Gesicherte Altlast W11: Rudolf Zeller Gasse

Die Altablagerung liegt im 23. Wiener Gemeindebezirk Liesing und ist ein rund 16 ha großer Teilbereich eines ehemaligen 30 ha großen Abbaugebiets, in dem bis 1956 Atzgersdorfer Sandstein abgebaut wurde. Im zentralen Bereich der Altablagerung waren drei tiefe Gruben situiert.

Der Bereich der Altablagerung wurde mit 600.000 m³ Abraum, Bauschutt, Asche, Schlacke und Hausmüll wiederverfüllt, wobei die Verfüllung von Hausmüll von 1956 bis 1963 erfolgte und sich im Wesentlichen auf die 1956 noch offenen, tiefreichenden Gruben – im zentralen Bereich der Altablagerung – beschränkte. Der überwiegende Teil des 16 ha großen Abbaus wurde mit mineralischem Material in geringerer Mächtigkeit verfüllt (wenige Meter bis maximal 8 m). Die gesamte Altablagerung wurde mit einer bis zu 2 m mächtigen schluffig-sandigen Deckschicht abdeckt.

Die tiefste Grube – im südlichen Zentrum der Altablagerung situiert – weist eine Schüttmächtigkeit von bis zu 16 m auf, die östlich bzw. nordöstlich davon situierten zwei Gruben haben eine Schüttmächtigkeit von bis zu 13 m. Das Ausmaß dieser tiefen Gruben, d.h. der Schüttung mit Hausmüllanteilen beträgt insgesamt rund 5,2 ha, deren Schüttvolumen 440.000 m³. Der Anteil an Hausmüll daran kann mit 145.000 m³ grob abgeschätzt werden. In den tiefen Sohlbereichen dieser Gruben tauchen die Schüttungen in das Grundwasser ein. Maßnahmen zum Schutz des Grundwassers sowie zum Schutz vor migrierendem Deponiegas wurden damals nicht getroffen.

Untergrundverhältnisse

Die Altablagerung liegt am westlichen Rand des südlichen Wiener Beckens auf rund 234 m (im Süden) bzw. 236 m über Adria (im Zentrum). In Richtung Westen steigt das Gelände um rund 10 m an. Die großräumig anstehende Atzgersdorfer Gesteinsserie ist eine Wechselfolge von grobkörnigen Ufer- bzw. Flusssedimenten mit Schluffen bzw. Tonen. Die Gesteinsschichten tauchen generell von Westen nach Osten ab, wobei in den Abbaubereichen sehr inhomogene Verhältnisse vorliegen.

Grundwasserführende Schichten sind vor allem die Sand- bzw. Sandsteinschichten. Im Westen wurde ein wasserführender Schichtwasserhorizont, im Osten wurden bis zu vier wasserführende Schichten angetroffen, die teilweise zusammenhängen bzw. miteinander kommunizieren. Überlagert werden die wasserführenden Horizonte von bindigeren Schichten und sind zum Teil gespannt. Eine Aufspiegelung erfolgt in Teilbereichen bis wenige Dezimeter unter GOK. Entsprechend der generellen Neigung der Gesteinsschichten fließt das Schichtwasser großräumig in Richtung Osten. D.h. von Westen zufließendes Schichtwasser gelangt in den Abbau- bzw. heutigen Ablagerungsbereich und fließt dort in die Tiefe. Von dort aus strömt das Wasser in den wenige Dezimeter bis Meter mächtigen Sand- bzw. Sandsteinschichten nach Osten.

Ein ergiebiger Grundwasserkörper liegt abstromig der Altablagerung nicht vor. Ein ergiebiges Grundwasservorkommen mit mehreren Metern Grundwassermächtigkeit befindet erst rund 0,7 bis 1 km östlich der Altlast (Liesinger Schwemmfächer).

Schutzgüter und Nutzungen

Im Bereich der Altablagerung wurde mit dem Fridtjof-Nansen-Park eine Grünanlage zur Erholung errichtet. Die mineralischen Schüttbereiche sind mit Wohnhausanlagen bebaut.

Im Bereich der Altablagerung sowie im unmittelbaren Abstrombereich bis rund 1 km sind keine wasserrechtlich bewilligten Trinkwassernutzungen vorhanden. Rund 350 m abstromig existiert ein einzelnes Wasserrecht zum Zwecke der Bewässerung von Grünflächen.

 

GEFÄHRDUNGSABSCHÄTZUNG

Deponiegasuntersuchungen in den Jahren 1989 und 1991 zeigten für einen 5,2 ha großen Teilbereich der Altablagerung stark erhöhte Deponiegaskonzentrationen mit mehr als 20 Vol.-% CH4. In der tiefsten, zentral-südlich situierten Grube lagen die Methankonzentrationen großflächig über 50 Vol.‑% (vgl. nebenstehende Abbildung). In zwei weiteren Gruben im Zentrum und Osten lagen die Methankonzentrationen zwischen 40 und 50 Vol.-%.

Oberflächenemissionsmessungen zeigten größtenteils nur geringe Deponiegasaustritte. Im Bereich von Schächten und Setzungsrissen waren die Deponiegasemissionen erhöht.

Durch Messungen der Raumluft in angrenzenden Gebäuden wurde festgestellt, dass Deponiegas bis in die Gebäude eingedrungen war. Die Deponiegaskonzentrationen der Raumluft lagen unterhalt den Konzentrationsbereichen für explosionsfähige Gasgemische, die Bildung explosionsfähiger Gasgemische konnte aber generell nicht ausgeschlossen werden.

Feststoffuntersuchungen an Proben aus dem Bereich der drei Gruben mit Hausmüllablagerungen zeigten stark belastete Eluate mit hausmülltypischen Parametern. Aus den Ablagerungen außerhalb der Hausmüllablagerungen  entnommene Proben wiesen nur geringe Schadstoffkonzentrationen auf.

Die Hausmüllablagerungen lagen zum Teil im Grundwasser, das den Bereich der Ablagerungen nur langsam durchströmt. Das untersuchte Grundwasser in diesem Bereich war vergleichbar hoch belastet, wie Sickerwasser aus typischen Hausmülldeponien. Untersuchungen im Grundwasserabstrombereich des Hausmüllbereichs zeigten, dass die festgestellten Grundwasserverunreinigungen auch in einer Entfernung von 200 m noch nachweisbar waren.

Zusammenfassend war festzustellen, dass ausgehend von einem rund 5,2 ha großen Bereich der Altablagerung das Grundwasser verunreinigt wurde und Deponiegas sich bis in die benachbarten Gebäude ausgebreitet hatte. Dieser Teil der Altablagerung stellte eine erhebliche Gefahr für die Umwelt und Gesundheit von Menschen dar.

 

SICHERUNGSMASSNAHMEN

Ziel der Sicherungsmaßnahmen ist es die Migration von Deponiegasen aus dem Deponiekörper in angrenzende, bewohnte Objekte so zu unterbinden, dass keine Gefährdung durch explosive oder erstickende Gasgemischen besteht. Weiters soll die Ausbreitung von Schadstoffen im Grundwasser verringert werden.

Die Sicherungsmaßnahmen begannen im Oktober 1998 und umfassten die Errichtung eines Sickerwassererfassungssystems unterhalb der Hausmüllschüttung sowie die Errichtung eines aktiven Entgasungssystems im gesamten Bereich der Altlast. Die Errichtung der Sicherungsanlagen wurde im Dezember 2000 abgeschlossen. Der reguläre Anlagebetrieb begann im Anschluss an einen Probebetrieb (März bis Oktober 2000). In den ersten drei Betriebsjahren (2001 bis 2003) wurde ergänzend ein wasserwirtschaftlicher Versuch durchgeführt.

Im Zuge der Sicherung wurden die folgenden Maßnahmen realisiert:

• Errichtung von vier bis zu 20 m tiefen, vertikalen Bohrpfahlschächten
• Einbindung von 69 Stück – bis 55 m langen – Entwässerungslanzen in die Schächte zur Entwässerung der grundwasserführenden Schichten unterhalb der Anschüttung.
• Herstellung eines Sickerwasserfassungs- und -ableitungssystems
• Errichtung von 25 Deponiegasbrunnen
• Errichtung einer Gasentsorgungsstation mit Gasfackel- sowie einer Biofilteranlage
• Installation der Kontroll- und Steuertechnik inkl. Errichtung u. Ausbau von Messstellen
• Rekultivierung der gesamten Fläche

Um die dauerhafte Wirksamkeit der Sicherung zu gewährleisten und zu kontrollieren, werden laufend betriebliche Maßnahmen in Form von kontinuierlichen Aufzeichnungen der Wasserstände im gesamten Bereich der Altlast, Aufzeichnungen über die gefassten Wassermengen bzw. über die in den Kanal eingeleiteten Wassermengen durchgeführt. Weiters erfolgen seit der Sicherung zumindest halbjährlich qualitative Grundwasserkontrolluntersuchungen sowie vierteljährliche Untersuchungen der gefassten und abgeleiteten Wässer.

Beschreibung der Sicherungsmaßnahmen

Zur Erfassung der Deponiegase im Bereich der Altlast wurde vom Oktober 1998 bis August 1999 ein aktives Deponieentgasungssystem errichtet und im Anschluss in Betrieb genommen. Insgesamt erfolgt die Herstellung von 25 Deponiegasbrunnen über die gesamte Altlast verteilt. Die Brunnen wurden als DN640 ausgeführt und bis in eine Tiefe von 8 m bis 24 m, zumindest aber bis zur Deponiesohle abgeteuft. Acht der Brunnen wurden als kombinierte Gas-/Wasserbrunnen (GB1, GB3, GB 8, GB11, GB16, GB17, GB22 und GB 23) ausgebaut, um auch eine Wasserprobenahme über ein 2" Stahlrohr zu ermöglichen.

Die Regulierung der Entnahmemengen aus den Gasbrunnen erfolgt manuell über Regelklappen, kurz vor der Einmündung der jeweiligen Verbindungsleitung (PE 90) in zwei Sammelleitungen. Mittels der Regelklappen kann auch gesteuert werden, ob das Gas aus den einzelnen Brunnen in die Sammelleitung für Schwach- (Reinigung über Biofilter) oder die für Stark-Gas (Verbrennung über Fackel) eingespeist werden soll. Am Einspeisepunkt – ausgeführt jeweils in einem Schacht DN 300 – ist neben den Schiebern auch die Gasprobenahmestelle für den jeweiligen Brunnen situiert.

Die zwei erdverlegten Sammelleitungen für Schwach- bzw. Stark-Gas wurde in PE 110 ausgeführt und mit drei Kondensatabscheidergruppen ausgestatt. Beide Leitungen münden in den Gascontainer der Gasentsorgungsstation, die in einem umzäunten Bereich im Nordwesten des Fritjof-Nansen-Park liegt. Die Gasentsorgungsstation ist mit einer Verdichterstation zur Absaugung der Gase und einer Gasfackelanlage für die Verbrennung von Stark-Gas bzw. einer Biofilteranlage zur Behandlung von Schwach-Gas ausgestattet. Weiters ist dort die gesamte Mess-, Regel- und Steuertechnik für die Entgasungsanlage situiert. Der Biofilter besteht aus einer 12 m³ Rollmulde mit Rindenmulchfüllung und ist, wie die übrige Anlage, eingehaust. Die Gasfackel ist mit einer oben offenen Einhausung versehen. Die Station ist mit einem Gaswarnsystem ausgestattet. 

Zur Fassung des Grund- bzw. Sickerwassers unterhalb der Sohle der Altlast bzw. zur Absenkung des Wasserspielgels bis unter die Anschüttungen (Absenkung um bis zu 10 m auf die Zielhöhe 220 m.ü.A) wurde von Oktober 1998 bis Dezember 2000 ein Sickerwasserfassungssystem in den durchlässigen Schichten innerhalb sowie unterhalb der Schüttung errichtet und in Betrieb genommen. Hierzu erfolgte die Herstellung von vier vertikalen Schächten A1, A2, B1 und B2 mit einem lichten Durchmesser von 6,2 m. Die Herstellung der Schächte erfolgt mittels DN 1200 Bohrpfählen, welche überschnitten bis in eine max. Tiefe von 20 m abgeteuft wurden. Der aus dem jeweiligen Schacht ausgehobene Abfall wurde entsorgt.

Von den vier Schächten ausgehend wurden insgesamt 69 bis zu 55 m lange Entwässerungslanzen (DN 133) horizontal in die Schüttung bzw. in durchlässige Schichten unterhalb der Schüttung  (Bohransatzhöhe bei A1 217,9 m ü.A., bei A2, B1 und B3 218,7 m. ü.A., vom Schacht weg steigendes 2% Gefälle) gebohrt und je nach Geologie mittels 2" Voll- oder Filterrohren aus Edelstahl bzw. PVC ausgebaut. Die Durchführung der Lanzen durch die Bohrpfahlschächte wurde wasserdicht ausgeführt. Jede Lanze wurde mit einer Absperreinrichtung vorgesehen, die im Fall eines Wassereinbruchs in den Schacht automatisch absperrt (Überflutungsverhinderung). Die Sohle der Schächte wurde betoniert, die Bohrpfähle in diese wasserdicht eingebunden. Oberhalb der Sohlplatte wurde ein Gitterost als Bedienebene für die Regulierung der Entwässerungslanzen installiert. Der Raum zwischen Gitter und Sohlplatte – mit einem Fassungsvermögen von je 10 m³ bis 15 m³ – dient als Sumpf, in den alle Entwässerungslanzen über eine ringförmige Sammelleitung entwässern. Die Entleerung der Pumpensümpfe erfolgt mittels Tauchpumpen über Druckrohrleitungen PE 90 (eine je Schacht). Die vier Druckrohrleitungen entwässern über einen gemeinsame Druckrohrleitung PE110 und schließlich über eine Freigefälleleitung DN150 in den öffentlichen Schmutzwasserkanal. Als maximale Entnahme- bzw. Einleitmenge wurden 5 l/s bzw. 432 m³/d bzw. 115.000 m³/a. festgelegt. Alle Schächte wurden mit einem Gaswarnsystem ausgestattet und es wurde ein aktives Be- und Entlüftungssystem installiert. Über dem Schacht A1 wurde das Betriebsgebäude installiert, die Schächte A2, B1 und B2 können über einen Brunnenstube betreten werden, die 1 m überdeckt wurde. Zur automatischen Steuerung des Gesamtsystems der Wasserhaltung wurde im Betriebsgebäude die gesamte Mess-, Steuer- und Regeltechnik untergebracht. Diese erfasst alle relevanten Daten wie z.B. Grundwasserstände und Fördermengen automatisch und leitet diese an die Zentrale der MA 45 – Wasserbau weiter. Zur Ermittlung der Grundwasserverhältnisse wurden diverse Messstellen im Bereich der Altlast mit automatischer Wasserspiegelerfassung versehen.

Nach der Errichtung der Sicherungsbauwerke erfolgte die Rekultivierung der Altlast und ein dreijähriger wasserrechtlicher Versuch wurde durchgeführt, um die optimalen Betriebsführung der Gesamtanlage einzustellen und zu dokumentieren.

Beurteilung des Sicherungserfolges

Durch die Absenkung des Grundwasserspiegels im Bereich der Altlast "Rudolf Zeller Gasse" über horizontale Sickerstränge soll eine Ausbreitung von Schadstoffen aus der Altlast in den Grundwasserabstrom weitgehend unterbunden werden. Durch die Errichtung und Betrieb einer aktiven Gasfassung soll die Ausbreitung von Deponiegas in angrenzende, bebaute Bereiche weitestgehend unterbunden werden.

Die kontinuierlich aufgezeichneten Deponiegaskonzentrationen im abgesaugten Gas sowie die halbjährlichen Deponiegasmessungen im Bereich der 5,2 ha großen Altlast zeigen, dass die Gaskonzentrationen deutlich zurückgegangen sind. Im südlichen Schüttbereich der Altlast sind bei laufendem Betrieb der Entgasungsanlage die Methankonzentrationen nur leicht erhöht. Kohlenstoffdioxid liegt in diesem Bereich leicht oberhalb typischer Konzentrationen für organikreiche Böden. Ein zweiwöchiger Stillstand der Absauganlage zeigte, dass die Deponiegaskonzentrationen im gesamten Bereich der Altlast zwar wieder auf bis zu 5 Vol.-% CH₄ und 10 Vol.-% CO₂ ansteigen, diese Konzentrationen aber nur noch bei 10 % bis 20 % der Ausgangsgaskonzentrationen liegen. Insgesamt ist das aktuelle Gasbildungspotenzial der Altlast als gering einzustufen. Durch den Betrieb der Absauganlagen wird eine Migration von Deponiegas in bebaute Bereiche unterbunden. Ergebnisse von Raumluftmessungen im Nahbereich der Altlast waren unauffällig.

Aus den kontinuierlich aufgezeichneten Wasserständen lässt sich erkennen, dass durch die großflächige Entnahme von Grundwasser aus dem Bereich der Altlast der Wasserstand weitgehend unter die Ablagerungssohle abgesenkt wird. Stellt man die GW-Schichtenpläne den Schütttiefen gegenüber ist aber auch erkennbar, dass in einem 50 mal 50 m großen Bereich im Süden der Altlast die Schüttung auf bis 222,5 m ü.A. reicht, die Absenkung aber nur auf 223 bis 224 m ü.A. erfolgt und damit die Sohle der Schüttung weiterhin rund 1 bis 2 Meter im Wasser liegt.

Schichtenpläne liegen nur bis 2006 vor. Allerdings zeigen die Wasserstandganglinien und Entnahmemengen über den gesamten Sicherungszeitraum eine relativ konstante Situation. Auch aus den Schichtenplänen ist erkennbar, dass eine großflächige Absenkung des Grundwassers um wenige Meter erfolgt. Insbesondere im Zentrum der Altlast erfolgt eine starke Absenkung. Für den Südteil der Altlast als auch den Norden ist aber aus den Schichtenplänen auch erkennbar, dass die Absenkung in zwei Bereichen nur begrenzt wirkt. Die Strömung verschwenkt in diesen Bereichen leicht in Richtung Nordost bzw. Südost. Aus den vorliegenden Unterlagen ist abschätzbar, dass ein großer Teil des Abstroms bzw. des am Standort neu gebildeten Sickerwassers gefasst und abgeleitet wird. Die von der Altablagerung abströmende Sickerwassermenge bzw. die hydraulische Fracht ist insgesamt als sehr gering zu beurteilen.

Die qualitativen Grundwasseruntersuchungen zeigen, dass das Grundwasser im Bereich der Altlast weiterhin stark mineralisiert ist und sehr hohe Werte für hausmülltypische Parameter zeigt. Diese hohen Konzentrationen begründen sich in einer relativ geringen Verdünnung der Sickerwässer im Grundwasser. Hinweise auf Ablagerungen von Materialien mit erhöhten Schadstoffgehalten in der Altlast zeigen die Grundwasseranalysen keine. Die Grundwasserqualität hat sich im Bereich der Altlast seit 1990 deutlich verbessert, ist aber in den letzten Jahren gleichbleibend. Kurz- bis mittelfristig ist keine signifikante Verbesserung der Grundwasserqualität im Ablagerungsbereich zu erwarten.

Im Bereich des Abstroms werden nur wenige Kontrollmessstellen untersucht. 1990 betrugen die Ammoniumkonzentrationen im Abstrom 50 bis 100 mg/l und traten in bis zu drei Stockwerken auf. In der zentral abstromig der Altlast situierten Messstelle (rund 150 m von der Altlast entfernt) ist Ammonium auf 10 bis 15 mg/l im 1. und 2. Stockwerk abgesunken. Die Ammoniumkonzentrationen sind damit weiterhin hoch, zeigen aber einen anhaltenden Rückgang aller altlastenrelevanten Parameter. Nördlich und südlich dieses zentralen Abstrombereichs sind die Konzentrationen im Grundwasser inzwischen in allen Stockwerken unauffällig. Eine weiter nördlich situierte Messstelle mit auffälligen, aber auch anhalten zurückgehenden Ammoniumwerten liegt nicht im direkten Abstrom der Altlast sondern innerhalb einer weiteren kleinen Grubenschüttung.  

Die abströmende Ammoniumfracht ist aufgrund des geringen Grundwasserdurchflusses trotz der stellenweise hohen Konzentrationen gering. Die von der Altlast ausgehende Ammoniumfahne ist mindestens 250 m lang. Weitere Messstellen rund 700 m abstromig der Altlast – im Bereich der Liesing – zeigen keine erhöhten Ammoniumkonzentrationen im Grundwasser. Im Bereich der Ammoniumfahne existiert ein Wasserrecht zur Bewässerung von Grünanlagen. Trinkwassernutzungen existieren im Bereich der Ammoniumfahne keine.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass durch den Betrieb der Sicherungsanlagen die Deponiegaskonzentrationen zurückgegangen sind. Eine Ausbreitung von Deponiegas über den Rand der Altlast hinaus wird unterbunden. Ein geringes Gasbildungspotential ist noch vorhanden. Im Bereich der Altlast liegen weiterhin stark mineralisierte und mit hausmülltypischen Parametern belastete Wässer vor, die nur in geringen Mengen in den Grundwasserabstrom gelangen. Für einen zentralen Abstrombereich zeigen sich noch stark erhöhten Ammoniumkonzentrationen, die sehr langsam zurückgehen. Die Ammoniumfahne reicht mehrere hundert Meter in den Abstrom, Trinkwassernutzungen werden nicht betroffen. Vor Eintritt der von der Altlast abströmenden, wenig ergiebigen Schichtwässer in das Grundwasservorkommen des Liesinger Schwemmfächer ist Ammonium nicht mehr nachweisbar. Die Altlast kann als gesichert beurteilt werden.

 

Datum der Texterstellung:    September 2015