Grundwassersanierung Lampertheim-Neuschloß: Innovative Verfahren und Sanierungsmaßnahmen einer der größten Altlasten Deutschlands

Die Sanierung von kontaminiertem Grundwasser stellt eine der komplexesten Aufgaben im modernen Umwelttechnik- und Bauwesen dar. Besonders eindrucksvoll zeigt sich dies am Beispiel des Stadtteils Neuschloß in Lampertheim, Hessen. Hier wurde auf dem Gelände einer ehemaligen Chemischen Fabrik, die über 100 Jahre lang produzierte, ein Wohngebiet errichtet, das heute mit einer massiven Belastung durch Schwermetalle und chemische Verbindungen im Boden und Grundwasser konfrontiert ist. Der Fall Neuschloß gilt als einer der größten Altlastensanierungsfälle Deutschlands und bietet faszinierende Einblicke in die Entwicklung und Anwendung neuer Sanierungstechnologien.

Dieser Artikel beleuchtet die technischen Herausforderungen, die historischen Hintergründe und die innovativen Verfahren, die zur Sicherung der Trinkwasserversorgung und der Wohnbebauung eingesetzt werden. Für Bauherren, Sanierer und Immobilienbesitzer in vergleichbaren Situationen liefert der Fall Lampertheim wichtige Erkenntnisse über die Möglichkeiten und Grenzen der Boden- und Grundwassersanierung.

Historischer Kontext und Ausmaß der Belastung

Die Wurzels des Problems reichen weit in die Vergangenheit zurück. Die Chemische Fabrik Neuschloss bestand seit dem Jahr 1827 und war eine der ersten Chemischen Fabriken in Deutschland. In ihrer über 100-jährigen Betriebszeit stellte sie nicht nur Soda her, sondern produzierte später auch Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Glaubersalz und Kunstdünger (Quelle 7). Diese industrielle Produktion hinterließ im Boden und Grundwasser ein Erbe, das bis heute spürbar ist.

Die Belastung ist enorm: Auf einer Fläche von ca. 8,3 Hektar ist der Boden hochgradig mit Dioxinen und Furanen, Arsen, Blei, Thallium und weiteren Schwermetallen kontaminiert (Quelle 1). Besonders problematisch ist die Belastung des Grundwasserleiters. Arsen, ein Nebenprodukt der Schwefelsäureherstellung aus Schwefelkiesen und Resten der Prozessabwässer aus der Salzsäurereinigung, gelangte in hohen Mengen in das Grundwasser (Quelle 1, Quelle 7).

Das Ausmaß der Arsenbelastung wird auf bis zu zehn Tonnen geschätzt (Quelle 5). Diese riesige Menge befindet sich immer noch im Untergrund und wird durch den Grundwasserstrom transportiert. Experten gehen davon aus, dass sich im Schadenszentrum immer noch mehrere Tonnen Arsen befinden (Quelle 2). Die Kontamination bildet eine annähernd 1 km lange Schadstofffahne, die sich in Richtung auf ein nahegelegenes Wasserwerk bewegt (Quelle 1). Das Wasserwerk Bürstädter Wald befindet sich im Abstrom der Arsenfahne, weshalb die Entfernung des Arsens eine sehr hohe Bedeutung für die Wasserversorgung hat (Quelle 2).

Die Herausforderung: Mobilisierung und Entfernung von Arsen

Eine der größten Schwierigkeiten bei der Sanierung von Neuschloß ist die spezifische chemische Beschaffenheit des Schadstoffs. Arsen ist im Untergrund schwer mobilisierbar. Das bedeutet, dass es fest an die Sedimente des Aquifers gebunden ist und nur langsam durch den natürlichen Grundwasserstrom gelöst und abtransportiert wird.

Bis 2019 konnten durch den Grundwasserstrom jährlich nur rund 50 kg Arsen gelöst und durch die Grundwassersanierungsanlage (GWSA) aus dem Boden entfernt werden (Quelle 2). Bei einer Gesamtmenge von mehreren Tonnen Arsen wäre bei diesem Tempo eine Sanierung in absehbarer Zeit nicht möglich gewesen. Dieses Problem erforderte eine neue Herangehensweise und die Entwicklung innovativer Verfahren.

Entwicklung eines neuen Sanierungsverfahrens

Um die Sanierungsdauer drastisch zu verkürzen, arbeiteten Experten von CDM Smith gemeinsam mit der Universität Heidelberg sowie der HIM ASG (Altlastensanierung) an einer revolutionären Methode. Es handelt sich um ein Verfahren zur Arsenmobilisierung, das weltweit neu ist (Quelle 5, Quelle 1).

Die wissenschaftliche Grundlage bildeten umfangreiche Labor- und Feldversuche. Batch- und Säulenversuche im Labor sowie Lysimeterversuche und ein Pilotversuch im Feld zeigten, dass durch die Zugabe einer Phosphatlösung in den Aquifer das an die Sedimente gebundene Arsen mobilisiert werden kann (Quelle 1). Das Prinzip basiert auf einer chemischen Reaktion, die das Arsen aus seiner festen Bindung im Boden löst und im Grundwasser gelöst, wo es dann abgepumpt und gereinigt werden kann.

Die Ergebnisse dieser Forschung waren vielversprechend. Durch das neu entwickelte Verfahren wird eine deutliche Beschleunigung der Grundwassersanierung erwartet. Es wird angestrebt, die Sanierungszielwerte bereits in 5 bis 10 Jahren zu erreichen – ein entscheidender Unterschied zu den ursprünglichen Schätzungen (Quelle 3). Für 2020 setzte sich die HIM zum Ziel, den Arsen-Austrag auf 200 Kilogramm pro Jahr zu steigern (Quelle 5).

Die Grundwassersanierungsanlage (GWSA) Lampertheim-Neuschloß

Zentraler Akteur der Sanierung ist die Grundwassersanierungsanlage (GWSA) am Waldfriedhof. Sie wird von der PWT Wasser- und Abwassertechnik GmbH für die HIM GmbH betrieben (Quelle 2). Die Anlage wurde bereits 2003 errichtet und seither stetig weiterentwickelt.

Das Prinzip der Anlage ist ein Pump-and-Treat-Verfahren: 1. Förderung: Das belastete Grundwasser wird aus verschiedenen Brunnen im Schadensbereich und an der Fahnen Spitze gefördert. 2. Aufbereitung: Das Wasser wird in der Anlage gereinigt. Dabei werden die Schadstoffe, insbesondere das Arsen, aus dem Wasser entfernt. Die gereinigten Schadstoffe verbleiben als Schlamm, der auf eine Sondermülldeponie gebracht wird. 3. Rückführung: Das gereinigte Wasser wird anschließend wieder in den Untergrund zurückgeführt (Infiltration) (Quelle 3, Quelle 1).

Seit Beginn der Sanierungsmaßnahme wurden bei einem stündlichen Grundwasserumsatz von rund 30 m³ bereits mehr als 5,2 Millionen m³ Grundwasser gereinigt und dabei rund 1,4 Tonnen Arsen aus dem Grundwasser entfernt (Quelle 1).

Erweiterung der Kapazitäten und Baumaßnahmen

Die Implementierung des neuen Verfahrens zur Arsenmobilisierung durch Phosphatzugabe erfordert erhebliche Anpassungen der bestehenden Anlage. Da durch die Mobilisierung deutlich mehr Arsen im Wasser gelöst wird, steigt der Bedarf an Reinigungsleistung und Kapazität massiv an. Die bisherige Anlage würde diese Mengen nicht bewältigen können (Quelle 5).

Daher wurde eine Erweiterung der Grundwassersanierungsanlage notwendig. Im Rahmen dieser Baumaßnahmen wurde eine neue Ansetz- und Dosierstation für die Umsetzung des neuen Verfahrens errichtet (Quelle 2). Die Arbeiten umfassten unter anderem: * Den Bau von neuen Infiltrationsbrunnen und Beobachtungsmessstellen. * Die Verlegung von Wasserleitungen zur geplanten Misch- und Dosieranlage. * Umbauten zur Ausweitung der Kapazität der Wasseraufbereitungsanlage (Quelle 4, Quelle 5).

Diese Baumaßnahmen fanden in direkter Nähe zum Wohngebiet statt. So mussten beispielsweise Trinkwasserleitungen ausgegraben und seitlich versetzt werden, um Platz für neue Brunnen zu schaffen (Quelle 4). Für die Anwohner waren diese Arbeiten vor allem an der Geschwindigkeitsbegrenzung auf der Landesstraße bemerkbar (Quelle 5).

Bodensanierung und Sicherung von Flächen

Neben der Grundwassersanierung war und ist auch die Sanierung des Bodens ein zentrales Element des Gesamtprojekts. Besonders hervorzuheben ist die Sanierung des "Sodabuckels", einer Abfallhalde der früheren Chemischen Fabrik, die massiv mit Schadstoffen belastet ist (Quelle 7).

Die Bodensanierung im Ortskern von Neuschloß war ein großer Kampf. Es galt, 125 Wohngrundstücke auf einer Fläche von nur acht Hektar durch Bodenaustausch bis mindestens ein Meter Tiefe zu sanieren (Quelle 7). Eine enorme Herausforderung, da die Wohnhäuser erhalten bleiben mussten und die Bewohner während der Sanierung in ihren Häusern bleiben durften. Die Baufirmen arbeiteten unter extrem beengten Verhältnissen mit nur kleinteiligen Arbeitsräumen und kaum Rangiermöglichkeiten für Fahrzeuge und Geräte.

Bei der Sicherung des Sodabuckels kam es zu heftigen Debatten zwischen dem Projektbeirat und der Kommunalpolitik, insbesondere über die Frage, ob genügend Erde aufgefüllt werden müsse, um wieder Waldbewuchs zu ermöglichen (Quelle 5, Quelle 7). Tatsächlich wurden die Voraussetzungen für einen Waldbeschuss geschaffen, doch selbst drei Jahre nach der Sanierung war von Bäumen noch wenig zu sehen (Quelle 6).

Bürgerbeteiligung und Transparenz

Ein entscheidender Faktor für den Erfolg des Projekts war die Einbindung der betroffenen Bevölkerung. Der Stadtteil Neuschloß kämpfte vereint in Altlastenverein und Projektbeirat und wurde als größte bewohnte Altlast Hessens bekannt. Dank der Bürgerbeteiligung entwickelte sich das Projekt zu einem bundesweiten Vorbild (Quelle 5).

Die Sanierer der HIM ASG hielten regelmäßig Bürgerinformationsveranstaltungen ab, um die Pläne vorzustellen. Im Mai 2019 wurde beispielsweise das neue Verfahren zur Arsenmobilisierung und die erforderlichen Baumaßnahmen der Öffentlichkeit präsentiert (Quelle 3). Geplant ist zudem ein "Tag der Offenen Tür" an der Wasseraufbereitungsanlage, bei dem Experten die Funktionsweise erklären und einen Rundgang anbieten (Quelle 5).

Auch die Stadt Lampertheim bemühte sich um Transparenz. Bürgermeister Gottfried Störmer lud zu einer Präsentation der Sanierungspläne in den Bürgersaal, an der rund 30 Anwohner teilnahmen (Quelle 4). Diese offenen Wege trugen dazu bei, das Vertrauen der Anwohner zu gewinnen und die Akzeptanz für die langwierigen und lärmintensiven Baumaßnahmen zu sichern.

Kosten und Zeitplan

Die Sanierung von Neuschloß ist ein Langzeitprojekt, das bereits seit den frühen 2000er Jahren andauert. Die ursprüngliche Bodensanierung fand zwischen den Jahren 2000 und 2015 statt (Quelle 2). Die Grundwassersanierung wird voraussichtlich noch mehrere Jahre in Anspruch nehmen.

Mit der Implementierung des neuen Verfahrens wird eine Laufzeit der Sanierung von sieben bis zehn Jahren angestrebt (Quelle 5). Die Kosten für eine solche Sanierung sind immens. Während konkrete Zahlen in den vorliegenden Quellen nicht explizit genannt werden, zeigt die Komplexität der Maßnahmen – von der historischen Erkundung über die Boden- und Grundwasseruntersuchungen bis hin zur Planung, Bauleitung und Überwachung sowie den speziellen Tiefbauarbeiten – das enorme finanzielle Engagement (Quelle 1). Die Optimierung des Verfahrens und die Reduzierung der spezifischen Reinigungskosten sind daher ein kontinuierliches Ziel (Quelle 1).

Fazit

Die Grundwassersanierung in Lampertheim-Neuschloß ist ein Paradebeispiel für die Bewältigung industrieller Altlasten in bebautem Gebiet. Der Fall zeigt eindrücklich, wie historische Produktionsschäden über Jahrzehnte nachwirken können und welche technologischen Innovationen notwendig sind, um solche Probleme zu lösen.

Der Einsatz eines weltweit neuen Verfahrens zur Arsenmobilisierung durch Phosphatzugabe markiert einen Wendepunkt in der Sanierungsgeschichte. Er ermöglicht eine Beschleunigung des Prozesses, die notwendig ist, um die langfristige Sicherheit der Trinkwasserversorgung und der Wohnbebauung zu gewährleisten. Die enge Zusammenarbeit zwischen Forschung (Universität Heidelberg), Planungs- und Ingenieursgesellschaften (CDM Smith), Betreibergesellschaften (PWT, HIM) und den lokalen Behörden und Bürgern ist dabei ein Schlüssel zum Erfolg.

Für Bauherren und Immobilienbesitzer in vergleichbaren Kontexten zeigt Neuschloß, dass Altlasten zwar eine enorme Herausforderung darstellen, aber durch professionelles Projektmanagement, technische Innovation und transparente Kommunikation beherrschbar sind. Die Sanierung ist ein Marathon, kein Sprint, der Geduld und die Bereitschaft zur Weiterentwicklung von Technologien erfordert. Der Fortschritt in Lampertheim gibt Hoffnung für ähnliche Standorte in Deutschland und weltweit.