Sanierungen von großräumigen Schadstofffahnen im Grundwasser sind aufwändig und bieten auf Basis herkömmlicher Sanierungstechnologien oftmals ein unvorteilhaftes Kosten-Nutzenverhältnis. Als Alternative kann in bestimmten Fällen die von der Tauw GmbH angebotene Überwachung natürlicher Abbauprozesse im Grundwasser (Monitored Natural Attenuation, kurz: MNA) angesehen werden. Dieses Verfahren macht - gegebenenfalls unter Stimulierung der Prozesse - den gewünschten Sanierungserfolg berechenbarer, zudem können die behördlicherseits geforderten Zielvorgaben oftmals auch ohne weitere aktive Sicherungs- und Sanierungsmaßnahmen erreicht werden. Für dieses Verfahren hat die Tauw GmbH u.a. für einen Standort im brasilianischen Bundesstaat Maranhão eine Planungsgrundlage erstellt.Nahe dem Amazonasgebiet wurde im Kontext mit einer bereits laufenden hydraulischen Sanierung ein MNA-Konzept entwickelt. Der Ursprung des Problems: vor einigen Jahren entgleiste ein mit Dieselöl beladener Güterwagen und kontaminierte das Erdreich mit mehreren Tausend Litern Öl. Als erster Schritt wurde umgehend eine Notmaßnahme zur Absaugung der auf dem Grundwasser aufschwimmenden Ölphase aufgenommen. Nicht verhindert werden konnte dabei, dass sich die im Grundwasser gelösten Schadstoffe (hauptsächlich BTEX) in einer weiträumigen Fahne in Richtung des Flusses Pindaré (Rezeptor) bewegten. Zusätzliche Pump & Treat Maßnahmen sollten als Sicherungsmaßnahme das weitere Abdriften der Schadstofffahne verhindern. Aufgrund einer im unmittelbaren Umfeld des Pindaré vorhandenen Siedlung, die vom Flusswasser abhängig ist, kam der Einschätzung der von der Schadstofffahne ausgehenden gegenwärtigen und zukünftigen Risiken eine erhebliche Bedeutung zu. In Zusammenarbeit mit einem brasilianischen Partnerbüro wurde von Tauw ein Grundwasserströmungs- und Schadstofftransportmodell sowie ein MNA-Konzept mit folgenden Zielsetzungen entwickelt:
- Überprüfung der hydraulischen Pump & Treat Maßnahme zur Optimierung des Sanierungsbetriebes (hydraulische Sicherung, maximale Erfassung der Schadstofffahne);
- zeitliche Berechnung der Schadstoffausbreitung unter Berücksichtigung der durchgeführten aktiven Sanierungsmaßnahmen und Möglichkeiten der längerfristigen Außerbetriebnahme;
- Erstellung eines MNA-Konzeptes zur Überwachung des natürlichen Schadstoffabbaus und zur Risikominimierung hinsichtlich einer Kontamination des Pindaré Flusses.
Auf Basis der vorgenommenen Untersuchungen und Planungsschritte konnte der zeitliche Rahmen für die aktive hydraulische Sanierung deutlicher eingegrenzt werden. Anhand der mit den Modellen durchgeführten Simulationsrechnungen, die Rückhalteprozesse im Untergrund aufzeigten, konnte außerdem das Risiko einer Kontamination des Rezeptors beherrschbarer gemacht werden. Damit wurde ein Beitrag zur Erhaltung der Lebensgrundlage der im Einzugsgebiet des Pindaré lebenden Bevölkerung geleistet.
Zur gezielten Nutzung von Natural Attenuation Prozessen bei der Sanierung eines kontaminierten Standortes wurde in den letzten Jahren viel Forschungsarbeit geleistet (z.B. BMBF-Projekt KORA), so dass gegenwärtig bei der Planung auf behördlicherseits anerkannte Handlungsempfehlungen und Arbeitspapiere zurückgegriffen werden kann. Beispiel: das 2005 verfasste Positionspapier der LABO, Altlastenausschuss 5, zur "Berücksichtigung natürlicher Schadstoffminderungsprozesse bei der Altlastenbearbeitung".
Die Möglichkeit der Umsetzung von MNA erfordert spezifische Standortuntersuchungen. Der erste Schritt umfasst die Überprüfung der grundlegenden Voraussetzungen für MNA. Dazu gehören die Ausdehnung der Kontamination, Schadstoffmengen, die Mobilität der Schadstoffe, geochemische und hydrochemische Milieubedingungen für den natürlichen Rückhalt sowie Grundwasserströmungsverhältnisse. In diesem Zusammenhang sind auch Zeitreihen von Schadstoffanalysen aus einem definierten Messstellennetz und Untersuchungen zu redoxsensitiven Parametern einzubeziehen. Über einfache Berechnungen (z.B. Frachtabschätzungen zum Schadstoffabstrom, analytische Stofftransportberechnungen unter Verwendung von Literaturwerten) lässt sich ohne kostenintensive Labor- oder Feldtests die grundsätzliche Anwendbarkeit von MNA für den Standort mit Bezug auf angrenzende Schutzgüter (z.B. Anlagen zur Trinkwassergewinnung, Oberflächengewässer) bewerten.
Die Untersuchungen im zweiten Schritt sind auf die Identifizierung und Quantifizierung der relevanten NA-Prozesse ausgerichtet und schließen auch Labor- und Feldtests ein. In einem dritten Schritt wird anhand von Schadstofftransportmodellen der Schadstofftransport und -abbau auf Basis der empirisch gewonnenen Daten simuliert, um damit realistische Zeiträume für das Erreichen möglicher Zielkonzentrationen relevanter Schadstoffe zu definieren oder tolerierbare Konzentrationen und Abstromfrachten zu ermitteln.
Mit der Erstellung eines MNA-Konzeptes wird schließlich ein Monitoringprogramm vorgegeben, mit dem die Wirksamkeit der NA-Prozesse kontrolliert werden kann.
Für Fragen, ergänzende Informationen oder ein unverbindliches Beratungsgespräch steht Ihnen Herr Dipl.-Geol. Ralf Engelhardt - Senior Projektleiter zur Verfügung.