Das LIFE-Projekt MAGPlan Integrales Erkundungsund Sanierungskonzept für ein innerstädtisches Grundwassersystem
Dipl.-Geogr. Michael Schweiker Amt für Umweltschutz
Altlastensymposium 2011, Neu-Ulm
Das Stuttgarter Mineralwasser ~500 l/s (44.000.000 l/d) zweitgrößte Mineralwasservorkommen Europas Rund die Hälfte der Menge wird durch 19 Brunnen gefasst 12 der Muschelkalk-Brunnen und eine thermale Sole aus Buntsandstein und Kristallin sind als Heilquellen staatlich anerkannt.
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MAGPlan – Sauberes Grundwasser für Stuttgart
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Projektgebiet Heil-und Mineralquellen MAGPlanProjektgebiet Stadtgrenze Stuttgart Außenzone Innenzone Kernzone
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Heil quellen schutzgebiet
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„MAGPlan –Fieberkurve“
- Mombachquelle -
Parameter-Trendvergleich für Messstelle 0063/511-4 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 01 4 7 01 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 01 4 7 01 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.1 1. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.1 1. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.1 1. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.1 1. 1. 1. 1.1 1. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.1 1. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.1 1. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.1
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LCKW im Stuttgarter Mineralwasser
18
16
14
Werte in µg/l
12
10
8
6
4
2
0
1.1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Werte vom 1.1.1984 bis 31.12.2009 Tetrachlorethen
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Trichlorethen
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Projektgebiet MAGPlan Insgesamt ca. 8.500 Bohrungen 1.500 GWM 25.000 Analysen 806 LCKW-Verdachtsflächen (mit B), von denen 101 untersucht wurden (Stand 06/2010)
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Komplexe Hydrogeologie im Stuttgarter Nesenbachtal
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Ausbreitung und Tiefenverlagerung der LCKW
Schadensherd Nesenbachstraße 48
0m
GWM 1/ GWM 2/ P5025 P5026
50 m
100 m
U-Bahn-Tunnel Torstraße
150 m
GWM 10 GWM 8
GWM 3/5
GWM 12
Antropogene Auffüllung Quartär
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Gipskeuper
CKW-Phase (DNAPL)
Lettenkeuper
Gelöste CKW (Migrationspfad im Geologischen Schnitte A-A’)
Oberer Muschelkalk
Grundwasserspiegel
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Grundwassermessstelle
Filterstrecke
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Prinzip „Räumlich integrale Grundwasseruntersuchung“
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MAGPlan - Ziele Konzeption zur Schadstoffentfrachtung des Mineralwassers (Grundwassers) Dazu sind erforderlich: Systemverständnis und Prozessverständnis: GW-Strömung, Schadstofftransport, Instationarität Identifizierung der mineralwasserrelevanten (grundwasserrelevanten) Schadstoffeintragstellen, Beschreibung ihrer Fahnen, Dynamik und Auswirkungen Formulierung offener Fragen und Maßnahmen zur Schließung von Kenntnislücken Entwicklung eines Sanierungskonzeptes: Welche Schadstoffquellen müssen zur Verbesserung der Mineralwasserqualität in welchem Maß entfernt werden? Beschreibung von Maßnahmen, mit denen die Sanierungsziele erreicht werden können. Quantifizierung von Aufwand und Zeitbedarf, optimaler Einsatz der Mittel. Prognose des Sanierungserfolgs, der erzielt werden kann (Relation Sanierungsziel, Aufwand und Zeit einschl. Umsetzung in die Verwaltungspraxis) Monitoringkonzept: Welche GWM müssen in welcher Weise beobachtet werden, um den Sanierungserfolg messen zu können? Herstellung öffentlicher Sensibilität, Interesse und Akzeptanz (breite Öffentlichkeit, Politik, insbesondere Gemeinderat, Pflichtige („Aufwandsminimierung“), aber auch Fachöffentlichkeit)
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MAGPlan und frühere Projekte zur integralen GWUntersuchung in Stuttgart Projektpartner: LHS Stuttgart und LUBW Projektlaufzeit: 2010 – 2014 (5 Jahre) Projektbudget: gesamt 3,4 Mio. EURO (200.000 € LUBW) Projektförderung: LIFE+ 2008 Environment Fördersatz: 50 % Qualitätssicherung: Internationales Sachverständigen-Beratergremium
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MAGPlan Zeitplan
Nr.
Arbeitspakete
I
2010
2011
2012
2013
2014
II III IV I
II III IV I
II III IV I
II III IV I
II III IV
Science and Policy Panel 1
Überblick, Charakterisierung GW-Strömung
2
Schadstoffbelastung und Transportprozesse
3
Schadstoffabbau- und Retentionsprozesse, NA
4
Sanierungskonzepte und Bewirtschaftungsplan
5
Handlungsempfehlungen und Leitfäden
6
Projektmanagement und Öffentlichkeitsarbeit
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MAGPlan Maßnahmen Dreidimensionales Grundwasserströmungsmodell, eingebettet in bestehende (großräumige) Modelle und in Übereinstimmung mit den vorliegenden Messwerten •
Dreidimensionales, instationäres, reaktives LCKWTransportmodell
•
Identifizierung systembedeutsamer Kenntnislücken
•
Untersuchungsmaßnahmen (Immissionspumpversuche, Forensik, Standortuntersuchungen)
•
Optimierung der Grundwassermodelle
•
Sanierungs- und Monitoringkonzeption
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Öffentlichkeitsarbeit („Gläserner Aquifer“)
•
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Iterative Charakterisierung
Datenerhebung
Konzeptionelles Modell
Numerisches Grundwassermodell
Auswertung, Empfehlungen, Planung weiterer Maßnahmen 07. Juli 2011
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Erste Maßnahmen zur Charakterisierung der GW-Strömung (bis Ende 2011) • Datenerhebung und -auswertung • Erkundungsbohrungen • Stichtagsmessung • Stichtagsbeprobung • Hydraulische Charakterisierung • Erstellung eines konzeptionellen Schadstoffmodells Erste Ergebnisse aus der numerischen Grundwasserströmungs- und Schadstofftransportmodellierung
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6 Erkundungsbohrungen inkl. Hydraulischer Tests
P1010538.jpg
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Untersuchungen zu Schadstoffbelastung, Transport- und NA-Prozessen (2012- Mitte 2013) • Standorterkundungen • Immissionspumpversuche • Tracertests, Isotopen-Fingerprinting • Mikrobielle Abbauversuche • Zusätzliche Bohrungen, Probenahmen Aktualisierung und Fortschreibung der Modelle Simulation des LCKW-Abbau
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Dreidimensionales GW-Strömungs- und Transportmodell
Ergebnisse aus dem Projekt MAGIC
1. Festgesteinsaquifer
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Sanierungskonzepte und Bewirtschaftungsplan (Mitte 2013-2014) • Flächenhafte Quantifizierung von Schadstoff-Austragsraten, Lokalisierung von Hot spots • Prüfung und Bewertung der Machbarkeit verschiedener Sanierungsmethoden • Evaluierung im numerischen Modell • Prüfung MNA – Optionen • Zusätzliche Untersuchungen für Sanierungsplanung • Bewertung und Priorisierung • Erstellung Grundwassermanagementplan
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Entwicklung der Risikobewertung und Priorisierung Konzentrationsbetrachtung an einem (willkürlichen) Punkt
Frachtenbetrachtung (an willkürlich entfernter Kontrollebene) im Abstrom
Integrale Untersuchung und Bewertung …
… Betrachtung der Schadensdynamik (gesamte Herd-Fahnenbeziehung) 07. Juli 2011
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Städtischer Grundwassermanagement-Plan Maßnahmenkatalog zum gezielten Risikomanagement •
Umfassende Sicherungs- und Sanierungskonzeption unter Berücksichtigung administrativer Aspekte
•
Zielgerichtete Sanierung ausgewählter Hot Spots
•
Gezielte Sicherungsmaßnahmen zur Vermeidung von SchadstoffVerschleppung
•
Planung Langzeit – Monitoring
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Öffentlichkeitsarbeit
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http://www.sauberes-grundwasser-stuttgart.de/
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Michael Schweiker Landeshauptstadt Stuttgart – Amt für Umweltschutz
[email protected] 0711 / 216 - 88725 07. Juli 2011
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