Altlast ST31: Holzimprägnierwerk Rütgers St. Marein

Beim Altstandort "Holzimprägnierwerk Rütgers St. Marein" handelt es sich um einen rund 16,5 ha großen Standort, auf dem von 1921 bis 2012 eine industrielle Holzimprägnierungsanlage betrieben wurde. Ausgehend vom Standort der Imprägnierungshalle hat sich lokal auf einer Fläche von rund 10.000 m² eine gering mächtige Teerölphase auf dem Stauer ausgebreitet. Im gesättigten Bereich sind auf einer Fläche von rund 25.000 m² stark verunreinigte Untergrundbereiche vorhanden.

Die Verunreinigungen des Untergrundes verursachen eine lokale Grundwasserbelastung mit polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen und untergeordnet mit Mineralölkohlenwasserstoffen, vor allem im obersten Bereich des Grundwassers. Die abströmenden Schadstofffrachten sind gering.

Die erheblich kontaminierten Bereiche stellen eine erhebliche Gefahr für die Gesundheit der Menschen und die Umwelt dar. Es wird eine Einstufung in die Prioritätenklasse 2 vorgeschlagen.

Bezirk:
Gemeinde:
Katastralgemeinde:
Grundstücksnummern:
Bruck-Mürzzuschlag,
Sankt Marein im Mürztal,
St. Marein im Mürztal,
249, 251, 252, 253/2, 253/5, 306, .122, .194, .195, .196, .197, .198, .199, .202, .204, .206
Lage der Altlast : Altlast im GIS anzeigen
Art der Fläche: Altstandort
Branche: Holzschutz- und Imprägniermittel,
Holzimprägnierwerk
Ergebnis Beurteilung: erhebliches Risiko Grundwasser
Fläche Altlast (m²): 27.000 m²
Volumen Altlast (m³): 90.000 m³
Schadstoff(e) Teeröl (polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe)
Datum Eintrag Altlastenatlas: 15.02.2015
Datum der Prioritätenfestlegung: 15.02.2015
Priorität: 2

BESCHREIBUNG DER STANDORTVERHÄLTNISSE

Betriebliche Anlagen und Tätigkeiten

Der Altstandort „Holzimprägnierwerk Rütgers St. Marein“ befindet sich östlich des Ortsgebietes von St. Marein im Mürztal unmittelbar südlich der Trasse der Südbahn (Bahnlinie Wien – Klagenfurt). Im Bereich des Altstandortes wurde von 1921 bis 2012 eine industrielle Holzimprägnierung betrieben. Die Größe des gesamten Altstandortes beträgt rund 16,5 ha.

Es wurden vor allem Eisenbahnschwellen und Leitungsmasten bearbeitet, als Imprägnierungsmittel wurde bis 1975 ausschließlich Steinkohlenteeröl eingesetzt.

Seit 1975 erfolgte die Imprägnierung auch mit schwermetallhältigen Schutzsalzgemischen. 1987 wurde eine eigene Salztränk- und Fixieranlage errichtet, die 1993 um eine zweite Anlage erweitert wurde. Die Salztränkung erfolgte mit Salzlösungen auf Chrom-Kupfer-Bor Basis (CKB-Salze). Seit 1970 befand sich im nördlichen Teil des Standortes eine Dieseltankanlage mit einem 2.000 Liter Tank für die Betankung der betriebseigenen Diesellok und mehrerer Hubstapler. In folgender Abbildung ist die historische Nutzung des Altstandortes dargestellt.

Im Jänner 1987 kam es zu einem Brand der Teerölimprägnierungsanlage, die dabei völlig zerstört wurde, noch im selben Jahr wurde eine neue Anlage südöstlich der alten Anlage errichtet. Im Jahr 2012 wurden sämtliche Betriebstätigkeiten am Standort eingestellt.

Es ist davon auszugehen, dass es während des Betriebes durch Tropfverluste bei der Lagerung der frisch imprägnierten Hölzer bzw. allgemein durch Manipulationsverluste mit Imprägnierungsmittel insbesondere im Bereich der Produktionsanlagen zu Verunreinigungen des Untergrundes kam. Aus Betriebsaufzeichnungen und Auskünften kann abgeschätzt werden, dass im langjährigen Jahresmittel rund 10.000 m³ Hölzer jährlich mit Teeröl imprägniert wurden und dabei rund 1.000 to Teeröl pro Jahr verbraucht wurde. Für eine Abschätzung von Tropf- und Manipulationsverlusten kann angenommen werden, dass zwischen 0,01 bis 1% des eingesetzten Teeröls in den Untergrund gelangt sein könnten. Entsprechend laufend verbesserter technischer Verfahren und gesteigerter Sicherheitsvorkehrungen ist davon auszugehen, dass die Verlustmengen im langjährigen Betriebsverlauf deutlich rückläufig waren. Eine grobe Abschätzung mit diesen Annahmen ergibt einen potenziellen Eintrag von Teeröl in den Untergrund von insgesamt rund 60 bis 600 to im gesamten Betriebszeitraum 1921 bis 2012. Für die eingesetzten CKB-Salze kann unter Annahme von Verlusten zwischen 0,01 bis 0,1 % der eingesetzten Imprägniersalze (rund 54 bis 65 to/Jahr) ein potenzieller Eintrag von rund 0,2 bis 1,7 to in den Untergrund abgeschätzt werden.

Untergrundverhältnisse

Der Standort befindet sich im Bereich grobkörniger quartärer Lockersedimente (sandige Kiese) im holozänen Talboden des Mürztals, die von schluffig-tonigen Sedimenten unterlagert werden. Die Geländeoberfläche befindet sich auf etwa 530 bis 532 m ü.A. und ist im Wesentlichen eben. Unter geringmächtigen Anschüttungen oder Deckschichten (Ausand, Sand-Schluff) zeigen die anstehenden, sehr gut durchlässigen Kiese eine Mächtigkeit von rund 16 bis 18 m. Die Durchlässigkeit der Kiese beträgt zwischen 3 x 10-3 bis 1 x 10-2 m/s, im Mittel ca. 5 x 10-3 m/s. Die Oberkante des grundwasserstauenden Schliers befindet sich auf etwa 510,0 bis 512,3 m ü.A. Das Relief der Staueroberkante weist gemäß den vorliegenden Aufschlüssen eine leichte Rinne mit einer Längserstreckung in Richtung Westsüdwest auf, die kleinräumige Struktur kann davon abweichend sein.

Der Flurabstand beträgt im Bereich des Altstandortes rund 2 bis 5 m, die Grundwasserströmungsrichtung ist generell etwa nach Westsüdwest bis Südwest gerichtet. Das Gefälle des Grundwasserspiegels beträgt zwischen 0,2 bis 0,6 %. Der spezifische Grundwasserdurchfluss im Bereich des Altstandortes kann mit rund 28 m³/d abgeschätzt werden, für die gesamte Standortbreite ergeben sich rund 5.500 m³/d. Die Grundwasserneubildung im Bereich des Altstandortes kann grob mit etwa 16 m³/d abgeschätzt werden. Im Vergleich von Grundwasserneubildung und hydraulischer Fracht ergibt sich ein extrem hoher Verdünnungsfaktor von rund 340.

Durch die Errichtung eines Kleinwasserkraftwerks an der Mürz wurde im Zuge des Einreichprojektes für den Bereich des Altstandortes eine Hebung des Grundwasserspiegels bei mittleren Grundwasserständen um rund 0,5 bis 0,75 m prognostiziert, bei hohen Grundwasserständen hingegen eine Absenkung um rund 0,5 bis 0,75 m. Das Kraftwerk ging im Herbst 2012 in Vollstau, eine Medianauswertung von Grundwasserständen aus langjährig bestehenden Messstellen bestätigt tendenziell den prognostizierten Anstieg des Grundwasserspiegels.

Schutzgüter und Nutzungen

Der Altstandort wurde bis vor kurzem gewerblich als Holzimprägnierwerk genutzt, aktuell wird der Standort nicht genutzt. Das direkte Umfeld ist durch landwirtschaftliche Nutzung geprägt, im Westen befindet sich ab einem Abstand von rund 100 m das Siedlungsgebiet von St. Marein-Lorenzen.

Das Grundwasser im Umfeld des Altstandortes wird vielfältig genutzt. Im westlichen Teil des Altstandortes besteht ein wasserrechtlich bewilligter Nutzwasserbrunnen, auch im Grundwasserabstrom befinden sich wasserrechtlich bewilligte Nutzwasserentnahmen sowie zahlreiche Hausbrunnen. Die Hausbrunnen werden größtenteils nicht zu Trinkwasserzwecken genutzt, lediglich ein Brunnen südlich des Altstandortes (grundwasserabstom seitlich) wird als Trinkwasserbrunnen genutzt. Rund 1.000 m westlich des Altstandortes befindet sich ein Brunnen zur kommunalen Wasserversorgung (Trink- und Brauchwasser), der Brunnen liegt nicht im direkten Abstrom des Altstandortes.

Unmittelbar östlich des Altstandortes fließt die Mürz und nördlich der Bahngleise der Lorenzbach.

 

UNTERSUCHUNGEN

Im Bereich des Altstandortes wurden im Zuge von ergänzenden Untersuchungen gemäß § 13 Abs. 1 ALSAG im Zeitraum von 2011 bis 2013 folgende Untersuchungen durchgeführt:

  • Abteufen von 45 Trockenkernbohrungen DN 220 zwischen 5 bis 20,5 m unter GOK

  • Entnahme von 292 Feststoffproben und chemische Analyse von 152 Proben (davon 3 Säulenversuche)

  • Abteufen von 28 Direct Push Sondierungen mit Messung von LIF (Laser induzierte Fluoreszenz) und EC (elektrische Leitfähigkeit) Messungen

  • Entnahme von Grundwasserproben aus 6 Direct Push Sondierungen (1 zusätzlich)

  • Errichtung von 12 Grundwassermessstellen DN 220

  • Entnahme und Untersuchung von Grundwasserproben aus den neu errichteten Messstellen sowie aus bestehenden Messstellen und Brunnen an vier Terminen

  • Tiefengestaffelte Probenahmen von Grundwasser an einem Termin

  • Messung der Teerölphase an 2 Terminen

  • Durchführung von 8 h-Pumpversuchen bei 7 Grundwassermessstellen und Entnahme von Grundwasserproben während des Pumpversuches.

GEFÄHRDUNGSABSCHÄTZUNG

Im Bereich des Altstandortes „Holzimprägnierwerk Rütgers St. Marein“ wurde von 1921 bis 2012 eine industrielle Holzimprägnierung betrieben. Als Imprägniermittel wurde vor allem Teeröl eingesetzt, seit 1975 wurde auch mit schwermetallhältigen Schutzsalzgemischen auf Chrom-Kupfer-Bor Basis (CKB-Salze) imprägniert. Seit 1970 befand sich auch eine Dieseltankanlage für die Betankung der werkseigenen Lok und der Hubstapler im nördlichen Bereich des Altstandortes. Die Fläche des zentralen Anlagenbereichs und der Lagerflächen des Altstandortes waren rund 16,5 ha groß.

Im Laufe des rund 90-jährigen dauernden Betriebszeitraumes kam es durch jahrelange Manipulations- und Produktionsverluste zu Verunreinigungen des Untergrundes mit Teeröl. Entsprechend den Eigenschaften von Teeröl sind die Kontaminationen bis zum Stauer abgesunken und hat sich lokal eine Teerölphase auf dem Stauer ausgebildet. Als Hauptkontaminationsbereich wurde der Standort der ehemaligen Imprägnierungshalle identifiziert. In diesem Bereich wurden auch in der ungesättigten Zone deutliche Teerölbelastungen angetroffen. Hinsichtlich polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe wurden hauptsächlich 3- und 4-Ring PAK mit mittlerer bis geringer Wasserlöslichkeit nachgewiesen. Lokal wurden auch in anderen Bereichen des Altstandortes oberflächennah Kontaminationen mit teeröltypischen Schadstoffen nachgewiesen, diese stammen vermutlich von Tropfverlusten der gelagerten imprägnierten Hölzer.

Im Bereich der ehemaligen Imprägnierungshalle hat sich eine Teerölphase auf dem Stauer ausgebildet, die Mächtigkeit beträgt bis rund 25 cm. Insgesamt kann der Phasenkörper auf Basis der Phasenmessungen und des Stauerreliefs mit einer Fläche von rund 10.000 m² und einem Volumen von rund 1.000 m³ abgeschätzt werden. Bei einem angenommenen nutzbaren Porenvolumen von rund 20 % ergibt sich eine Teerölphase von rund 200.000 Liter (entspricht bei der mittleren Dichte von 1,1 g/cm³ etwa 220 to Teeröl). Bei Annahme einer durchschnittlichen Zusammensetzung von Steinkohleteeröl (ca. 85 % polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, Dichte 1,1 g/cm³; Quelle: Leitfaden Natürliche Schadstoffminderung bei Teerölaltlasten, KORA-Themenverbund 2, Oktober 2008) ergibt sich eine theoretische PAK-Menge von rund 190 to.

Der erheblich kontaminierte Untergrund kann in der ungesättigten Zone mit rund 10.000 m³ (ca. 7.000 m²) und in der gesättigten Zone mit rund 80.000 m³ (ca. 25.000 m²) abgeschätzt werden. Insgesamt ergibt sich mit den mittleren Schadstoffgehalten (rund 530 bzw. 270 mg/kg TS) eine Menge von 8 to PAK in der ungesättigten Zone und rund 22 to in der gesättigten Zone. In der gesättigten Zone wurden die höchsten Schadstoffgehalte generell im Bereich des Grundwasserschwankungsbereiches sowie nahe beim Stauer festgestellt.

Der allgemeine Grundwasserchemismus zeigt im Bereich des Altstandortes keine signifikante Veränderung. Im Grundwasser wurden kaum gelöste Schadstoffe nachgewiesen, lediglich im direkten Schadenszentrum wurden erhöhte PAK-Gehalte bis max. 10 µg/l nachgewiesen. Bei den Schöpfproben von der Grundwasseroberfläche wurden im direkten Schadensbereich deutlich erhöht PAK-Gehalte (bis 845 µg/l) und KW-Gehalte (KW-Index bis 4 mg/l) festgestellt. Auch im näheren Grundwasserabstrom wurden bei den Schöpfproben zum Teil geringfügig erhöhte PAK-Gehalte bis 4 µg/l sowie erhöhte KW-Gehalte bis 0,8 mg/l nachgewiesen.

Entsprechend den Ergebnissen eines durchgeführten Säulenversuches einer deutlich belasteten Untergrundprobe ist anzunehmen, dass auch aktuell noch PAK aus der ungesättigten Zone in das Grundwasser verlagert werden. Entsprechend des sehr großen Grundwasserdurchflusses und der extrem großen Verdünnung des Sickerwassers (Faktor 340) ist die Konzentrationserhöhung im Grundwasser durch Nachlieferung aus der ungesättigten Zone gering. Auch eine Nachlieferung von Schadstoffen aus der Teerölphase auf dem Stauer führt aufgrund des großen Grundwasserdurchflusses zu keiner großen Zunahme der gelösten Schadstoffkonzentrationen.

Eine Abschätzung der mit dem Grundwasserstrom transportierten gelösten Schadstoffe ergab für die vier Untersuchungstermine folgende Schadstofffrachten:

Angaben in g/d erhebl. Fracht Zentrum (GWM2, GWM3, Sonde 1) Abstrom (GWM4, GWM6, GWM7, GWM11)
DG 1 DG 2 DG 3 DG 4 DG 1 DG 2 DG 3 DG 4
PAK-15 0,5 7,4 0,8 78 12,9 0,1 0,08 0,14 0,06
Naphthalin 1 6,4 3,2 0,70 0,7 0,03 0,01 0,14 0,04
KW-Index 50 22 53 380 93 5 21 64 33

 

Die hohen Schadstofffrachten im zentralen Bereich ergeben sich fast ausschließlich durch die hohen Belastungen in der Messstelle GWM 2. Die Naphthalingehalte wurden zum überwiegenden Teil in den Grundwasserpumpproben, die PAK-15 Gehalte zum überwiegenden Teil in den Schöpfproben ermittelt. Es ist zu vermuten, dass aufgrund des Adsorptionsverhaltens der höhermolekularen PAK diese vor allem an Feinstteile gebunden sind und daher in den Schöpfproben in deutlich höheren Gehalten nachweisbar sind.

Im Grundwasserabstrom des Schadenszentrums wurden kaum gelöste Schadstoffe nachgewiesen. Untersuchungen des Grundwasserchemismus haben keine eindeutigen Hinweise auf einen Schadstoffabbau ergeben. Bei natürlichen Abbauvorgängen von PAK sollten generell abnehmendes Redoxpotenzial, sinkende Sauerstoff- und Nitratgehalte, zunehmende Nitrit- und Ammoniumgehalte sowie vermehrte Löslichkeit von Eisen und Mangan nachgewiesen werden. Im Grundwasserabstrom des Phasenbereichs wurden diese Effekte jedoch nur in geringem Ausmaß und teilweise diffus verteilt nachgewiesen. Die deutliche Abnahme der PAK-Gehalte im Abstrom des verunreinigten Bereiches ist vermutlich zum Großteil auf Verdünnung durch den sehr großen Grundwasserdurchflusses zurückzuführen.

Zusammenfassend zeigen die Untersuchungen, dass sich im Untergrund ausgehend vom ehemaligen Standort der Imprägnierungshalle lokal eine gering mächtige Teerölphase auf dem Stauer auf einer Fläche von rund 10.000 m² ausgebreitet hat. Im Bereich der ehemaligen Imprägnierungshalle ist der Untergrund auch in der ungesättigten Zone und vor allem im Grundwasserschwankungsbereich deutlich mit PAK kontaminiert. Die Verunreinigungen des Untergrundes verursachen eine lokale Grundwasserbelastung mit polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen und untergeordnet mit Mineralölkohlenwasserstoffen (als KW-Index) vor allem im obersten Bereich des Grundwassers. Aufgrund der im Untergrund vorhandenen Schadstoffmengen und der Eigenschaften der Schadstoffe ist davon auszugehen, dass sich sowohl die Teerölphase als auch die Kontaminationen des Grundwassers in einem stationären Zustand befinden und sich mittel- bis langfristig weder die Schadstoffkonzentrationen noch die Schadstofffrachten im Grundwasser signifikant verringern werden. Der erheblich kontaminierte Bereich des Altstandortes stellt eine erhebliche Gefahr für die Umwelt dar.

 

PRIORITÄTENKLASSIFIZIERUNG

Maßgebliches Schutzgut für die Bewertung des Ausmaßes der Umweltgefährdung ist das Grundwasser. Die maßgeblichen Kriterien für die Prioritätenklassifizierung können wie folgt zusammengefasst werden:

Schadstoffpotenzial: sehr groß

Im Bereich des Altstandortes wurde von 1921 bis 2012 eine industrielle Holzimprägnierung betrieben. Der Untergrund ist vor allem im gesättigten Bereich erheblich mit polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen verunreinigt. Im zentralen Schadensbereich liegt auf einer Fläche von rund 10.000 m² geringmächtig Teeröl in Phase auf dem Stauer vor. Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe weisen aufgrund ihrer stofflichen Eigenschaften eine hohe Stoffgefährlichkeit auf, die in relevanten Mengen vorliegenden Einzelsubstanzen Acenaphtylen, Acenaphten und Fluoren sind als besonders gefährlich einzustufen. Insgesamt kann der mit polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen erheblich verunreinigte Untergrund im Bereich des Altstandortes mit rund 90.000 m³ abgeschätzt werden. Die im Untergrund vorhandene Schadstoffmenge an polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen kann mit rund 220 to abgeschätzt werden. Insgesamt ergibt sich ein sehr großes Schadstoffpotenzial.

Schadstoffausbreitung: lokal

Im Bereich des erheblich kontaminierten Untergrundes ist das Grundwasser mit PAK und anderen teeröltypischen Schadstoffen belastet, vor allem nahe der Grundwasseroberfläche. Abstromig des verunreinigten Bereiches sind im Grundwasser gelöste Schadstoffe nur im Spurenbereich vorhanden, in Schöpfproben wurden teilweise geringfügig erhöhte PAK-Gehalte festgestellt. Die im Grundwasserabstrom transportierte gelöste Schadstofffracht an polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen kann mit maximal 0,15 g/d für PAK-15 und 0,15 g/d für Naphthalin abgeschätzt werden und ist als gering zu bewerten. Die Länge der aktuellen Schadstofffahne kann mit rund 70 bis 100 m abgeschätzt werden. Aufgrund Art und Alter der Kontamination sowie der aktuellen Fließverhältnisse des Grundwassers ist mittel- bis langfristig keine signifikante Änderung der Schadstofffahne zu erwarten. Aufgrund der Erhöhung des Grundwasserspiegels durch einen Kraftwerksbau können kurzfristig zeitlich begrenzte erhöhte Schadstoffkonzentrationen im Grundwasser nicht ausgeschlossen werden, eine signifikante Veränderung der Schadstofffahne ist nicht zu erwarten. Der geringen Schadstofffracht und der kurzen Schadstofffahne entsprechend ist die Schadstoffausbreitung insgesamt als lokal zu beurteilen.

Bedeutung des Schutzgutes: gut nutzbar

Das Grundwasser ist quantitativ gut nutzbar, das Grundwasserdargebot ist sehr groß. Das Grundwasser im Umfeld des Altstandortes wird vielfältig genutzt. Im Bereich des Altstandortes und im Grundwasserabstrom befinden sich wasserrechtlich bewilligte Nutzwasserentnahmen, im Umfeld befinden sich auch zahlreiche Hausbrunnen. Trinkwassernutzungen sind weder im Bereich des Altstandortes noch im näheren Abstrom vorhanden.

Prioritätenklasse - Vorschlag: (2)

Entsprechend der Bewertung der vorhandenen Untersuchungsergebnisse, der Gefährdungsabschätzung und den im Altlastensanierungsgesetz § 14 festgelegten Kriterien schlägt das Umweltbundesamt die Einstufung in die Prioritätenklasse 2 vor.

 

Datum der Texterstellung: Dezember 2013