 3 3 0,5 5-9Z 2 10 1000 10,0 600 600 600 1500 10,0 150 100 1000 20 <1,0 <1,0 15 5 5 1

** = Vorsorgew erte d. BBodSchV* niedere pH-Werte stellen allein kein Ausschlusskriterium dar; bei Überschreitungen ist die Ursache zu prüfen

Feststoff Boden

mg/kg mg/kg mg/kg

PAK

Schwermetalle / MetallePb Cd Cr ges. Cr-VI Cu Ni Tl Zn Hg As Cyanid ges. Sulfat Chlorid Phenolind. pH Leitfähigk.

Zuordnungsklassen µg/l µg/l µS/cm

Z 0 20 2 15 50 40 <1 100 0,2 10 10,0 50 10 10 6,5-9 500Z 1.1 25 2 30/50* 50 50 1 100 0,2/0,5* 10 10 50/250* 10/125* 10 6,5-9 500/2000*Z 1.2 100 5 75 8 150 150 3 300 1 40 50 100/300* 20/125* 50 6-12 1000/2500*Z 2 200 10 150 8 300 200 5 600 2 60 100** 150/600* 30/150* 100 5,5-12 1500/3000*

> Z 2

** Verw ertung für Z2 > 0,1 mg/l zulässig, w enn leicht freisetzbare Cyanide <0,05 mg/l

Bodenanalysen S4-Eluat (Gesamtfraktion)

mg/lµg/l

* Im Rahmen der erlaubten Verfüllung mit rein mineralischen, vorsortierten Bauschutt ist eine Überschreitung bis zu den höheren Werten zulässig, sofern diese auf Härtebildner oder den Bauschutt selbst zurückzuführen sind

StMLU -"Eckpunktepapier", 09.12.2005 :

J. Eberl 2010 76

7.9 Zuordnungswerte DK-0 (DepV)

SchwermetallePb Cd Cr ges. Cr-VI Cu Ni Tl Zn Hg As Cyanid lf . Sulfat Chlorid Phenolind. DOC pH

µg/l µg/l mg/l

DK 0 50 4 50 200 40 400 1 50 10 100 80 100 50 5,5-13

Barium max. 2,0 mg/lMolybdän max. 0,05 mg/lAntimon max. 0,006 mg/l; Antimon (c0) max. 0,1 mg/l Selen max. 0,01 mg/lwasserlöslicher Anteil max. 0,4 %

Bodenanalysen Eluat (Gesamtfraktion)

Fluorid max. 1,0 mg/l

Zuordungswerte DepV, 27.04.2009mg/lµg/l

Schwermetalle EOX BTEX LHKW PCB 6Pb Cd Cr Cu Ni Zn Hg As CN,

ges.MKW Σ EPA16 B(a)P Naphth.

Zuordungswerte DepV, 27.04.2009 mg/kg TS

DK 0 500 30 6 1

extrahierbare lipophile Stoffe max. 0,1 mg/kg

TOC max. 1% falls DOC >50 mg/l (s. DepV)

Bodenanalysen Feststoff

mg/kg mg/kg mg/kg

PAK

J. Eberl 2010 77

7.10 Gebäuderückbau: Schadstoffe i. Bauschutt + Bausubstanz

Recherche d. Bau- und Nutzungsgeschichtegezielte Erkundung

(Probenahme + Analytik)

Selektiver, kontrollierter Rückbausetzt Kenntnis der Problemstoffe voraus

• Primäre Belastungen (z. B. Asbest)• Sekundäre Belastungen (z. B. Ausgasung PCB)• Nutzungsbedingte Kontaminationen (z. B. Verölungen)• Kontaminationen aus dem Gebäudeunterhalt (z. B. DDT)• Biologisch bedingte Gefährdungen (z. B. Taubenkot)

J. Eberl 2010 78

7.11 Wichtigste Schadstoffe in Bausubstanz

Wichtigste SchadstoffeAsbest• schwach gebunden: Putze, Spritzasbest Mörtel, Schnüre, Schaumstoffe• fest gebunden: Platten, Kitte, Kleber• kein Grundwassergefährdungspotential; erzeugt Lungenkrebs

Künstliche Mineralfasern (KMF)• Mineralwolle, Steinwolle, Glaswolle, Akkustikplatten• Verdacht auf Krebserzeugung, insbesondere ältere Produkte • häufig hohe Kohlenwasserstoffgehalte

Holzschutzmittel, Pestizide• lösemittelhaltig: PCP, Lindan, Chlornaphthaline, DDT• steinkohleteerhaltig: Carbolineum, Teeröle (PAK)• wasserlösliche:Salze (B, Hg, As, Cr)

J. Eberl 2010 79

7.12 Wichtigste Schadstoffe in Bausubstanz

Wichtigste Schadstoffe

PCB• elastische Dichtungsmassen, Lacken, Farben, Vergussmassen, Kitte• Raumluftbelastungen, Sekundärkontaminationen, Dioxine-Furane b. Brand• krebserzeugend, fruchtschädigend; Beeinträchtigung d. Fruchtbarkeit

PAK • Steinkohlenteer-/Bitumenprodukte: Kleber, Dichtungs-/Dachbahnen,

Fugenverguss, Gussasphalt, Schwarzdecken, Teerkork, Schwarzanstriche

Schwermetalle• Pb, Cr, Cd, Zn als Farbpigmente• Lacke, Farben • Hg in Leuchtstoffröhren, Manometern, Schaltern• Pb: Rohre, Blech

J. Eberl 2010 80

7.13 Bauschutt: Separierung und Beprobung

Bauschutt: Separierung - BeprobungKontrollierter RückbauSeparierung der unterschiedlichen BaustoffeBeprobung zur Deklaration am bestehenden Gebäude• nur mit Überwachung des Rückbaus• Risiko der Vermischung mit anderen Stoffen• ausreichende Probenzahl; EntnahmeprotokollBeprobung zur Deklaration am Haufwerk• fachgerechte Haufwerks-Mischbepr. gem. LAGA PN 98; Entnahmeprotokoll• stellt sicher, dass die Stoffe in der Zusammensetzung beprobt werden, in der

sie entsorgt werden sollenProblem Oberflächenkontaminationen• Beschichtungen v. d. Abbruch abtrennen; getrennt beproben, bewerten u.

verwerten; Mischbepr. = Schadstoffverdünnung (unzulässig gem. KrW-/AbfG)• Keine Abtrennung möglich: Schicht bis max. 2cm Tiefe maßgeblich• Schwarzanstriche an Fundamenten: Mischbeprobung; Ausnahme Teer:

Einzelfallbetrachtung in Abstimmung mit d. Fachbehörde

J. Eberl 2010 81

7.14 Verwertung/Beseitigung v. mineralischem Bauschutt

Mineralische BauabfälleVerwertung Beseitigung

Leitfaden RC-Baustoffe 2005Straßen-, Wege-, Erdbau ohne

wasserundurchl. AbdeckungEinhaltung Richtwerte RW

TL-Min StB 2000Straßenbau

differenzierte Verwertungin Abhängigkeit v. RC-Werten

EckpunktepapierVerfüllung v. Gruben u. BrüchenEinhaltung Zuordnungswerte Z

Bauschuttdeponie / DK 0 (DepV)Einhaltung Zuordnungswerte DK 0

Einhaltung Richtwerte RW

Aufbereitung Vorbehandlung

Deponieklassen I + II (TASI)DK I , DK II (DepV)

Einhaltung Z 3, Z 4Einhaltung Zuordnungsw. DK I , DK II

SonderabfalldeponieDK III (DepV)

Einhaltung Zuordnungswerte DK III

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7.15 Richtwerte ZTVR, Bauschuttdeponien

<RW 1: offener Einbau m. Einschränkungen (Wasserschutzgeb., Grundwasser, Karst) >RW 1; <RW 2: Einbau mit techn. Sicherungsmaßnahmen>RW 2: aus wasserwirtsch. Sicht nicht möglich

EOX BTEX LHKW PCB Vgl TOC extrah. lipoph. wasserlösl.Tl Pb Cd Cr Cu Ni Zn Hg As CN, ges. MKW ΣEPA Benzo(a)pyr. Naphth. Stoffe Anteil

LfU-LfW-Merkblatt 3.6/3DK 0 3 1 0,1 1RW 1 1 150 2,0 150 100 100 500 2,0 30 30 100 5 <0,5 <0,5 3 5 1 0,5 1RW 2 10 1000 10,0 600 600 600 1500 10,0 150 100 400 20 <1,0 <1,0 15 20 5 1 3

Richtwerte RC-BaustoffeRW 1 300 (1 5 (2 3RW 2 1000 (1 20 (2 15

1) Sofern Kohlenwasserstoffe auf Bitumenanteile zurückzuführen sind, kann die Bestimmung im Feststoff entfallen2) Sofern PAK auf Bitumenanteile zurückzuführen sind, ist eine uneingeschränkte Verwertung bis 10 mg/kg zulässig

PAK Zuordnungswerte u. Richtwerte f. Feststoff gem. LfU-LfW-Merkblatt 3.6/3 *** Richtwerte RW Leitfaden RC-Baustoffe 2005

mg/kg

Metalle

%mg/kgmg/kg mg/kg

Schw ermetalle Ammonium- AOX KW (5 TOCPb Cd Cr VI Cr Cu Ni Zn Hg As Cyanid lf. Sulfat Flourid Chlorid Phenole Stickstoff pH Leitfähigk. DOC

µg/l µg/l mg/l mg/l µg/l µS/cm mg/lLfU-LfW-Merkblatt 3.6/3

DK 0 50 4 30 150 40 300 1 40 10 0,5 50 1 0,05 5,5 - 13 1000 (1 5RW 1 40 5 50 50 50 200 1 10 10 250 (2 1,5 125 20 0,5 (NH4) 5,5 - 12 2000 5RW 2 100 10 150 250 100 600 2 60 50 1000 (2 3 500 100 2 (NH4) 5,5 - 12 8000 20

Richtwerte RC-BaustoffeRW 1 40 2 50 50 50 100 0,5 10 50 250 (3 125 20 (4 100 (7,0 -12,5) 2000 5RW 2 200 10 150 300 200 600 2 60 100 1000 (3 300 100 (4 600 (7,0 -12,5) 8000 20

1) bis 2500 µg/l bei hydrogeologisch günstigen Voraussetzung2) nicht für Bauschutt oder gipshaltiges Baumaterial3) Bei Bauschutt für gipshaltiges Material uneingeschränkte Verwertung bis RW 2 unter d. Bedingung zulässig, dass Ca-Konzentration > 0,43 x Sulfatkonzentration4) Sofern Phenole auf Bitumenanteile zurückzuführen sind, ist eine uneingeschränkte Verwertung bis RW 2 zulässig5) Nur bei bitumenhaltigen Recycling-Baustoffen zu bestimmen oder wenn in der Feststoffanalyse KW > 300 mg/kg

µg/l mg/l

Zuordnungswerte u. Richtwerte f. Feststoff gem. LfU-LfW-Merkblatt 3.6/3 *** Richtwerte RW Leitfaden RC-Baustoffe 2005

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7.16 Abfallkategorien, Überwachungsbedürftigkeit

Abfälle sind nach ihrer stofflichen Zusammensetzung und Herkunft einer Abfallkategorie zuzuordnen (AVV-Abfallverzeichnisverordnung)• Abfallschlüssel finden sich im Abfallschlüsselkatalog (EAK)

- z.B. Boden und Steine, die gefährliche Stoffe enthalten: 17 05 03 *- z.B. Gemische aus oder getrennten Fraktionen von Beton, Ziegel,

Fliesen und Keramik,die gefährliche Stoffe enthalten: 17 01 06 *

- mit (*) i. AVV gekennzeichnete Abfälle sind „gefährliche Abfälle“ (besonders überwachungsbedürftig)

- alle Abfälle zur Beseitigung sind überwachungsbedürftig

Nachweisführung für die Entsorgung und Verwertung werden i. d. Nachweisverordnung (NachwV) geregelt

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7.17 Entsorgungs-, VerwertungsnachweiseGemäß Nachweisverordnung (NachwV) richtet sich die Form des Entsorgungsnachweises (EN) nach Überwachungsbedürftigkeit

• Besonders überwachungsbedürftige Abfälle; >2t/Jahr• Entsorgungsnachweis (EN)

- EN = Deckblatt Entsorgungsnachweis mit den Daten d. Erzeugers- VE = Verantwortliche Erklärung der Erzeugers- DA = Deklarationsanalyse- AE = Annahmeerklärung des Entsorgers- BB = Behördenbestätigung

• Begleitscheinverfahren

• Überwachungsbedürftige Abfälle / nicht überwachungsbedürftige A.• Dokumentation durch Übernahmeschein • Führung von Abfallregistern durch Abfallentsorger• zuständige Behörde kann EN und Begleitscheinverfahren verlangen

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7.18 Sammelentsorgungsnachweise• Besonders überwachungsbedürftige Abfälle

• Sammelentsorgungsnachweis (SN)- anstelle des Großen Entsorgungsnachweises (EN)- EN + VE wird durch den Beförderer ausgefüllt- zulässig, wenn die Abfälle denselben Abfallschlüssel, den

gleichen Entsorgungsweg sowie v. ähnlicher Zusammensetzung- max. 15-20 t/Kalenderjahr v. einzelnen Erzeuger - Übernahmeschein a. d. Erzeuger, Begleitscheine a. d. Entsorger

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7.19 EN im Grundverfahren mit Behördenbestätigung

Zur Abwicklung ggf. Beauftragung eines Entsorgungsfachbetriebes

Elektronisches Nachweisverfahren (eANV); sei April 2010 !

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7.20 EN i. priviligierten Verfahren ohne Behördenbestätigung

Elektronisches Nachweisverfahren (eANV); sei April 2010 !

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7.21 Dokumentation mittels Übernahmescheinz.B. bei überwachungsbedürftigen Abfällen

• Ausfüllen d. Scheines bei Übernahme vom Erzeuger (Abfallart, Abfallschlüssel, Entsorgernachweis-Nr., Menge, Erzeuger-Nr., Abfallerzeuger, Unterschrift) sowie durch durch Beförderer (Übergabedatum, Beförderer-Nr., Beförderer; Unterschrift)

• Beim Transport muß Ausfertigung „gelb“ mitgeführt werden

• Verwerter ergänzt die Ausfertigung „gelb“ und überlässt eine Kopie dem Beförderer (Entsorger-Nr., Abfallentsorger, Unterschrift)

• Elektronisches Nachweisverfahren (eANV); sei April 2010 !

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7.22 Dokumentation im Begleitscheinverfahrenbei besonders überwachungsbedürftigen Abfällen

Elektronisches Nachweisverfahren (eANV); sei April 2010

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7.23 Verwertung-Beseitigung: Aufgaben u. Verantwortlichkeiten

Bauherr – PlanerPlanung, Anzeige, Beauftragung Fachgutachter, Ausschreibung, Vergaben, ArbeitssicherheitFachgutachterHistorische u. Technische Erkundung, Probenahmen, Aushub-/Bau-überwachung, Aushubdokumentation,Haufwerksbeprobung, Bewertung, Deklaration i. V. d. Bauherrn, Erarbeitung Verwertungs-/Entsorgungswege

Firmen / EntsorgungsfachbetriebAushub, Rückbau, Arbeitssicherheit, Transport, Abwicklung d. EN,Erarbeitung Verwertungs-/EntsorgungswegeBehördeGenehmigung, Kontrolle, Überprüfung

• Der Abfallerzeuger oder –besitzer (Unternehmer, Transporteur, Entsorger) ist für die ordnungsgemäße Entsorgung verantwortlich;

• Bauherr als Auftraggeber auch nach Besitzerwechsel mit verantwortlich

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7.24 Arbeitsschutz

Berufgenossenschaftliche Regeln f. Sicherheit u. Gesundheit• BGR 128: Kontaminierte Bereiche• BGR 189: Regeln f. d. Einsatz von Schutzkleidungen• BGR 190: Regeln f. Einsatz von Atemschutzgeräten• BGR 195: Regeln f. Einsatz von Schutzhandschuhen

Berufgenossenschaftliche Vorschriften• BGV A 1: Allgemeine Vorschriften• BGV C 22: Bauarbeiten• BGV A 4: Arbeitsmedizinische Vorsorge• BGV A 5: Erste Hilfe• BGV B 1: Umgang mit Gefahrstoffen

Bundesanstalt f. Arbeitsschutz und ArbeitsmedizinTechnische Regeln für Gefahrstoffe (TRGS)

Arbeitsschutz- und Sicherheitsplan nach BGR 128 !

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8.1 Internet: Literatur, Merkblätter, Gesetze, Arbeitshilfen

• http://www.ifmu.de/download.hmtl(gute Stoff- und Linkssammlung zum Umweltrecht)

• http://www.lfu-bayern.de/wasser/fachinformationen/index.htm(Merkblätter, Arbeitshilfen)

• http://www.lfu-bayern.de/boden/fachinformationen/index.htm(Merkblätter, Arbeitshilfen)

• http://www.lfu-bayern.de/abfall/fachinformationen/index.htm(Merkblätter, Arbeitshilfen)

• http://www.stmug.bayern.de/umwelt/boden/vollzug/index.htm(Ministerium: Gesetze, Bekanntmachungen)

• http://www.bundesanzeiger.de (Gesetze des Bundes)

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8.2 Internet: Literatur, Merkblätter, Gesetze, Arbeitshilfen

• http://www.xfaweb.baden-württemberg.de(Literatur, Arbeitshilfen)

• http://www.labo-deutschland.de/veroeffentlichungen.html(Merkblätter, Arbeitshilfen, Literatur, Qualitätssicherung)

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8.3 Weiterführende Literatur

• Alloway et al. (1996): Schadstoffe in der Umwelt.- Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg-Berlin-Oxford

• Scheffer, Schachtschabel (2002): Lehrbuch der Bodenkunde. - Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg-Berlin-Oxford

• LfW-Merkblatt Nr. 3.8/1: Bayerisches Landesamt für Wasserwirtschaft, Untersuchung und Bewertung von Altlasten, schädlichen Bodenveränderungen und Gewässerverunreinigungen,Wirkungspfad Boden-Gewässer, Slg LfW, Nr. 3.8/1 vom 31.10.2001, München

• LfU-Arbeitshilfe Kontrollierter Rückbau: Kontaminierte Bausubstanz – Erkundung, Bewertung, Entsorgung (2003)

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8.4 Weiterführende Literatur• BARKOWSKI, D. et al. (1987): Altlasten – Handbuch zur

Ermittlung und Abwehr von Gefahren durch kontaminierte Standorte. – Verlag C.F. Müller, Karlsruhe

• BBodSchG - Bundesbodenschutzgesetz: Gesetz zum Schutz vor schädlichen Bodenveränderungen und zur Sanierung von Altlasten vom 17.03.1998, in Kraft seit 01.03.1999 (BGBI I S.502)

• BBodSchV – Bundesbodenschutz- und Altlastenverordnung vom 12.07.1999 (BGBI. I S.1554)

• BayBodSchVwV – Verwaltungsvorschrift zum Vollzug des Bodenschutz- und Altlastenrechts in Bayern vom 11.07.2000, veröffentlicht am 31.07.2000 (AllMBl S.473)