Gutachten für Umweltschutzverbände - Geotipp

Gefährdungspotential Kreis-Mülldeponie Bruchsal
Beispiel eines Gutachtens für die „Agnus“ Bruchsal und
„Alternative Ecke“ Ubstadt
Gefährdung des Trinkwassers aus dem Grundwasser pleistozäner
Ablagerungen im Bereich des Zweckverbandes Wasserversorgung
"Kraichbachgruppe"
Zusammenfassung
GProf. Dr. Kurt Metzger, Ubstadt-Weiher
Mai 1990
Bei der Bewertung des Gefährdungspotentials der Altablagerungen in der
Kreismülldeponie, den Abwässern der Kläranlage Bruchsal (Duttlacher Graben) und
weiteren flächenhafter Kontaminationen (Düngung, Pflanzenschutz, Nutzung von
Baggerseen) sind schutzzielabhängige (intersubjektive) und wissenschaftliche (objekive)
Kriterien zu beachten. Letztere müssen stoffspezifische und standortspezifische Fakten
berücksichtigen, was nur über Messungen erfolgen kann. Für das Trinkwasser aus
Grundwasser sind vor allem der Altstandort Kreismülldeponie sowie der Vorfluter der
Kläranlage Bruchsal und die intensive landwirtschaftliche Nutzung als potentiell
gefährlich einzustufen, deren Emissionen erreichen das Grundwasser, werden mit ihm
transportiert und sind gleichzeitig toxikologisch bedeutsam. Mit solchen Gefährdungen ist
besonders dort zu rechnen, wo von den pfadspezifischen Prioritätskontaminanten deutlich
erhöhte Gehalte gefunden werden, beispielsweise im Umfeld der Kreismülldeponie, in
Ackerböden und im Wasser des Duttlacher Graben. Auf den vorhandenen Befunden
aufbauend sollte das Bewertungsmodell des Bundesgesundheitsamtes angewandt werden,
mit dem die in den entfernter liegenden Trinkwasserfassungen zu erwartenden
Schadstoffkonzentrationen vorausgesagt werden können. Darüberhinaus sollte mittels
toxikologischer und trinkwasserhygienischer Richtwertvorgaben für die Nutzungsart
Trinkwassergewinnung auf standortspezifische und deshalb sinnvolle Sanierungsziele
hingearbeitet werden. Unrealistisch sind dagegen allgemeine Zielvorgaben für die
Kontaminationsquellen (Altablagerung, Vorfluter und Landschaftsnutzung).
1. Einleitung
Die wissenschaftliche Bewertung des Gefährdungspotentials kontaminierter Standorte
sowie daraus abzuleitende Maßnahmen zur Minderung bzw. Abwehr möglicher Gefahren
gehört derzeit zu den dringendsten gesundheits- und umweltpolitischen Aufgaben in allen
Ebenen. Eine Bewertung auf Kreis- und Gemeindeebene beinhaltet zunächst subjektive,
wenn auch spezifische Zielvorstellungen und Notwendigkeiten über das zu bewertende
Objekt, hier die Wasserversorgung der Gemeinden Forst und Ubstadt-Weiher, die es zu
formulieren gilt. Dem stehen die naturgesetzlich bedingten Fakten gegenüber, die die
Mülldeponie selbst und ihre Auswirkungen auf die nähere und weitere Umgebung
beschreiben. Diese gilt es ebenfalls zu erfassen und zwar muß dies im wesentlichen über
Messungen und hydrogeologische Untersuchungen geschehen.

Durch die Integration dieser beiden Bereiche kommt man zu einer örtlich spezifischen,
nutzungs- und expositionsorientierten Bewertung des kontaminierten Standorts im Bereich
des Wassereinzugsgebiets der Wasserversorgung "Kraichbachgruppe".
Ein weiterer wesentlicher Punkt, der leider zu wenig Beachtung findet, ist die enge
Kopplung der Bewertung an die Art der notwendigen Untersuchungen bzw. die
Untersuchungsmethode, die im Bereich des zu bewertenden kontaminierten Standorts zur
Anwendung kommt.
Weiterhin muß die Trennung zwischen den Bewertungszielen im Sinne der Prophylaxe
und der Kuratio beachtet werden [2]. Aufgabe der Prophylaxe ist im wesentlichen die
Verhinderung zukünftiger Kontaminationen. Hier ist es notwendig, von sehr hohen
Qualitätsstandards auszugehen, um einen wirksamen Schutz zu gewährleisten. Dies wird
noch durch die Tatsache unterstrichen, daß sich die naturgegebene Situation selbst durch
sehr aufwendige Sanierungen nicht wiederherstellen läßt [3].
Aus demselben Grund aber sind Vorsorgeanforderungen nicht als Sanierungsziele
formulierbar. Hierfür müssen vielmehr eigene Maßstäbe geschaffen werden, wobei vor
allem zu definieren ist, welches Maß an Kontamination nach einer Sanierung von Fall zu
Fall noch akzeptabel ist.
Zur Bewertung möglicher Schadstoffexpositionen oder Nutzungsgefährdungen benötigt
man genaue Kenntnisse über die Emissionssituation bzw. über die jeweiligen
Emissionspfade vom Quellort der Kontamination zu den örtlich bedeutsamen Expositions-
oder Nutzungsorten.
Aufgrund der sehr zahlreichen Untersuchungen von durch Abfallablagerungen
kontaminierten Grundwässern in den USA und den alten Bundesländern [4, 5, 6] konnten
folgende Erkenntnisse erarbeitet werden:
Stoffe, die sowohl häufig als auch in großen Mengen in Abfalldeponien und im Abwasser
von Klärwerksvorflutern vorkommen, persistent sind und ein gutes Migrationsverhalten
bis hin zum und im Grundwasser haben, werden häufig und in hohen Konzentrationen
nachgewiesen, d. h. sie haben hohe Nachweishäufigkeiten und hohe mittlere
Konzentrationen. Substanzen mit schlechtem Transferverhalten bis hin zur Immobilität
sind dagegen nur in geringen Nachweishäufigkeiten bzw. Konzentrationen im
Grundwasser zu finden, selbst wenn sie häufig und in großen Mengen in Altlasten und
Abfall vorkommen.
2. Untersuchungs- und Bewertungsmodell des BGA
Diese Erkenntnisse sind in dem vom Institut für Wasser-, Boden- und Lufthygiene
entwickelten Untersuchungs- und Bewertungskonzept berücksichtigt. Die Grundstruktur
dieses Modells ist in der Abbildung 2 dargestellt. Besonders wichtig ist die Erkenntnis,
daß auf bestimmten Emissionspfaden nur vergleichsweise wenige Stoffe Nutzungs- oder
Expositionsorte erreichen und zu Gefährdungen führen (=Prioritätskontaminanten).
Zur Erfassung von Prioritätskontaminanten muß der jeweilige Emissionspfad repräsentativ
untersucht werden. Im Modell des BGA wurden für den Pfad "Altablagerung-Untergrund-
2

Grundwasser" Ergebnisse von ca. 750 Standorten berücksichtigt. Es konnten dabei
insgesamt ca. 1200 Kontaminanten mit Konzentrationen >l µg/l nachgewiesen werden,
von denen jedoch nur etwa 130 häufiger als einmal in 1000 Fällen im
Grundwasserabstrom auftraten.
2.1. Bewertungszahlen
Nachweishäufigkeiten und mittlere Emissionskonzentrationen werden für jede Substanz
auf Bewertungszahlen (BZ) zwischen 1 und 100 normiert. Die höchste für eine
Einzelsubstanz beobachtete Nachweishäufigkeit wird gleich 100 gesetzt. Bei den
Konzentrationen steht die Bewertungszahl 1 für Befunde von 1,0 g/1 ( = 10 0 g/l). Die Größe des Produkts
beider Bewertungszahlen (max. 10000) ist ein Maß dafür, ob ein Stoff vorrangig auf dem
beobachteten Emissionspfad migriert (=Hauptkontaminante).
Zur Feststellung, welche der Hauptkontaminanten für den Menschen auf dem Grund-
/Trinkwasserpfad die letztlich gefährlichen sind, müssen aber noch ihre
Toxizitätspotentiale berücksichtigt werden. Dies kann unter Zuhilfenahme des von
DIETER et al. [9] entwickelten toxikologischen Beurteilungsrasters geschehen, das
ebenfalls auf 1-100 normierte humantoxikologische Bewertungszahlen (BZ) liefert. Sie
werden für jede Substanz mit der BZ für die Nachweishäufigkeit und der BZ für die
Emissionskonzentration multipliziert. Das theoretisch höchste Produkt von 10 6 wird real
allerdings nie erreicht. Die höchsten Gesamtbewertungszahlen (1) liegen zwischen 1,12
*10 5 (Blei) und 3,04 *.10 5 (Arsen). Stoffe mit Bewertungszahlen, die größer als 10 5 sind,
werden als Prioritätskontaminanten erster Priorität bezeichnet. Kontaminanten mit
Bewertungszahlen zwischen 10 4 und 10 5 werden der zweiten Priorität zugerechnet,
Kontaminanten mit Bewertungszahlen

Bei der Ermittlung des Grundwassergängigkeitspotentials von Prioritätskontaminanten
muß darüber hinaus aus verschiedenen Gründen eine Differenzierung zwischen
anorganischen und organischen Kontaminanten erfolgen. Ermittelt wird in beiden Fällen
ein normiertes Transfer- und Persistenzpotential der Kontaminanten, deren Produkt
definitionsgemäß das Grundwassergängigkeitspotential ist [1].
Mit der Kenntnis der Konzentrationen von Prioritätskontaminanten am Quellort, ihren
stoffspezifischen Grundwassergängigkeitspotentialen und den örtlichen
geohydrologischen Gegebenheiten kann dagegen der Transfer dieser Kontaminanten im
Grundwasser bis hin zum Nutzungsort Trinkwasserfassung vorhergesagt werden. Im Falle
von Lockergesteins-Aquiferen, wie im Einzugsbereich der Wasserversorgung
"Kraichbachgruppe" gegeben, können zudem einfache Grundwasserströmungsmodelle mit
Stoffretardation herangezogen werden, wobei die wassergesättigte Mächtigkeit des
Aquifers, die effektive Porosität, der Durchlässigkeitsbeiwert, die
Abstandsgeschwindigkeit, die longitudinale und transversale Dispersivität, die molekulare
Diffusion sowie die Quellstärke, der Retardationsfaktor und die Abbaukonstante der
Kontaminanten benötigt werden [10]. Zum Teil liegen die benötigten Fakten durch die
Gutachten von Prof. A. Blinde, dem Geologischen Landesamt und diversen
Grundwasseranalysen aus dem Chem. Labor Dr. Vogt vor.
Wie sich unterschiedliche Grundwassergängigkeitspotentiale von Kontaminanten auf ihren
Transfer im Grundwasser auswirken können, ist im Tätigkeitsbericht der BGR von 1985
dargestellt [11]. Als Fazit läßt sich folgende Aussage machen:
Substanzen mit geringem Transfer- und Persistenzpotential ( = leicht adsorbierbar und
leicht abbaubar) sind auch innerhalb sehr langer Zeiträume nur im unmittelbaren Umfeld
der Emissionsquelle (Deponie und Uferbereich) existent. Dagegen muß bei Substanzen
mit geringem Transfer-, jedoch hohem Persistenzpotential, wie sie durch alle bisher
durchgeführten Grundwasseranalysen durch die hohen AOX-Werten nachgewiesen
wurden, langfristig (>25 Jahre) mit einer signifikanten Ausbreitung gerechnet werden. Mit
kurzen Ausbreitungszeiten («10 Jahre) ist dagegen im besonderen Maße bei Substanzen
mit hohem Transfer- und Persistenzpotential zu rechnen. Dies gilt beispielsweise für den
1000 fach erhöhten Phenolgehalt des Grundwassers, wie er in einer Analyse vom
14.07.1988 nachgewiesen wurde!
Mittels dieser Vorgehensweise können Aussagen darüber getroffen werden, ob und welche
Emissionen das Wasserwerk/die Trinkwasserfassungen des Zweckverbandes erreichen
können, wann das in etwa sein wird und welche Konzentrationen welcher Stoffe zu
erwarten sind.
Entscheidend für die Beurteilung der Nutzungsgefährdung (Trinkwassergewinnung) durch
die Altablagerungsemissionen, die Abwässer der Bruchsaler Kläranlage oder die
Verunreinigung des offenen Grundwassers sind letztlich die akut oder langfristig in der
Trinkwasserfassung auftretenden Schadstoffkonzentrationen. Sind diese einmal definiert
und/oder festgelegt, so kann schließlich auch auf die maximal am Kontaminationsort noch
duldbaren/akzeptablen Konzentrationen zurückgerechnet werden.
Die zu berücksichtigenden geogenen Bedingungen im Bereich der kontaminierten Flächen
im Wassereinzugsgebiet des Zweckverbandes Wasserversorgung "Kraichtalgruppe" sind:
1. geographischer Abstand zu den Grundwasserentnahmestellen, und Abgrenzung
des Entnahmegebietes:
4

Ein Trinkwasserschutzgebiet soll das gesamte Einzugsgebiet einer GW-Fassungsanlage
umfassen. Es ist, entsprechend dem unterschiedlichen Schutzbedürfnis des Gebietes, in
verschiedene Schutzzonen mit unterschiedlichen Nutzungsbeschränkungen gegliedert.
Die Schutzzone I dient dem Schutz der unmittelbaren Umgebung der Fassungsanlage vor
jeglicher Verunreinigung oder Beeinträchtigung. Ihre Grenze sollte mindestens einen
Abstand von 10 m zur Fassungsanlage aufweisen.
Die Schutzzone II (Engere Schutzzone) soll dem Schutz des GWs vor Verunreinigungen
und sonstigen Beeinträchtigungen dienen, die wegen ihrer Nähe zur Fassungsanlage
besonders gefährlich sind. Es ist in diesem Zusammenhang besonders an mikrobielle
Verunreinigungen gedacht, wobei davon ausgegangen wird, daß gefährliche, d.h.
krankheitserregende Keime nach 50 Tagen Verweildauer im GW abgestorben sind.
Dementsprechend orientiert sich die Umgrenzung der engeren Schutzzone an einer Linie,
von der aus das GW eine Fließzeit von mindestens 50 Tagen bis zur Fassungsanlage
benötigt ("50-Tage-Linie"). Die im allgemeinen erhebliche Verweildauer der
verunreinigten Sickerwässer in der ungesättigten Bodenzone oberhalb des GWSpiegels
wird außer acht gelassen und als Sicherheit gewertet.
Die Ausweisung einer Schutzzone II ist jedoch nur dann erforderlich, wenn aus
geologischer Sicht die Gefahr einer bakteriellen Kontamination des GWs nicht
auszuschließen ist; sie kann entfallen, wenn nur tiefere, abgedichtete GW-Stockwerke
oder solche genutzt werden, die von der 50-Tage-Linie bis zur Fassungsanlage von
undurchlässigen Schichten genügender Mächtigkeit abgedeckt sind. Da beide
Forderungen in einem pleistozänen Sedimentkörper nicht erfüllt sind, ist die Einrichtung
von Schutzzonen-II im Wassergewinnungsgebiet der Wasserversorgung
"Kraichbachgruppe" unerlässlich.
Zur Festlegung der Flächengröße einer Schutzzone II im konkreten Fall könnten bereits
ausgewiesene Schutzzonen in vergleichbaren Sedimenten herangezogen werden.
Abbildung 2: Grundstruktur des im Institut für Wasser-, Boden-, Lufthygiene des BGA
entwickelten Untersuchungs- und Bewertungsmodells für grundwasserkontaminierende
Abfallablagerungen
In den norddeutschen Lockergesteinsgebieten (eiszeitliche Grund- und Endmoränen sowie
Sandergebiete) überschreitet der Radius der Schutzzone II 300 m selten, in den deutschen
Mittelgebirgen und im Alpenraum gibt es wegen der dort auftretenden hohen GW-
Geschwindigkeiten (Sandstein 50 m/d, Schottergebiete bis 130 m/d, Karstgebiete bis 585
m/h) erhebliche Schwierigkeiten bei der Abgrenzung und Ausweisung der Schutzzone II.
Bei der außerordentlichen Größe der aus den genannten Fließgeschwindigkeiten
errechenbaren engeren Schutzzonen ist es in Anbetracht der bestehenden Besiedlung und
Flächennutzung in der Praxis kaum möglich, die in den DVGW-Richtlinien vorgesehenen
Nutzungsbeschränkungen durchzusetzen. Ähnliche Verhältnisse liegen auch in unserem
Raum vor. In den jungpleistozänen Lockersedimenten des Oberrheingrabens muß eine
GW-Geschwindigkeit von 50 - 100 m/d angenommen werden. Dies würde einen Radius
für die Schutzzone-II von 2,5 bis 5 km bedeuten. In anbetracht dieser Tatsache muß man
überlegen ob die tatsächlich ausgewiesenen Schutzzonen genügende Sicherheit für das
Trinkwasser bieten.
Für unsere Wassergewinnungsgebiete sollten wenigstens die Schutzgebietsrichtlinien der
Schweiz (Eidgenössisches Amt für Umweltschutz 1977) zugrunde gelegt werden. Dort ist
5

das Bemühen erkennbar, die Gesamtheit der natürlichen Reinigungsvorgänge im
Untergrund in die Bewertung einzubeziehen. Die Richtlinien berücksichtigen nicht nur,
wie in Deutschland, die Reinigungsprozesse im GW-Leiter, sondern bis zu einem
gewissen Grade auch Abbauvorgänge, die auf verunreinigte Wasser bei der
Durchsickerung der ungesättigten Bodenzone einwirken. Die Quantifizierung der
Reinigungswirkung der das GW bedeckenden Schichten erfolgt in Anlehnung an die
Methode von REHSE (1977)[15]. Die Abgrenzung der Engeren Schutzzone basiert auf der
Forderung nach einer Mindestverweildauer der Wasserteilchen von 10 Tagen im GW-
Leiter. Diese Überlegungen würden immer noch einen Radius von mindestens 500 m für
die Schutzzone-II des Tiefbrunnens der Wasserversorgung "Kraichbachgruppe" fordern.
Schutzzone III (Weitere Schutzzone): Die Weitere Schutzzone soll den Schutz des GWs
vor weitreichenden Beeinträchtigungen, insbesondere vor nicht oder nur schwer
abbaubaren chemischen und radioaktiven Schadstoffen gewährleisten. Sie umfaßt das
gesamte Einzugsgebiet (s. Abb.3) und kann entsprechend dem mit zunehmender
Entfernung von den Fassungsanlagen geringer werdenden Schutzbedürfnis des
Einzugsgebietes in eine Schutzzone IIIA (bis 2 km oberstrom der Fassungsanlagen) und III
B (ab 2 km oberstrom der Fassungsanlage bis Grenze Einzugsgebiet) unterteilt werden.
Abgrenzung des Einzugsgebietes: Die Abgrenzung des Einzugsgebietes, d.h. von
Schutzgebieten für die GW-Fassungsanlagen der "Kraichbachgruppe" erfolgt am
zweckmäßigsten nach GW-Spiegelplänen, aus denen die Richtung des
Grundwasserabstroms hergeleitet werden kann. Oft - insbesondere in der Randzone des
Oberrheingrabens - muß die Abgrenzung nach dem geologischen Aufbau des
Untergrundes und den oberirdischen Abflußverhältnissen vorgenommen werden,- sie wird
durch Überlegungen über die GW-Neubildung des Gebietes und die zur Verfügung
stehenden Regenerationsflächen abgesichert. In den meisten Fällen erfolgt die Abgrenzung
der Einzugsgebiete auf der Basis rechnerischer Abschätzungen. Im Raum Ubstadt-Weiher
liegen aber recht komplizierte geologische und sedimentologische Verhältnisse vor, die
den Grundwasserkörper nachhaltig beeinflussen [16]. So schwenkt die
Rheitalhauptverwerfung in Richtung Weiher nach Westen aus und umfährt die "Weiherer-
Hochscholle" in der Braunjurasedimente nahe an die Oberfläche treten und nur von
aluvialen Sedimenten des Kraichbaches bedeckt sind. Im Bereich der Kreismülldeponie
bilden tertiäre Tonablagerungen einen nach Westen gerichteten Horst, der die aus den
Klüften des Oberen Muschelkalks austretenden Grundwässer in zwei Ströme teilt. Die
rechnerische Ermittlung der Einzugsgebiete und Regenerationsflächen ist durch die
vorliegenden geologischen Gegebenheiten nahezu unmöglich (siehe auch Abb.4 und 5).
2. Mächtigkeit des Grundwasserleiters; im östlichen Randbereich grenzt das
Einzugsgebiet an die Kalksteinablagerungen des Oberen Muschelkalks, in ihnen folgt das
Grundwasser hauptsächlich vorgegebenen Kluftsystemen. In einem ca. 2 km breiten
Streifen, der sich westlich an die Rheintalhauptverwerfung anschließt, nimmt die
Mächtigkeit der quartären Sedimente und damit des infrage kommenden Aquifers von 10
m auf 50 m zu. Daran schließen sich die Ablagerungen der Niederterrasse und ältere
quartäre Lockersedimente unterschiedlicher Zusammensetzung und Mächtigkeit an (siehe
Abb.4). Grundwasserstockwerke in den pleistozänen Sedimenten stehen untereinander in
Verbindung. Es ist zu beachten, daß bei Wasserentnahme aus tieferen Bereichen
oberflächennahes Wasser nachfließt [17]. An dieser Stelle sei angemerkt, daß die
Abbildung 3: Gliederung eines Trinkwasserschutzgebietes
6

hangseitige östliche Schlitzwand der Mülldeponie, die das Grundwasser im Muschelkalk
vor Kontaminationen aus dem Deponiekörper schützt, erst aufgrund eines von mir
erstellten Gutachtens angebracht wurde.
3. Verdünnung; die Verdünnung des Grundwassers ist vom nachfließenden Wasser aus
dem Rheintal, den Niederschlägen und dem Zufluß aus der Randzone abhängig.
4. Organisches Material und Tongehalt des Aquifers; im Bereich der Randsenke finden
sich holozäne Deckschichten, die aus sandig, schluffigen Torfen und organischen
Schluffen aufgebaut sind, sie sind im Fauthenbruch unter dem Deponiekörper begraben.
Die nach Westen folgende eiszeitliche Rinnenfüllung ist aus teils sandigen, schluffigen
Kiesen aufgebaut. Im Bereich der Niederterrasse findet man fein bis grobkörnige
Kieslagen mit eingebetteten Sandlinsen, der Tongehalt ist gering. Die liegenden tertiären
Tone bilden die Grundwassersohlschicht.
5. geochemisches Milieu: Unbelastetes Grundwasser im quartären Sedimentkörper ist
neutral bis schwach alkalisch, der pH-Wert erreicht Werte bis 7,5. Die Säurekapazität bis
pH 4,3 beträgt 6 mmol/l, die Basenkapazität bis pH 8,2 rund 0,8 mmol/l. Die Pufferung
erfolgt über Hydrogencarbonationen. Im Grundwasserkörper überwiegen die
reduzierenden Einflüsse. Die elektrische Leitfähigkeit liegt in einem Bereich von 500
µS/cm.
6. Fließrichtung und Fließgeschwindigkeit des Grundwasserstroms; das aus dem
Kalkgestein des Oberen Muschelkalks austretende Grundwasser fließt in Ost -
Westrichtung. In der Randrinne beobachtet man durch eine Horstbildung im liegenden
Tertiär eine Trennung des abfließenden Grundwassers in einen süd- und in einen
nordgerichteten Strom. Der nördliche Grundwasserstrom schwenkt mit der
Hauptverwerfung in Richtung Weiher aus, um sich mit dem nach Nordwesten gerichteten
Grundwasserhauptstrom im quartären Sedimentkörper des Rheintals zu vereinigen. Der
südliche Grundwasserstrom wird durch die Kreismülldeponie beeinflußt, er muß sie
umgehen um dann nach Westen auszuschwenken. Inwieweit durch seinen Eintritt die
horizontale und vertikale Fließrichtung des Hauptstroms beeinflußt wird ist nicht bekannt
(Abb.5.).
Durch Markierungsversuche ermittelte Fließgeschwindigkeiten ergaben für Hangschutt
Werte von 14 m/h bis 120 m/h, im Mittel 63 m/h. Diesen hohen Fließgeschwindigkeiten
im Hangbereich stehen die langsamen Wasserbewegungen in der Talaue, dort in den
ungestörten Sanden und Kiesen gegenüber, sie betragen von 0,05 m/h bis 0,35 m/h. Im
Entnahmebereich von Grundwasser erhöht sich die Fließgeschwindigkeit auf 0,15 m/h bis
5 m/h.
7. Grundwasseranschnitte - Baggerseen; die beiden Freizeitzentren "Hardtsee und
Heidesee" sind Grundwasserseen. Sie stehen mit dem Grundwasser in unmittelbarer
Verbindung. Durch hohe Niederschlags- oder Verdunstungsraten an ihren Oberflächen
kann der Grundwasserstrom beeinflußt werden. In die Baggerseen eingebrachte
Kontaminanten und jene, die direkt von der belasteten Atmosphäre abgegeben werden,
befinden sich unmittelbar im Grundwasserstrom.
Aus ihnen ergeben sich bei festgelegten duldbaren Konzentrationen am Nutzungsort
(Trinkwasser-VO) für jeden Verschmutzungsbereich andere duldbare
7

Emissionskonzentrationen. Dies ist der entscheidende Punkt einer örtlich individuellen,
nutzungs- und expositionsorientierten Bewertung der unterschiedlichen Belastungsherde
des Grundwassers im Einzugsbereich der Brunnen.
3. Nutzungsgefährdung
Zunächst bietet sich die Anlehnung an die Grenzwerte der Trinkwasserverordnung [12] an,
allerdings nur insofern, als mögliche Kontaminanten aus Altablagerungen dort auch
tatsächlich genannt werden. Die Grenzwerte der Trinkwasserverordnung wurden im
übrigen aber nicht nur unter toxikologischen, sondern auch unter den
gewinnungstechnischen Kriterien der DIN 2000 [13], die allerdings den toxikologischen
nicht widersprechen durften, erstellt. Es handelt sich jedoch um Maximalwerte; die
aktuellen Befunde liegen bei Beachtung der DIN 2000 je nach Trinkwassererfassung meist
um ein Vielfaches tiefer.
Trinkwasser. muß nach § 11, Absatz 1 des Bundesseuchengesetzes so beschaffen sein,
"daß durch seinen Genuß oder Gebrauch eine Schädigung der menschlichen
Gesundheit insbesondere durch Krankheitserreger, nicht zu besorgen ist." Nach §11,
Absatz 2 ist es möglich Rechtsverordnungen zu erlassen, die die Anforderungen an
Trinkwasser näher spezifizieren. Dies ist in Deutschland durch die Trinkwasser-VO
realisiert. Diese VO, erstmals 1975 erlassen, wurden in später folgenden Neufassungen
zusätzlich auf die Ermächtigungen der §§ 9 und 10 (Gesundheitsschutz und Hygiene),
sowie §12 und §16 (Zusatzstoffreglungen und Kenntlichmachung) des LMBG
(Lebensmittelgesetz) gestützt. Sie ist eine Umsetzung der EG-Trinkwasserrichtlinie, in der
eine sukzessive Anpassung der einzelstaatlichen Regelungen an das EG-Recht gefordert
wird. Die DIN 2000, die auch als "Leitsätze für die zentrale Trinkwasserversorgung"
bekannt ist, definiert Trinkwasser als das wichtigste Lebensmittel überhaupt. Trinkwasser
soll appetitlich, zum Genuß anregend, farblos, klar, kühl, geruchlos und geschmacklich
Abbildung 4.: Geologischer Schnitt durch den Wasserspeicher zur Darstellung seiner
Mächtigkeit
einwandfrei sowie frei von Krankheitserregern und arm an Keimen sein, soll gelöste Stoffe
nur in engen Grenzen enthalten und in genügender Menge und mit ausreichendem Druck
zur Verfügung stehen.
Die mikrobiologische Anforderungen an Trinkwasser sind dem § 1 der
Trinkwasser-VO zu entnehmen. § 2 und Anlage 2 legen Grenzwerte für chemische Stoffe
fest, wobei auf die in Abschnitt 1 angegebenen Stoffe (z. B. Arsen, Cadmium, Nitrat)
periodisch untersucht werden muß. Untersuchungen auf die in Anlage 2, Abschnitt 11
genannten Stoffe (z. B. PCB's, Pflanzenschutzmittel, Antimon) ordnet die zuständige
Behörde im Einzelfall an. Häufigkeit und Umfang der Untersuchung hängen von der
Trinkwasserabgabemenge ab und sind der Anlage 5 zu entnehmen. Die in Anlage 4
genannten Kenngrößen Grenzwerte (sensorische Kenngrößen, physikalisch-chemische
Größen, Grenzwerte für chemische Stoffe) dienen Beurteilung der Beschaffenheit des
Trinkwassers und dürfen nach § 3 nicht überschritten werden. Die in Anlage 7 festgelegten
Richtwerte für Kupfer und Zink sollen nicht überschritten werden. Im folgenden sind die
einzelnen Kenngrößen, Grenzwerte und Richtwerte der Anlagen 2, 4 u. 7 der Trinkwasser-
VO aufgeführt.
8

Tab.1: Grenzwerte für chemische Stoffe nach Anlage 2 der Trinkwasser-V0.
Abschnitt I: Konzentration
Arsen 0,01 mg/1
Blei 0,04 mg/1
Cadmium 0,005 mg/1
Chrom 0,05 mg/1
Cyanid 0,05 mg/1
Fluorid 1,5 mg/1
Nickel 0,05 mg/1
Nitrat 50 mg/1
Nitrit 0,1 mg/1
Quecksilber 0,001 mg/1
Cycyclische aromatische 0,0002 mg/1
Kohlenwasserstoffe
1,1,1-Trichlorethan, Trichlorethen, 0,01 mg/1
Tetrachlorethen, Dichlormethan
Tetrachlormethan 0,003 mg/1
Abschnitt II:
Antimon 0,01 mg/1
Selen 0,01 mg/1
Organisch-chemische Stoffe zur einzelne
Pflanzenbehandlung einschließlich Substanz
ihrer toxischen Abbauprodukte 0,0001 mg/1
Polychlorierte, polybromierte insgesamt
Biphenyle u. Terphenyle 0,0005 mg/1
Tab. 2: Kenngrößen und Grenzwerte zur Beurteilung der
Beschaffenheit des Trinkwassers nach Anlage 4 der Trinkwasser-V0.
Parameter Konzentration
Färbung (spektraler Absorptions- 0,5 m- -1
koeffizient)
Trübung 1,5 T E.
Geruchsschwellenwert 2 bei 12°C
3 bei 25°C
Temperatur 25 °C
pH-Wert 6,5-9,5
Leitfähigkeit 2000 µs cm -1
Aluminium 0,2 mg/1
(Oxidierbarkeit: 5 mg/l)
Ammonium 0,5 mg/1
Barium 1 mg/1
Bor 1 mg/1
Calcium 400 mg/1
Chlorid 250 mg/1
Eisen 0,2 mg/1
Kalium 12 mg/1
Kjeldahl-Stickstoff 1 mg/1
Magnesium 50 mg/1
Mangan 0,05 mg/1
Natrium 150 mg/1
Phenole 0,0005 mg/1
Phosphor 6,7 mg/1
9

Silber 0,01 mg/1
Sulfat 240 mg/1
Kohlenwasserstoffe 0,01 mg/1
Mit Chloroform extrahierbare Stoffe 1 mg/1
Oberflächenaktive Stoffe
a) anionische 0,2 mg/1
b) nichtionische 0,2 mg/1
Tab. 3: Richtwerte für Trinkwasser nach Anlage 7 der Trinkwasser-V0.
Parameter Konz. festgelegtes Verfahren/
mg/l Bemerkungen
Kupfer 3 Der Richtwert gilt nach
Stagnation von 12 Stunden.
Innerhalb von 2 Jahren
nach der Installation von
Kupferrohren gilt der
Richtwert ohne Berück-
sichtigung der Stagnation.
Zink 5 s. Kupfer
Die hier vorliegenden, durch das Hygiene Institut der Universität Heidelberg angefertigten Trinkwasseruntersuchungen
der Brunnen 1,2,3 sind unvollständig, es fehlen insbesondere Analysenwerte nach der Trinkwasserverordnung, Anlage 4.
Die Trinkwasseruntersuchung des Tiefbrunnens (Brunnen 4) durch das Labor Fader entspricht in vollem Umfang der
Trinkwasser-VO. Die Beurteilung ist umfassend, die Problematik wird angesprochen.
Im Gebiet der Wasserversorgung "Kraichbachgruppe" bereitet die Einhaltung des Nitrat-
Grenzwertes (50 mg/l; Richtzahl nach EG-Trinkwasser-Richtlinie: 25 mg/l) und des
Grenzwertes für "organisch-chemische Stoffe zur Pflanzenbehandlung und
Schädlingsbekämpfung" (Einzelsubstanz: 0,0001 mg/l, Summe: 0,0005 mg/l) Probleme.
Als Abhilfemaßnahmen greift man zum Verschneiden mit weniger belastetem Wasser.
Seitens der EG wurde in einer Richtlinie zum Schutz der Gewässer gegen Nitrate aus
landwirtschaftlichen Quellen die Ausbringung von Gülle auf 170 kg Stickstoff/Hektar und
Jahr begrenzt (bis 1997 als Übergang 210 kg). Es ist noch anzumerken, daß die
Ausbringung von Klärschlamm auf die leichten Böden der Oberrheinebene zu einer
weiteren Belastung des Grundwassers führt.
Die Zielvorstellung der DIN 2000 kommt in der TrinkwV unmittelbar in deren § 2(3), dem
Minimierungsgebot, sowie den §§ 15 (1) und 20 (1) zum Ausdruck. Ein Beobachtungs-
und Abwehrbedarf ist deshalb bereits dann gegeben, wenn örtliche
Hintergrundkonzentrationen ansteigen ohne daß unmittelbar befürchtet werden müßte, ein
oder mehrere gültige Grenzwerte würden überschritten.
Beobachtungs- sowie Abwehrbedarf ist in jedem Fall durch den Schadstoffeintrag von
Sickerwasser aus der Kreismülldeponie gegeben. Es muß derzeit angenommen werden,
daß die westliche Schlitzwand, die zur Abdichtung des Deponiekörpers errichtet wurde,
ihre Aufgabe nicht voll erfüllt. Die Interpretation von Meßwerten der letzten 6 Jahre
führen zwangsläufig zu dem Schluß.
Zur Beurteilung des Grundwassers auf seinen Gehalt an organischen Substanzen,
besonders an Huminstoffen und Ligninsulfonsäuren kann die spektrale Extinktion bei
254nm herangezogen werden [18]. In dem hier zu beurteilenden Fall, der
Grundwasserbelastung durch Sickerwässer aus der Kreismülldeponie, ist die Ermittlung
des spektralen Absorptionskoeffizienten bei 254nm von grundsätzlicher Bedeutung. Da
gesichert ist, daß der Deponiekörper das Hangende eines ehemaligen Niedermoores bildet,
sind in den austretenden Sickerwässern hohe Konzentrationen von Huminstoffen zu
10

erwarten, die als sichere Indikatoren für das Rückhaltevermögen der die Deponie
abdichtenden Schlitzwand gelten können.
Die seit 1988 halbjährlich ermittelten Analysenwerte zeigen - bis auf die Bauzeit der
Schlitzwand selbst - lückenlos gleichbleibend hohe Extinktionswerte, die darüberhinaus in
jüngster Zeit deutlich ansteigen. Dies läßt den Schluß zu, daß die Schlitzwand
offensichtlich den Durchgang von Sickerwasser aus der Deponie ins Grundwasser
nicht verhindern kann.
Andere ebenfalls langzeitlich erfaßte Indikatoren, wie Borationen, Sulfationen und die
Leitfähigkeit des Grundwassers weisen ebenfalls sehr eindeutig in die in die gleiche
Richtung (siehe dazu auch Abbildung 7, in ihr ist der zeitliche Verlauf wichtiger
Indikatoren für den Beobachtungspegel 7 wiedergegeben).
Selbst die Zugrichtung des belasteten Grundwassers läßt sich durch die gefundenen
Analysenwerte aus dem Wasser der Pegel 3, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 13, 18 ausmachen.
Es wurde vom Bundesgesundheitsamt für die Bewertung von Altablagerungen, die ein
Grundwasser kontaminieren, das zumindest teilweise zur Trinkwassergewinnung
weitergenutzt werden soll oder muß, eine Beurteilungsskala vorgeschlagen, die zwar
größenordnungsmäßig zunächst von den aktuell in Trinkwasserfassungen vorfindbaren
Schadstoffkonzentrationen aus Altablagerungen ausgeht (n.n. bis mehrere 100 µg/l), diese
Konzentrationen jedoch durch eine toxikologische Priorisierung spezifisch gewichtet [1].
Mit Hilfe dieser Gewichtung vorgefundener Konzentrationen läßt sich dann auf noch
duldbare Schadstoffgehalte im Grundwasser am Kontaminationsort zurückrechnen, die
sowohl dem toxikologischen (TrinkwV, § 2) wie dem trinkwasserhygienischen (DIN
2000) Minimierungserfordernis entsprechen. Ich möchte in dem vorliegenden Fall nicht
der grundsätzlich unrealistischen Forderung nach Null-Emission das Wort zu reden, denn
eine Null-Emission oder ein äquivalenter Grenz-/Richtwert kann in der Regel nur
Gegenstand von Vorsorgebemühungen sein, nicht aber der Schadensbegrenzung.
Auch zur humantoxikologischen Priorisierung von Schadstoffen in der
Trinkwasserfassung lassen sich für den Zweck der Beurteilung von Emissionen aus
Altlasten die bereits erwähnten von DIETER et al. [9] vorgeschlagenen dimensionslosen
toxikologischen Bewertungszahlen verwenden. Diese Bewertungszahlen waren zwar
zunächst mit dem Ziel entwickelt worden, zusammen mit den anderen stoffspezifischen
Parametern eine integrierte Abschätzung (Prioritätensetzung) des von grund- und
trinkwassergefährdenden Altablagerungen ausgehenden Gefährdungspotentials zu
ermöglichen. Sie lassen sich jedoch auch zur Benennung toxikologisch gestützter und
trinkwasserhygienisch akzeptabler Konzentrationsbereiche an der Trinkwasserfassung und
- nach entsprechender Rückrechnung - auch am Kontaminationsort verwenden [1].
In Abbildung 6 werden verschiedene humantoxisch wirksame Schadstoffe aufgezeigt, die
bei der Beprobung des Grundwassers im Bereich der Kreismülldeponie ermittelt wurden.
Ein hier vorliegendes Gutachten des Chem. Labors Dr. Vogt, Karlsruhe kommt zu eiem
gleichlautenden Schluß: "Das Grundwasser westlich des Deponiekörpers, außerhalb der
Deponieschlitzwand dürfte niemehr Trinkwasserqualität erreichen".
Insgesamt ist unter den Grundwasserkontaminierenden und gleichzeitig das Trinkwasser
gefährdenden, bis zu 130 Stoffen noch keiner bekannt geworden, dessen toxikologischer
Vorsorgewert im Trinkwasser etwa tiefer läge als er sich aus dem in [l] beschriebenen
Verfahren ergäbe. Die meisten streng toxikologisch begründbaren Werte, z. B. der
11

Weltgesundheitsorganisation [14] oder auch der TrinkwV [12], liegen dagegen wesentlich
höher.
Dies liegt daran, daß das vorgeschlagene Zuordnungsschema nicht nur die Toxikologie,
sondern - in Kenntnis realer Meßwerte in Trinkwasserfassungen - auch die
trinkwasserhygienische Seite angemessen berücksichtigt. Dieses Vorgehen entspricht also
dem Ansatz der DIN 2000 auf jeden Fall insofern, als auch dort die
gewinnungstechnischen den toxikologischen Kriterien übergeordnet sind, sofern sie
letzteren nicht widersprechen.
Aussagen in einem streng toxikologischen Bezugssystem sind, wie auch auf Expertendiskussionen
immer wieder klar wird, häufig mit großen Unschärfen behaftet. Die in
[1] vorgeschlagene semiquantitative Stoffeinstufung, in der bewußt nicht auf toxikologisch
nur scheinbar eindeutig definierte Richtwerte für Einzelsubstanzen zurückgegriffen wird,
sondern in der eine toxikologisch und trinkwasserhygienisch gestufte Bereichsabgrenzung
realer Konzentrationen stattfindet, erscheint demgegenüber ehrlicher und sollte deshalb
der Öffentlichkeit besser zu vermitteln sein.
Der Vorschlag des BGA stellt für den Fall einen DIN 2000-konformen
Bewertungsmaßstab dar, wo eine Trinkwasserfassung durch anthropogene
Kontaminationen aus einer Altlast oder belastetem Abwasser beeinflußt wird, auf die
Grundwassernutzung aber dennoch nicht verzichtet werden kann. Er stellt im Sinne von
Nützlichkeit, Verträglichkeit und Vermeidbarkeit von Belastungen des Grund- und
Trinkwassers einen vertretbaren Kompromiß dar. Daher sollte umgehend die
Verwirklichung erfolgen um die noch vorhandene Trinkwasserresource im Nahbereich der
Kreismülldeponie zu erhalten.
Bei richtiger Umsetzung verhindert die Bewertung des Gefährdungspotentials nach dem
Vorschlag des Bundesgesundheitsamtes, daß die Vollzugsbehörden und, mangels
praktikabler Alternativen, vor allem die Sanierungsunternehmen die quantitative
Ausschöpfung des unterhalb der Grenzwerte der TrinkwV gegebenen toxikologischen
Ermessensspielraums oder gar eine quantitativ unverbindliche Interpretation des § 2 (3)
der TrinkwV zur Richtschnur ihres Handels machen.
4. Fazit
Es scheint dringend geboten, nach dem angesprochenen, vom BGA vorgeschlagenen
Bewertungsverfahren, das Einzugsgebiet der Wasserversorgung "Kraichbachgruppe" zu
untersuchen und zu bewerten um die vorhandenen Wasserressourcen zu erhalten und
gesundheitliche Gefahren von der betroffenen Bevölkerung abzuwenden (siehe auch
Abbildung 6).
Während andere formalisierte Bewertungsverfahren oft nur Informationen aus Akten
berücksichtigen mit dem Ziel einer Prioritätensetzung für weitere Untersuchungen,
bewertet das Verfahren des BGA direkt die emittierten (und gemessenen!)
Konzentrationen im Grundwasserabstrom. Es schränkt auf wissenschaftlicher Grundlage
das Spektrum der zu erfassenden und zu bewertenden Substanzen auf solche ein, mit
denen tatsächlich im Grundwasserstrom gerechnet werden muß und mit denen deshalb
eine Gefährdungsabschätzung sinnvoll ist (Prioritätskontaminanten). Im Bereich der
Wasserversorgung "Kraichbachgruppe" werden beispielsweise überdurchschnittlich hohe
AOX-Werte gefunden (nördlich 38 mg/l, westlich gar 150 mg/l, der Phenolgehalt
12

übersteigt bis zum 860 fachen den Grenzwert der Trinkwasser-VO! Hierzu vergleiche
auch Abbildung 1).
Des weiteren erfolgt eine Bewertung dieser Prioritätskontaminanten bezüglich ihrer
Toxizität und ihrer Grundwassergängigkeit. Grundlage sollte eine Datenbank sein, in der
Konzentrationen von Schadstoffen im Grundwasserabstrom von der Kreismülldeponie,
geogene Hintergrund-Konzentrationen beispielsweise aus einem Grundwassergütemeßnetz,
sowie die notwendigen physiko-chemischen Stoffkenndaten und
toxikologische Informationen abgespeichert sind.
Die ständige Bedienung der Datenbank mit neuen Informationen würde eine stets am
aktuellen Stand der Erkenntnisse ausgerichtete Bewertung entsprechend erfaßter
Kontaminationspunkte und die wissenschaftlich gestützte Priorisierung des
Sanierungsbedarfs ermöglichen. Die vorhandenen, sicherlich beschränkten finanziellen
Mittel ließen sich dann erheblich ökonomischer einsetzen als bisher.
Abbildung 6: Nachgewiesene Schadstoffe im Grundwasser, die zu chronischen
Vergiftungen führen (krebserzeugend,fruchtschädigend)
Literatur
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grundwasserkontaminierender Altablagerungen und Deponien: Neue
Erkenntnisse und Methoden. Schriftenreihe Verein WaBoLu (1992, im
Druck). Gustav Fischer Verlag, Stuttgart
[2] DIETER, H.H.: Grenzwerte zwischen Nützlichkeit, Verträglichkeit und Vermeidbarkeit
von Belastungen. UPR 9, 407-413 (1989)
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Altlasten und Kriterien zur Festlegung von Sanierungszielen. In:
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Vereinigung Deutscher Gewässerschutz, Band 52, Bonn, 7-45 (1986)
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von Grundwasserkontaminationen durch Altlasten. 1. Grundlagen
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KAISER: Standardisierte Bewertung von Grundwasserkontaminationen
durch Altlasten. 11. Stoffbewertung, Expositionsbewertung und ihre
Verknüpfung. Bundesgesundheitsblatt 31, Heft 5, 160-168 (1988)
[7] SCHLEYER, R., G. MILDE, H. KERNDORFF, J.-D. ARNETH: Erkennung,
Charakterisierung und Bewertung von Grundwasserbeeinflussungen durch
Altablagerungen. Proceedings Environtech Vienria 1989, Band 2.3
Sonderabfall und Altlasten, herausgegeben vom Umweltbundesamt (Wien)
und Internationale Gesellschaft für Umweltschutz (IGU), Westarp
Wissenschaften, Essen
13

[8] ARNETH, J.-D., H. KERNDORFF, V. BRIL, R. SCHLEYER, G. MILDE, P.
FRIESEL: Leitfaden für die Aussonderung grundwassergefährdender
Problemstandorte bei Altablagerungen. Institutfür Wasser-, Boden- und
Lufthygiene des Bundesgesundheitsamtes, WaBoLu Heft 5 (1986)
[9] DIETER, H.H., U. KAISER, H. KERNDORFF: Proposal on a standardized
toxicological evaluation of chemicals from contaminated sites.
Chemosphere 20, nos. 1-2, 75-90 (1990)
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333.
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und Rohstoffe, Hannover (1985)
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[12] Die Trinkwasserverordnung. BGBl 1, 2613-2629 (1990)
[13] DIN 2000 - Zentrale Trinkwasserversorgung. Leitsätze für Anforderungen an
Trinkwasser, Planung, Bau und Betrieb der Anlagen; November 1973
[14] Weltgesundheitsorganisation (W H 0):Verschiedene Expertentreffen von 1989-1991
zur Überarbeitung und Fortschreibung der Trinkwasserleitlinien der WHO
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[15] REHSE, W. (1977): Diskussionsgrundlagen für die Dimensionierung der Zone II von
Grundwasserschutzzonen bei Kies - Sandgrundwasserleitern. - Bern
(Eidgenössisches Amt für Umweltschutz).
[16] METZGER,K.: Eine Exkursion in die erdgeschichtliche Vergangenheit des
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73. Bruchsal 1982.
[17] METZGER,K.: Geologisches Gutachten zur Erweiterung der Mülldeponie Bruchsal,
mit Nachtrag zur Hydrologie. AGNUS, Bruchsal 1984/85
[18] SONTHEIMER,H. u. WAGNER,J.:Zur Bestimmung von Huminsäuren und
Ligninsulfonsäuren aus den UV-Spektren. Z. Wasser-Abwasserforschung,
10, 77 - 82, 1977
Geotipp
GProf. Dr. Kurt Metzger
Kringelrain 1
76698 Ubstadt-Weiher
14