Gesicherte Altlast W13: Spitzau

Die Altablagerung "Spitzau" liegt rund 12 km östlich des Stadtzentrums von Wien im 22. Wiener Gemeindebezirk, zwischen Breitenlee und Eßling. Nördlich der Altablagerung verläuft die Breitenleer Straße, westlich grenzt die Altablagerung an eine aufgelassene Bahntrasse.

Untergrundverhältnisse

Die Altablagerung befindet sich im westlichen Teil des Marchfeldes in einem Gebiet mit einem bedeutenden Grundwasservorkommen. Die geologischen Verhältnisse wurden durch 19 Aufschlussbohrungen, die bis zu einer Endteufe von 30 m niedergebracht wurden, erkundet.

Die ungestörte Geländehöhe im direkten Umfeld beträgt ca. 156,5 m bis 158 m ü.A.. Unter einer geringmächtigen humosen Deckschichte, die auf Resten von Lösslehmen bzw. alten Aulehmen liegt, folgt eine bis zu 17 m mächtige quartäre Schotterschicht (Donauschotter (kf-Wert 5 * 10-3 m/s)). Den tieferen Untergrund bilden jungtertiäre Schichten (Sande und Schluffe) des Ober-Pannon. Die Tertiäroberfläche wurde in einer Tiefe von ca. 142 m bis ca. 147 m ü.A. festgestellt.

Im Bereich der Altlast befindet sich der Grundwasserspiegel des ersten Stockwerkes im Quartär etwa bei 152 m ü.A. Die Grundwasserströmungsrichtung ist generell nach Osten gerichtet. Die Fließgeschwindigkeit beträgt etwa 1 - 2 m/d. Das Grundwasserspiegelgefälle beträgt rund 0,5 ‰. Der hydraulische Durchfluss im Bereich der Altablagerung kann mit etwa 1.000 m³/d (max. wirksame Grundwasserstrombreite = 570 m, effektive Aquifermächtigkeit = 8 m) angegeben werden.

Das etwa 10,5 ha große, dreiecksförmige Areal wurde früher zur Schottergewinnung genutzt. Nach Abschluss des Schotterabbaus, der größtenteils bis in das Grundwasser erfolgte, wurden auf den Grundstücken der Altablagerung "Spitzau" mehrere Deponien betrieben.

Im Zeitraum zwischen 1970 und 1990 wurden auf den insgesamt vier Deponien Hausmüll, Bauschutt und Abraummaterial sowie Bentonit abgelagert.

Das Gesamtvolumen der Schüttungen betrug etwa 900.000 m³. Bei keiner der Deponien wurden technische Maßnahmen zum Schutz des Grundwassers gesetzt. Die Ablagerungen reichen bis in den Grundwasserschwankungsbereich.  

Schutzgüter und Nutzungen

Auf der Altablagerung situiert liegt heute eine neu errichtete Deponie, welche rekultiviert und aufgeforstet wurde. Das gesamte Areal der Altablagerung ist als Schutzgebiet Wald- und Wiesengürtel gewidmet. Im Umfeld befinden sich landwirtschaftlich genutzte Flächen. Rund 300 m östlich liegt der Ponysee mit diesen umschließender Kleingartenbebauung. Die nächsten Siedlungen liegen etwa 500 m östlich der Altablagerung.

Die quartären Grundwasservorkommen des Marchfeldes sind von wasserwirtschaftlicher Bedeutung. Im unmittelbaren Umkreis von ca. 1 km bestehen ausschließlich Wasserrechte für Bewässerungszwecke. Rund 1,5 km grundwasserstromabwärts der Altlast beginnt der Geltungsbereich der wasserwirtschaftlichen Rahmenverfügung für das Marchfeld.

 

GEFÄHRDUNGSABSCHÄTZUNG

In den Jahren 1987 sowie 1990 durchgeführte Untersuchungen zeigten, dass vor allem Hausmüll und Bauschutt abgelagert wurden. Die Sohle der Schüttungen reichte bis in das Grundwasser. Es waren keine Abdichtungsmaßnahmen vorhanden. Sickerwasser aus dem Ablagerungsbereich konnte somit weitgehend ungehindert in das Grundwasser gelangen.

Die bei den Grundwasseruntersuchungen festgestellten Schadstoffgehalte (Blei bzw. halogenierte Kohlenwasserstoffe) konnten nicht eindeutig der Altlast zugeordnet werden, da bereits in den Messstellen des Anstroms erhöhte Gehalte zu finden waren. Bei den chemisch-physikalischen Parametern pH-Wert, Leitfähigkeit, Chlorid, Sulfat, Bor etc. sowie bei weiteren analysierten Parametern (Cyanid, aliphatische Kohlenwasserstoffe u.a.) konnten im Grundwasserabstrom keine Veränderungen der Konzentrationen gegenüber dem Anstrom festgestellt werden. Aufgrund der Grundwasseruntersuchungen ergaben sich keine eindeutigen Hinweise auf eine Beeinträchtigung der Grundwasserqualität durch die Altablagerung.

Entsprechend dem großen Ablagerungsvolumen und der festgestellten Ablagerungsarten wies die Altablagerung ein erhebliches Schadstoffpotenzial auf. Die Sickerwasseremissionen stellten eine Gefahr für die Umwelt dar.

 

SICHERUNGSMAßNAHMEN

Ziel der Sicherungsmaßnahmen war es, den Austritt von Sickerwässern aus der Altablagerung so zu unterbinden, so dass auch langfristig keine Gefährdung des Grundwassers zu besorgen ist.

Parallel zu den Sicherungsmaßnahmen wurden auch rund 400.000 m³ Abfälle von anderen Altablagerungen auf eine neu errichtete Deponie, oberhalb der Altablagerung „Spitzau“, umgelagert. Aus diesem Grund wurde das Sicherungsprojekt Altablagerung "Spitzau" in zwei Phasen gegliedert.

Die Phase I startete im Februar 1991 und beinhaltete die Herstellung der Oberflächenabdichtung der Altablagerung, welche gleichzeitig als Basisabdichtung für die neue Deponie diente. Hierzu wurde die Oberflächenabdichtung, getrennt in zwei Schüttbereiche (Teilfläche Nord sowie Süd), mit einem Sickerwasserfassungssystem ergänzt und zur Basisabdichtung ausgebaut. Im Juli 1991 begann die Phase II, welche die Absicherung der bestehenden Altablagerung durch eine Dichtwandumschließung nach dem Wiener Kammersystem beinhaltete. Die Fertigstellung aller Baumaßnahmen, inklusive der Anlieferung und dem Einbau der rund 400.000 m³ zusätzlichen Aushubmaterialien auf der neuen Deponie und deren Rekultivierung, erfolgte im Sommer 1992.

Insgesamt wurden auf dem Gelände der Altablagerung "Spitzau" die folgend aufgeführten Maßnahmen ausgeführt:

• Geländeprofilierung zur Gefälleherstellung
• Herstellung PE-HD Zwischenabdichtung
• Herstellung Sickerwasserfassungssystem
• Herstellung Oberflächenwasserfassungssystem inkl. Retentionsteich
• Anlieferung und Einbau des Aushubmaterials in die neue Deponie
• Errichtung von Gas-/Belüftungsbrunnen
• Herstellung Oberflächenabdeckung
• Dichtwandumschließung der Altablagerung
• Rekultivierung

Um die dauerhafte Wirksamkeit der Sicherung zu gewährleisten und zu kontrollieren sind laufende betriebliche Maßnahmen in Form der kontinuierlichen Überwachung der Innen-, Außen und Kammerwasserstände, der geförderten bzw. gefassten Pumpwasser- und Sickerwassermengen sowie eine jährliche qualitative Grundwasserbeweissicherung durchzuführen.

Beschreibung der Sicherungsmaßnahmen

Zur Sicherung der Altablagerung wurde eine Oberflächenabdichtung als auch eine doppelte Dichtwandumschließung mit innenliegender Grundwasserabsenkung nach dem Wiener Kammersystem gewählt. Weiters wurde auf der bestehenden Altablagerung "Spitzau" eine neue Deponieschüttfläche errichtet, auf der zusätzliche 400.000 m³ Aushubmaterial aus einem Sanierungsprojekt im Bereich der Altlast W10 „WIG 64 Donaupark-Bruckhaufen“ sowie aus der Räumung der Altlast W3 „Himmelteich“ abgelagert wurden, wobei die Oberflächenabdichtung der Altablagerung gleichzeitig als Basisdichtung der neu errichteten Deponie dient.

Zu Beginn des Projektes wurde eine 1,6 km lange Baustraße errichtet, um die Altablagerung für Schwerfahrzeuge zugänglich zu machen. Getrennt in einen Nord- und einen Südteil erfolgte parallel zur Straßenerrichtung die Profilierung der bestehenden Altablagerung, wobei hierzu insgesamt rund 150.000 m³ Material der Altablagerung vor Ort umgelagert wurden. Auf das hergestellte Rohplanum wurde eine Abdichtung, bestehend aus 15 cm Sand, 2 mm PE-HD Folie und strukturierter Drainagematte sowie abschließend eine 1 m mächtige Schutzschicht aus gesiebtem und sortiertem verrottetem Hausmüll aufgebracht. Die Drainagematte dient zum Schutz der Folie sowie zur Fassung der Sickerwässer aus der neuen Deponie und mündet in den Randbereichen in einen umlaufenden Sickerwasserringkanal (DN300).

Nach den aufgeführten baulichen Arbeiten erfolgte die externe Anlieferung von primär verrottetem Hausmüll. Der Einbau in die neue Deponie fand verdichtet, schichtweise in 1 m Lagen statt. Nach jeder zweiten Schicht wurde als Zwischendrainage 0,25 m Bauschutt eingebaut. In einem 70 x 70 m Raster (alle 5.000 m²) wurden aus Grobkies geschüttete Belüftungskamine, mit einem Querschnitt von 1 m, parallel zur Schüttung im Südteil der Deponie aufgebaut. Diese dienen der Ableitung der entstehenden Restdeponiegase sowie zur Befeuchtung. Zum oberflächigen Abschluss der neuen Schüttung wurde eine 0,4 m mächtige Bauschutt-Kiesschicht mit einer darüber liegenden 1 m mächtigen Rekultivierungsschicht aufgebracht.

Parallel zur Schüttung der neuen Deponie erfolgte die Sicherung der bestehenden Altablagerung mittels Umschließung nach dem Wiener Kammersystem durch zwei parallel verlaufende Dichtwände im Abstand von 5 m. Die Herstellung der Dichtwände wurde in Form von Rüttelschmalwänden bis in eine maximale Tiefe von 33 m ausgeführt, wobei diese mindestens 2 m in den Grundwasserstauer eingebunden wurden. Insgesamt wurden rund 1.500 lfm Dichtwand hergestellt. Die entstandene Doppeldichtwand wurde anschließend durch den Einbau von 30 Querschotten in 31 Kammern unterteilt. In den Dichtwandkammern wurden zur Prüfung der Systemdichtigkeit sowie zur Wasserhaltung Kammerpumpen eingesetzt sowie zur Gewährleistung der Arbeitssicherheit ein Be- bzw. Entlüftungssystem installiert.

Neben der Trennung der Altablagerung gegen den Grundwasserstrom durch das Dichtwandbauwerk ist durch ständiges Abpumpen von Grundwasser innerhalb der Umschließung ein um mindestens 0,5 m tieferer Wasserstand gegenüber dem niedrigsten Außenwasserstand des umgebenden Grundwasserfeldes herzustellen, um damit zusätzlich einen Schadstoffaustrag durch das Dichtbauwerk aus der Altablagerung heraus zu verhindern. Zur Absenkung des Grundwasserstandes innerhalb der Altablagerung wurde ein Filterrohrbrunnen DN 300 (Absenkbrunnen ZBr) mit einer Tauchpumpe sowie ein weiterer Reservebrunnen errichtet. Ein automatisierter Pumpbetrieb soll gewährleisten, dass die Wasserstände innerhalb der umschlossenen Deponie dauerhaft um mindestens 0,5 m unterhalb des Außenwasserstandes abgesenkt werden.

Die bei der Wasserhaltung innerhalb der Umschließung anfallenden Pumpwässer aus dem Altablagerungsbereich sowie die über die Drainage und den Kanal gefassten Sickerwässer der neuen Deponie werden zu dem neu errichteten, südöstlich situierten Pumpwerk geleitet und getrennt analysiert. Vom Pumpwerk aus werden die Wässer über eine neu hergestellte 1,2 km lange Druckrohrleitung in das bestehende Druckrohrleitungssystem der Absicherung der Altlast W 4 "Lackenjöchel" gepumpt, welche in den öffentlichen Schmutzwasserkanal mündet. Zur Reduktion der Einleitmengen können die anfallenden Wässer weiters auch zusammen mit den Pumpwässern aus den Dichtwandkammern sowie den gefassten Oberflächenwässern der neuen Deponie (gesammelt über Begleitgräben) in einen auf der Deponie errichteten Retentionsteich geleitet werden. Aus diesem rund 10.000 m³ fassenden Retentionsteich erfolgt insbesondere in den Monaten Mai bis September die Bewässerung der Vegetation bzw. die Rückverregnung der Wässer auf der Deponie.

Weiters wurden zur Überwachung des Gesamtsystems insgesamt drei innenliegende Grundwassermessstellen (IP), ein innenliegender Entnahmeschacht ES (Teichpegel), ein Reservebrunnen (s.o.) sowie fünf außerhalb der Umschließung liegende Messstellen (AP) errichtet.

Beurteilung des Sicherungserfolges

Durch die Umschließung sowie die Oberflächenabdichtung der Altablagerung sollte die Neubildung sowie der Austritt von Sickerwässern aus der Altablagerung und damit ein Eintrag von Schadstoffen in das Grundwasser unterbunden werden. Weiters musste die Oberflächenabdichtung der Altablagerung parallel als Basisdichtung für eine neu aufgelagerte Deponieschüttung aus extern angelieferten Aushubmaterialien dienen. Die aus diesem neuen Deponiebauwerk anfallenden Sickerwässer sind separat zu fassen. Weiters wurde auch der neue Deponieteil mit einer Oberflächenabdeckung versehen und begrünt. 

Die Ergebnisse der vorliegenden Kontrolluntersuchungen belegen die grundsätzliche Funktionstüchtigkeit des Gesamtsicherungsbauwerkes. Mittels einer kontinuierlichen Wasserstandsaufzeichnung der Pegel innerhalb, außerhalb sowie in den Kammern des Dichtwandbauwerkes wird der ordnungsgemäße Betrieb dokumentiert. Über den gesamten Betriebszeitraum wurde ein Differenzwasserstand von mindestens 0,5 m zwischen den niedrigsten Außenpegel sowie den Pegeln innerhalb der Umschließung eingehalten. Es ist daher davon auszugehen, dass kein Sickerwasser aus dem umschlossenen Bereich in das Grundwasser außerhalb der Umschließung gelangt.

Insgesamt strömen in die Umschließung aufgrund der Dichtwanddurchlässigkeit rund 90.000 m³/a Grundwasser pro Jahr,  welches zur Aufrechterhaltung des Differenzwasserspiegels permanent herausgepumpt werden muss und zum größten Teil verdunstet bzw. auf der neu errichteten Deponie verregnet wird. Die maximal zulässige Zustromwassermenge durch die Dichtwände in die Altablagerung hinein – auf Basis des zulässigen Durchlässigkeitsbeiwertes – von 113.000 m³/a wurde in den betrachteten Jahren 2003 bis 2008 eingehalten.

Generell ist aus dem Vergleich der Grundwasserproben aus den Anstrom- und Abstrommessstellen kein Schadstoffaustrag aus der gesicherten Altablagerung in das Grundwasser zu erkennen. Die Parameter Leitfähigkeit, Magnesium, Natrium, Sulfat und Chlorid sowie insbesondere Bor und Nitrat weisen allerdings auf einen deutlichen anthropogenen Einfluss auf das Grundwasser hin. Vergleicht man diese Parameter mit den jeweiligen Hintergrundkonzentrationen für die Region ist deutlich erkennbar, dass sich diese in ihrer Größenordnung entsprechen bzw. keine signifikante Abweichung zeigen (z.B. Hintergrundwert LF = 1.300 µS/cm, Anstrom und Abstrom = 1.200 µS/cm). Diese zeigt, dass es sich damit Konzentration handelt, welche großflächig für die Region vorliegen und nicht im Zusammenhang mit der Altablagerung zu sehen sind. Es scheint wahrscheinlich, dass diese Belastungen aus der Winterstreuung (Natriumchlorid, Kaliumchlorid) bzw. aus der Landwirtschaft (Stickstoffdüngung) herrühren.     

Auffällig ist, dass die Konzentrationen des aus der Umschließung gepumpten Wassers maximal nur doppelt so hoch (z.B. Bor und Sulfat) bzw. für die Parameter Chlorid und Schwermetalle sogar gleich hoch (kein signifikanter Unterschied) im Vergleich mit dem umliegenden Grundwasser sind. Ebenso findet nur noch eine gegenüber Sickerwässern geringe Sauerstoffzehrung im Wasser unterhalb der Altablagerung statt (der freie Sauerstoff liegt bei 2,4 mg/l). Dieses spiegelt das inzwischen vergleichsweise geringe Schadstoffpotential der Altablagerung im Vergleich zur allgemeinen Hintergrundbelastung der Umgebung wieder.

Die Ergebnisse der qualitativen Grundwasserbeweissicherung bestätigen, dass kein erkennbarer Schadstoffeintrag in das Grundwasser seit Fertigstellung der Sicherungseinrichtungen stattfindet. Bei ordnungsgemäßem Betrieb der Sicherungsanlagen ist auch weiterhin mit keinem nennenswerten Eintrag von Sickerwasser in das Grundwasser zu rechnen. Die Altablagerung ist als weitgehend gealtert zu bewerten. Damit ergibt sich, dass das standortspezifische Sicherungsziel, Gefahren in Zusammenhang mit einem Transfer von Deponiesickerwasser in das Grundwasser so zu unterbinden, dass auch langfristig keine Gefährdung des Grundwassers zu besorgen ist, erreicht wurde und die Altlast als gesichert zu bewerten ist.

 

Datum der Texterstellung:    Oktober 2009