Gesicherte Altlast N12: Kapellerfeld

Die Altablagerung befindet sich ca. 500 m nordöstlich der Ortschaft Gerasdorf bei Wien unmittelbar an der Trasse des Marchfeldkanals. Bereits vor dem zweiten Weltkrieg bestanden kleinere Schottergruben im Bereich der 19 ha großen Altablagerung aber erst in der Nachkriegszeit kam es zu einer Intensivierung und Ausdehnung des Schotterabbaus.

Im Jahr 1972 war das gesamte Areal der Altablagerung von der Auskiesung betroffen. Luftbildauswertungen zeigen, dass in allen Teilbereichen der Schotterabbau bis in den Grundwasserschwankungsbereich erfolgte. In den Jahren 1966 und 1972 lagen die Sohltiefen auf etwa 157 bis 158 m über Adria. Der Großteil der Grube wurde in den 1960er bis 1980er Jahren mit Aushubmaterial, Abraum, Bauschutt und Hausmüll verfüllt. Im Jahr 1980 war nur noch ein Teilbereich nicht verfüllt. Die Deponiesohle lag hier auf etwa 154 m über Adria, Grundwasser war feststellbar. Untergrundaufschlüsse im Jahr 2010 und 2011 zeigten Mächtigkeiten der Ablagerung von im Mittel 13,8 m, das Maximum wurde mit 19 m angetroffen. Aufgrund der Fläche und der Mächtigkeit ergibt sich ein Gesamtvolumen der abgelagerten Abfälle von rund 2,6 Mio. m³.

Die Altablagerung lässt sich anhand der Nutzungsgeschichte in 4 Teilbereiche unterteilen:

Für den Teilbereich B war aufgrund der Auswertung von Luftbildern aus den Jahren 1966 und 1977 bekannt, dass der Schotterabbau bis in das Grundwasser erfolgte. Dieser Teilbereich wurde mit Müll und Schlacke aus der Müllverbrennung verfüllt. Als Sohlabdichtung war bis 0,50 m über Grundwasserspiegel inertes Material, darüber war eine 0,5 m mächtige Schicht aus tonigen Mittelsanden vorgesehen. Eine Sickerwasserfassung wurde nicht errichtet.

Im Jahr 1968 wurde für den Teilbereich C eine Nassbaggerung bis 7 m unter den Grundwasserspiegel genehmigt. Aus den Luftbildauswertungen der Jahre 1966 und 1972 war bekannt, dass anstehendes Grundwasser angetroffen wurde. Die Grube wurde mit einer dem Teilbereich B entsprechenden Sohlabdichtung genehmigt. Im Jahr 1978 war der Teilbereich C vollständig verfüllt.

Für den Teilbereich D war eine 1 m über dem höchsten Grundwasserspiegel gelegene (158 m ü. A.), mindestens 0,5 m mächtige Sohl- und Böschungsdichtung vorgesehen. Außerdem sollte ein Drainagesystem zur Sammlung von Sickerwasser errichtet werden. Die tatsächliche Ausführung der Maßnahmen wurde für den nördlichen Bereich im Jahr 1983 kontrolliert. Zu diesem Zeitpunkt war die südliche Hälfte bereits mit Hausmüll, Schlacke aus Müllverbrennungsanlagen, Kleingewerbemüll, Bauschutt und Aushub verfüllt, sodass eine Überprüfung nicht mehr möglich war. Den vorhandenen Unterlagen entsprechend fiel im Sickerwassersammelschacht im südlichen Abschnitt des Teilbereiches D kein Sickerwasser an. Die Schüttungen wurden im Jahr 1985 abgeschlossen. Im nördlichen Abschnitt des Teilbereiches D bestand teilweise ein passives Entgasungssystem. Für die nördliche Hälfte des Teilbereiches D war die Errichtung einer Basisabdichtung bekannt. Die aufgebrachte mineralische Basisabdichtung wies einen Durchlässigkeitsbeiwert von 10^-8 m/s auf.

Für den Teilbereich E zeigte sich, dass erste Ablagerungen von Bauschutt und Aushubmaterial bereits 1966 bestanden. Die Verfüllung wurde bis 1980 weitgehend abgeschlossen war.

Die Oberfläche der Altablagerung wurde nach der Verfüllung mit inertem Material abgedeckt und ist in weiterer Folge mit Ruderal-Vegetation bewachsen. In den Jahren 1987 bis 1989 gibt es Hinweise, dass auf den Teilbereichen B bis C der Altablagerung Senkgrubeninhalte und andere fäkalverunreinigte Abwässer großflächig auf die Abdeckung aufgebracht und versickert wurden.

Untergrundverhältnisse

Die Altablagerung liegt im nördlichen Teil des Wiener Beckens auf der Niederterrasse des Marchfeldes. Im Süden der Altablagerung fällt das Gelände über eine Kante zum 1992 fertiggestellten Marchfeldkanal ab. Das Geländeniveau der Schüttung liegt bei rund 166 bis 170 m ü. Adria, das des Marchfeldkanals im Bereich der Altablagerung bei rund 160 m ü. Adria. Das Wiener Becken bildete sich durch die Absenkung einer Gebirgsscholle aus. Die entstandene Senke wurde zuerst durch maritime (Tertiär), später durch fluviatile (Quartär) Ablagerungen aufgefüllt. Die quartären Schotter der Niederterrasse stellen einen gut durchlässigen Porengrundwasserkörper dar. Die quartären Lockersedimente werden von einer Schichtenfolge mit unterschiedlichen Kies- bzw. Sandanteilen aufgebaut, welche zum Stauer hin feinkörniger (Mittel- bis Feinsande) werden.

Aufschlussbohrungen zeigten im nördlichen Bereich der Altablagerung 16 bis 23 m mächtige Fein- bis Mittelkiese (Unterkante bei 145 - 150 m ü.A.), die bis in eine Tiefe von 25 bis 40 m (137 - 149 m ü.A.) von feinkiesigen Mittelsanden unterlagert werden. In diese Sande eingelagert treten lokal bis zu drei geringmächtige, nicht durchgehende Lagen aus schluffigen Tonen auf. Im südlichen Bereich der Altablagerung schwankt die Mächtigkeit der Kiese zwischen 13 bis 27 m (bis 136 bis 147 m ü.A.). Darunter liegen Mittelsande bis in Tiefen von 25 bis 30 m u. GOK (bis 133 - 136 m ü. A.) vor. In diese eingelagert tritt teilweise eine geringmächtige Schicht aus Schluffen bzw. schluffigen Tone auf. Unter den Sanden steht der mindestens 10 bis 15 m mächtige Grundwasserstauer an, welcher sich aus schluffigen Tonen zusammensetzt. Der Grundwasserspiegel liegt im Süden bei rd. 8 m (155 m ü. Adria) und im Norden bei 12 m (156 m. ü A.) unter GOK. Die Grundwassermächtigkeit beträgt rund 20 m. Die großräumige Grundwasserströmungsrichtung ist von Nordwest nach Südost gerichtet. Das Grundwassergefälle kann im Anstrom der Altablagerung mit rund 0,5 % und im Abstrom der Altablagerung mit rund 1 ‰ angegeben werden. Eine starke Abflachung der Schichtlinien zwischen An- und Abstrom ist erkennbar. Der Marchfeldkanal kommuniziert im Bereich der Altablagerung nicht mit dem Grundwasser. Aus Pumpversuchen konnten Durchlässigkeitsbeiwerte zwischen 10^-3 m/s (im An- und Abstrom, GW-08 und GW-12) und 10^-4 m/s (im östlichen Abstrom GW-20) ermittelt werden. Die hydraulische Fracht über den gesamten Abstrom der Altablagerung beträgt 500 bis 1.000 m³/d.

Schutzgüter und Nutzungen

Die Altablagerung wird derzeit nicht genutzt. An die Altablagerung grenzen weitere Verfüllungen an. Im Süden der Altablagerung "Kapellerfeld" verläuft der Machfeldkanal, im Norden grenzen landwirtschaftlich genutzte Flächen an.

Die Altablagerung befindet sich innerhalb der wasserwirtschaftlichen Rahmenverfügung für das Marchfeld. Im Abstrom wird das Grundwasser zur Bewässerung und zu betrieblichen Zwecken genutzt. Gerasdorf befindet sich etwa 500 m südlich, Kapellerfeld etwa 300 m nordwestlich.

 

GEFÄHRDUNGSABSCHÄTZUNG

Der Bereich einer ehemaligen Schottergrube wurde auf 19 Hektar mit 2,6 Mio. m³ Abfällen verfüllt. Dabei wurden insbesondere im zentralen Bereich der Altablagerung Hausmüll und Schlacken aus der Müllverbrennung und im östlichen Teilbereich (primär) mineralische Abfälle in Form von Bauschutt und Aushub abgelagert. Die Ablagerungen reichen bis in eine Tiefe von maximal 19 m. Die mittlere Ablagerungsmächtigkeit beträgt 13,8 m. Für die nördliche Hälfte der Hausmülldeponie im Teilbereich D ist die Errichtung einer Sohlabdichtung und eines Entwässerungssystems bekannt. In Teilbereichen taucht der Schüttkörper bis zu 6 m in das Grundwasser ein, wobei Hausmüll vermutlich nur oberhalb des Grundwasserschwankungsbereichs abgelagert wurde.

Deponiegasuntersuchungen 2011 zeigten großflächig hohe Methan- und Kohlenstoffdioxidgehalte, die noch auf einen anaeroben Abbau organischer Anteile der Abfälle hinwiesen. Eine dauerhafte Deponiegasbildung wurde im Rahmen von 24-Stunden-Deponiegasabsaugversuchen – insbesondere im großen Zentralbereich der Altablagerung, in dem stark erhöhte Methan- und Kohlenstoffdioxidgehalte vorlagen – nachgewiesen. Entsprechend aller Untersuchungsergebnisse an temporären und stationären Deponiegasmessstellen befand sich die Altablagerung zu dem Zeitpunkt in der Lufteindringphase. Das Deponiegasbildungspotenzial war noch als hoch einzustufen. Unmittelbare Bebauungen existieren im Bereich der Altablagerung keine.

Betreffend leichtflüchtige organische Schadstoffe zeigten sowohl die orientierenden Messungen als auch die Absaugversuche für die Teilbereich B, C und D zudem erhöhte CKW-Konzentrationen, die oberhalb typischer Konzentrationen im Deponiegas lagen und den Hinweis auf Ablagerungen lösungsmittelhaltiger Abfälle gaben. Die CKW-Nachlieferung in den Absaugversuchen war konstant und wies auf eine erhebliche Schadstoffmenge in der Altablagerung für zumindest einen rund 80.000 m² großen Teilbereich hin. Betreffend den Parameter BTEX lagen lokal deutlich höhere BTEX-Konzentrationen vor, waren mit maximal 50 mg/m³ BTEX und weniger als 5 mg/m³ Benzol aber noch immer im Bereich typischer Gaskonzentrationen für Hausmülldeponien. Eine Korrelation zwischen den flüchtigen Schadstoffen und dem Auftreten von Deponiegas war nicht erkennbar.

Aufschlüsse in der Altablagerung zeigten Hausmüll und mineralische Ablagerungen. Punktuell lagen stark erhöhte Schwermetallkonzentration vor, vermehrt wurden auch hohe Mineralölkohlenwasserstoffkonzentrationen im Feststoff angetroffen. Besondere Hinweise auf die Ablagerung von lösungsmittelhaltigen Abfällen ließen sich aus den Feststoffaufschlüssen nicht erkennen. Insgesamt existieren aber nur wenig Aufschlüsse womit nur eine grobe Beurteilung der Anschüttung auf Basis der Feststoffuntersuchungen möglich war.  

Grundwasseruntersuchungen zeigten, dass im gesamten Untersuchungsraum durch diverse Ablagerungen, d.h. auch anstromig und seitlich der Altablagerung "Kapellerfeld", eine hohe Gesamtmineralisation gegeben war. Ein hausmülltypischer Einfluss durch die Altablagerung auf den Grundwasserabstrom war erkennbar. Deutlicher zeigte sich der Einfluss bei den leichtflüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffen. Über eine Abstrombreite von 300 m erfolgte ein Austrag von Tetra-, Tri- und Dichlorethen sowie auch Dichlormethan und 1,1,1-Trichlorethan, der zeitweise noch in 500 m erkennbar war. Die Tetra- und Trichlorethen-Fracht konnte für den 300 m breiten, zentralen Bereich im unmittelbaren Grundwasserabstrom mit rund 10 g/d abgeschätzt werden.

Ein Vergleich der Grundwasseruntersuchungen im Jahr 2011 mit denen vor dem Jahr 1993 zeigte zudem bezüglich der chlorierten Kohlenwasserstoffe im Abstrom, dass keine wesentliche Abnahme der CKW-Konzentrationen zu beobachten war. Auch langfristig war mit einem erheblichen Austrag von CKW aus der Altablagerung in den umliegenden Grundwasserabstrom zu rechnen.

 

SICHERUNGSMAßNAHMEN

Im Zeitraum von Oktober 2016 bis April 2018 wurden folgende Sicherungsmaßnahmen durchgeführt:

• Rodung, Profilierung und Aufbringung einer Abdeckung auf der Altablagerung, inkl.
  Herstellung einer Oberflächenwasserfassung bestehend aus einem umlaufenden Graben.
• Umschließung der Altablagerung mit insgesamt 1.900 lfm Dichtwand, primär hergestellt als Einphasenschlitzwand – auf einen kleinen Teilbereich im Düsenstrahlverfahren (DSV).
• Herstellung und Einbindung von fünf passiv durchströmten Filterfenstern in die Dichtwand bestehend aus insgesamt 14 AK-Filtern und 28 Schotterpfählen – an- und abstromig der AK-Filterelemente – (insgesamt 3 x 14 DN1800 Großlochbohrungen).
• Errichtung einer Bodenluftabsauganlage mit AK- und Biofiltern sowie Herstellung von
  rd. 100 Absaugpegeln inkl. Leitungsnetz verteilt über eine Gesamtfläche von 12,5 ha
• Aufforstung von 6,2 ha mit Bäumen bzw. Rekultivierung der gesamten Altablagerung

Um die dauerhafte Wirksamkeit der Sicherung zu gewährleisten und zu kontrollieren, erfolgen laufend betriebliche Kontrollen in Form von Aufzeichnungen von Prozess- und Betriebsdaten. Weiters erfolgen seit der Sicherung vierteljährlich qualitative Grundwasserkontrolluntersuchungen sowie vierteljährlich (Abluftanlage) bzw. halbjährlich (Bodenluftpegel) Gasmessungen.

Beurteilung der Maßnahmen

Ziel der hydraulischen Maßnahmen ist es den Eintrag von Schadstoffen aus der Altlablagerung in das Grundwasser zumindest soweit zu reduzieren, dass keine erheblichen Schadstoffemissionen in den Grundwasserabstrom mehr stattfinden.

Von 2016 bis 2018 wurde die Altablagerung mit einer Dichtwand mit fünf integrierten, passiv durchströmten Filterfenstern umschlossen. Zudem wurde eine Bodenluftabsauganlage errichtet und die ungesättigte Zone wird aktiv abgesaugt. Die Altablagerung wurde abgedeckt und rekultiviert.

Eine starke hydraulische Beeinflussung der natürlichen Grundwasserverhältnisse durch die Sicherungsbauwerke ist nicht erkennbar. Die qualitativen Grundwasserkontrolluntersuchungen zeigen, dass innerhalb der Umschließung das Grundwasser weiterhin mit CKW, insbesondere mit Tetra- und Trichlorethen, belastet ist. Mit CKW-Konzentrationen bis 15 µg/l sind die aktuellen Grundwassermesswerte im Vergleich mit Konzentration von vielen 10 mg/l bei Grundwassermessungen 2011 bzw. vor 1993 nicht mehr besonders stark erhöht. Allerdings ist anzumerken, dass im Rahmen der laufenden Kontrolluntersuchungen nur Messungen direkt anstromig der Filterfenster und nicht im zentralen Bereich oder in Randbereichen (Strömungsschatten) der Altablagerung erfolgen. Es ist weiterhin davon auszugehen, dass innerhalb der Umschließung lokal noch deutlich höhere CKW-Konzentrationen im Grundwasser vorliegen, darauf deuten auch die Bodenluftanalysen hin.

Das südliche Aktivkohlefiltergate – welches genau abstromig des am höchsten verunreinigten Bereiches liegt, als auch das Gate, welches den östlichen Abstrom erfasst sind beide wirksam. Das Grundwasser im direkten Abstrom dieser Gates ist betreffend alle altlastenrelevanten Schadstoffe unauffällig. Generell sind die Schadstoffkonzentrationen des Grundwassers im Abstrom als auch die ausgetragenen Schadstofffrachten nur noch gering. Die berechnete adsorbierten CKW-Jahresfrachten sind in Zusammenschau mit den hydraulischen Frachten, die die Filter gemäß GW-Modellrechnung durchströmen in Summe vernachlässigbar und liegen bei rund 10 % der ursprünglich abgeschätzten Tetra- und Trichlorethen-Fracht. Dieses ist zum einen mit dem geringeren hydraulischen Strom durch die Gates und zum andren mit den geringeren Konzentrationen zu erklären.

Betreffend die Bodenluft innerhalb der Umschließung ist erkennbar, dass durch die Abdeckung der Altablagerung oder Heranziehen von Restgasen die Methankonzentrationen seit der Sicherung steigen. Eine relevante Gasproduktion ist aber nicht mehr erkennbar und aufgrund der gemessenen Konzentrationen der Grundwasserparameter (z.B. DOC, Ammonium) auch nicht mehr zu erwarten.

Betreffend die Schadstoffe im Deponiekörper ist inzwischen gut erkennbar, dass sich die mit Abstand auffälligsten Messwerte in der Bodenluft auf den Teilbereich D beschränken, welcher insgesamt von zwei der neun Absaugstränge (C- und D-Strang) gut abgedeckt wird. Ein nennenswerter Rückgang der Schadstoffkonzentrationen in der Bodenluft in diesem Bereich ist nicht erkennbar. Der spezifische Energieeinsatz kann mit rd. 1.000 kWh/kg Schadstoff berechnet werden und liegt im Bereich eines effizienten Absaugbetriebes. Die ausgetragenen CKW- und BTEX-Mengen von insgesamt 300 kg seit Beginn der Absaugung sind zwar groß, dennoch ist eine weitgehende Entfrachtung des heterogenen Ablagerungskörpers kurzfristig nicht anzunehmen.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass im zentralen Bereich der Altablagerung weiterhin eine erhebliche Verunreinigung des Untergrundes mit CKW und BTEX vorliegt. Aufgrund der durchgeführten hydraulischen Sicherungsmaßnahmen wird ein Austrag von Schadstoffen, insbesondere auch der CKW, aus dem Bereich der Altablagerung in das umliegende Grundwasser unterbunden. Der Grundwasserabstrom ist betreffend alle Schadstoffparameter inzwischen unauffällig. Bei Weiterbetrieb der hydraulischen Sicherungsmaßnahmen ist auch in Zukunft mit keiner relevanten Schadstoffausbreitung mit dem Grundwasser aus dem Bereich der Altablagerung zu rechnen.

 

Datum der Texterstellung: März 2021