Gesicherte Altlast W8: Siebenhirten

Südlich des Standortes verläuft die Siebenhirtenstrasse. Die östliche und nördliche Grenze bilden die Brunner Straße, bzw. die Straße An den Steinfeldern und die Seybelgasse. Durch eine Erweiterung der Altlast W8 "Siebenhirten" – um die ehemalige Altablagerung 23.4 "Liesing-Schleife" im Nordwesten des Altstandortes – umfasst der gesamte Standort eine Fläche von rund 32 ha und wird im Westen durch den Verlauf der Liesing begrenzt.

Seit den 20er Jahren des 19. Jahrhunderts erfolgte eine industrielle Nutzung des Altstandortes. Seit 1828 dominierte am Standort die chemische Industrie, wobei insbesondere die Gewinnung von Schwefelsäure und die Verarbeitung von Gaswerksprodukten am Standort erfolgten. Die Niederlassung der Firma Wagenmann, Seybel & Co. bestand seit 1828, erzeugt wurden von Beginn an Spiritus, Essig und chlorsaures Kali. Wenige Jahre später folgte die Produktion von Schwefelsäure im Bleikammerverfahren. 1858 wurde am Standort mit der Herstellung von Leuchtgas und mit der Aufbereitung von Gaswerksprodukten begonnen. Zur Jahrhundertwende wurde die Schwefelsäureproduktion zur Kunstdüngererzeugung ausgebaut. Zu Beginn des ersten Weltkrieges erwarb die "Holzverkohlungs-Industrie AG" die Kapitalmehrheit des Unternehmens und wandelte die Gesellschaft in eine Aktiengesellschaft um. 1920 erfolgte der Verkauf an die "Pulverfabrik Skodawerke-Wetzler AG", 1939 die Fusionierung mit der "Donau-Chemie".

Neben den oben genannten Produkten erfolgte auch die Produktion von Salz-, Salpeter-, Weinstein- und Zitronensäure, kohlensaures Ammoniak und Schamottziegeln. Im Zuge der Produktion und der Auflassung der Anlagen kam es zu massiven Bodenkontaminationen. Weiters wurden Produktionsreste im Bereich des Areals gelagert bzw. Gruben am Standort verfüllt. Die mächtigsten Anschüttungen liegen im Südosten des Standortes in Form von zwei Säurebergen vor. Auf diesen 7 bis 8 m hohen Säurebergen wurden die Abfallprodukte der Gaswäscherei und der Schwefelsäureproduktion geschüttet. Eine zweite mächtige Verfüllung mit 3 bis 5 m Schüttmächtigkeit liegt im Nordwesten des Standortes. Dieser ehemalige Altarm der Liesing, die "Liesing Schleife", wurde in den 70er Jahren verfüllt. Im Westteil des Altstandortes, im Bereich der Liesing, befinden sich seichtere Anschüttungen mit 2 bis 3,5 m Ablagerungsmächtigkeit. Punktuell treten aber auch über den gesamten Standort immer wieder mächtigere Verfüllungen mit bis zu 8,5 m (z.B. Bereich bei 23.5/5) auf.

Untergrundverhältnisse

Der Altstandort befindet sich im westlichen Randbereich des Grundwasserkörpers "Wiener Becken" in einer Zone der westlichen Beckenrandstörung. Im gesamten Areal ist die oberste Untergrundschicht mit anthropogenen Schüttungen verschiedenster Art, Herkunft und Mächtigkeit überprägt. Die natürlich anstehenden obersten Untergrundschichten im Bereich des Altstandortes sind fluviatile Schüttungen der Liesing, die durch eine Wechsellagerung von wasserführenden Kies-Sand­schichten und undurchlässigen Schluff-Tonschichten geprägt werden.

Hydrogeologisch lassen sich die plattig sandigen Kiese der Liesing als Hauptgrundwasserleiter ansprechen. Diese sind aber aufgrund ihrer Neigung zur Verlehmung nicht besonders durchlässig. Das Grundwassergefälle variiert im Bereich des Altstandortes stark und kann bis zu max. 2 % betragen. Die starken Unterschiede im Gefälle weisen ebenfalls auf einen stark inhomogenen Untergrund hin. Im Westen des Altstandortes liegt ein Tertiärrücken, der höhenmäßig über den grundwasserführenden Schichten liegt. Im Bereich der westlich situierten HIAG-Werke liegt eine Anomalie im Verlauf der Grundwasserschichtenlinien vor. Hier wurde bereits 1999 ein "unnatürlicher" Grundwasserhochpunkt beschrieben, welcher nicht erklärbar war. Der Flurabstand des Grundwassers beträgt zwischen 3 und 7 m. Die Grundwassermächtigkeit beträgt – wenn überhaupt – wenige Dezimeter bis maximal 2 m und steigt tendenziell Richtung Norden, Osten und Süden an. Zum Teil liegen lokal eingeschaltete wasserführende Linsen vor, in denen gespannte oder halbgespannte Grundwässer auftreten. Weiters kann es durch Erosionsmulden in der Tertiäroberfläche zu kleinräumig stark differenzierten Grundwasserverhältnissen kommen. Die mit hoch (H) und tief (T) benannten Grundwassermessstellen lassen sich aufgrund der Wechsellagerungen nicht eindeutig den gleichen Horizonten zuordnen. Eine Kommunikation zwischen einzelnen Stockwerken ist gegeben, die im Westen befindliche Liesing kommuniziert nicht mit den geringmächtigen Grundwasserkörpern. Die generelle Grundwasserströmungsrichtung ist gegen Nordosten bis Osten gerichtet.

Schutzgüter und Nutzungen

Das ehemalige Fabrikgelände wird als Industrie- und Gewerbestandort genutzt. Die zwei Säureberge sind abgedeckt und begrünt, das anfallende Oberflächenwasser wird gefasst und abgeleitet. Im nordwestlichen Bereich, südwestlich der Liesing Schleife liegt ein kleiner Wald. Nördlich und östlich grenzt an den Altstandort das Industriegelände Liesing an. Südlich des Altsandortes liegen neben weiteren, industriell genutzten Bereichen der Liesinger Friedhof und ein Sportplatz. Wenige 100 m südlich liegen Bebauungen mit Wohnhäusern bzw. Kleingärten vor. Westlich der Liesing Schleife, an das linksseitige Ufer der Liesing angrenzend liegt die Altablagerung 23.11 "Fröhlichgasse". Die Liesing befindet sich anstromig des Altstandortes. Eine Nutzung des Grundwassers im Abstrom des Altstandortes ist dem Umweltbundesamt nicht bekannt.

 

GEFÄHRDUNGSABSCHÄTZUNG

Die Auswertung von Untergrundaufschlüssen bestätigte, dass nahezu im gesamten Bereich des Altstandortes Anschüttungen unterschiedlicher Mächtigkeit (1 - 7 m) bestanden. Wie aus Untergrundprofilen ersichtlich wurde, reichen die Schüttungen chemischer Abfälle bis in den Grundwasserbereich. Unter anderem lagern im Ostbereich des Altstandortes 170.000 Tonnen Rückstände aus der Schwefelsäureproduktion (Säureberge).

Die Analyse von Untergrundproben im Jahr 1963 aus dem Ostbereich ergab pH-Werte bis zu 2. 1970 und 1972 durchgeführte Analysen von Grundwasserproben aus dem nordöstlichen Bereich ergaben ebenfalls pH-Werte um 2 und etwa 12.000 mg/l Sulfat.

Im Zuge weiterer Untersuchungen am Altstandort wurden 11 Grundwassermessstellen errichtet. Bei der Errichtung wurden bei 6 Bohrungen 7 Materialproben entnommen. Den Analysenergebnissen der Materialproben entsprechend konnten hohe Belastungen des Untergrundes festgestellt werden. Als bestimmende Parameter wurden Kohlenwasserstoffe, Ammonium, Cyanid und Phenolindex identifiziert. Die Untersuchung von 17 Grundwasserproben ergaben für jede Probe Grenzwertüberschreitungen bei mehreren Parametern. Als Hauptkontaminanten wurden Cyanide, Kohlenwasserstoffe, Phenolindex, Ammonium, Nitrit und Sulfat festgestellt. Die in Bezug auf den Grundwasserstrom seitlich gelegenen Messstellen, bei denen ein Wasserzustrom sowohl aus dem Bereich des Altstandortes als auch aus der Umgebung möglich war, lagen ebenfalls Belastungen vor. Aufgrund der Ergebnisse der Wasseranalysen der seitlichen Messstellen war eine Vorbelastung des Grundwassers nicht auszuschließen. Insgesamt wiesen die Untersuchungen auf eine unterschiedlich intensive Verschmutzung des Grundwassers in verschiedenen Teilbereichen des Altstandortes hin.

Aus den Grundwasser- und Untergrunduntersuchungen ergab sich, dass im Bereich des Altstandortes eine massive Grundwasserbeeinträchtigung vorlag. Als Ursache waren sowohl die erfolgten Anschüttungen unterschiedlichster Abfälle als auch die Untergrundkontaminationen anzusehen. Aufgrund der Untersuchungsergebnisse war festzustellen, dass durch den Altstandort "Siebenhirten" eine erhebliche Gefährdung des Grundwassers gegeben war.

 

SICHERUNGSMAßNAHMEN

Ziel der Sicherungsmaßnahmen ist es, die weitere Ausbreitung von Schadstoffen mit dem Grundwasser so zu unterbinden, dass auch langfristig keine Gefährdung des Grundwassers zu besorgen ist. Die Sicherungsmaßnahmen erfolgten in den Jahren 2002 bis 2003 durch die Umschließung des Altstandortes mit einer Dichtwand bzw. die Herstellung eines Sperrelementes bestehend aus Dichtwand mit vorgelagerter Sickerkünette und Drainageleitung zur Fassung des innerhalb der Umschließung anfallenden Wassers.

Ziel der Sicherungsmaßnahmen ist es, die weitere Ausbreitung von Schadstoffen mit dem Grundwasser so zu unterbinden, dass auch langfristig keine Gefährdung des Grundwassers zu besorgen ist. Die Sicherungsmaßnahmen erfolgten in den Jahren 2002 bis 2003 durch die Umschließung des Altstandortes mit einer Dichtwand bzw. die Herstellung eines Sperrelementes bestehend aus Dichtwand mit vorgelagerter Sickerkünette und Drainageleitung zur Fassung des innerhalb der Umschließung anfallenden Wassers.

Im Zuge der Sicherung wurden die folgenden Maßnahmen realisiert:

• Herstellung von 1.550 lfm Dichtwand im Norden, Süden und Westen des Altstandortes.

• Herstellung eines 420 lfm lagen, bis zu 12 m tiefen Sickerstranges mit Drainageleitung und nachgelagerter Dichtwand im Osten des Altstandortes.

• Errichtung von 3 Kontrollschächten und einem Pumpschacht am tiefsten Punkt der Drainage.

• Herstellung von zwei verbundenen Sammelbehältern (GFK, insg. 200 m³), über die die in der Drainage gefassten Wässer abgeleitet werden (inkl. 2 Pumpen á 8 l/s).

• Profilierung und Abdichtung der Säureberge inkl. Oberflächenwasserableitungs-
  und ‑erfassungssystem.

• Errichtung von weiteren Grundwassermessstellen

Um die dauerhafte Wirksamkeit der Sicherung zu gewährleisten und zu kontrollieren, werden laufend betriebliche Maßnahmen in Form von kontinuierlichen Aufzeichnungen der Wasserstände innerhalb und außerhalb der Dichtwand bzw. des Sperrelementes, Aufzeichnungen der über die Drainage gefassten Sickerwassermengen sowie eine monatlichen Sickerwasseranalytik bzw. eine halbjährliche qualitative Grundwasserbeweissicherung durchgeführt.

Zur Übersicht sind in nebenstehender Abbildung die einzelnen Bauwerke sowie die Lage der für die Kontrolluntersuchungen zur Verfügung stehenden Messstellen dargestellt.

Beschreibung der Sicherungsmaßnahmen

Von Juli 2002 bis August 2003 wurde der Altstandortes im Norden, Westen und Süden mit insgesamt 13.200 m² Dichtwand, welche zusätzlich mit einer Dichtfolie verstärkt wurde, umschlossen. Diese Dichtwand wurde für rund 9.600 m² als Rüttelschmalwand und rund 3.300 m² im Düsenstrahlverfahren ausgeführt. Aufgrund einer setzungsempfindlichen Bebauung wurde weiters im Liesing nahen Bereich der Seybelgasse ein Teilbereich als überschnittene Bohrpfahlwand abgeteuft. Die gesamte Dichtwand wurde bis in eine Tiefe von 7 bis 13 m errichtet und zumindest 2 m in den lokalen Grundwasserstauer eingebunden.

Der bis August 2003 nicht umschlossene Bereich des Altstandortes im Osten wurde im November 2003 durch die Herstellung eines Sickerstrangs mit einer eingebetteten Drainage und einer dahinter liegenden versenkten Dichtwand vollständig umschlossen. Die Drainageleitung wurde in Form von 2 parallel zueinander verlaufenden Drainagerohre DN 200 (eine Drainage aktiv, eine als Reserve) hergestellt, die innerhalb einer Sickerkünette unterhalb der Oberkante des Stauers situiert wurden. Im Verlauf der Künette wurden in regelmäßigen Abständen 3 Kontrollschächte und am tiefsten Punkt ein Pumpschacht eingebunden. Um ein Durchströmen bzw. Überströmen der Drainage zu unterbinden wurde direkt östlich der Drainage ein Sperrelement eingebaut. Dieses Element wurde ebenfalls als Dichtwand ausgeführt, wobei auch dieses zumindest 2 m in den Stauer einbindet und mindestens 1 Meter über dem höchsten Grundwasserspielgel bzw. mindesten zwei Meter über dem Stauer zu liegen kommt.

Die Entwässerung der Sickerdrainageabschnitte erfolgt im Freigefälle (I = 1 ‰) in die Kontrollschächte (KS). Steigt der Wasserstand im KS über das Niveau eines jeweiligen Bypass (Überlauf), entwässert dieser in einen Transportleitung DN200 – die innerhalb des Dichtelementes situiert ist. Diese Transportleitung mündet in den am tiefsten Punkt im Nordosten des Altstandortes situierte Pumpschacht (PS). Dieser Pumpschacht wird aktiv über zwei Pumpen entwässert (á 8 l/s). Dabei ist die Steuerung der Pumpen des Pumpschachtes darauf ausgelegt (Schaltspiel im Schacht zwischen 205,1 und 204,1 m.ü.A.) den Grundwasserspiegel innerhalb der Umschließung im Bereich der Drainage auf einer konstanten Höhe zu halten. Durch diese Art der Haltung der Wasserspiegel (Bypass bei K1= 209,67, K2 = 209,69, K3 = 208,53, PS = 205,98 m.ü.A.) wird der Wasserspiegel im jeweiligen Drainageabschnitt so weit abgesenkt, dass ein potentielles Abströmen von Sickerwasser durch die Dichtwand in die Umgebung hydraulisch unterbunden wird (Erzeugung von Grundwassertiefpunkten).

Je nach Qualität des Sickerwassers wird dieses aus dem Pumpschacht entweder direkt in den Schmutzwasserkanal (SWK) oder zu zwei insgesamt 200 m³ fassenden Sammelbehältern gefördert. Von den Sammelbehältern aus erfolgt nach Einhalten der Einleitgrenzwerte ebenfalls die Einleitung (Pumpe 1 x 8l/s) in den Schmutzwasserkanal.

Das gesamte Aushubmaterial der Baumaßnahmen wurde auf zwei Säureberge im Osten des Altstandortes abgelagert. Im Anschluss wurden die zwei Säureberge profiliert und mit einer Dichtungsfolie, einbettet in zwei Vliese, abgedeckt. Auf einer darüber gelegenen 0,2 m mächtigen Schicht aus Drainagekies sowie einem weiteren Abdeckvlies wurde eine 0,3 m mächtige Rekultivierungsschicht aufgebracht und begrünt bzw. aufgeforstet. In Böschungsteilbereichen mit starker Neigung wurde ein Kleinsteinpflaster verlegt. Die Fassung der Niederschlagswässer von den Bergen erfolgt über Entwässerungsgräben. Über diese wird das Niederschlagswasser in ein Retentionsbecken (-teich) geleitet und zur Bewässerung der Pflanzen auf den Säurebergen eingesetzt. Weiters wurde das Retentionsbecken mit einem Notüberlauf versehen, der in den Regenwasserkanal (max. Einleitmengen 25 l/s) mündet.

Zur automatischen Steuerung aller Pumpen werden alle relevanten Daten wie Grundwasserstände und Fördermengen automatisch erfasst und an die Zentrale der MA 45 weitergeleitet. Zur Beweissicherung der Grundwasserverhältnisse wurden zusätzlich zu den existierenden Messstellen 10 weitere Grundwassermessstellen errichtet.

Beurteilung des Sicherungserfolges

Durch die Umschließung des Altstandorts "Siebenhirten" mit einer Dichtwand sowie durch Absenkung des Grundwasserspiegels über eine Drainage mit aktiver Wasserhaltung innerhalb der Umschließung soll eine weitere Ausbreitung von Schadstoffen in den Grundwasserabstrom weitestgehend unterbunden werden.

Anhand der aufgezeichneten Wasserstände ist ersichtlich, dass im Südostbereich des Altstandortes der Wasserspiegel innerhalb der Umschließung deutlich tiefer liegt als außerhalb und damit nur ein Grundwasserstrom in die Umschließung hinein möglich ist. Betreffend den Nordostbereich wird durch die Fassung der Sickerwässer innerhalb der Umschließung über die Drainage keine großflächige Strömungsumkehr erreicht. Bei der Interpretation der dokumentierten Wasserstände ist aber zu berücksichtigen, dass im gesamten Bereich des Altstandortes vielfältige Wechsellagerungen verschieden gut durchlässiger Schichtungen vorliegen. Weiters sind für den Standort keine eindeutigen Grundwasserstockwerke beschreibbar, bzw. können diese auch vielfältig untereinander kommunizieren. Berücksichtigt man für den Nordostbereich des Altstandortes, dass insbesondere aufgrund der technischen Bauwerksauslegung und der Betriebsführung der Grundwasserspiegel in der Drainage bzw. dem Pumpschacht technisch unterhalb von 205,98 m.ü.A. gehalten wird, liegt auch im direkten Nahbereich der nordöstlichen Dichtwand der Grundwasserspiegel tiefer als außerhalb der Dichtwand. Insgesamt kann damit festgestellt werden, dass zumindest die Drainage einen hydraulischen Tiefpunkt gegenüber den Grundwasserständen außerhalb darstellt und damit im direkten Nahbereich der Dichtwand ein hydraulischer Gradient von außen nach innen vorliegt.

Im Bereich des Altstandortes fallen rund 600 mm bis 800 mm Jahresniederschlag an. Berücksichtigte man den hohen Versiegelungsgrad der als Gewerbegebiet genutzten Flächen ist davon auszugehen, dass maximal 20 % bis 30% des Jahresniederschlags als Grundwasserneu- bzw. Sickerwasserbildung wirksam werden. Für die rund 32 ha umschlossen Fläche fallen damit jährlich 55.000 bis 85.000 m³ Sickerwasser an. Bei einer aufgezeichneten Erfassung von 50.000 m³ bis 70.000 m³ Sickerwasser ist davon auszugehen, dass der Großteil des innerhalb der Umschließend anfallenden Sickerwassers über die Drainage gefasst und kontrolliert abgeleitet wird.

Die Analysen der aus der Drainage entnommen Wässer bestätigen weiterhin das Schadstoffspektrum der unterschiedlichen ehemaligen Nutzungen beziehungsweise Ablagerungen am Standort. Es treten weiterhin massive Belastungen insbesondere mit den Parametern Cyanide, Ammonium und Sulfat auf. Der mit Abstand relevanteste Schadstoffparameter ist der Parameter Cyanid, der im Sickerwasser beim mehr als 100-fachen des Maßnahmenschwellenwertes liegt. Ein signifikant abnehmender Trend der Konzentration innerhalb der Umschließung der letzten Jahre ist nicht erkennbar. Die ehemals angetroffenen Schadstoffparameter LHKW, Phenolindex, Summe KW, BTEX und PAK16 sowie die Schwermetalle liegen innerhalb der Umschließung in unauffälligen Konzentrationen gegenüber den Cyaniden, Salzen und Stickstoffparametern vor.

Die Analysen des Grundwassers der Beweissicherung zeigen die gleichen Hauptparameter wie das Sickerwasser. Je nach Parameter lassen sich innerhalb der Umschließung weiterhin unterschiedliche stark kontaminierte Teilbereiche feststellen. Cyanide werden in sehr hohen Konzentrationen insbesondere im Bereich der Säureberge angetroffen, treten aber auch in weiteren Teilbereichen innerhalb der Umschließung in erheblichen Konzentrationen auf. Signifikante Abnahmen der Cyanid-Konzentrationen innerhalb der Umschließung sind nicht erkennbar und aufgrund des am Standort vorliegenden Schadstoffpotentials mittelfristig auch nicht zu erwarten. Weiters liegen massive Salzkonzentrationen im Bereich der Säureberge und der Liesing Schleife vor. Flächig über den gesamten Bereich des Altstandortes sind erhöhte Konzentrationen aller Stickstoffparameter auffällig, die aber gegenüber den Salzen und Cyaniden kontinuierlich abnehmen.

Auch außerhalb der Umschließung zeigen die Analysen des Grundwassers nördlich (23.5/22) und südlich der Dichtwand (23.5/4) zum Teil stark erhöhte Konzentrationen, insbesondere der Leitparameter Sulfat und Cyanid.

Betreffend die Grundwasseranalytik im Abstrom der Dichtwand ist anzumerken, dass die Beweissicherungsmessstellen nicht den gesamten Abstrom der umschlossenen Altlablagerung abdecken. Dennoch lässt sich für den Abstrom des umschlossenen Altstandortes folgendes zusammenfassen. Cyanide treten auch weiterhin in erheblichen Konzentrationen auf. Ein abnehmender Trend der Cyanid-Konzentrationen im Nahbereich der Dichtwand ist auch mittelfristig nicht zu erwarten. Wenige hundert Meter abstromig der Dichtwand liegen keine erheblichen Cyanid-Belastungen im Grundwasser mehr vor. Betreffend den Parameter Sulfat zeigt sich, dass im nahen Abstrom ebenfalls noch erhöhte Konzentrationen vorliegen, welche ebenfalls nach wenigen 100 m Fließstrecke unter den Prüfwert fallen. Der Leitparameter Ammonium zeigt für die nahe der Dichtwand situierten Messstellen außerhalb der Umschließung einen signifikant sinkenden Trend im Grundwasser, die Konzentrationen liegen seit den letzten Jahre nur noch in geringen Konzentrationen vor. Vereinzelt treten im nahen Abstrom erhöhte Konzentrationen der Parameter Kohlenwasserstoffe, Tri- und Perchlorethen sowie sehr vereinzelt Schwermetalle in erhöhten Konzentrationen auf.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass aufgrund der durchgeführten Sicherungsmaßnahmen der Austrag von Schadstoffen in das umliegende Grundwasser weitgehend reduziert wird. Die Wässer innerhalb der Umschließung werden gefasst, ein Durchströmen der Dichtwand ist aufgrund der Schaffung eines hydraulischen Tiefpunktes in der Drainage nicht anzunehmen. Bei Weiterbetrieb der Sicherungsmaßnahmen ist auch in Zukunft mit keiner Schadstoffausbreitung aus dem umschlossenen Bereich zu rechnen. Die derzeit außerhalb der Umschließung vorhandenen Grundwasserverunreinigungen werden nicht auf aktuelle Schadstoffemissionen aus dem Altlastbereich zurückgeführt. Die Altlast "Siebenhirten" kann daher als gesichert beurteilt werden.

 

Datum der Texterstellung: Dezember 2011