Berücksichtigung natürlicher Schadstoffminderungsprozesse bei der Altlastenbearbeitung

Transkript

1 Berücksichtigung natürlicher Schadstoffminderungsprozesse bei der Altlastenbearbeitung - Positionspapier des LABO-ALA Unterausschusses Natural Attenuation - Dr. Johannes Müller Obmann des ad-hoc Unterausschusses Natural Attenuation des ständigen Ausschusses Altlasten (ALA) der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Bodenschutz (LABO)

2 Autoren Peter Börke Ralf Dahnert Matthias Feskorn Manfred Fickus Thomas Lepke Dr. Johannes Müller (Obmann) Michael Odensaß Dr. Wilfried Pinther Sabine Ruwwe Dr. Hans Wirth Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie Landesumweltamt Brandenburg Landesamt für Umwelt, Wasserwirtschaft und Gewerbeaufsicht Rheinland-Pfalz Umweltbundesamt Niedersächsisches Landesamt für Bodenforschung Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Bayerisches Landesamt für Wasserwirtschaft Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt, Hamburg An der Erarbeitung des Positionspapiers waren zeitweise folgende Gäste beteiligt: Dr. Jochen Michels Dr. Gisela Dr. Wachinger J. Müller Michaela Webert DECHEMA (PüB - KORA) Universität Stuttgart VEGAS (PüB - KORA) Gesellschaft zur Altlastensanierung in Bayern (GABmbH) (Projektsteuerung des Bayer. Forschungsverbundvorhabens)

3 Stand des Positionspaiers Umweltministerkonferenz - Umlaufbeschluss - gemäß Ziffer 7 der Geschäftsordnung der UMK Nr.17/ 2005 Gegenstand: Positionspapier der LABO Berücksichtigung natürlicher Schadstoffminderungsprozesse bei der Altlastenbearbeitung (Stand: 1. Juni 2005) Berichterstatter: Hessen / LABO Beschluss: Die Umweltministerkonferenz stimmt der Veröffentlichung des Positionspapiers der LABO Berücksichtigung natürlicher Schadstoffminderungsprozesse bei der Altlastenbearbeitung (einschließlich seiner Veröffentlichung auf der LABO-Homepage) zu und empfiehlt den Ländern seine Anwendung.

4 Inhalte Anlass, Arbeitsauftrag und Anwendungsbereich Begriffsbestimmungen Berücksichtigung in bodenschutzrechtlichen Verfahren Standortbezogene Untersuchungen und Voraussetzungen Ermessen und Verhältnismäßigkeit MNA Überwachung natürlicher Schadstoffminderungsprozesse ANHANG: Empfehlungen für die Praxis

5 Anwendungsbereich Altlastenbedingte Grundwasserschäden Gesättigte Zone Sanierung im Sinne des 2 Abs. 7 BBodSchG: - Dekontaminationsmaßnahmen - Sicherungsmaßnahmen

6 Beschreibung Begriffbestimmungen Natürliche Schadstoffminderungsprozesse: NA - Natural Attenuation - physikalische - chemische - biologische Prozesse Wasserwerk. Industriestandort ohne menschliches Eingreifen LNAPL Reduzierung von - Masse, - Toxizität, - Mobilität, - Volumen, - Konzentration (verändert nach Teutsch 2001) Schutzgut Sorption Transformation Biol. Abbau Dispersion Diffusion Verflüchtigung Natürliche Schadstoffminderungsprozesse Reaktionssystem: Schadstofffahne Lösung aus Phase Desorption DNAPL Schadstoffquelle

7 Begriffsbestimmungen Begriffbestimmungen Schadstoff Strömungsrichtung C Konzentration Advektion X C Advektion und Dispersion/Diffusion X C (geändert nach KINZELBACH & RAUSCH 1995) X

8 Begriffsbestimmungen Begriffbestimmungen Schadstoff Strömungsrichtung C Advektion, Dispersion/Diffusion und Sorption Konzentration C X Advektion X C Advektion und Dispersion/Diffusion X C X (Grafik: geändert nach KINZELBACH & RAUSCH 1995)

9 Begriffsbestimmungen Begriffbestimmungen Schadstoff Strömungsrichtung C Advektion, Dispersion/Diffusion und Sorption Konzentration C X Advektion X C Advektion, Dispersion/Diffusion, Sorption und biol. Abbau/chem. Transformation C X Advektion und Dispersion/Diffusion X C (veändert nach KINZELBACH & RAUSCH 1995) X

10 Begriffbestimmungen MNA - Überwachung natürlicher Schadstoffminderungsprozesse Monitored Natural Attenuation Überwachungsmaßnahmen zur Kontrolle der Wirksamkeit ENA - Enhanced Natural Attenuation in situ Sanierungsmaßnahme ENA ist eine Maßnahme, bei der durch Initiierung, Stimulierung oder Unterstützung von natürlichen Schadstoffminderungsprozessen mit dem Einbringen von Substanzen unter Nutzung naturgegebener Reaktionsräume aktiv in das Prozessgeschehen eingegriffen wird.

11 Begriffbestimmungen NA MNA - Konzept MNA Voraussetzungen: Untersuchungen zum Nachweis der Wirksamkeit, Prognose der Wirksamkeit, Überprüfung der standortbezogenen Voraussetzungen, Überprüfung der Verhältnismäßigkeit Regelungsbestandteile des MNA Konzeptes: a) Nachprüfbare Zielvorgaben, b) Festlegung von Überwachungsmaßnahmen (MNA) und Berichtspflichten, c) Vorbehalt weiterer Maßnahmen

12 Rechtliche Position Natürliche Schadstoffminderungsprozesse sind beurteilungserhebliche, örtliche Standortgegebenheiten (BBodSchV) Die Überwachung natürlicher Schadstoffminderungsprozesse (MNA) ist eine Überwachungsmaßnahme: MNA Sanierungsmaßnahme, weil sie nicht aktiv in das Prozessgeschehen eingreift. MNA Schutz- und Beschränkungsmaßnahme (mehrheitlich).

13 Fließschema 1/2 Orientierende Untersuchung Detailuntersuchung Grundwasserschaden? Auf Dauer, geringe Fracht, lokal begrenzt ( 4 Abs. 7 BBodSchV)? Ja: Grundsätzliche Pflicht zur Gefahrenabwehr nach 4 Abs. 3 BBodSchG Nein Ja Keine Maßnahmen Keine Maßnahmen i. d. R. Nein im Einzelfall, einvernehmlich zwischen allen Beteiligten Sanierungsuntersuchung

14 Fließschema 2/2 i. d. R. Nein im Einzelfall, einvernehmlich zwischen allen Beteiligten Sanierungsuntersuchung klassische Sanierungsuntersuchung Nein Nein Ja Hinweise auf natürliche Schadstoffminderungsprozesse? Ja Untersuchung der standortbezogenen Voraussetzungen Voraussetzungen erfüllt? Ja Sanierung verhältnismäßig? Nein Teilsanierung verhältnismäßig? Ja Nein Nein Nein Nein Hinweise auf natürliche Schadstoffminderungsprozesse? Ja Untersuchung der standortbezogenen Voraussetzungen Voraussetzungen erfüllt? Ja Sanierung ohne Sanierungsuntersuchung unverhältnismäßig? Ja Sanierung Sanierung in Verbindung mit MNA MNA

15 Voraussetzungen für MNA-Konzept Sanierung der Schadstoffquelle Frachtreduktion >> Verdünnung Bestimmung relevanter Einzelprozesse Prognose des zukünftigen Schadstofffahnenverhaltens Schadstofffahne sollte quasi-stationär sein oder schrumpfen Keine weiteren Schutzgüter sollten beeinträchtigt werden.

16 Kernfrage für ein MNA-Konzept Wie entwickelt sich der Grundwasserschaden, wenn auf eine Sanierung ganz oder teilweise verzichtet werden und stattdessen ein MNA-Konzept realisiert werden soll?

17 Voraussetzungen für MNA-Konzept Standortbezogene Untersuchungen Umgang mit der Schadstoffquelle Betrachtung der Schadstofffahne Betrachtung weiterer Schutzgüter und Schutz des noch nicht beeinträchtigten Grundwassers

18 Voraussetzungen für MNA-Konzept Umgang mit der Schadstoffquelle Standortbezogene Untersuchungen Wasserwerk Schutzgut (verändert nach Teutsch 2001) Sorption Transformation Biol. Abbau Dispersion Diffusion Verflüchtigung Natürliche Schadstoffminderungsprozesse Reaktionssystem: Schadstofffahne. Industriestandort LNAPL Lösung aus Phase Desorption DNAPL Schadstoffquelle? Lage und Ausdehnung? Zustand der Schadstoffe (gelöst, sorbiert, residual, mobil in Phase)? Vorhandene Masse? Freisetzungsrate (Masse/Zeit)? Prognose zur Existenz der Schadstoffquelle

19 Voraussetzungen für MNA-Konzept Umgang mit der Schadstoffquelle Zeitskalen bei einer Scenario CKW, BTEX PAK natürlichen Quellensanierung allein durch natürliche Zeitraum für das Auflösen von Schmierzonen (Residualsättigung) 1- > 10 Jahre 10 > 100 Jahre Schadstoffminderung Zeitraum für das Auflösen von POOLS > Jahre > 1000 Jahre Entwicklung von Konzentrationen Konstante Konzentrationen über sehr lange Zeiträume, i. d. R. Grenzwertüberschreitungen, im Umfeld der Quelle liegen die Konzentrationen im Sättigungsbereich. verändert nach Grathwohl, 2000 Eine Quellensanierung stellt i. d. R. die effektivste Sanierungsoption dar. Natürliche Schadstoffminderungsprozesse im Quellenbereich nicht ausreichend.

20 Voraussetzungen für MNA-Konzept Betrachtung der Schadstofffahne Standortbezogene Untersuchungen Industriestandort? Schadstoffinventar Wasserwerk.? Metaboliten Sorption Transformation Biol. Abbau Dispersion Diffusion Verflüchtigung Natürliche Schadstoffminderungsprozesse (verändert nach Teutsch 2001) Schutzgut Reaktionssystem: Schadstofffahne LNAPL Lösung aus Phase Desorption DNAPL Schadstoffquelle? räumliche Begrenzung? Ausbreitungsverhalten (Prognose)? Lebensdauer

21 Voraussetzungen für MNA-Konzept Schadstoffquelle Schadstofffahne Quelle Grundwasserströmung Fließstrecke 1. Schadensereignis 2. Einsetzen der Schadstoffminderung 3. Erreichen der Stationarität 4. Anhalten der Stationarität (verändert nach Teutsch. 2001) 5. Alterung der Quelle, Schrumpfen der Fahne

22 Voraussetzungen für MNA-Konzept Identifizierung und Quantifizierung natürlicher Schadstoffminderungsprozesse Unterscheidung zwischen frachtreduzierenden Prozessen und Verdünnung Eintragsbereich B C D A Schadstoffquelle Schadstofffahne Grenzfläche zwischen Quelle und Fahne Grundwasserverunreinigung

23 Standortbezogene Anforderungen Voraussetzungen für MNA-Konzept Identifizierung und Quantifizierung natürlicher Schadstoffminderungsprozesse Unterscheidung zwischen frachtreduzierenden Prozessen und Verdünnung Frachten: MKW 325 g/d BTEX 11 g/d Frachten: MKW 20 g/d BTEX 2 g/d Kontrollfläche 1 Kontrollfläche 2 Kontaminierter Bereich (Teutsch et al., 2001) Brunnen MKW Fahne BTEX - Fahne

24 Voraussetzungen für MNA-Konzept Schutz des noch nicht beeinträchtigten Grundwassers und Betrachtung weiterer Schutzgüter Mensch Industriestandort Wasserwerk. Boden LNAPL Gewässer Sorption Transformation Abbau Dispersion Diffusion Verflüchtigung Lösung aus Phase Desorption DNAPL Natürliche Schadstoffminderungsprozesse (verändert nach Teutsch 2001) Schutzgut Reaktionssystem: Schadstofffahne Schadstoffquelle

25 Standortbezogene Anforderungen Voraussetzungen für MNA-Konzept Schutz des noch nicht beeinträchtigten Grundwassers und Betrachtung weiterer Schutzgüter Mensch Boden indirekt über den Boden, Bodenluft und die Nutzung von Gewässern in seinen Nutzungsfunktionen: als Fläche für Land- und Forstwirtschaft als Fläche für Siedlung, Erholung und gewerbliche Nutzung (z.b. durch: - Gefahrentatbestände bei der Entnahme von belastetem Grundwasser zur Eigenversorgung mit Trinkwasser und zu Bewässerungszwecken, - Entstehen von leichtflüchtigen schädlichen Verbindungen durch Abbauprozesse, Entgasung und Schadstoffanreicherung in Gebäuden - Gebäudeschäden durch Betonkorrosion aufgrund von belastetem Grundwasser - Beeinträchtigung weiterer Baumaßnahmen durch Grundwasserhaltung) als Rohstofflagerstätte Gewässer i. S. v. bisher unbelasteten Gewässerbereichen Grundwasser-Vorkommen mit Trinkwassernutzung Grundwasser-Vorkommen mit geplanter/möglicher Trinkwassernutzung Heil- und Mineralquellen Nutzbare Grundwasservorkommen (z. B. Gartenbewässerung) Oberirdische Gewässer (z. B. Badegewässer, Fischgewässer)

26 Ermessen Ermessen der Behörde bei der Berücksichtigung von natürlichen Schadstoffminderungsprozessen Nach Abschluss der Detailuntersuchung und Feststellung der Gefahrenlage ( 10 Abs.1 Satz 1 BBodSchG) Bei der Auswahl der erforderlichen Maßnahmen i. d. R. im Rahmen der Sanierungsuntersuchung: Verhältnismäßigkeitsprüfung Bei der Festlegung der Sanierungs- bzw. Maßnahmenzielwerte

27 Ermessen Grundsätze bei Ermessensentscheidungen für ein MNA-Konzept: Gefahren sollen generell beseitigt werden. 4 Abs. 3 BBodSchG fordert Durchführung von Sanierungsmaßnahmen 10 Abs. 1 BBodSchG ist eine rechtfertigungsbedürftige Ausnahme Kein Begründungszwang für Bodenschutzbehörde. Technisches Sanierungsziel ist i. e. S. verhältnismäßig

28 Ermessensleitende Empfehlungen MNA als alleinige Maßnahme nur, wenn standortbezogene Vorraussetzungen erfüllt sind und eine Sanierung unverhältnismäßig ist. MNA kommt nicht in Betracht, wenn eine alleinige Sanierung verhältnismäßig ist. MNA in Verbindung mit bzw. im Anschluss an eine Sanierungsmaßnahme dann, wenn nur eine Teilsanierung verhältnismäßig ist

29 MNA Anforderungen an MNA Überprüfung der Prognose Änderungen in der Ausbildung der Schadstofffahne Aussagen zu relevanten Schadstoffminderungsprozessen sind weiterhin zu ermöglichen Beurteilungskriterien Die Beurteilung der Überwachungsergebnisse erfolgt anhand der Prognose Überwachungszeitraum - Die Dauer der Überwachung ergibt sich aus der Prognose - Ein allgemeingültiger, maximaler Zeitraum wird mit Blick auf den Einzelfall als nicht sachgerecht angesehen und daher nicht empfohlen

30 Vorgehen in der Praxis Ermittlung, Prognose und Beurteilung von natürlichen Schadstoffminderungsprozessen a) Darstellung des Ist-Zustandes b) Ermittlung der natürlichen Schadstoffminderungsprozesse 1) Qualitativ 2) Quantitativ (Bilanz der frachtreduzierenden und verdünnenden Prozesse) 3) Quantifizierung der maßgebenden Einzelprozesse c) Prognose d) Beurteilung der Prozesse Entscheidungsfindung e) Abschließende Prüfung und Beurteilung der standortbezogenen Voraussetzungen f) MNA-Konzept (incl. der Regelungsbestandteile) g) Vereinbaren eines MNA-Überwachungsplans MNA Überwachung von Schadstoffminderungsprozessen h) Durchführen der Überwachung zur Überprüfung der Prognose i) Kontrolle nach Erreichen der vereinbarten Standortziele

31 Fazit Natürliche Schadstoffminderungsprozesse sind beurteilungserhebliche Standortgegebenheiten, sind bei der Gefährdungsabschätzung und bei der Sanierungsuntersuchung zu berücksichtigen MNA - Überwachung natürlicher Schadstoffminderungsprozesse Überwachungsmaßnahme zur Kontrolle der Wirksamkeit Sanierungsmaßnahme Schutz- und Beschränkungsmaßnahme (mehrheitlich) ist nach der Gefährdungsabschätzung auf Basis eines MNA-Konzeptes durchführbar. vor allem in Verbindung mit Sanierungsmaßnahmen ist auf Basis geltenden Rechts realisierbar Einzelfallentscheidung bei der Behörde ihr Ermessen ausübt

32 Berücksichtigung natürlicher Schadstoffminderungsprozesse bei der Altlastenbearbeitung - Positionspapiers des LABO-ALA Unterausschusses Natural Attenuation - Download unter