Gesicherte Altlast W20: Gaswerk Leopoldau

Der Altstandort „Gaswerk Leopoldau“ befindet sich im 21. Wiener Gemeindebezirk Floridsdorf rund 1 km südwestlich der Landesgrenze zu Niederösterreich. Das Werksareal umfasst eine Fläche von rund 42 Hektar und wird im Süden von Thayagasse und Nordbahn begrenzt. In einer Entfernung von ca. 200 m westlicher Richtung befindet sich die Ruthnergasse. Östlich und Nördlich liegen die Petritschgasse bzw. die Katharina-Scheiter-Gasse.

Das Gaswerk Leopoldau nahm 1911 den Betrieb auf und war einer der wichtigsten Produktionsbetriebe der kommunalen Wiener Gaswerke. Bis 1969 erfolgte die Gasgewinnung vorwiegend aus Kohle (Stadtgas). Im Anschluss wurde Gas vorwiegend aus reinem Erdgas erzeugt. Bei der ehemaligen Stadtgaserzeugung aus Kohle fielen vor allem Koks, Teer und Gasreinigungsmassen als Nebenprodukte an.

Neben ausgedehnten Kohle- und Kokslagerplätzen befanden sich im zentral-nördlichen Teil des Geländes insbesondere Betriebsstätten zur Verarbeitung der Gaswerksnebenprodukte (eine Ammoniakfabrik, eine Benzol-Leichtöl-Anlage, die Benzolhalle, ein Naphthalin-Lager, zwei Leichtölbehälter, ein Benzol-Rührwerk, eine Säureregeneration, eine Zinksulfat-Anlage, eine Waschölregeneration und eine Fassfüllanlage) sowie diverse Teer- und Ammoniakwasserbehälter. Im südlichen Werksbereich waren ein Gassauger- und ein Gaswäscherhaus, eine trockene Gasreinigung, eine Wassergasanlage und ein -behälter situiert. Westlich lagen neben einer Naphthalinwaschanlage auch zwei große Gasbehälter (150.000 und 300.000 m³). Im Osten waren neben einer Schlackenhalde weiters zwei Lagergruben situiert. Diesen westlich vorgelagert lagen mehrere Klärgruben sowie Kammerofenanlagen.

Aufgrund laufender Änderungen in den produktionstechnischen Abläufen wurden innerhalb der Betriebszeit div. Umbauten auf dem Gelände vorgenommen.

Im Laufe der Betriebsgeschichte kam es zu mehreren Störfällen. Im Zuge einer Brunnenerrichtung wurden bereits im Jahr 1916 im Bereich der Teerbehälter eine rund 4 m mächtige Anschüttung mit teerhaltigem Material sowie eine Verunreinigung des Grundwasserkörpers mit Teer festgestellt. Im Jahr 1934 wurde bei einer Bohrung, die wahrscheinlich nördlich der ehemaligen Benzolfabrik abgeteuft wurde, in einer Tiefe von 8 m unter Gelände ölverunreinigtes Grundwasser angetroffen. Während des Zweiten Weltkrieges wurde der Standort zum Ziel mehrerer Luftangriffe, wobei wesentliche Anlagenteile sowie das Rohrnetz schwer beschädigt wurden. Ende der 1960er bzw. Anfang der 1970er Jahre wurde das Bersten eines Teerbehälters dokumentiert.

Untergrundverhältnisse

Der Altstandort befindet sich im westlichen Randbereich des Grundwasserkörpers "Wiener Becken". Im gesamten Areal ist die oberste Untergrundschicht mit anthropogenen Schüttungen verschiedenster Art und Herkunft überprägt. Die Mächtigkeit der anthropogenen Anschüttungen liegt zwischen null bis 10 m. Natürlich stehen bis zu 2 Meter mächtige Au­sande und -lehme über quartäre Donauschottern (durchschnittlich 11 m, lokal bis 15 m mächtig) an. Darunter liegen tertiäre Sande im Südostteil des Standortes (südöstlich des Gaswerksgeländes bis zu 10 m mächtig) bzw. tertiäre Schluffe (tonig, sandig) vor.

Die quartären Donauschotter bilden den sehr gut durchlässigen Hauptgrundwasserleiter mit einer Grundwassermächtigkeit von ca. 5 bis 10 m. Die Grundwasserströmungsrichtung verläuft mit einem hydraulischen Gefälle von rd. 0,3 ‰ nach Ostsüdost. Der Grundwasserspiegel befindet sich ca. 6 m unter Gelände und weist im Jahresgang nur geringe Schwankungen auf. Ca. 1,3 km nordwestlich, d.h. anstroming des Altstandortes befindet sich der Marchfeldkanal.

Schutzgüter und Nutzungen

Im zentralen Bereich des Altstandortes wurden 1981 zwei Kugelgasbehälter - als reine Gasspeicher - mit einem Rauminhalt von je 16.000 Kubikmetern in Betrieb genommen. Produktionsstätten des Gaswerkes gibt es heute keine mehr. Im Osten, im Bereich der Lagerguben, liegt das 1973 errichtete "Gas- und Dampfkraftwerk Leopoldau". Im Nordwesten des ehemaligen Gaswerkes wurde 2007 die Busbetriebsgarage Leopoldau der Wiener Linien eröffnet. Größere Bereiche des Altstandortes liegen brach, ein Großteil der ehemaligen Betriebsgebäude inkl. der Gasometer wurde abgebrochen. Allerdings existieren insbesondere im Süden noch Wohn- und Verwaltungsgebäude, die durch zwei Alleen erschlossen sind und unter Denkmalschutz stehen.

Der Altstandort ist vorwiegend von landwirtschaftlich genutzten Flächen und Kleingartensiedlungen umgeben. Das abströmende Grundwasser wird zu Bewässerungszwecken verwendet. Südlich des Standortes befindet sich ein Industriegebiet.

 

GEFÄHRDUNGSABSCHÄTZUNG

Die Auswertung von 1995 bis 1997 und 2001 durchgeführten 187 Untergrundaufschlüssen zeigte eine massive Verunreinigung des Untergrundes mit gaswerkstypischen Schadstoffen. Im Nahbereich von Anlagen mit erhöhtem Umweltgefährdungspotential (z.B. Benzolanlagen, Teerbehälter, Naphthalinlager) aber auch der Klärgruben wurden im Untergrund sehr hohe PAK-Konzentrationen festgestellt. Zusätzlich waren lokale, zum Teil erhebliche Verunreinigungen des Untergrundes mit Cyaniden, Mineralölkohlenwasserstoffen, Phenolen und Benzol vorhanden. Eine genaue Abgrenzung der stark kontaminierten Untergrundbereiche war aufgrund der Untersuchungsergebnisse nicht möglich, es war jedoch abschätzbar, dass in den zentralen Bereichen des Altstandortes der Untergrund auf einer Fläche von mehreren Hektar erheblich verunreinigt war. In den Randbereichen des Altstandortes wurden bei den Untersuchungen nur lokal stärker verunreinigte Untergrundbereiche angetroffen.

Untersuchungen des Grundwassers in den gleichen Jahren zeigten im Bereich des Altstandortes durch Eintrag von Schadstoffen aus den verunreinigten Untergrundbereichen erhebliche Beeinträchtigungen. Die vor allem in Grundwassermessstellen im zentralen Bereich des Altstandortes festgestellten, sehr hohen PAK-Konzentrationen wiesen auf eine großräumige, massive Untergrundkontamination in diesem Bereich hin. Darüber hinaus war das Grundwasser am Altstandort stellenweise erheblich mit Cyanid, Phenol und Kohlenwasserstoffen verunreinigt. Es wurden zwar bereits im Grundwasseranstrom erhöhte PAK- und Kohlenwasserstoffkonzentrationen nachgewiesen, innerhalb des Altstandortes war aber insbesondere bei den PAK eine massive Erhöhung der Konzentrationen im Grundwasser feststellbar. Im unmittelbaren Grundwasserabstrombereich, am östlichen Rand des Altstandortes war eine deutliche Beeinträchtigung des Grundwassers mit PAK, Cyanid, Kohlenwasserstoffen und BTX vorhanden. Auch in 200 m Entfernung vom Altstandort war noch ein Einfluss auf die Grundwasserqualität – vor allem aufgrund erhöhter PAK- und Cyanid-Konzentrationen – feststellbar.

Aus den Grundwasser- und Untergrunduntersuchungen ergab sich, dass im Bereich des Altstandortes eine massive Grundwasserbeeinträchtigung vorlag. Aufgrund der Untersuchungsergebnisse war festzustellen, dass durch den Altstandort "Gaswerk Leopoldau" eine erhebliche Gefährdung des Grundwassers gegeben war.

 

SICHERUNGSMASSNAHMEN

Ziel der Sicherungsmaßnahmen ist es die weitere Ausbreitung von Schadstoffen mit dem Grundwasser so zu unterbinden, dass auch langfristig keine Gefährdung des Grundwassers zu besorgen ist.

Die Sicherungsmaßnahmen begannen 2004 durch Abbruch der Gebäudesubstanz bzw. durch Sicherung der zu erhaltenden Gebäude. 2005 folgte die Umschließung des zentralen Kontaminationsbereiches mit einer doppelt ausgeführten Dichtwand nach dem Wiener Dichtwandkammersystem mit innenliegender Grundwasserabsenkung. Im Anschluss wurden eine Sperrbrunnenreihe, einer Wasseraufbereitungsanlage sowie anstromig situierte Versickerungsbrunnen hergestellt. Die Sicherungsmaßnahmen wurden Mitte 2006 abgeschlossen. Der reguläre Anlagebetrieb begann nach der Inbetriebnahme der Wasseraufbereitungsanlage Anfang 2010. Im Zuge der Sicherung wurden die folgenden Maßnahmen realisiert:

• Baufreimachung durch Gebäude-, Rohrleitungs- und Gleisabbruch sowie Aushub von Untergrund und Wiederverfüllung mit sauberem Material

• Herstellung von rund 1.300 lfm Doppelkammerdichtwand und Unterteilung in 16 Dichtwandkammern inkl. aller technischer Einbauten

• Herstellung eines zusätzlichen Entnahmebrunnes zur Absenkung des Grundwasserspiegels

• Herstellung einer Sperrbrunnenreihe abstromig des Altstandortes mit 15 Brunnen

• Errichtung einer Grundwasseraufbereitungsanlage mit drei Behandlungslinien

• Errichtung von 11 anstromig des Altstandortes gelegenen Versickerungsbrunnen sowie einem weiteren Versickerungsbrunnen 200 m südlich des Altstandortes

• Verschluss eines Tiefbrunnens mit Dichtsuspension im Kontraktorverfahren

• Installation der gesamten Kontroll- und Steuertechnik inkl. Errichtung weitere Messstellen

Um die dauerhafte Wirksamkeit der Sicherung zu gewährleisten und zu kontrollieren, werden laufend betriebliche Maßnahmen in Form von kontinuierlichen Aufzeichnungen der Wasserstände innerhalb der Umschließung, innerhalb der Dichtwandkammern und außerhalb der Dichtwand, Aufzeichnungen über alle an den Brunnen gefassten Wassermengen sowie über die behandelten und eingeleiteten bzw. versickerten Wassermengen durchgeführt. Weiters erfolgen seit der Sicherung zumindest jährliche qualitative Grundwasserkontrolluntersuchungen sowie Untersuchungen der gefassten, aufbereiteten und wiederversickerten Wässer.

Beschreibung der Sicherungsmaßnahmen

Mit Ende des Jahres 2004 erfolgt die Baufreimachung des Gaswerkes Leopoldau für die geplanten Sicherungsmaßnahmen durch den Abbruch von Gebäuden mit einer maximalen Höhe von 16 m inkl. der Entfernung der stillgelegten Einbauten und der alten Fundamente sowie die Sicherung der verbliebenden, zum Teil denkmalgeschützten, Gebäudesubstanz. Insgesamt wurden rund 25.000 t Beton und Stahlbeton abgebrochen und 1.200 lfm Rohrleitung und 500 m Gleise rückgebaut sowie 55.000 t Untergrund und 10.000 t Bauschutt ausgehoben und weggeführt. Rund 5.000 t davon wurden als nicht deponierbares Material entsorgt. Offenen Gruben wurden im Anschluss mit rund 70.000 t angeliefertem Material wiederverfüllt und ein 13 m breites Planum für die Schlitzwandarbeiten hergestellt.

Im Jahr 2005 wurde der zentral-nördliche Bereich des Altstandortes mit insgesamt 1.300 lfm Dichtwand umschlossen. Diese Dichtwand wurde nach dem Wiener Doppelkammerdichtwandsystem in Form von zwei parallel – mit einem Abstand von 10 m – verlaufenden Schlitzwänden ausgeführt. Die gesamte Dichtwand wurde bis in eine Tiefe von in der Regel 15 m bis maximal rund 20 m errichtet und zumindest 2 m in den lokalen Grundwasserstauer eingebunden. Durch Errichtung von – alle 50 bis 90 m situierten – Querschotten wurde die Doppeldichtwand in insgesamt 16 Kammern unterteilt und jede dieser Kammer mit einem Kammerbrunnen KB (Ausbau DN400, á 0,5 l/s) und einem Beobachtungspegel KP zur Wasserstandsmessung ausgestattet. Weiters wurde in jede Kammer eine Druckwasserleitung zur Auffüllung mit Wasser für die regelmäßig durchzuführenden Dichtheitsprüfungen installiert.

Durch Errichtung des Absenkbrunnes BR17 (Ausbau DN400) als Ergänzung zum bestehenden Entnahmebrunnen BR16 (vormals Brunnen 3) kann der Wasserstand innerhalb der Umschließung zumindest 0,5 m unter den Wasserstand außerhalb der Umschließung abgesenkt werden. Weiters wird mit Hilfe von Kammerbrunnen der Wasserstand in den Dichtwandkammern so zwischen dem innen- und den außenliegenden Wasserstand gehalten, dass permanent ein hydraulisches Gefälle von außen nach innen vorliegt. Zugleich ist hierdurch über etwaige Wasserverluste oder Aufspiegelungen die Dichtigkeit der einzelnen Kammern überprüfbar.  

Als gemeinsame maximal zulässige Entnahmemenge für die ordnungsgemäße Aufrechterhaltung der Differenzwasserstände wurden für die Kammerbrunnen und die Absenkbrunnen 5 l/s festgelegt. Jeder dieser Brunnen entwässert über eine jeweils eigene Leitung zur Aufbereitungsanlage, von der aus stark belastete Wässer zusammen mit stark belasteten Wässern aus der Sperrbrunnenreihe direkt in den Kanal abgeführt oder in der Aufbereitungsanlage bis auf Trinkwasserqualität gereinigt und wieder versickert werden können.

Als zweites hydraulisches Sicherungsbauwerk wurde zur Fassung des gesamten verbleibenden Abstroms des Altstandortes eine Sperrbrunnenreihe besteht aus insgesamt 15 Sperrbrunnen (BR01 bis BR15) errichtet. Diese Sperrbrunnenreihe wurde im Osten des Altsandortes parallel zur Petritschgasse und im weiteren Verlauf entlang der Südgrenze des Altstandorts bis zur Bahnunterführung situiert. Hierzu wurden insgesamt 15 Stück DN640 Bohrungen bis zum Stauer abgeteuft und auf DN400 ausgebaut. Jeder dieser Brunnen ist über eine eigene Leitung mit der Aufbereitungsanlage verbunden. Insgesamt können über die Sperrbrunnen gemäß Konsens 36 l/s entnommen werden, wobei in den Brunnen Unterwasserpumpen mit unterschiedlichen Förderleistungen von maximal 1 l/s bis maximal 4 l/s installiert wurden. Um einen Großteil des über die Sperrbrunnenreihe gefassten und bei Bedarf in der Wasseraufbereitung gereinigten Wassers wieder dem Standort zuzuführen bzw. um das Wasser am Standort im Kreislauf führen zu können wurden nördlich bzw. südlich der Dichtwand, anstromig des Altstandortes 6 (VB1 bis VB6) und weitere 5 (VB8 bis VB12) Versickerungsbrunnen errichtet, die analog zu den Sperrbrunnen ausgebaut wurden. Jeder dieser Sickerbrunnen fasst 0,5 l/s bis 6 l/s, wobei eine maximale gemeinsame Einleitung von 30 l/s festgelegt wurde, um die Wirkung der hydraulischen Sicherungssysteme nicht zu gefährden. Gefasste Wässer darüber hinaus sind entweder bei stark erhöhten Schadstoffkonzentrationen – in einem Maximalausmaß von 2 l/s zusammen mit den Wässern aus der Umschließung – in den Kanal einzuleiten oder nach Aufbereitung in der Reinigungsanlage auf Trinkwasserqualität über einen weiteren Versickerungsbrunnen VB13 – 200 m südlich des Altstandortes – bis zu einem Maximalausmaß von 6 l/s (zusammen mit den Wässern aus der Umschließung bis zu 11 l/s) zu versickern.

Vor der Wiederversickerung sind die Wässer aufzubereiten bzw. zu reinigen. Hierzu wurde eine Wasseraufbereitungsanlage in der ehemaligen Ventilatorenhalle innerhalb der Umschließung errichtet. Zur wirtschaftlichen Aufbereitung der Wässer wurden insgesamt 3 parallele Behandlungslinien für unterschiedliche Wasserqualitäten installiert. Je nach Rohwasserqualität der einzelnen Brunnen werden die geförderten Wässer über einen Rohwasserverteiler separiert und in die jeweils passende Behandlungsstufe bzw. -linie geschickt. Sehr stark kontaminierte Wässer können ausgekoppelt und direkt in den Kanal eingeleitet werden. Weiters können unbelastete Wässer direkt zur Versickerung geleitet werden. Die verbleibenden Wässer werden drei unterschiedlichen Reinigungslinien zugeteilt. Stärker kontaminierte Wässer werden in der Linie 1 in ein periodisch belüftetes Reinigungsbecken geleitet und zugleich aufschwimmendes Öl abgeskimmt. Im Anschluss gelangt das Wasser in zwei parallel geführte AK-Filter und in weiterer Folge in das Vorlagebecken RW02. Weniger verunreinigtes Wasser wird in der Linie 2 über zwei weitere AK-Filter gereinigt und dann ebenfalls in das Vorlagebecken RW02 geleitet. Von diesem Becken RW02 aus werden die Wässer entweder zur Rückspülung genutzt oder zum Großteil über die Versickerungsbrunnen am Standort VS01 bis VS12 versickert, um dann nach Durchströmen des Standortes wieder in den Sperrbrunnen gefasst zu werden. In die Reinigungslinie 3 gelangt das am geringsten belastete Wasser. Dieses wird über einen AK-Filter sowie eine UV-Anlage zu Trinkwasserqualität aufbereitet und entweder direkt zum Versickerungsbrunnen VS13 südlich des Altstandortes geleitet oder im Vorlagebecken RW01 zwischengespeichert. Bei Überschuss erfolgt der Überlauf von RW01 (200 m³ Speicherkapazität) in RW02 (auch 200 m³).

Im Rahmen der Sicherungsarbeiten war es erforderlich einen artesisch gespannten – 340 lfm tiefen – Brunnen stillzulegen. Hierzu wurde der zwischen DN400 bis DN80 teleskopisch ausgebaute Brunnen im Bereich der südliche Umschließungsstraße mit Dichtsuspension im Kontraktorverfahren verpresst.

Zur automatischen Steuerung des Gesamtsystems wurde neben der Wasseraufbereitung im Betriebsgebäude auch die gesamte Mess-, Steuer- und Regeltechnik untergebracht. Diese erfasst alle relevanten Daten wie z.B. Grundwasserstände und Fördermengen automatisch und leitet diese an die Zentrale der MA 45 – Wasserbau weiter. Zur Ermittlung der Grundwasserverhältnisse wurden zusätzlich zu den existierenden Messstellen 2 weitere Grundwassermessstellen und diverse Innen- und Außenpegel (IP, AP) errichtet. 

Beurteilung des Sicherungserfolges

Durch die Umschließung des zentralen Hauptkontaminationsbereiches des Altstandortes "Gaswerk Leopoldau" mit einer Doppelkammerdichtwand inkl. Absenkung des Wasserstandes innerhalb der Umschließung sowie die Errichtung einer Sperrbrunnenreihe an der abstromig gelegenen Altstandortgrenze soll eine weitere Ausbreitung von Schadstoffen in den Grundwasserabstrom weitestgehend unterbunden werden.

Anhand der aufgezeichneten Grundwasserstände innerhalb der Umschließung, bzw. dem Vergleich der Wasserstandsganglinien innerhalb und außerhalb der Umschließung ist ersichtlich, dass der Wasserspiegel innerhalb der Umschließung durchgehend tiefer liegt als außerhalb und damit ein etwaiges Austreten von belastetem Grundwasser auch bei Undichtigkeit der Dichtwand aus dem zentralen Hauptkontaminationsbereich unterbunden wird. Das Wasser innerhalb des umschlossenen Bereiches wird mittels zwei Brunnen gefasst und abgesenkt. Betrachtet man, dass auf der rund 11 ha großen umschlossenen Fläche rund 600 mm Jahresniederschlag fallen und berücksichtigt, dass große Bereiche der umschlossenen Fläche einen hohen Versiegelungsgrad haben, kann von einer Grundwasserneu- bzw. Sickerwasserbildung innerhalb der Umschließung mit rund 20.0000 bis 30.000 m³ Jahr ausgegangen werden. Bei einer Erfassung von rund 40.000 m³ Wasser pro Jahr über die zwei Entnahmebrunnen ist davon auszugehen, dass das innerhalb der Umschließung anfallende Wasser zusammen mit dem durch die Dichtwand in die Umschließung einströmenden Wasser vollständig gefasst wird.

Der direkte Abstrom des nicht umschlossenen Altstandortes wird mittels 15 Sperrbrunnen gefasst. 280.000 bis 300.000 m³ der gefassten Wässer werden nach deren Aufbereitung vom Standort weggeführt und südlich versickert. Weitere 780.000 bis 830.000 m³ werden anstromig über Brunnen wieder versickert. Berücksichtigt man, dass auf den rund 31 ha außerhalb der Umschließung ca. 30 % der Fläche einen hohen Versiegelungsgrad haben, kann von einer Grundwasserneubildung für die nicht umschlossenen Teilbereiche mit rund 70.000 bis 90.000 m³ pro Jahr ausgegangen werden. Bei einer Entnahme über die Sperrbrunnen von rund 870.000 bis 900.000 m³ ist davon auszugehen, dass das am Altstandort anfallende sowie diesen zugeleitete Wasser vollständig über die Sperrbrunnen gefasst wird.

Die Kontrolluntersuchungen der Grundwasseraufbereitung zeigen, dass die gereinigten Wässer keine nennenswerten Schadstoffkonzentrationen vor deren Rückführung bzw. Ableitung vom Altstandort mehr aufweisen.

Die Wässer innerhalb der Umschließung (Entnahme- und Kammerbrunnen) weisen noch erheblich Konzentrationen für die Parameter Cyanide gesamt sowie PAK15 und Benzol auf, die beim Vielfachen der Maßnahmenschwellen- bzw. Prüfwerte liegen. Ein signifikant abnehmender Trend der Schadstoffkonzentrationen innerhalb der hydraulischen Sicherung ist nicht erkennbar und auch kurzfristig nicht zu erwarten. Im über die Sperrbrunnen gefassten Wasser ist noch eine lokale Kontamination von Cyaniden gesamt im Grundwasser anstromig der Brunnen BR8 und BR9 erkennbar, die zu Beginn der Maßnahmen 2006/2007 schnell absank, seit den letzten Jahren aber konstant im Bereich der Orientierungswerte liegt. Nennenswerte Schadstoffkonzentrationen sind im Grundwasser des Abstroms nicht mehr vorhanden.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass aufgrund der durchgeführten Sicherungsmaßnahmen der Austrag von Schadstoffen in den Abstrombereich des Altstandortes weitestgehend unterbunden wird. Innerhalb der Umschließung ist auch weiterhin noch mit stark erhöhten Cyanid-, PAK15- und Benzolkonzentrationen im Grundwasser zu rechnen, lokal auch mit Cyanid am nicht umschlossenen Altstandort. Bei Weiterbetrieb aller Sicherungsmaßnahmen ist auch in Zukunft mit keiner Schadstoffausbreitung aus dem Bereich des Altstandortes in den Grundwasserabstrom zu rechnen. Die Altlast "Gaswerk Leopoldau" kann daher als gesichert beurteilt werden. 

 

Datum der Texterstellung:    April 2013