Gesicherte Altlast K25: Deponie Tschinowitsch

BESCHREIBUNG DER STANDORTVERHÄLTNISSE

Altablagerung

Die Altablagerung befindet sich im Ortsteil Tschinowitsch im Süden von Villach, am rechten Ufer der Gail am Rand des Höhenrückens "Dobrova", der das Villacher Becken im Süden begrenzt. Von 1971 bis 1982 wurden Abfälle – vorwiegend Hausmüll und Bauschutt – ohne Verdichtungsmaßnahmen mit einem Volumen in der Größenordnung von 700.000 m³ auf einer Fläche von ca. 33.000 m² abgelagert. Die Ablagerungen erfolgten im Bereich einer ehemaligen Kiesabbaustelle. Abdichtungsmaßnahmen an der Deponiesohle und den Böschungen wurden keine getroffen. Während des Kiesabbaus angefallene Hangwässer wurden über eine Drainage gefasst. Die Drainage existiert noch heute und dotiert weiterhin gefasste Hangwässer in einen Altarm der Gail abstromig des Sicherungsbauwerks. Nach Beendigung der Ablagerungstätigkeiten wurde die Deponie mit Aushubmaterial vermischt mit Klärschlamm und teilweise Bauschutt mit einer Mächtigkeit von im Schnitt 0,5 m abgedeckt.

Untergrundverhältnisse

Die Altablagerung befindet sich am Rand des Grundwasserkörpers "Gailtal" im Bereich der das Gailtal begrenzenden Terrassenflur Der Untergrund im Bereich der Altablagerung wird überwiegend durch das Vorliegen quartärer Sedimentabfolgen geprägt. Es liegen mächtige Quartärschichten dem tiefliegenden Felsuntergrund auf. Die geologische Situation am Standort ist vor allem durch den Terrassenbereich und die Talfüllungen gekennzeichnet. Im Bereich der Altablagerung bis zum Böschungsfuß wurde in einer Tiefe von rund 23 m die eiszeitliche Moräne erbohrt. Die Moräne besteht aus schluffigem, teilweise mit Sand und Kies durchmischtem bindig-tonigem Material und kann als Stauer bezeichnet werden. Die Moräne taucht am Böschungsfuß steil ab und keilt vermutlich aus. Unter den oberflächennahen Schichten in der Talniederung (schluffig und kiesig durchmischte Sande, Aulehme) wurden fluviatile Schotter aus zum größten Teil Fein- bis Mittelkies mit wechselnden Anteilen an Grobkies und Steinen sowie Sandanteilen aufgeschlossen. Diese Sedimente weisen teils eine gute Sortierung auf.

In den auf der Moräne aufliegenden Sedimenten durchsickern Hangwässer Teile der Ablagerungen und treten in weiterer Folge in den Talgrundwasserleiter. Die generelle Strömungsrichtung des Hangwassers weist etwa in Richtung der Falllinie des Hanges Richtung NW bis NNW. Der Grundwasserflurabstand variiert je nach Hangposition und erreicht seinen Maximalwert im Südwesten der Altablagerung mit 28 m. Das Gefälle wurde im Mittel mit rund 12 bis 13 % ermittelt. Der Hanggrundwasserleiter ist eher gering durchlässig (kf-Werte 10^-4 bis 10^-5 m/s). Die Mächtigkeit des Hanggrundwassers reicht von wenigen Zentimetern bis 1,5 m.

Der Talgrundwasserleiter – der Grundwasserbegleitstrom der Gail – ist grundsätzlich gut wasserdurchlässig (kf-Wert 10^-3 m/s), wobei lokal geringer durchlässige Bereiche vorhanden sind. Der Grundwasserflurabstand beträgt im Talboden, direkt abstromig/nördlich der Altablagerung rund 5 bis 6 m mit Schwankungen um 1,5 m. Die Tiefenlage des Stauers ist nicht bekannt, die Grundwassermächtigkeit beträgt aber im Bereich des Böschungsfußes zumindest 17 m. Das Grundwasser fließt im Gailtal im Bereich der Altablagerung mit einem mittleren Gefälle von rund 2,2 ‰ großräumig Richtung Nordosten. Der spezifische Grundwasserdurchfluss liegt in der Größenordnung von 3 m³/d,m.

Der hydraulische Abstrom der Altablagerung bzw. der Hangwasseranfall wurde bei einem angenommenen mittleren kf-Wert von 5 x 10^-5 m/s und einer wirksamen mittleren Grundwassermächtigkeit von 1,2 m mit rund 200 m³/d abgeschätzt. Die Menge des durchschnittlich abgepumpten Sickerwassers kann grob mit 150 m³/d abgeschätzt werden, womit ein Verhältnis zwischen Sickerwasser und Grundwasser von etwa 1:5 angenommen werden kann.

Schutzgüter und Nutzungen

Die Altablagerung sowie an diese angrenzenden Flächen werden landwirtschaftlich bzw. als Wald und Wiesengürtel genutzt. Vereinzelte Bebauungen mit Einfamilienhäusern liegen 200 m in östlicher Entfernung vor. Rund 50 m südlich, im Anstrom der Altablagerung verläuft die Autobahn. Rund 200 bis 300 m in westlicher bzw. nordwestlicher Richtung fließt die Gail. Ein teilweise wasserführender Graben befindet sich direkt abstromig der Dichtwand nördlich der Altablagerung.

Mit dem Gailtal grenzt die Altablagerung unmittelbar an einen ergiebigen und bedeutenden Grundwasserkörper. Wasserrechte im unmittelbaren Deponieumfeld sind insbesondere für Wärmepumpen und Gartenbewässerungen mit geringen Entnahmemengen vergeben. Ca. 600 m – im Grundwasserabstrom der Altablagerung – befinden sich Trinkwasserbrunnen der Wassergenossenschaft Turdanitsch. Rund 800 m nordöstlich befinden sich gewerblich und industriell genutzte Brunnen mit einer bewilligten Entnahmemenge von rund 700 l/s.

 

GEFÄHRDUNGSABSCHÄTZUNG

Anfang der 1990er Jahre und im Rahmen von ergänzenden Untersuchungen 2001 und 2002 wurden Deponiegas- und Grundwasseruntersuchungen auf der Altlablagerung "Deponie Tschinowitsch" durchgeführt sowie die (hydro-) geologische Situation des Standortes untersucht. Im Rahmen der Untersuchungen zeigte sich, dass die Altablagerung eine ehemalige Kiesabbaustelle war, bei der in den Jahren 1971 bis 1982 rund 560.000 m³ Abfälle – vorwiegend Hausmüll und Bauschutt – abgelagert wurden. Abdichtungsmaßnahmen an der Deponiesohle und den Böschungen wurden keine getroffen.

Die Deponiegasmessungen zeigten im zentralen Bereich der Altablagerung Methankonzentrationen bis über 50 Vol.-% und Kohlendioxidkonzentrationen bis über 20 Vol.-%, die auf einen intensiven anaeroben Abbau der organischen Bestandteile der Ablagerungen hinwiesen. Den Messergebnissen entsprechend war davon auszugehen, dass ein hoher Anteil an organischen Abfällen abgelagert wurde und mit einer langfristigen Deponiegasproduktion zu rechnen war. Eine Gasausbreitung in Richtung der Wohnbebauung konnte nicht festgestellt werden. Eine Gefahr durch Gasmigration war für die nächstgelegenen Gebäude nicht zu befürchten.

Im Grundwasserzustrom der Altablagerung wurde sowohl im Hangwasser als auch im Talgrundwasser eine erhöhte Mineralisierung (Magnesium, Natrium, Chlorid) festgestellt. Vereinzelt wurden Kohlenwasserstoffe in geringem Ausmaß nachgewiesen. Es war davon auszugehen, dass diese Vorbelastungen aus großräumigen Einträgen von Straßenabwässern (Wintersalzung) der Südautobahn stammten. Nach Durchsickern des Deponiekörpers wurden im Hangwasser erhöhte Konzentrationen typischer Hausmülldeponieparameter (elektrische Leitfähigkeit, Magnesium, Natrium, Kalium, Ammonium, Chlorid, Sulfat, Bor, org. Kohlenstoff (DOC) und Mangan) festgestellt. Die Abstromfrachten mit dem Hangwasser des Deponiekörpers in den Talgrundwasserleiter hinein waren erheblich. Eine Beeinträchtigung des Talgrundwassers im unmittelbaren Abstrombereich der Altablagerung wurde für die Parameter Kalium, Ammonium und Bor bis in eine Entfernung von rund 250 m stromabwärts der Altablagerung nachgewiesen werden.

 

SICHERUNGSMASSNAHMEN

Von Jänner bis Juli 2007 wurden folgende Sicherungsmaßnahmen durchgeführt:

• Herstellung von rund 325 lfm. Dichtwand – ausgeführt als Schmalwand; teilweise als Dichtschirm, bestehend aus Manschettenrohrinjektionen – direkt westlich des Deponiefußdamms

• Errichtung einer der Dichtwand hangseitig vorgelagerten Drainage zur Fassung der anfallenden Hangwässer

• Erstellung eines Sickerwasserableitungssystem für die in der Drainage gefassten Wässer inkl. zwei 450 lfm Druckrohrleitungen, zwei Pumpwerken, einem Übergabe- und Probenameschacht, …

• Herstellung eines Kontrollpegels (KP) abstromig der Dichtwand

Ziel der Sicherungsmaßnahmen war es, den Austritt von Hangwasser aus der Altablagerung in den Talgrundwasserleiter der Gail so zu unterbinden, dass es auch langfristig zu keiner Gefährdung des Talgrundwassers kommt.

Dichtwand:

Im Jahr 2007 wurde die Altablagerung bzw. der Hangwasserleiter mittels einer Dichtwand hydraulisch vom Talgrundwasserleiter der Gail abgetrennt. Insgesamt wurden 325 lfm Dichtwand errichtet und in den geringmächtigen lokalen Stauer eingebunden. Die Ausführung der Dichtwand erfolgte in Form einer Schmalwand (kf-Wert ≤ 10^-8 m/s). Im südwestlichen Teilbereich musste die Dichtwand aufgrund ungünstiger Untergrundverhältnisse als Dichtschirm, bestehend aus Manschettenrohrinjektionen, ausgeführt werden. Die Dichtwandtiefe lag in der Regel bei 5 m bis 7,5 m. In den Böschungsbereichen wurden Dichtwandtiefen von bis zu 15 m erforderlich. Um den geringmächtigen lokalen Stauer nicht zu durchörtern, war die Maximaleinbindetiefe 0,3 m.

Drainagesystem:

Anstromig, d.h. hangseitig der Dichtwand, wurde ein parallel zur Dichtwand verlaufendes Drainagesystem auf Sohlniveau des Hangwasserstauers eingebaut. Über diese Drainage werden die belasteten Hangwässer nach Durchströmen der Altablagerung gefasst und über zwei an Tiefstellen situierte Pumpwerke abgeleitet. Ausgeführt wurde die Drainage mit einem Gefälle von 5 bis 8 ‰ als gelochte DN 200 Drainagerohre, verlegt in einer Filterkiespackung mit Vliesummantelung. Die Pumpwerke sind als Pumpschächte DN 1500 mit jeweils einer Tauchmotorpumpe ausgeführt. Aufgrund der gewählten Situierung der Pumpwerke arbeiten diese – ab einer vorgegebenen Wasserstandhöhe – redundant. Die Steuerung der Pumpen erfolgt grundwasserniveaugesteuert über eine Wasserstandsonde im jeweiligen Pumpschacht. Mittels der zwei installierten Förderpumpen wird der Wasserspiegel anstromig der Dichtwand unter dem Außenwasserspiegel des Talgrundwasserleiters gehalten (Schaltspiel 0,5 m, Anschaltpunkt 492 m.ü.A. – ausgenommen Hochwasserereignisse). Zur Kontrolle der Differenzwasserstände wurde ein dem Pumpschacht 1 zugeordneter, abstromig der Dichtwand gelegener Kontrollpegel KP errichtet.

Das in der Drainage gefasste Hangwasser wird über die beiden Pumpwerke über eine Druckrohrleitung nach Nordosten zu einem Übergabe- und Probenahmeschacht gepumpt. Nach quantitativer und qualitativer Erfassung der Wässer werden sie dem öffentlichen Kanal zugeleitet.

Untersuchungen 2022 und 2023

• Deponiegasuntersuchungen an stationären Messstellen
• Feststoffuntersuchungen
• Grundwasseruntersuchungen

Beurteilung des Sicherungsmaßnahmen

Durch die Fassung der Hangwässer über eine Drainage am Böschungsfuß der Altablagerung sowie die hydraulische Trennung des Hangwassers vom Talgrundwasserleiter mittels Errichtung einer Dichtwand soll der Austritt von belasteten Hangwässern aus der Altablagerung in den Talgrundwasserleiter unterbunden werden.

Die monatlichen Deponiegasmessungen an stationären Messstellen zeigten eine weiterhin stattfindende Deponiegasbildung. Bei den langzeitigen Absaugversuchen wurden hohe Deponiegaskonzentrationen festgestellt, die im Zuge der Absaugdauer zwar einen abnehmenden Verlauf zeigten aber bis zum zweiten Termin (6 Monate Abstand) wieder auf das Ausgangsniveau anstiegen. Die Sauerstoffkonzentrationen lagen generell auf einem niedrigen Niveau. Die Ergebnisse der Deponiegasabsaugversuche zeigen, dass im Deponiekörper nach wie vor biochemische Abbauprozesse stattfinden, die zu erhöhten Deponiegaskonzentrationen führen.

Bei der Herstellung der Untergrundaufschlüsse wurden bei allen Bohrungen Hausmüll angetroffen. Die Hausmüllschichten (> 75%) wiesen Mächtigkeiten von bis zu 10 m auf. Bei den Feststoffuntersuchungen wurden Belastungen durch Kohlenwasserstoffe und Metalle festgestellt. Weiters wurden für Ammonium erhöhte wasserlösliche Gehalte gemessen. Zur Bewertung der organischen Stabilität wurden die Reaktivitätsparameter Atmungsaktivität und Gasspendensumme herangezogen sowie FTIR-Untersuchungen durchgeführt. Grundsätzlich weisen die Reaktivitätsparameter aufgrund der niedrigen Werte auf ein geringes Reaktivitätspotential hin. Dies steht allerdings im Widerspruch zur Materialansprache und den Ergebnissen der Deponiegasmessungen. Die Ergebnisse FTIR-Untersuchung zeigen, dass die Proben schon weitgehend aus stabiler organischer Substanz bestehen.

Die Hangwässer werden im Schnitt mit einem Volumen von ca. 150 m³/d gefasst und abgeleitet. Stellt man die gefassten Wassermengen der im Jahr 2003 abgeschätzten hydraulischen Fracht von rund 200 m³/d gegenüber und berücksichtigt die hydrogeologischen Unsicherheiten, kann davon ausgegangen werden, dass das Hangwasser durch die Drainage vollständig gefasst und in weiterer Folge kontrolliert abgeleitet und behandelt wird. Insgesamt wird damit ein Austritt von belasteten Hangwässern aus der Umschließung in das Grundwasser des Gailtals unterbunden.

Das über die Drainage gefasste und mit Sickerwasser belastete Hangwasser zeigt noch deutliche Hinweise auf hausmülltypische Belastungen. Insbesondere der Stickstoffparameter Ammonium tritt noch in stark erhöhten Konzentrationen auf, die in den ersten Jahren nach der Sicherung zwar abgenommen haben, mit denen aber auch längerfristig noch zu rechnen ist. Der festgestellte Jahresgang betreffend die Parameter elektrische Leitfähigkeit, lässt sich mit der Nähe des Standortes zur Autobahn und der Salzstreuung im Winter sowie mit einem ausgeprägten Niederschlagsjahresgang am Standort begründen.

Für die Parameter elektrische Leitfähigkeit sowie insbesondere Chlorid, Nitrat und das Schwermetall Zink liegen im Talgrundwasser Grundbelastungen vor. Diese Parameter sind nicht ursächlich der Altablagerung zuzuordnen, sondern dürften in der landwirtschaftlichen Nutzung der Region bzw. der Salzstreuung im Winter begründet sein. Die vor der Sicherung festgestellten Belastungen bei der mit dem Talgrundwasserleiter hydraulisch zusammenhängenden Messstelle GWMS3a sind nicht mehr bzw. nur vereinzelt nachweisbar. Bei den Parametern Bor und Ammonium wurden temporär und vereinzelt erhöhte Konzentrationen bestimmt. Die im Jahr 2007 in diesem Bereich noch reduzierenden Verhältnisse im Grundwasser sind mittlerweile nicht mehr nachzuweisen.

Insgesamt ist kein erheblicher Schadstoffaustrag aus der Altablagerung in das Talgrundwasser mehr zu erkennen.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Sicherungsmaßnahmen wirksam sind und ein Schadstoffeintrag in das umliegende Talgrundwasser bei Weiterbetrieb der Maßnahmen unterbunden wird. Das noch vorhandene Emissionspotential der Altablagerung kann als erhöht abgeschätzt werden.

 

Datum der Texterstellung: Januar 2024