GUTACHTEN. SGD Süd (über Grontmij GmbH) Auftrag vom: Herr Dr. rer nat. H. G. Meiners (ahu AG, Qualitätssicherung)

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1 GUTACHTEN Titel: Beurteilung der Grundwasserbelastung durch die bestehende Deponie Flotzgrün im Hinblick auf die derzeitige und zukünftige Trinkwassergewinnung Speyer-Süd Erstellungsdatum: 16. Februar 2015 Auftraggeber: SGD Süd (über Grontmij GmbH) Auftrag vom: Ansprechpartner: Herr Dr.-Ing. C. Weiler (Grontmij GmbH) Projektbearbeitung: Herr Dr. rer nat. H. G. Meiners (ahu AG, Qualitätssicherung) Aktenzeichen intern: FLOTZGRUEN / Ausfertigung Nr.: PDF Herr Dipl.-Geol. Ulrich Lieser (ahu AG, Projektleitung, Sachverständiger) von der IHK Aachen öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Gefährdungsabschätzung für den Wirkungspfad Boden-Gewässer sowie für Sanierung (Bodenschutz und Altlasten, Sachgebiete 2 und 5) Frau Dipl.-Geol. Natascha Bäßler (ahu AG, Bearbeitung) in Zusammenarbeit mit: Prof. Dr.-Ing. G. Rettenberger (Sachverständiger) von der IHK Trier öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Abfalltechnik, Erkundung, Bewertung und Sanierung von Altlasten ahu AG Wasser Boden Geomatik, Vorstand: Dr. H.-Georg Meiners Kirberichshofer Weg 6, Aachen, Telefon: , Fax:

2 Inhaltsverzeichnis 1 ANLASS 3 2 VERWENDETE UNTERLAGEN 4 3 GRUNDLAGEN UNTERSUCHUNGSGEBIET Lage, geologischer Aufbau und Fließverhältnisse Schollen / Störungen Grundwasserleiter Barrieren Deponiekörper und Sicherungselemente der Deponie Messeinrichtungen Oberflächenwassermessnetz Grundwassermessnetz Brunnen Betrieb hydraulische Sicherung Betrieb Wassergewinnung Speyer-Süd 26 4 HYDROCHEMISCHES MONITORING Leitparameter Grundwasserbelastung / Schadstofffahne 31 5 GRUNDWASSERMODELL 38 6 BEANTWORTUNG DER FRAGEN 39 7 EMPFEHLUNGEN 48 DOKUMENTATION Dok. 1: Vermerk Telefonat mit Stadtwerke Speyer Dok. 2: Ergebnisvermerk zum Termin ahu AG und BCE Björnsen Beratende Ingenieure GmbH bei BCE am Dok. 3: Konzentrationsentwicklung ausgewählter Parameter im Tiefenbereich II Dok. 3.1: Konzentrationsentwicklung von Chlorid in den Messstellen P017II, PB17II, P037II und P039II Dok. 3.2: Konzentrationsentwicklung von Chlorid in den Messstellen P047II und P049II Dok. 3.3: Konzentrationsentwicklung von AOX in den Messstellen P017II, PB17II, P037II und P039II Dok. 3.4: Konzentrationsentwicklung von AOX in den Messstellen P047II und P049II P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx - 1 -

3 Dok. 3.5: Konzentrationsentwicklung von Ammonium in den Messstellen P017II, PB17II, P037II und P039II Dok. 3.6: Konzentrationsentwicklung von Ammonium in den Messstellen P047II und P049II Dok. 3.7: Konzentrationsentwicklung von DOC in den Messstellen P017II, PB17II, P037II und P039II Dok. 3.8: Konzentrationsentwicklung von DOC in den Messstellen P047II und P049II P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx - 2 -

4 1 ANLASS Die Deponie Flotzgrün bei Speyer ist nach BASF (vgl. Kap. 2: [5]) mit den Abschnitten 1 bis 10 als Gesamtumfang genehmigt. Einzelabschnitte müssen gesondert plangenehmigt werden. Für den 8. Teilabschnitt der Deponie Flotzgrün liegt der Planfeststellungsantrag vom vor, der besonders im Hinblick auf die Grundwassergefährdung geprüft werden soll. Mit Schreiben vom wurden die ahu AG, Aachen und Herr Prof. Dr. Rettenberger (Sachverständiger) im Namen der Struktur- und Genehmigungsdirektion Süd Rheinland-Pfalz (SGD Süd) beauftragt, auf der Basis vorliegender Unterlagen die folgenden Fragen zu beantworten: 1. In welchem Maß ist das Grundwasser im Umfeld der Deponie Flotzgrün bereits durch die Deponie kontaminiert? 2. Ist die Sicherung der Wassergewinnung Speyer-Süd mit Abschirmmaßnahmen realistisch möglich? 3. Mit welcher Schadstoffausbreitung ist langfristig/zukünftig zu rechnen? 4. Sind zusätzliche Auswirkungen auf das Grundwasser durch Auswaschung von Schadstoffen aus Abfallkörpern im Hochwasserfall zu besorgen? 5. Aussage zur langfristigen Mobilisierung von Schadstoffen aus dem Abfallkörper. Ggf. weitere Parameter zur Grundwasserüberwachung. 6. Für welchen Zeitraum kann sichergestellt werden, dass die Trinkwassergewinnung Speyer-Süd betrieben werden kann? Dabei werden die Fragen 1, 2, 3 und 6 schwerpunktmäßig durch die ahu AG und die Fragen 4 und 5 schwerpunktmäßig durch Herrn Prof. Dr. Rettenberger beantwortet. P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx - 3 -

5 2 VERWENDETE UNTERLAGEN [1] Abfallablagerungsbilanzen der BASF von 1980 bis 1986 (Belege zum Nachweis der Beseitigung von Abfällen) [2] Ministerium für Umwelt, Forsten und Verbraucherschutz Rheinland-Pfalz (2006): Wasserversorgungsplan Teilgebiet 7, Mainz [3] Änderungsbescheid der Struktur- und Genehmigungsdirektion Süd zur Errichtung von 35 neuen Grundwassermessstellen vom ( Erkundung des Grundwasserabstroms der Deponie Flotzgrün in den Gemarkungen Mechtersheim, Berghausen und Speyer ) [4] Bescheid der Struktur- und Genehmigungsdirektion Süd zur Grundwasserentnahme vom ( Zutageförderung und Entnahme von Grundwasser aus 7 neu zu errichtenden Grundwasserentnahmebrunnen zur Abstromsicherung von belastetem Grundwasser, sowie der Betrieb von 8 Grundwassermessstellen zur Grundwasserüberwachung auf der Deponie FLOTZGRÜN der BASF AG ) [5] BASF SE: Antragsunterlagen zum Planfeststellungsverfahren Errichtung und Betrieb des 8. Abschnitts der Deponie Flotzgrün, April 2015 [6] BASF SE (Hrsg.): Deponie Flotzgrün, Vorläufige Gefährdungsbeurteilung Grundwasser, April 2013, Verfasser: CDM Smith Consult GmbH [7] BASF SE (Hrsg.): Jahresbericht Deponie Flotzgrün 2014 nach Anhang 5 DepV, März 2015 [8] BASF SE (Hrsg.): Deponie Flotzgrün, Einrichtung neuer Grundwassermessstellen, Messstellendokumentation, Verfasser: BCE, Björnsen Beratende Ingenieure GmbH, Koblenz, Juli 2015 [9] BUND Rheinland-Pfalz, Stellungnahme der BUND-Kreisgruppe Rheinland-Pfalz zur Errichtung und Betrieb 8. Ablagerungsabschnitt DK III vom [10] BCE Björnsen Beratende Ingenieure GmbH: Grundwassersicherung/ - überwachung im Bereich Insel Flotzgrün/ Speyer-Süd, Aktueller Sachstand Ende Juni 2015, Sitzung Umweltausschuss Stadt Speyer am 2. Juli 2015 [11] BASF AG (Hrsg.): Rückstandsdeponie Flotzgrün Stofftransportmodelluntersuchungen zu den hydraulischen Abwehrmaßnahmen, Verfasser: Björnsen Beratende Ingenieure GmbH, Koblenz, Oktober 2004 [12] BASF AG (Hrsg.): Rückstandsdeponie Flotzgrün Ergänzende Stofftransportmodelluntersuchungen zu den hydraulischen Abwehrmaßnahmen, Erarbeitung einer Förderkonzeption mit Intervallbetrieb der Brunnen, Verfasser: Björnsen Beratende Ingenieure GmbH, Koblenz, Januar 2006 P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx - 4 -

6 [13] BASF SE (Hrsg.): Untersuchungen zu Einflussfaktoren auf die Druckwasserstände im Tiefenbereich III unter der Insel Flotzgrün, Verfasser: Björnsen Beratende Ingenieure GmbH, Koblenz, Februar 2008 [14] BASF AG (Hrsg.): Rückstandsdeponie Flotzgrün Grundwasserverhältnisse und Planung von hydraulischen Abwehrmaßnahmen im Untersuchungsbereich Nordost, Verfasser: Technologieberatung Grundwasser und Umwelt GmbH, Koblenz, August 2003 [15] BASF SE (Hrsg.): Deponie Flotzgrün, Grundwassersicherung und Überwachung, Jahresbericht 2014, März 2015 [16] Rechtsverordnung über die Festsetzung eines Wasserschutzgebietes zu Gunsten der Stadtwerke Speyer GmbH, Stadtkreis Speyer (Unterer Speyerbach), Bezirksregierung Rheinhessen-Pfalz, (nur Text) [17] Rechtsverordnung zur Änderung der Rechtsverordnung über die Festsetzung eines Wasserschutzgebietes zugunsten der Stadtwerke Speyer GmbH, Struktur- und Genehmigungsdirektion Süd, [18] Auszug der Kenndaten aller dem WSG Speyer Süd zugeordneten Brunnen aus dem Anlagenkataster Wasserversorgung, SGD Süd, [19] BCE Björnsen Beratende Ingenieure GmbH: Stellungnahme der BCE zu den Fragen der ahu AG hinsichtlich des Hydrogeologischen Modells Deponie Flotzgrün, Dezember 2015 [20] BASF SE: Schreiben an die SGD Süd vom 27. Juni 2012 mit Übermittlung der Analyseergebnisse der Mischwasserprobe aus den Abschirmbrunnen auf Dioxine und Furane [21] BASF SE: Schreiben an die SGD Süd vom 23. November 2015 mit Übermittlung der Ergebnisse der Grundwasserüberwachung, Untersuchungsreihe September 2015 [22] Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) 1 : Ableitung eines vorläufigen Geringfügigkeitsschwellenwertes für 1,3,5-Trioxan für den Pfad Boden Grundwasser - Aktualisierung der Version vom mit zusätzlichen Daten zur Ökotoxikologie, Seit Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG) P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx - 5 -

7 3 GRUNDLAGEN UNTERSUCHUNGSGEBIET 3.1 Lage, geologischer Aufbau und Fließverhältnisse Die Deponie Flotzgrün liegt etwa 2 km südlich von Speyer im nordwestlichen Bereich der (künstlichen) Insel Flotzgrün im Oberrheintal (s. Abb. 1). Die Deponie hat eine in 10 Abschnitte unterteilte genehmigte Gesamtfläche von ca. 80 ha. Der ältere Deponieabschnitt (Abschnitte 1 bis 5) umfasst etwa 31 ha und weist keine qualifizierte Basisabdichtung auf (s. Abb. 2). Aktuell wird der Abschnitt 7 durch die BASF mit Abfällen beschickt. Der Planfeststellungsantrag für Errichtung und Betrieb des 8. Ablagerungsabschnitts liegt vor. Die Abschnitte 6 und 7 weisen eine qualifizierte Basisabdichtung auf. Für die älteren Deponieabschnitte gelten folgende Ablagerungszeiträume: Abschnitt 1: 1966 bis 1974 Abschnitt 2: 1970 bis 1974 Abschnitt 3: 1971 bis 1985 Abschnitt 4: 1977 bis 1990 Abschnitt 5: 1976 bis Der geologische Aufbau des Untersuchungsgebietes ist Abbildung 3 zu entnehmen. Die hydrogeologischen Verhältnisse sind geprägt durch quartäre und pliozäne Sedimente, bestehend aus einer Wechselfolge von Kiesen und Sanden mit eingeschalteten Geringleitern aus Schluffen und Tonen [2]. Die Fließverhältnisse werden in den oberen Stockwerken vom Rhein als Vorfluter beeinflusst. Im oberen Grundwasserleiter liegen freie Grundwasserverhältnisse vor, in den tieferen Grundwasserleitern sind die Aquiferverhältnisse gespannt. Der prinzipielle Aufbau der grundwasserführenden Schichten aus Abbildung 3 lässt sich auch für das Untersuchungsgebiet erkennen. Der schematische Untergrundaufbau und die ermittelten und potenziellen Eintragspfade für den Bereich der Insel Flotzgrün und für die Wassergewinnung Speyer-Süd sind Abbildung 4 zu entnehmen. P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx - 6 -

8 Abb. 1: Lage Deponie und Wassergewinnung (Quelle: [10]) P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx - 7 -

9 Abb. 2: Lage der älteren Deponieabschnitte (Quelle: [11]) P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx - 8 -

10 Abb. 3: Schematischer geologischer Schnitt durch den Oberrheingraben (Quelle: [2]) P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx - 9 -

11 Abb. 4: Schematischer Schnitt (Detail) mit Pfaden (Quelle: [7], verändert durch ahu AG) (1) Austrag aus Deponie; (2) Eintrag in hydraulische Sicherung (3) Eintrag Gewässer (4) Verbreitung oberes Stockwerk (5) Austrag in die Zwischenschicht (MGWL m ) und in den Tiefenbereich III (über Dichteströmung) (6) Abstrom in Richtung Wasserwerk P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

12 3.1.1 Schollen / Störungen Gemäß Abbildung 3 ist der Oberrheingraben im Bereich von Speyer durch mehrere Schollen geprägt. Das Untersuchungsgebiet der Deponie Flotzgrün liegt in der Grabenscholle und wird im Osten durch den Rhein und im Norden, Westen und Süden durch den Altrhein begrenzt. Im Untersuchungsgebiet liegt im Bereich des UZH und UGWL eine geologische Störung in Nord-Süd-Richtung vor, die zum Zeitpunkt der Modellerstellung in 2004 westlich der Insel Flotzgrün und auch westlich der Wassergewinnung Speyer-Süd vermutet wurde. Inzwischen wird nach neueren Kenntnissen des Landesamtes für Geologie und Bergbau Rheinland-Pfalz die geologische Störung 1,5 km östlicher und damit genau im Bereich der Wassergewinnung und im westlichen Teil der Insel Flotzgrün dokumentiert (vgl. Kap. 2, [6]). bisherige Annahme aktueller Kenntnisstand Abb. 5: Lage der geologischen Störung (Quelle: [6]) P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

13 3.1.2 Grundwasserleiter Es werden insgesamt 5 Grundwasserleiter unterschieden, die in der nachfolgenden Tabelle 1 dargestellt sind. Tab. 1: Grundwasserleiter im Untersuchungsgebiet Ausbildung Grundwasserleiter Tiefenbereich Mächtigkeit [m] K f -Wert [m/s] Abfluss in Richtung Wwk: [m³/h] errechnet nach DARCY OGWL TB I Sandige Kiese, kiesige Sande, z.t. schluffig ca. 40 m 4,4*10-2 (PV) 3,9*10-4 (Siebanalyse) 1,4*10-3 (Modell) nach den Grundwasserhöhengleichen kein Abstrom in Richtung Wwk OZH Fein- u. Mittelsande, im Bereich WG Tone und Schluffe, nicht durchgehend vorhanden bis zu 15 m Horizontal: 1*10-4, vertikal 0,5*10-4 (lt Modell) MGWL o TB II Sandige Kiese, kiesige Sande, z.t. schluffig MGWL m Z Fein- bis Grobsande, z.t. kiesig, wahrschl. nicht durchgehend vorhanden MGWL u III Mittel- bis Grobsande, z.t. kiesig, z.t. schluffig ca. 7 m ca. 7 m bis zu 17 m 1,1*10-3 (PV) 3,8*10-4 (Siebanalyse) 6*10-4 (Modell) nach den Grundwasserhöhengleichen kein Abstrom in Richtung Wwk 1,3*10-4 (PV); 1,7*10-4 (Siebanalysen) 6*10-4 (Modell) 1,6*10-4 (PV) 1,4*10-4 (Siebanalysen) 1,5*10-4 (Modell) ca. 7,2 m³/h UGWL IV ca. 100 m 7,5*10-5 (Modell) Die mittleren Grundwasserfließrichtungen für die Tiefenbereiche I und II sind in den Abbildungen 6 und 7 dargestellt. Die schraffierten Bereiche in diesen Abbildungen stellen Bereiche mit sehr geringem Grundwassergefälle und damit geringer Grundwasserfließgeschwindigkeit dar, da der Wasserspiegel im Berghäuser Altrheinarm ohne Gefälle ist. P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

14 Abb. 6: Mittlere Grundwasserströmung im Tiefenbereich I (Quelle: [10]) P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

15 Abb. 7: Mittlere Grundwasserfließrichtung im Tiefenbereich II (Quelle: [10]) Die Grundwasserstände und Grundwasserströmungsverhältnisse werden im oberflächennahen Grundwassersystem (OGWL und MGWL o, also Tiefenbereich I und II) durch den Rhein und dem Altrheinsystem geprägt (s. Abb. 8). Im OGWL liegen weitgehend freie Aquiferverhältnisse vor. In den Tiefenbereichen III und IV werden die Grundwasserstände und Grundwasserströmungsverhältnisse regional vor allem von den Entnahmen der Wassergewinnung Speyer beeinflusst (s. Abb. 9). Ein Einfluss des Rheins ist gedämpft, aber auch in den in der Nähe des Altrheins im Tiefenbereich III liegenden Messstellen zu erkennen [13]. P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

16 Abb. 8: Grundwassergleichen Tiefenbereich II (Stichtag ) (Quelle: [5]: Überwachungskonzept Grundwasser ) P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

17 Abb. 9: Grundwassergleichen Tiefenbereich III (Stichtag ) (Quelle: [5]: Überwachungskonzept Grundwasser) P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

18 Abb. 10: Mittlere Grundwasserfließrichtung in den Tiefenbereichen III und IV und vermutlich auch Z (Quelle: [10]) Barrieren Der schematische Untergrundaufbau des Untersuchungsgebietes ist in Abbildung 4 dargestellt. Die Grundwasserleiter (s. Abschn ) werden durch unterschiedlich ausgeprägte Barrieren voneinander getrennt bzw. gegliedert. Gemäß den Angaben der uns vorliegenden Unterlagen werden die Barrieren wie folgt beschrieben. Barriere Hochflutlehm Die Beschreibung des Hochflutlehms wurde hauptsächlich dem Baugrundgutachten für den Deponieabschnitt 8 entnommen [5]. Hier werden die Hochflutlehme als stark sandige, schwach tonige Schluffe bis stark schluffige, sandige Tone beschrieben. Die Hochflutlehme stellen die natürlichen Deckschichten dar und liegen mit Mächtigkeiten zwischen 0 und 1,6 m vor. Das heißt, dass P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

19 die Hochflutlehme nicht flächendeckend vorhanden sind. Der mittlere Durchlässigkeitsbeiwert (k f -Wert) wurde mit 5*10-9 m/s ermittelt [5]. Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf den geplanten Abschnitt 8 der Deponie Flotzgrün. Analog dazu kann auch für die Abschnitte 1 bis 5 davon ausgegangen werden, dass die Hochflutlehme nicht durchgängig vorhanden sind und in unterschiedlicher Ausprägung vorliegen. Dadurch bedingt kann auch der k f -Wert variieren. Barriere OZH Der OZH ist nicht durchgehend vorhanden bzw. (v.a. im Bereich der Insel Flotzgrün) sandig ausgebildet, weshalb die Grundwasserleiter OGWL und MGWL o, also die Tiefenbereiche I und II, im Bereich der Deponie und im direkten Abstrom zusammengefasst werden können. Im Grundwassermodell wird der OZH mit einem k f -Wert von 1*10-4 m/s angesetzt. Die horizontale Durchlässigkeit ist um einen Faktor 30 höher als die vertikale [11]. Im Bereich der Wassergewinnung Speyer-Süd der Stadtwerke Speyer GmbH ist der OZH noch mit bis zu 15 m mächtigen bindigen Schichten vorhanden. Barriere ZH2 / Barriere ZH3 Der Zwischenhorizont 3 (ZH3) bildet die erste maßgebliche Trennschicht im Bereich der Insel Flotzgrün. Er steht etwa 45 bis 50 m unter Geländeoberkante an und ist vermutlich in unterschiedlicher Mächtigkeit bis zur Wassergewinnung vorhanden. Eine Unterscheidung in ZH2 und ZH3 ist nicht flächenhaft möglich (s. auch Abb. 3). Auch der Aufbau der Zwischenhorizonte unterscheidet sich gemäß den Bohrprofilen im Bereich der Wassergewinnung deutlich vom Aufbau im Bereich der Insel Flotzgrün. So ist der ZH3 im Bereich der Wassergewinnung Speyer-Süd deutlich stärker tonig ausgeprägt und die gesamte Mächtigkeit ist größer (ca. 30 m). Zur Insel Flotzgrün hin erfolgt eine stärkere Trennung von ZH2 und ZH3, und die Ausbildung ist überwiegend durch sandige Schluffe gekennzeichnet. Im Modell wird der ZH3 mit k f -Werten von 1*10-9 bis 1*10-8 m/s angesetzt. Dies wird von CDM als zu niedrig für sandige Schluffe angesehen, für die im Allgemeinen k f -Werte von 1*10-7 bis 1*10-5 m/s angesetzt werden können [6]. 3.2 Deponiekörper und Sicherungselemente der Deponie Die Deponie hat eine genehmigte Gesamtfläche von etwa 80 ha, mit einem älteren Deponieteil von ca. 31 ha (Abschnitte 1 bis 5, Schüttzeitraum ab 1966) ohne qualifizierte Basisabdichtung, aber mit Oberflächenabdichtung und einem neueren Teil mit Oberflächen- und Basisabdichtung (Abschnitte 6 und 7) [6]. Weiter wird von CDM Smith [6] beschrieben: P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

20 Der bis 1972 betriebene älteste Deponieabschnitt 1 weist weder an der Basis noch an der Oberfläche eine Dichtungsschicht auf. Die Basis des älteren Deponieteils besteht aus einer Aufschüttung von mineralischem Auffüllmaterial, die bis zu einer Höhe von 96 m NN dem mittleren Geländeniveau der Insel Flotzgrün ausgebildet ist, sowie aus einer darüber liegenden ca. 50 cm mächtigen Kalkschicht. In den Abschnitten 2 bis 5 erhielten Teilbereiche (Altes Filterkuchenfeld) zusätzlich eine Basisabdichtung mit Kunststofffolie mit darüber liegender Dränageschicht. Die Oberflächenabdichtung des Deponieabschnittes 1 besteht aus einem Schichtenaufbau aus Inertmaterial, lehmig-bindigem Boden, kulturfähigem Boden sowie einer Begrünung mit Rasen und Buschwerk. Nach Untersuchungen von BCE GmbH wurde hierfür eine mittlere Sickerwassermenge von ca. 75 mm/a für Waldflächen und 90 mm/a für Grasflächen aufgenommen. Dies entspricht etwa 12 bis 16 % des jährlichen Niederschlages und führt zu einer Sickerwasserbildungsrate von m³/a. Die Abschnitte 2 bis 5 weisen im Plateaubereich zusätzlich eine Abdichtung mit einer Kunststoffdichtungsbahn auf. Der neuere Deponieteil hat sowohl eine reparierbare und kontrollierbare Basisabdichtung als auch eine Oberflächenabdichtung. Das 120-jährliche Bemessungshochwasser führt zu einer Scheitelhöhe von 99,20 m+nn, das jährliche zu einer Scheitelhöhe von 99,95 m+nn. Für das Bemessungshochwasser des Rheins wurde ein maximaler Grundwasserstand von 96,50 m+nn durch BCE GmbH für die geplante Erweiterung Abschnitt 8 ermittelt ([5]: UVS Dokumentation L.A.U.B. GmbH, S. 17). Ob diese Berechnung auch für die Abschnitte ohne Basisabdichtung zutreffend ist, konnte den Berichten nicht entnommen werden. 3.3 Messeinrichtungen Oberflächenwassermessnetz Als Höhe der Rheinwasserstände wird der abstromig gelegene Rheinpegel Speyer +1,65 m verwendet (s. Abb. 11). Der Altrheinarm hat nach BCE kein Gefälle und nimmt den Wasserstand des Rheins auf. Weitere Oberflächenwassermesseinrichtungen sind aus den Unterlagen nicht zu entnehmen. Der höchste im Zeitraum 1991 bis 2007 gemessene Rheinwasserstand liegt bei etwa 98,5 m. P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

21 Abb. 11: Ganglinie Althäuser Altrhein (Bezug: Pegel Speyer) (Quelle: [13]) Grundwassermessnetz Das Grundwassermessnetz besteht aus zahlreichen Grundwassermessstellen, die in unterschiedlichen Tiefen verfiltert sind. Im Frühjahr 2015 wurden 34 Messstellen für die genauere Erkundung des Abstroms der Deponie Flotzgrün bzw. zur Erkundung des Untergrundaufbaus errichtet (s. Abb. 12). Die Messstelle P053II im Nordwesten der Deponie wurde dabei als möglicher zusätzlicher Sanierungsbrunnen ausgebaut. P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

22 Abb. 12: Überblick erweitertes Messstellennetz im Bereich Deponie Flotzgrün (Stand April 2015) (Quelle: [10]) P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

23 3.3.3 Brunnen Von 1998 bis 2006 wurden im nordwestlichen Bereich des älteren Deponiegeländes Abschirmbrunnen in PB17II, PB30II und P033II betrieben (Gesamtfördermenge rd m³ /a). Die Brunnen erschließen den Tiefenbereich II. Weitere Angaben zum Sanierungsbetrieb und -erfolg liegen uns zu diesen Brunnen nicht vor. Im Januar 2007 wurden 7 neue Sanierungsbrunnen (B1 bis B7) im Tiefenbereich II (Verfilterung in MGWL o/m ) in Betrieb genommen. Die vorgesehene Entnahmemenge beträgt rd m³/a. Da das abgepumpte Grundwasser direkt auf ein bereitliegendes Tankschiff geleitet wird, erfolgt die Förderung im Intervallbetrieb. Im Mittel werden zwei- bis dreimal wöchentlich 260 m³/h über 5 Stunden abgepumpt. 3.4 Betrieb hydraulische Sicherung Wie oben beschrieben, erfolgt die hydraulische Sicherung im Intervallbetrieb, wobei zwei- bis dreimal wöchentlich mit 260 m³/h gefördert wird. Die Entnahmemengen und der Fassungsbereich wurden modelltechnisch berechnet. Das Modellbild des Fassungsbereichs ist in Abbildung 13, die Grundwassergleichen mit errechnetem Einzugsgebiet sind in Abbildung 14 zu sehen. Die Bereiche nördlich und westlich des Altrheinarms (z.b. Messstellen P49) sowie im Südosten (Messstelle P53) werden von der hydraulischen Sicherung nicht erfasst. P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

24 Abb. 13: Modelltechnisch ermittelter Fassungsbereich der 7 Sanierungsbrunnen (Fördermenge 2014: m³) (Quelle: [12]) P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

25 Abb. 14: Grundwasserströmung im Tiefenbereich TB II bei Brunnenbetrieb (Stichtag ) (Quelle: [10]) P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

26 Schadstofffrachten / Schadstoffausträge Im Jahresbericht der BASF (vgl. Kap. 2, [7]) werden die aus den Sanierungsbrunnen ausgetragenen Schadstoffgehalte für das Jahr 2014 gemäß Tabelle 2 angegeben. Mit Ausnahme der Parameter Bentazon und Nickel erfolgt der Hauptstoffaustrag am Brunnen B6, gefolgt von B4. Bei Bentazon erfolgt der Hauptaustrag bei Brunnen B1. Die Gesamtheit der rückgewonnenen Schadstofffrachten bis zum Jahr 2014 ist in Abbildung 15 dargestellt. Tab. 2: Stoffausträge an den Sanierungsbrunnen B1 bis B7 im Betriebsjahr 2014 (Quelle: [7]) Abb. 15: Rückgewonnene Schadstofffrachten in den Sanierungsbrunnen seit Beginn der Sanierung (Quelle: [7]) P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

27 3.5 Betrieb Wassergewinnung Speyer-Süd Westlich des Berghäuser Altrheinbereichs befindet sich die Wassergewinnung Speyer-Süd der Stadtwerke Speyer GmbH. Die Förderung erfolgt über eine flache Brunnengalerie (Tiefenbereich I), zwei mitteltiefe Brunnen (Tiefenbereich II) und vier tiefe Brunnen (Tiefenbereich II und IV). Die Gesamtförderung betrug in den letzten Jahren etwa 3,3 Mio. m³/a, wobei der Anteil der Tiefbrunnen bei etwa einem Drittel lag. Die Stadtwerke Speyer GmbH ist hinsichtlich der Versorgung mit Trinkwasser auf die Wassergewinnung im Wasserwerk Speyer-Süd angewiesen. Eine Verlagerung (z.b. nach Speyer-Nord) ist nicht möglich. Nach Auskunft der Stadtwerke Speyer GmbH ist geplant, noch mindestens einen weiteren Tiefbrunnen zu errichten. Abb. 16: Jahresfördermengen Trinkwassergewinnung Speyer (Quelle: [7]) Wie Abbildung 16 zeigt, wurde die Förderung in den Flachbrunnen seit dem Jahr 1987 deutlich zurückgefahren und dafür die Förderung in den tiefen Brunnen hochgesetzt. Ab November 1992 wurde die Förderung in den Tiefbrunnen reduziert, wobei im Gegenzug die Förderung durch die neue Wassergewinnung Speyer-Nord in Betrieb genommen wurde (ebenfalls Tiefbrunnen). Mit dieser Reduzierung des Förderanteils der Tiefbrunnen im Speyer- Süd sollte auch eine potenzielle Gefährdung der Wassergewinnung durch die Deponie Flotzgrün vermieden werden. Aus den Tiefbrunnen können bei Bedarf maximal 500 m³/h gefördert werden. Im Mittel werden durchschnittlich 300 bis 350 m³/h gefördert. Die mitteltiefen Brunnen der Wassergewinnung Speyer-Süd sind gemäß Abbildung 16 erst seit dem Jahr 1996 in Betrieb. Der Grundwasserleiter ist nach Auskunft der Stadtwerke Speyer GmbH in diesem Bereich nur 8 m mächtig, P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

28 die Fördermengen können hier nicht weiter erhöht werden. Ein Brunnen ist schon versandet. Die Trinkwasserförderung in den Tiefbrunnen macht sich in den Grundwasserständen der tief verfilterten Messstellen zwischen Deponie und Wassergewinnung bemerkbar (s. Abb. 17). Durch die Förderung im tiefen Bereich liegen bzw. lagen die Grundwasserstände in den tiefen Messstellen unter denen der flachen Messstellen, das heißt, dass der Druckgradient von oben nach unten gerichtet ist. Ohne Einfluss der Wassergewinnung sind die Druckgradienten umgekehrt. Der Tiefbrunnen E bzw. 5 ist der Deponie Flotzgrün am nächsten gelegen. Um den Einfluss auf die Schadstoffausbreitung in den Tiefenbereich III so gering wie möglich zu halten, wird der Tiefbrunnen 5 nicht kontinuierlich betrieben, sondern nur bei Bedarf zugeschaltet. Insgesamt wurden in den Jahren 2008 bis 2013 an den Brunnen der Trinkwassergewinnung im Mittel 1,6 Mio. m³/a gefördert [19]. Abb. 17: Entwicklung der Wasserstandsdifferenzen zwischen tieferen und oberflächennahen Grundwasserbereichen im Vergleich zu den Tiefentnahmen der Wassergewinnung Speyer-Süd (Quelle: [11]) P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

29 4 HYDROCHEMISCHES MONITORING 4.1 Leitparameter Als Leitparameter werden seitens BCE folgende Stoffe charakterisiert: Chlorid, Ammonium, AOX, DOC, Nickel und Bentazon und Mecoprop. Seit dem Jahr 2014 werden auch die Parameter Sulfonsäure, Dioxan und 1,3,5-Trioxan als deponierelevante Parameter untersucht. Die vier letztgenannten Parameter weisen eindeutig auf einen Deponieeinfluss hin und sind vor allem für die abstromig der Deponie gelegene Trinkwassergewinnung relevant. Die Parameter werden im Folgenden einzeln beschrieben. Mecoprop enthalten in: Dicotex, Duplosan KV, Duplosan Combi, Loredo, Platform S, Speedy Herbizid; Einsatzgebiete: Getreide, Gräser, Rasen, Wiesen und Weiden TVO/GVO/GFS: Vorsorgewert: 0,1 µg/l; Maßnahmenwert n. BfR (2012): 10 µg/l; Richtwert für Trinkwasser nach WHO: 10µg/l 2 Retardation/Abbau [6]: Mecoprop weist in humusreichen Böden mit hohen TOC-Gehalten eine starke Anhaftung an Bodenpartikel und eine entsprechend geringe Mobilität auf. In sauren Böden ist die Adsorption noch stärker ausgeprägt. Ob dies auch für sandige/kiesige Sedimente zutrifft, ist bisher nicht untersucht worden. Aufgrund der guten Wasserlöslichkeit der Substanz bei neutralen und alkalischen ph-werten ist jedoch von einer hohen Mobilität auszugehen. Im Grundwasser wird Mecoprop nur in geringem Maß an Bodenpartikel sorbiert. In oberflächennahen Bodenschichten wird Mecoprop durch abiotische und biotische Prozesse relativ schnell abgebaut (Zerfall-Halbwertszeit: 6 bis 8 Tage). Unter anaeroben Bedingungen in tieferen Bodenschichten findet dagegen kein merklicher Abbau statt. Im Grundwasser wird Mecoprop nur sehr langsam durch Hydrolyse abgebaut. Die Zerfall-Halbwertszeiten im Wasser-/Sediment-System werden mit ca. 67 Tagen (stream-system) angegeben. Unter anaeroben Bedingungen wird Mecoprop kaum abgebaut. Herkunft aus anderen Anwendungen nicht bekannt, aber möglich (z.b. Landwirtschaft) Bewertung: relevanter Tracer und Leitparameter Bentazon enthalten in: Artett, Basagran, Basagran DP 2 Trinkwasserverordnung (TVO): Anlage 2, Teil I; Grundwasserverordnung (GVO): Anlage 2; Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA), Ableitung von Geringfügigkeitsschwellenwerten (GFS) für das Grundwasser (2004): Anhang 2, Teil 3, Spalte 1 und 2; WHO: 2. Ausgabe der Guidelines for Drinking Water (1996); es wird ein Richtwert von 30 µg/l angegeben P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

30 Kontaktherbizid; Einsatzgebiete: Mais, Getreide, Gräser, Leguminosen, Heil- und Gewürzpflanzen TVO/GVO/GFS: Vorsorgewert: 0,1 µg/l; Maßnahmenwert n. BfR (2012): 10 µg/l; Richtwert für Trinkwasser nach WHO: 30 µg/l 3. Retardation/Abbau [6]: Bentazon weist in humusreichen Böden mit hohen TOC-Gehalten eine starke Anhaftung an Bodenpartikel und eine entsprechend geringe Mobilität auf. Wegen des hydrophilen Charakters der Substanz ist nach Einschätzung CDM eher von einer geringen Anhaftung an Bodenpartikeln und entsprechend von einer hohen Mobilität in sandigen und kiesigen Sedimenten auszugehen. Bentazon zeigt im Grundwasserleiter praktisch keine Sorption. In oberflächennahen Bodenschichten wird Bentazon durch abiotische und biotische Prozesse relativ schnell abgebaut (Zerfall-Halbwertszeit: im Mittel 14 Tage). Die Zerfall-Halbwertszeit liegt im GWL dagegen bei 500 bis 900 Tagen. Unter anaeroben Bedingungen findet bei Bentazon kein merklicher Abbau statt. Herkunft aus anderen Anwendungen nicht bekannt, aber möglich (z.b. Landwirtschaft) Bewertung: relevanter Tracer und Leitparameter Ammonium Teil des Stickstoffkreislaufs (Oxidation zu Nitrat, N 2 O 2 ), Adsorption, Fahnenlängen i.d.r. kurz Herkunft aus anderen Anwendungen nicht bekannt, aber möglich (z.b. Landwirtschaft) Bewertung: Überwachungsparameter nur in Deponienähe; als Indikator für einen Deponieeinfluss nur eingeschränkt geeignet Chlorid guter Tracer, keine Oxidation oder Abbau, wenig toxisch Herkunft aus anderen Quellen: Einträge aus dem Winterdienst und Rhein, geogener Hintergrund Bewertung: als Indikator für einen Deponieeinfluss nur eingeschränkt geeignet Sulfat wasserlöslich 3 TVO: Anlage 2, Teil I; Grundwasserverordnung: Anlage 2; LAWA: Ableitung von Geringfügigkeitsschwellenwerten für das Grundwasser (2004), Anhang 2, Teil 3, Spalte 1 und 2; WHO: 3. und 4. Ausgabe der Guidelines for Drinking Water; es wird ein Richtwert von 10 µg/l angegeben P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

31 TVO-Grenzwert: 250 mg/l 4 Herkunft aus anderen Quellen: Rhein, auch geogener Ursprung möglich Bewertung: als Indikator für einen Deponieeinfluss nur eingeschränkt geeignet DOC gelöster organischer Kohlenstoff (Summenparameter) Herkunft aus anderen Quellen: Rhein, Abwasser, mikrobieller Abbau organischer Substanz Der DOC-Wert hängt stark von den geographischen Gegebenheiten ab, aber auch von der Jahres- und sogar der Tageszeit. Bewertung: zu unspezifisch, als Überwachungsparameter unspezifisch und nur in Deponienähe geeignet Nickel Schwermetall, unterliegt der Sorption Herkunft aus anderen Quellen: nicht bekannt, auch geogener Ursprung möglich Bewertung: Überwachungsparameter, nur in Deponienähe geeignet AOX adsorbierbare, organisch gebundene Halogene (Chlor-, Brom- und Iodverbindungen) Herkunft aus anderen Quellen: industrielle (und kommunale) Abwässer, Düngung von landwirtschaftlichen Flächen mit Klärschlamm sowie Einsatz halogenhaltiger Pestizide, auch natürliche Herkunft ist möglich AOX ist ein Summenparameter, der eine beschränkte Aussagekraft hinsichtlich der Belastung einer Probe mit halogenorganischen Verbindungen hat, aber keine ökotoxikologischen Aussagen ermöglicht. Herkunft aus anderen Quellen: Rhein, andere anthropogene Quellen Bewertung: zu unspezifisch, Überwachungsparameter nur in Deponienähe Naphthalin bicyclischer aromatischer Kohlenwasserstoff sehr schlechte Wasserlöslichkeit Herkunft aus anderen Quellen: nicht bekannt Bewertung: Überwachungsparameter nur in Deponienähe 4 TVO: Anlage 3, Teil I P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

32 Trioxane und Dioxane organische Lösungsmittel, gut wasserlöslich Trioxan wird zur Herstellung von Polyacetal-Kunststoffen verwendet. GFS-Wert 1,3,5-Trioxan : 70 µg/l 5 1,3,5-Trioxan ist in der Umwelt stabil, schwer abbaubar Herkunft aus anderen Quellen: nicht bekannt Bewertung: relevanter Tracer und Leitparameter Sulfonsäuren organische Schwefelverbindungen, starke Säuren, z.t. gut wasserlöslich u.a. als Tenside in Reinigungsmitteln und Weichmacher für PVC Herkunft aus anderen Quellen: nicht bekannt Nachweis: P51II: nördlicher Abstrom im Tiefenbereich II: 11,2 µg/l Herkunft aus anderen Quellen: nicht bekannt Bewertung: relevanter Tracer und Leitparameter 4.2 Grundwasserbelastung / Schadstofffahne Die Verteilung der Schadstoffe im Grundwasser ist durch die Beprobung zahlreicher Messstellen im Frühjahr 2015 gut dokumentiert. Hier wurden sowohl die neu errichteten als auch bereits bestehende Messstellen beprobt. Im September 2015 wurde eine weitere Untersuchungsreihe durchgeführt. Es ergibt sich folgendes Bild: deutliche Belastung im direkten Umfeld der Altdeponie (Abschnitte 1 bis 5), vor allem im Tiefenbereich II (s. Abb. 18); punktuelle geringe Belastungen mit Mecoprop und Bentazon im Tiefenbereich III in der Beprobung im Frühjahr 2015 (s. Abb. 19 und 20), diese Analysenergebnisse haben sich im Herbst 2015 nur für die bereits bekannte Belastung in der Messstelle 49III bestätigt; Summe 1,3,5-Trioxan und Dioxan: deutliche Belastung im Bereich der Altdeponie im Tiefenbereich II, punktuell geringe Belastung in Z; dieses Belastungsbild hat sich sowohl in der Frühjahrsbeprobung 2015 als auch bei der Beprobung im September 2015 ergeben ([10] und [21]); 5 Quelle [22] P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

33 Sulfonsäure: im Tiefenbereich II deutliche Belastung im Bereich der Altdeponie (s. Abb. 21), an einer Messstelle auch im Tiefenbereich Z [10], die Belastung im Tiefenbereich II hat sich auch im September 2015 bestätigt, der punktuelle Befund im Tiefenbereich Z dagegen nicht [21]; In der Herbstbeprobung 2015 wurden in allen Sanierungsbrunnen und vereinzelten Messstellen am Deponiefuß im Tiefenbereich II 2- Methylanillin nachgewiesen; Neben den Abschirmbrunnen liegt ein Schwerpunkt der Schadstofffahne bei der Messstelle P053II (Lage südwestlich der Abschirmbrunnen, im direkten Abstrom der Altdeponie). Hier wird der Abstrom der Deponie durch die hydraulische Sicherung nicht vollständig erfasst. P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

34 Abb. 18: Flächige Verteilung Befunde Frühjahr 2015 Mecopropkonzentration in µg/l Tiefenbereich II (Quelle: [10]) grün: 0,1 bis 1 µg/l; orange: 10 bis 100 µg/l; violett: über 100 µg/l P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

35 Abb. 19: Flächige Verteilung Befunde Frühjahr 2015 Mecopropkonzentration in µg/l Tiefenbereich III (Quelle: [10]) grün: 0,1 bis 1 µg/l; gelb: 1 bis 10 µg/l P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

36 Abb. 20: Entwicklung der Bentazon- und Mecoprop-Gehalte in der Messstelle P049III (Quelle: [7]) P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

37 Abb. 21: Flächige Verteilung Befunde Frühjahr 2015 Summe organische Sulfonsäuren Konzentration in µg/l im Tiefenbereich II (Quelle: [10]) orange: 10 bis 100 µg/l; violett: über 100 µg/l P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

38 Im Frühjahr 2012 wurden durch die BASF auf Veranlassung von SGD Süd und LUWG (Landesamt für Umwelt, Wasserwirtschaft und Gewerbeaufsicht, seit Oktober 2015: LfU Landesamt für Umwelt) eine Mischprobe der Abschirmbrunnen auf Dioxine und Furane (PCDD/F) untersucht. Der Prüfbericht [20] zeigt, dass mit Ausnahme des Parameters WHO(1998)-PCDD/F TEQ inkl. Bestimmungsgrenze, der mit 1,03 pg/l bestimmt wurde, alle Parameter unter der Bestimmungsgrenze liegen. Die erreichten Nachweisgrenzen lagen bei < 1 pg/l (1 Billionstel Gramm) bzw. für die Einzelsubstanz OctaCDD bei < 4 pg/l. Die Stoffe der Stoffgruppe der Dioxine (PCDD) und Furane (PCDF) sind alle gering wasserlöslich. Aus unserer Sicht ist davon auszugehen, dass von diesen gering wasserlöslichen Schadstoffen keine Gefährdung für das Grundwasser und die Trinkwassergewinnung Speyer Süd ausgeht, da sie im direkten Abstrom der Deponie nicht nachweisbar sind. Es existieren genügend Rückhaltemöglichkeiten in den feinkörnigen Barrierehorizonten, die u.e. eine sichere Sperre für diese Stoffe darstellen. P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

39 5 GRUNDWASSERMODELL Aufbau 3D (14 Schichten), stationär, basiert auf dem Großraummodell der Technologieberatung Grundwasser und Umwelt GmbH (heute BCE) aus dem Jahr 2000 [14]. Für den Rheineinfluss wurden mittlere Randbedingungen gewählt. Für die Stofftransportmodellierung wurde das Modell auf ein 3D-Strömungs- Stofftransportmodellsystem umgesetzt (FEFLOW) [11]. Auf den Modellrechnungen fußt die Dimensionierung der hydraulischen Sicherung. Der Eintrag von Stoffen in den Tiefenbereich II lässt sich nur mit Dichteströmung im Modell nachbilden. Die Transportmodellierung ergab dass ca. 85 bis 92 % über die Sicherungsbrunnen abgefangen werden, 8 bis 14 % in die Gewässer und 1 % in den Abstrom gelangen. (Anm.: Für Mecoprop würde 1 % einen Abstrom im Grundwasser von ca. 1,2 kg/a bedeuten.) Nach Auskunft von BCE (s. Dok. 2 und [19]) wird das Modell nach der Durchführung der geophysikalischen Untersuchungen aktualisiert. Es wird ein überarbeitetes numerisches Modell erstellt. Derzeit können nur Aussagen auf der alten Modellbasis gemacht werden, in der die Untersuchungen aus 2014/2015 nicht enthalten sind. Das neue Modell wird erst in ein bis zwei Jahren vorliegen. P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

40 6 BEANTWORTUNG DER FRAGEN 1. In welchem Maß ist das Grundwasser im Umfeld der Deponie Flotzgrün bereits durch die Deponie kontaminiert? Es liegt eine hohe Belastung der Tiefenbereiche I und II auf der Insel bzw. im direkten Abstrom der Deponie vor. Gleiches gilt für die Abwehrbrunnen. Im weiteren Abstrom und auf dem Festland jenseits des Altrheins liegen im Tiefenbereich II geringe und punktuelle Belastungen vor. Der Tiefenbereich III ist in allen Bereichen gering belastet, eine Ausbreitung der Schadstoffe in größere Tiefen ist nachgewiesen. Über die Verbreitung der Schadstoffe in den Tiefenbereich II geben vor allem die im Jahr 2015 neu errichteten Messstellen Auskunft. Um eine gesicherte Aussage über Ausbreitung und Höhe der tatsächlichen Belastung machen zu können, sind hier weitere Analysen abzuwarten. Über eine Belastung des Grundwassers im Tiefenbereich IV sind keine Aussagen möglich. 2. Ist die Sicherung der Wassergewinnung Speyer möglich? Die Wassergewinnung Speyer-Süd kann durch eng überwachte hydraulische Maßnahmen gesichert werden. Das bedeutet, dass die Ergebnisse des Monitorings und der Modellrechnungen fortlaufend abgeglichen werden müssen und ggf. weitere Maßnahmen (Veränderung der Fördermengen, Vergleichmäßigung der Förderung, Errichtung neuer Brunnen, Errichtung neuer Grundwassermessstellen) eingeleitet werden müssen. Hauptaugenmerk ist derzeit auf die Verbreitung und Verlagerung der Schadstoffe im Bereich der Messstellen P60 und P49 zu legen. Hier ist eine Verdichtung des Messstellennetzes erforderlich. Außerdem ist der Parameterumfang an die neusten Erkenntnisse (Erweiterung des Untersuchungsumfangs um Sulfonsäuren und Dioxane/Trioxane) anzupassen. Sollte sich ein Abstrom in Richtung Wassergewinnung bestätigen, sind ggf. weitere Sicherungsbrunnen zu errichten. 3. Mit welcher Schadstoffausbreitung ist langfristig / zukünftig zu rechnen? Es ist zumindest mit der Ausbreitung der Kontaminationen zu rechnen, die sich vor Inbetriebnahme der hydraulischen Sicherung im 2. und 3. Grundwasserstockwerk gebildet hat, wenn nicht erweitert hydraulisch gesichert wird. Das Monitoring belegt, dass wenigstens bis in das Jahr 1999 Grundwasserbelastungen entstanden sind, die sich im Grundwasser ausgebreitet haben und die nicht mehr durch die hydraulische Sicherung erfasst werden (auch im Tiefenbereich III). Es muss damit gerechnet werden, dass dies relevante Stoff- P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

41 mengen sind. Wie hoch die Stoffmengen sind, ist schwierig abzuschätzen. Sie können aber durchaus für den Stoff Mecoprop im Kilobereich liegen. 6 Diese Stoffmenge bewegt sich beim derzeitigen Förderregime in Richtung Wasserwerk, allerdings mit geringen Frachten. Die Größe der Fracht an Mecoprop kann überschlägig (worst case) auf der Höhe der Messstelle P60III mit ca. 6,3 g/a 7 und P49III mit ca. 113,5 g/a angegeben werden. (Anmerkung: Mit 6,3 g können m³ Grundwasser mit dem Vorsorgewert von 0,1 µg/l belastet werden.) Beim Termin am (ahu AG und BCE) wurde die Stoffausbreitung in Richtung Wassergewinnung mit diesen Frachten modelltechnisch berechnet (s. [19]). Nach den Berechnungen erreichen 95 % der Frachten die Trinkwasserbrunnen TB4 (entspricht Brunnen D; s. Abb. 1 u. 10) und TB5 (entspricht Brunnen E). Es wäre demnach bei einer summarischen Betrachtung mit einer maximalen Belastung von 0,63 µg/l Mecoprop im Rohwasser von TB5 (bzw. E) und von 0,31 µg/l in TB4 zu rechnen. Die ersten Nachweise in den Trinkwasserbrunnen wären nach 12 Jahren aus P060III und nach ca. 20 Jahren aus P049III möglich. Erste Konzentrationen von > 0,1 µg/l würden demnach nach 40 Jahren auftreten. Anmerkung: Wir möchten an dieser Stelle darauf hinweisen, dass es sich bei dieser Betrachtung um eine Worst-Case-Rechnung mit dreifachen Sicherheiten handelt, da, mit hohen Frachten gerechnet, ein konstanter Quellterm angenommen und für den Transport weder eine Retardierung noch ein Abbau der Schadstoffe berücksichtigt wurden. Die Prognosen zur Wirksamkeit der hydraulischen Sicherung stützen sich auf Modellrechnungen und auf das Grundwassermonitoring. Für eine Prognose ist ein Modell erforderlich. Das Modell weist Schwächen in der Modellanpassung (stationäre Randbedingungen) auf. Die Genauigkeiten der Modellaussagen sind abhängig von den gewählten Randbedingungen. Generell sollten daher die vorliegenden Modellergebnisse nicht überinterpretiert werden. Sie sind eine wichtige Grundlage für das Verständnis der Fließverhältnisse, der Wasserbilanz, der Fördermengen und des Stofftransports. 6 Eine überschlägige Betrachtung zeigt: Ausgehend von einem Stoffeintrag von Mecoprop mit 120 kg (Wert analog 2014) würden in 20 Jahren (Annahme voller Eintrag 1979 bis 1999) kg ausgetragen werden. Davon flossen angenommene 50 % direkt im Tiefenbereich I nach Norden/Nordwesten oder in die Gewässer ab. Die anderen 50 % wurden weiter in die Tiefe in den TB II verlagert und flossen ebenfalls nach Norden/Nordwesten. Unter einer Annahme, dass nur 1 % der ausgetragenen Stoffmenge durch den ZH3 (beim Fehlstellen etc.) in den TB III gelangt, würden sich etwa 12 kg Mecoprop im TB III befinden, die bereits vor Beginn der hydraulischen Sicherung ausgetragen wurden und die nicht rückholbar sind. 7 Bei einem angenommen Abfluss Q von 7,2 m³/h (Abstrombreite 250 m, Fläche m², Gefälle 0,003) im TB III zum Wasserwerk und einer Konzentration von 0,1 µg/l in der Messstelle 60III bzw. 1,8 µg/l in der Messstelle P049III). P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

42 Den vorliegenden Unterlagen gemäß ist die Anpassung nicht besonders gut (z.t. mehrere Meter Unterschied zwischen gerechneten und gemessenen Wasserständen bei geringen Gefällen im Bereich des Altrheins). Aus unseren Erfahrungen können durchaus Fehler von über 20 % in der Berechnung der Wassermengen auftreten. Modellergebnisse sind als eine Annäherung an die Wirklichkeit zu verstehen und müssen regelmäßig an die neusten Erkenntnisse angepasst werden. 4. Sind zusätzliche Auswirkungen auf das Grundwasser durch Auswaschung von Schadstoffen aus Abfallkörpern im Hochwasserfall zu besorgen? Nach den obigen Ausführungen über die Höhenlage der Basis der Abschnitte 1 bis 5 (die Deponiebasis wurde bis auf eine Höhe von 96 m+nn mit mineralischem Material aufgefüllt) kann nicht völlig ausgeschlossen werden, dass es im Fall eines Hochwassers zu einem Einstau in die Deponie kommt. Der maximale Grundwasserstand liegt bei einem 120-jährlichen Hochwasser von m+nn bei 96,5 m+nn, d.h. leicht über der Basis der Deponie. Außerdem dürfte sich die Basis der Altteile 1 bis 5 aufgrund der Auflast abgesenkt haben. Untersuchungen über die Höhe der Setzungen bzw. Setzungsberechnungen wurden nicht durchgeführt. Durch die Nähe der Altteile 1 bis 5 zum vorderen Altrhein könnte der Grundwasserstand auch höher als oben genannt sein. Wie groß der tatsächlich beeinflusste Deponiebereich ist, lässt sich somit nur ungenau abschätzen. Neben der Höhenlage von Wasserspiegel und Abfall hängt die mögliche Auslaugung der Abfälle auch von der von unten nach oben aufsteigenden Wassermenge ab. Danach könnte es nach Angaben der BASF nur zu einem Anstieg des Wasserspiegels in den Deponiekörper von wenigen Zentimetern kommen. Jedoch ist davon auszugehen, dass sich ein Einstau seit dem Schüttbeginn 1967 bereits mehrfach wiederholt hat. Durch das wiederholte Ansteigen und Abfallen des Grundwasserstandes kam es zu einem mehrfachen Ausspüleffekt. In Abbildung 22 sind die Wasserspiegel Flotzgrün bei AK 653 seit dem Jahr 1980 angegeben. Danach wurden Spiegelhöhen von 97.5 m+nn mehr als 12-mal überschritten. Die entsprechenden Hochwasserereignisse seit dem Jahr 1967 werden somit über 15 liegen. Die Angaben aus Abbildung 22 wurden aus dem Pegel Speyer über ein Abfluss-Wasserspiegelhöhen-Modell ermittelt. Die Lage der Messstellen ist in Abbildung 23 angegeben (Quelle: SGD Süd). Die Schadstoffe wurden somit in dem beeinflussten Bereich in das Grundwasser ausgetragen und abgeführt. Da weniger belastetes Grundwasser aus dem Zustrom nachströmt, so dass weniger belastetes Grundwasser beim nachfolgenden Ausspülen ansteht, ist ein Ausspüleffekt gegeben. Ausspüleffekte in der Deponie lassen sich gut mit Hilfe des Wasser-/ Feststoffverhältnisses beschreiben. Eine Stabilisierung wird etwa ab einem Verhältnis von 6:1 erreicht. (Ehrig, H.-J. & Brinkmann, U.: Verbundvorhaben Deponiekörper, Zusammenfassender Abschlussbericht zum Arbeitsgebiet Siedlungsabfälle, in: Nachsorge von Deponien-Maßnahmen, Dauer, Kosten, Abfall aktuell 1999). Deponien, die durch Niederschlag ausgespült werden, kommen P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

43 Beurteilung Grundwasserbelastung Deponie Flotzgrün Februar 2016 zum Zeitpunkt der Nachsorge selten auf einen Wert von über 1. Bedingt durch den langen Zeitraum seit 1967 und das wiederholte Auftreten von Hochwasser liegt das Wasser-/Feststoffverhältnis im Bereich der Deponiesohle bereits deutlich über 6. Es ist auch zu erwarten, dass das Grundwasser, das bei Hochwasser in die Deponie eindringt, im Vergleich zu den Sickerwässern so gering belastet ist, dass ein wirksamer Ausspüleffekt gegeben ist. Zwar liegt die Grundwassergeschwindigkeit unterhalb der Deponie nur in der Größenordnung von 10 bis 15 m/a, so dass seit Schüttbeginn das Grundwasser bei den vorliegenden Deponieabmessungen in Strömungsrichtung von um 500 m nur ca. einmal ausgewechselt wurde. Das Grundwasser wird fortwährend durch Dispersion und Diffusion verdünnt, so dass die Ausspülung mit genügend nur wenig belastetem Wasser erfolgt. Damit kann von einem wirksamen Ausspüleffekt ausgegangen werden. Der beeinflusste Deponiebereich (Deponiefuß) wird daher nur noch geringfügig zu einer Sickerwasserbelastung beitragen. Die Schadstoffe werden bereits überwiegend im Grundwasserabstrom zu finden sein. Zu bedenken ist, dass seltene Hochwässer Deponiebereiche erreichen können, die bislang noch nicht tangiert waren. Zum Gesamtschadstoffaustrag wird dies aber nur noch wenig beitragen, da der zusätzlich beeinflusste Bereich nur noch wenige Zentimeter ausmachen wird Wasserstand [münn] WSP Flotzgrün bei AK 653 in münn aus DH BHW 96 WSP Flotzgrün bei AK 653 in münn über Q aus AK Abb. 22: Wasserspiegel Flotzgrün bei AK 653, (WSP: Wasserspiegel, AK: Abflusskurve; DH BHW: Höhendifferenz bei Bemessungshochwasser, Q: Abfluss; Quelle: SGD Süd) P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

44 Abb. 23: Lage der Beobachtungspunkte (rote Linie: Deichlinie, blaue Punkte, Verschlussorgane, grüne Linie. Linien gleicher Wasserspiegelhöhe, grüne Punkte: Auswertungspunkte aus Modellierung, blaues Quadrat: Einlaufbauwerk, rotes Quadrat: Gebäude; Quelle: SGD Süd) Auch ist zu bedenken, dass in den unteren Bereichen der Altabschnitte 1 bis 5 im Vergleich zu den später verfüllten Bereichen möglicherweise höher belastete Abfälle deponiert wurden. Aufzeichnungen darüber liegen den Unterlagen nicht bei. Da aber die BASF die Verbrennungslinien mit Drehrohren bereits im Jahr 1964 in Betrieb nahm, also noch vor dem Schüttbeginn der Altabschnitte 1 bis 5, kann davon ausgegangen werden, dass hoch belastete Abfälle bereits zu diesem Zeitpunkt verbrannt wurden. In welchem Umfang dies geschah, lässt sich jedoch nicht mehr rekonstruieren. In den Unterlagen sind dazu keine Zahlen genannt. Selbst wenn solche Abfälle deponiert worden wären, was nicht völlig auszuschließen ist, ist aber davon auszugehen, dass auch solche Abfälle einem Ausspüleffekt unterliegen. Da aber der Ausspüleffekt nahezu ausschließlich auf Wasser basiert, wären somit auch hochtoxische Stoffe, soweit diese wasserlöslich sind, ausgewaschen worden und nicht mehr im Deponiekörper vorhanden. Dies hängt zwar auch von den Milieubedingungen wie ph-wert, Temperatur und Vorhandensein von Sulfiden im Deponiekörper ab, doch hat sich über den langen Zeitraum ein stabiler Zustand eingestellt, der für die Beurteilung der Auslaugung maßgebend ist. Die Stoffe sind also entweder ausgelaugt oder stabil in der Deponie fixiert. Damit ist ein Einfluss von Hochwasser auf einen Schadstoffaustrag aus dem Deponiekörper nur noch in unbedeutendem Ausmaß zu erwarten. P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

45 5. Aussage zur langfristigen Mobilisierung von Schadstoffen aus dem Abfallkörper Wie oben ausgeführt, findet der Schadstoffaustrag aus einer Deponie praktisch ausschließlich über den Wasserpfad statt. Damit kommt es durch Lösungseffekte und einen konvektiven Transport mit dem Wasser zu einem Stoffaustrag. Dieser Stoffaustrag unterliegt damit einem Austragsgesetz nach erster Ordnung (abklingende Exponentialfunktion). Diese Art des Austrags wird durch eine Vielzahl von Effekten wie Retardation, Abbau, ph-wert, Temperatur, biologische Milieubedingungen (anaerob/aerob) beeinflusst. Dadurch kann es zu einer Verlangsamung des Stoffaustrags sowie zu einer Änderung des Schadstoffspektrums kommen. Im Fall der Deponie Flotzgrün kommt hinsichtlich des Austrags durch hinzutretendes Wasser noch ein zweiter Effekt dazu, nämlich der des Austrags von Wasser, das durch Konsolidation aus den Schlammablagerungen entsteht. Die relevanten Abschnitte, also jene ohne Basisabdichtung, sind bereits seit mehreren Jahren abgeschlossen und abgedeckt bzw. abgedichtet. Dies bedeutet, dass keine zusätzlichen Abfälle mehr zu betrachten sind und somit die Frage zu klären ist, wie sich der Schadstoffaustrag aus dem vorhandenen, abgedeckten bzw. abgedichteten Deponiekörper verhält. Deponien können als ungesättigte, poröse Haufwerke betrachtet werden, die bei Wasserzutritt konvektiv durchströmt werden. Man spricht dann von einem Makroporenfluss (Materialien zur Sickerwasserprognose, DWA, August 2006). Lediglich ein Teil des Wassers wird bis zum Erreichen der Feldkapazität gespeichert. Damit führt der Zutritt von Wasser unmittelbar nach kurzer Verweildauer zu Sickerwasser; eine Wasserfront mit dem klassischen Verhalten eines Durchbruchsverhaltens wird bei Deponien nicht beobachtet. Dies bedeutet, dass an Deponien ein typisches Auslaugverhalten vorliegt, was zu einer Konzentrationsabnahme mit exponentiellem Verhalten (mit negativem Exponenten) von Schadstoffen im Sickerwasser führt. Damit ist von einer Konzentrationsabnahme auszugehen, wobei die Halbwertszeiten über 50 Jahre liegen (Literatur s.o.). Es handelt sich also um einen Effekt, der sich über einen langen Zeitraum hinziehen wird. Wie oben erwähnt, ist von einem Ausklingen auf niedrige Werte erst ab einem Wasser-/Feststoffverhältnis von über 5 bis 6 auszugehen. Durch das Aufbringen einer Oberflächenabdeckung / -dichtung mit nur noch geringer Sickerwasserneubildungsrate wird dieser Wert erst nach einem extrem langen Zeitraum erreicht werden (mehrere hundert Jahre). Die Konzentrationswerte nach dem Aufbringen einer Oberflächenabdichtung können dann zunehmen; die Frachtwerte, die für die Grundwasserbelastung relevant sind, werden im Sickerwasser rückläufig sein. Die Frage ist nun, ob dieses Verhalten auch bei der Deponie Flotzgrün so zu erwarten ist. Dabei müssen die spezifischen Verhältnisse an der Deponie Flotzgrün betrachtet werden: Durch das Aufbringen einer Oberflächenabdichtung wird sich zwar die Fracht der ausgetragenen Stoffe vermindern, der Austragszeitraum bis zum Erreichen eines bestimmten Wertes wird sich aber wesentlich erhöhen. P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

46 Die Abnahme der Konzentrationen müsste sich in den Ganglinien aus der Grundwasserbeobachtung zeigen. Dies ist gegenwärtig nicht der Fall. Tendenzen sowohl in Richtung ansteigend als auch abfallend sind zu erkennen. Für die Betrachtung der Verhältnisse im Grundwasser sind die Pegel im Abstrom relevant, die den Austrag aus den Altteilen 1 bis 5 erfassen. Nach dem Jahresbericht Deponie Flotzgrün 2014 nach Anhang 5 DepV der BASF SE [7] liegen für die relevanten Messstellen P049 (Tiefenbereich II und III) sowie für die deponienahen Messstellen Pegel P017II bzw. PB17II, P036II, P039II und P047II Daten vor (s. Dok. 3.1 bis 3.8). Danach ist: ein abnehmender Trend bei dem für den älteren Deponieteil repräsentativen Pegel P039II bei Chlorid, Ammonium und DOC zu erkennen, bei P047II sind Ammonium, AOX und der DOC ebenfalls abnehmend; ein leicht ansteigender Trend in den letzten Jahren bei den für die neueren Altabschnitte repräsentativen Pegeln P017II bzw. PB17II und P036II für Chlorid, Ammonium, AOX und DOC zu erkennen, bei P047II ist Chlorid noch leicht ansteigend, auch bei P039II ist der AOX noch leicht ansteigend. Aus den Zeitreihen wird ersichtlich, dass die Werte bei gewissen Schwankungen in den letzten Jahren entweder ein Maximum nahezu erreicht haben oder in den nächsten Jahren erreichen werden oder aber bereits rückläufig sind. Das Gesamtsystem Austrag von Schadstoffen durch Sickerwasseraustritt und Transport durch das Grundwasser befindet sich, auch in Folge der geringen Grundwassergeschwindigkeit, bereits an allen beobachteten Pegeln nahezu in einem Gleichgewichtszustand, so dass im Wesentlichen entsprechend dem oben genannten Austragsmodell ein langsamer Ausklingprozess besteht oder sich in wenigen Jahren vollends einstellen wird. Zu untersuchen ist nunmehr noch die Frage, ob es in der Zukunft Abweichungen von diesem Verlauf geben könnte. Es könnte sein, dass ein Teil des zutretenden Niederschlags noch gespeichert und erst zu einem späteren Zeitpunkt mit den aufgenommenen Schadstoffen ausgetragen wird. Durch eine möglicherweise vorhandene nicht homogene Verteilung der Abfälle in der Deponie könnten diese Stoffe erst zu einem deutlich späteren Zeitpunkt ausgetragen werden. Damit wäre eine Erhöhung, aber auch eine Abnahme der Konzentrationen verbunden. Ein vergleichbarer Effekt ist denkbar, sofern in der Deponie Retardationseffekte, z.b. durch Adsorption, gegeben sind, die zu einem späteren Zeitpunkt erschöpft werden. Durch eine Veränderung der Milieubedingungen könnten sich andere Löslichkeitsverhältnisse einstellen. Denkbar wäre ein Übergang vom anaeroben zu einem aeroben Milieu. Damit können schwerlösliche Verbindungen (z.b. sulfidische Verbindungen) in eine leichtlösliche Form umgewandelt werden. Solche Effekte sind an anderen Deponien bislang nicht beobachtet worden, sind aber auch nicht auszuschließen. Nach dem Jahresbericht Deponie Flotzgrün 2014 wurde festgestellt, dass nur eine sehr geringe Gasproduktion im Deponiekörper festgestellt wurde. Damit dürfte im Deponiekörper weit verbreitet ein anaerobes Milieu vorherrschen, das sich aber in der Zukunft bei geringen Luftzutritten von außen langsam in ein aerobes Milieu wandeln wird. Verzögert wird dieser Vorgang durch das Aufbringen einer Oberflächenabdichtung. Damit aber wird dieser Vorgang einer Milieu-Umstellung nur sehr langsam ablaufen, so dass sich damit keine nennenswerten Änderungen im Vergleich zum heutigen Zustand einstellen werden. P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

47 Der Filterkuchen ist mit Kalk als Entwässerungshilfsmittel stabilisiert worden, was zu einem erhöhten ph-wert führt. Nach dem Jahresbericht Deponie Flotzgrün 2014 liegen die ph-werte im Sickerwasser aus den Filterkuchenschlämmen zwischen 7,9 und 8,5 (altes Filterkuchenfeld) und im Feld 6 zwischen 7,9 und 8,7. Damit aber liegt der ph-wert in einem Bereich, in dem bereits von einem anaeroben Abbau ausgegangen werden kann. Dementsprechend zeigt das Sickerwasser erhöhte DOC Werte. Die Beschaffenheit der Sickerwässer zeigt zwar beträchtliche Schwankungen, jedoch insgesamt keinen auffälligen zunehmenden oder abnehmenden Trend. Im Lauf der Zeit könnte der Kalk weiter abgebaut werden, so dass es zu einer weiteren ph-wert-verschiebung kommen kann. Da aber schon jetzt von biologischen Abbauvorgängen ausgegangen werden muss, wird sich die Belastung mit organischen Verbindungen und Stickstoff nicht mehr wesentlich ändern. Ebenso wird sich die heute gegebene Gasphase nur wenig ändern. Die Konsolidation des Filterkuchens führt zu einem gleichmäßigen, nur langsam ausklingenden Austragseffekt, der sich aber über einen sehr langen Zeitraum hinziehen wird. Dabei wird das Wasser eher schichtenweise ausgetragen. Durch die lange Verweildauer ist es gleichmäßig hoch belastet. Sollte es unterschiedliche Belastungen des Filterkuchens geben, kann es auch zu Schwankungen bei der Zusammensetzung kommen. Zunehmende Konzentrationen sind genauso wie abnehmende nicht auszuschließen. Da der Filterkuchen an der Basis und an der Oberfläche mit einer Kunststofffolie abgedichtet ist, ist ein Milieuwechsel zum aeroben Milieu hin auszuschließen. Die Art des austretenden Sickerwassers lässt sich an der Dränage analysieren, die an der Basis des Filterkuchens eingebaut ist. Damit ist der Konsolidationsprozess gut kontrollierbar. Hier haben sich in den letzten Jahren, wie bereits erwähnt, deutliche Schwankungen gezeigt, aber keine abnehmenden oder zunehmenden Trends. Wie bereits oben erwähnt, ist bislang ein abklingender Austrag von Schadstoffen aus der Deponie praktisch nur an den Pegeln zu erkennen, die repräsentativ für die älteren Abschnitte der Deponie sind. Durch das Aufbringen einer Oberflächenabdichtung wird sich der Schadstoffaustrag noch weiter verlangsamen und sich daher noch über einen langen Zeitraum hinziehen, wobei aber die aus der Deponie ausgetragene Schadstofffracht zurückgehen wird. Risiken, die zu einer Erhöhung des Schadstoffaustrags führen könnten, können, wie oben erläutert, nicht ausgeschlossen werden. Dann wäre ein beschleunigter Austrag denkbar, vergleichbar einem Durchbruch. Nach den Informationen in den Unterlagen sind solche Effekte bislang nicht aufgetreten. Ein solcher Verlauf mit einem Anstieg von Schadstoffkonzentrationen im Grundwasser wurde nicht beobachtet. Hinweise auf solche Effekte bestehen derzeit also nicht. Die Dynamik eines solchen Durchbruchs wäre nach den vorgelegten Zeitreihen am ehesten mit dem Verlauf der Chlorid-Konzentration am Pegel P017II beschreibbar, wo eine Verzwanzigfachung des Konzentrationswertes etwa in einem Zeitraum von sieben Jahren abgelaufen ist. Auf einen solchen Verlauf müsste der Betreiber reagieren können. Da die genannten Abläufe in der Deponie für die Zukunft nicht völlig auszuschließen sind, muss daher empfohlen werden, das Monitoring an der Deponie auf mögliche Anstiege der Konzentrationen im Grundwasser durch vierteljährliche Monitoringintervalle auf Indikatorsubstanzen (bisherige sowie zusätzlich 2,4,5-Trichlorphenol) anzupassen, P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

48 wobei das Untersuchungsprogramm auch auf ein GC-Screening zur Erkennung unbekannter toxischer Schadstoffe ausgedehnt werden sollte. 6. Für welchen Zeitraum kann sichergestellt werden, dass die Trinkwassergewinnung Speyer- Süd betrieben werden kann? Wie bereits oben ausgeführt (s. Frage 3), ist unter den ungünstigsten Bedingungen (kein Abbau, keine Retardierung etc.) bei der jetzigen Förderkonstellation frühestens in 12 Jahren mit einem Nachweis von Schadstoffen im Trinkwasserbrunnen TB5 zu rechnen. Belastungen oberhalb des Vorsorgewertes für Mecoprop von 0,1 µg/l sind im TB 5 nach den Modellberechnungen frühestens in 40 Jahren zu besorgen. P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

49 7 EMPFEHLUNGEN Die Gutachter empfehlen folgende Maßnahmen: 1. Aktualisierung Modell: Der Rhein sollte als instationäre Randbedingung eingebaut werden. Neue Erkenntnisse aus den Bohrungen sollten integriert werden (ZH3 mit Fehlstellen; wird derzeit durchgeführt). Eine Parameterstudie mit Fehlerberechnungen sollte angefertigt werden. 2. Hydraulische Sicherung: Die hydraulische Sicherung sollte möglichst auf kontinuierlichen Betrieb umgestellt, ggf. verdichtet werden; die Messstelle P053II sollte als Abwehrbrunnen in Betrieb genommen werden (ist bereits entsprechend ausgebaut). Im Tiefenbereich III sollte die hydraulische Sicherung ggf. nach Westen ergänzt werden. Die Ergänzungen sind von den Ergebnissen des Monitorings abhängig. 3. Beobachtung Abstrom in Richtung Wasserwerk: Das Monitoring sollte ausgebaut werden: Dazu sind ggf. weitere Messstellen auf Höhe der Messstelle P49III und P60III zu errichten. Das Monitoring an den Messstellen P049III, P060III und P061III spielt bei der Sicherung der Trinkwassergewinnung eine zentrale Rolle. Als Intervall für die Überwachung empfehlen wir, die sensiblen Messstellen dreimonatig zu untersuchen. Derzeit sind als eindeutige Tracer erkannt und u.e. zu untersuchen: Mecoprop, Bentazon, Sulfonsäuren, Trioxan und Dioxan. Darüber hinaus ist die Einbeziehung weiterer Indikatorsubstanzen, wie z.b. 2,4,5- Trichlorphenol und 2-Methylanilinzu überlegen. Wir schlagen hierfür zunächst jährliche Screeninguntersuchungen in ausgewählten Messstellen vor, um das Monitoringprogramm auf die relevanten auffälligen Parameter zu überprüfen. Später (nach ca. drei Jahren) kann auf längere Screeningintervalle und wenige Leitparameter umgestellt werden. Aachen/Trier, Dipl.-Geol. U. Lieser (ahu AG) Prof. Dr. G. Rettenberger Dr. H.G. Meiners (ahu AG) Dipl.-Geol. N. Bäßler (ahu AG) P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Endabgabe_Febr2016\15ga_flotz_te_Endfassung_ docx

50 Dokumentation 1: Vermerk Telefonat mit Stadtwerke Speyer P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\dobl.docx

51 Aachen, 11. November 2015 Aktenzeichen: FLOTZGRÜN A k t e n v e r m e r k Betreff: Anlass: Verteiler: Erstellt durch: Telefonat mit Herrn Hermes (Stadtwerke Speyer) Deponie Flotzgrün LS NB Telefonat mit Herrn Hermes (Stadtwerke Speyer) am 11. November 2015 Anfrage der ahu AG zu Daten bzgl. Ausbau der Trinkwasserbrunnen, Betriebszeiten und Fördermengen, Einzugsbereich der Brunnen etc. Hr. Hermes kann uns keine weiteren Daten zu Verfügung stellen. Alles sei im Monitoringbericht der BCE zur Grundwassersituation (im Auftrag des BASF) enthalten. (Ausnahme Ausbau der Brunnen. Hier kann Hr. Hermes bei Bedarf Daten zur Verfügung stellen). Die Stadtwerke Speyer sind auf die Trinkwasserförderung in der Trinkwassergewinnung Speyer-Süd angewiesen, eine Verlagerung nach Speyer Nord ist nicht möglich, das Speyer-Nord schon am Anschlag fördert. Es ist geplant, mindestens noch einen Tiefbrunnen in Speyer-Süd zu errichten. Der Tiefbrunnen E (am nächsten zur Deponie gelegen) fördert nicht kontinuierlich, sondern wird nur bei Bedarf zugeschaltet. Die Flachbrunnen fördern zwischen und m³/a. Sind problematisch wegen Oberflächennähe / Belastungen. Der GWL im Bereich der mitteltiefen Brunnen ist nur 8 m mächtig. Ein Brunnen ist schon versandet. Aus den Tiefbrunnen können insgesamt maximal 500 m³/h gefördert werden. Durchschnittlich werden m³/h gefördert. Die Stadtwerke haben zusammen mit der Stadt eine Stellungnahme zum Planfeststellungsverfahren 8. Abschnitt abgegeben. Die Stadtwerke haben zur Grundwassersituation Stellung genommen. gez. Natascha Bäßler P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\Dok_1.docx

52 Dokumentation 2: Ergebnisvermerk zum Termin ahu AG und BCE Björnsen Beratende Ingenieure GmbH bei BCE am P:\FLOTZGRUEN\text\gutachten\dobl.docx

53 Aachen, Aktenzeichen: FLOTZGRUEN A k t e n v e r m e r k Betreff: Anlass: Anwesend: Verteiler: Erstellt durch: Modell Speyer-Süd, BCE Besprechung am bis zwischen BCE und ahu AG Herr Bender, Herr Dr. Braun, Herr Klute (BCE), Herr Lieser (ahu AG) s.o.; Herr Weiler (Grontmij), SGD-Süd zur Verteilung Lieser 1 MODELLAUFBAU Das Modell ging aus einem Regionalmodell, das in IGMOD (finite Differenzen Modell) aufgebaut wurde und das den Raum zwischen Speyer und Worms abdeckt, hervor. Das 1986 erstellte und in 2001 zuletzt aktualisierte Teilmodell wurde im Raum Speyer Süd und im Bereich der Deponie Flotzgrün verfeinert wurde ein 3D-Finite Elemente Modell FEFLOW 14 Schicht für den Raum Speyer bis östlich des Rheins aufgebaut. An den Modellgrenzen sind Festpotentiale eingegeben. Im oberen Stockwerk wurden mehrere Layer zur Abbildung der Dichteströmung eingerichtet. 11/2015: Zur Modellierung der Fragestellung der Stoffausbreitung im Tiefenbereich 3 (TB3 bzw. MGWLu) wurde der Tiefenbereich 3 äquidistant in 2 Schichten aufgeteilt und das Netz zwischen der Deponie und dem Wasserwerk verdichtet wird das Modell mit den Ergebnissen der 2014 abgeteuften 34 Grundwassermessstellen überarbeitet. Insbes. ist die Frage einer Störung östlich von P49 hinsichtlich der vertikalen Verlagerung interessant. Wie bereits mehrfach berichtet, werden zur weiteren Erkundung geotomographische Methoden eingesetzt. 2 MODELLRECHNUNG ZUR STOFFAUSBREITUNG Die Modellrechnung wurde mit den Frachten, die durch die ahu AG vorgegeben wurden durchgeführt. Die Eingabe erfolgt im Tiefenbereich 3 verteilt über jeweils ca. 500 m² an den Messstellen P60 (10 g/a) und P49 (100 g/a). Lt BCE beinhalten die vorgegeben Frachten den worst-case mit Sicherheiten (Größenordnung Faktor 3). Die Entnahmemengen des Wasserwerks sind ca m³/a in Tiefbrunnen (TB4) und ca m³/a in Tiefbrunnen (TB5). Es wurden die durchschnittlichen Werte aus 2008 bis 2013 verwendet war ein untypisches Jahr mit außergewöhnlich hohen Entnahmen aus den oberflächennahen Brunnen. P:\FLOTZGRUEN\vermerk\Protokoll_HrLieser_15_termin_BCE_26.11_av_kl.docx /...

54 Die Rechnungen erfolgten als ideale Tracer (ohne Rückhalt und Abbau). Ein wahrscheinlicher Abbau würde sich reduzierend auf die berechneten Konzentrationen auswirken. Eine Retardierung würde zu einem späteren Eintreffen der Schadstoffe am Förderbrunnen führen.die Ergebnisse werden in einer Stellungnahme schriftlich verfasst, der am der BASF zugeleitet wird. 3 ERGEBNISSE Die gerechneten Ergebnisse sind: Nach etwa 20 Jahren kann die Kontamination die WWks-Brunnen erreichen. Nach ca Jahren tritt Stationarität ein. Etwa 5% der Schadstofffracht kommen nicht in den Brunnen an. Der überwiegende Teil (ca. 95%) gelangt in die Trinkwasserbrunnen, davon in TB4 (ca. 85 %) und TB5 (ca. 15%). Die max. Konzentrationen in TB4 betragen 0,31 µg/l, die in TB 5 0,63 µg/l. Im Gesamtrohmischwasser des Wasserwerks werden 0,07 µg/l erreicht. Die Berechnungen entsprechen den Erwartungen von BCE und ahu AG. Es ist den Beteiligten klar, dass ein durchaus wahrscheinlicher Abbau zu geringeren Konzentrationen an den Förderbrunnen führen würde, und dass eine Retardation den Zeitpunkt, an dem der Schadstoff die Brunnen erreicht, verlängern würde und somit die Rechnung ein worst-case-szenario darstellt. Einigkeit besteht außerdem darin, dass die Herkunft, die Ausdehnung und Entwicklung der Fahne im Bereich P49/P60/P61 geklärt und beobachtet werden muss. Durch weitere hydraulische Maßnahmen kann, falls erforderlich, das Wasserwerk gesichert werden. gez. U. Lieser P:\FLOTZGRUEN\vermerk\Protokoll_HrLieser_15_termin_BCE_26.11_av_kl.docx 2