Wenn der Untergrund zur Reinigungsanlage wird: Unsichtbare LCKW-Sanierung unter der Stadt

Chemische Reinigungen hinterlassen oft unsichtbare Spuren – tief im Grundwasser, weitreichend im Abstrom. An einem ehemaligen Standort einer chemischen Reinigung hat eine LCKW-Kontamination das Grundwasser belastet. Die besondere Herausforderung: Der Standort ist mit einem großen Gebäudekomplex mitten in der Stadt überbaut – ein klassischer Bodenaushub war damit von vornherein ausgeschlossen. Statt den Schaden punktuell zu bekämpfen, wurde eine permeable reaktive Barriere (PRB) quer zur Fließrichtung installiert. So entstand eine unsichtbare Reinigungsanlage direkt im Untergrund, ohne Eingriff in die bestehende Bebauung.

Die Schadstoffquelle liegt im nordöstlichen Bereich des Grundstücks. Mit dem nach Südwesten gerichteten Grundwasserstrom werden LCKW kontinuierlich weiter transportiert. Die Überbauung des Standorts schränkte den Zugang zum Untergrund erheblich ein und begrenzte die Möglichkeiten für Injektionspunkte. Konventionelle Sanierungsansätze wie Bodenaushub oder oberflächennahe Eingriffe schieden damit aus. Gefragt war eine Methode, die tief im Untergrund wirkt – ohne die Bebauung anzutasten und ohne den laufenden Betrieb zu unterbrechen.

Unter engbebauten Flächen sind die Möglichkeiten zur Prozesssteuerung begrenzt. Umso wichtiger ist es, die richtigen Bedingungen von Anfang an präzise einzustellen. Die Schadstoffquelle lag unter einem Gebäude – gesichert wurde jedoch der Abstrom im angrenzenden Innenhof. Eine biologische LCKW-Sanierung ist nur dann wirksam, wenn im Untergrund die richtigen Milieubedingungen herrschen. Entscheidend ist die Ansiedlung von Dehalococcoides-Bakterien. Das sind die einzigen Mikroorganismen, die LCKW vollständig dechlorieren können. Sie benötigen einen pH-Wert zwischen 6 und 8,3 sowie sulfatreduzierende Bedingungen im Aquifer.

Der mikrobielle Abbau der eingebrachten Substrate erzeugt organische Säuren und CO₂. Diese können den pH-Wert absenken und die Bakterien in ihrer Wirkung einschränken. Der eingesetzte Wirkstoff EHC ist so formuliert, dass er diesem Effekt aktiv entgegenwirkt und stabile Milieubedingungen aufrechterhält – auch dort, wo eine Nachjustierung nur mit erheblichem Aufwand möglich wäre.

Über Injektionsbohrungen quer zur Grundwasserfließrichtung wurde die permeable reaktive Barriere, die sich insgesamt über eine Länge von 50 m erstreckt,  im Untergrund implementiert – präzise platziert, um trotz der eingeschränkten Zugänglichkeit eine Wirkung über die gesamte Aquifermächtigkeit zu erzielen. Als Wirkstoff kam EHC zum Einsatz. Dies ist eine Kombination aus nullwertigem Eisen (ZVI) und organischen Substraten. EHC aktiviert zwei Abbauprozesse gleichzeitig:

Reduktive Dechlorierung (biologisch)
Dehalococcoides-Bakterien spalten die Chloratome der LCKW schrittweise ab – von PCE über TCE und cis-DCE bis hin zu Vinylchlorid und schließlich zu den harmlosen Endprodukten Ethen und Ethan.

Abiotische Dechlorierung
Das freigesetzte Eisen(II) reagiert mit dem Sulfat im Aquifer zu Eisensulfiden. Diese bewirken eine chemische Dechlorierung der LCKW. Das Abbauprodukt Ethin dient dabei als Monitoringparameter für den abiotischen Prozess.

Zur Unterstützung wurde zusätzlich eine Bioaugmentation mit Dehalococcoides-Bakterien durchgeführt – Bakterien, die Sensatec als eines von nur wenigen Unternehmen selbst kultiviert. Die EHC-Injektion erfolgte über die gesamte Mächtigkeit des Grundwasserleiters von April bis Mai 2022 – vollständig ohne Beeinträchtigung des Innenhofs und der angrenzenden Gebäude.

Die Sanierung eines solchen engbebauten Standorts stellt besondere Anforderungen – eingeschränkter Zugang sowie begrenzte Flächen für Injektionspunkte. Trotz dieser Herausforderungen zeigt die permeable reaktive Barriere messbare Wirkung. In Teilbereichen der Barriere ist eine eindeutige Verschiebung der LCKW-Komponenten erkennbar – ein klares Zeichen für aktive Dechlorierungsprozesse direkt im Untergrund des Innenhofs der bestehenden Bebauung.

Wo die Schadstoffkonzentrationen zwischenzeitlich nicht weiter zurückgingen, wurde gezielt nachgesteuert. Eine Nachinjektion von 49 m³ Sensamulsion im Dezember 2024 hat die Konzentration in der am stärksten belasteten Messstelle deutlich reduziert. Die Monitoring-Daten werden kontinuierlich ausgewertet und die Maßnahmen dynamisch angepasst.

Dieses Projekt zeigt: Eine effektive In-situ-Sanierung ist auch unter engbebauten Flächen möglich – vorausgesetzt, das Verfahren ist flexibel genug, um auf die spezifischen Bedingungen des Standorts zu reagieren.