Sicherung des Wasserwerks Kladow (Galerie Kladow)

Historie

Im Zuge von Grundwasseruntersuchungen wurden in der Vergangenheit im Einzugsbereich des Wasserwerks Kladow (Galerie Kladow) sowie in Förderbrunnen der Galerie Kladow vereinzelt erhöhte Belastungen mit leichtflüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffen (LCKW) nachgewiesen. Das WW Kladow bezog Grundwasser bisher aus der Brunnengalerie Kladow aus dem 2. und 3. Grundwasserleiterkomplex und erstreckt sich entlang des Havelufers. Aufgrund der Befunde werden seit 2019 im Auftrag der Senatsverwaltung für Umwelt, Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt, Referat II C „Bodenschutz, Boden-, Altlasten- und Grundwassersanierung“ In-situ-Grundwasserprobenahmen im vermuteten Quellbereich im Zentrum des Ortsteils Kladow sowie im Transferbereich bis hin zu den südlichen Brunnen der Galerie Kladow des Wasserwerks Kladow durchgeführt. Bereits Ende der 1980er Jahre wurde ein Quellbereich im Zentrum des Ortsteils Kladow identifiziert, in dem es über einen Zeitraum von ca. 16 Jahren zu Einträgen von leichtflüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffen (LCKW) in den Boden, das Grundwasser und die Bodenluft kam. Auf Grundlage durchgeführter grundstücksscharfer Untersuchungen wurden bereits von 1992 bis 1996 Grundwasser- und Bodenluftsanierungsmaßnahmen in dem lokalisierten Quellbereich durchgeführt. Durch die Sanierungsmaßnahmen konnten die LCKW-Konzentrationen im Quellbereich deutlich auf ein dauerhaft niedrigeres Niveau reduziert werden. Aktuelle Untersuchungsergebnisse ergaben einen nahegelegenen weiteren lokalen LCKW-Eintragsbereich. Zur dauerhaften Überwachung der LCKW-Schadstofffahne sowie Planung und Prüfung von Gefahrenabwehrmaßnahmen wird seit 2020 ein Netz aus Grundwassermessstellen errichtet.

Schadenssituation

Die Grundwasserfließrichtung im Untersuchungsbereich wird durch die Grundwasserentnahme der Wasserwerksbrunnen des Wasserwerkes Kladow sowie lokal kleinräumig durch den komplexen geologischen Untergrundaufbau beeinflusst. Vom Quellbereich ausgehend strömt LCKW-belastetes Grundwasser zunächst in nordöstliche bis östliche Richtung und verschwenkt vor den südlichen Brunnen der Wasserwerksgalerie Kladow in südliche Richtung auf die Brunnen. Auf dem Fließweg vom Quellbereich zu den Brunnen der Galerie Kladow sinkt das LCKW-belastete Grundwasser bis in den unteren Bereich des 2. Grundwasserleiters auf die Oberkante eines aus Schluff, Ton und Geschiebemergel bestehenden Grundwasserstauers ab. Die Grundwasserförderung der Brunnen der Galerie Kladow erfolgt z.T. aus dem LCKW-belasteten Grundwasserleiterbereich, sodass eine Gefährdung der Trinkwasserbereitstellung besteht. Um dieser Gefahrensituation entgegenzuwirken, werden zu dem Zeitpunkt einzelne Brunnen zeitweise ausgeschaltet und im Wechsel betrieben.

Stand 2020 - Schematisierter Lageplan Projektgebiet Kladow mit Darstellung der LCKW-Verlagerung

  • Lageplan Projektgebiet Kladow mit Darstellung der LCKW-Verlagerung, Stand 2020

    Quelle: IGB Ingenieurbüro für Grundwasser und Boden GmbH

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Bohrarbeiten zur tiefenorientierten Grundwasserprobenahme

Gefahrenabwehr- und Sicherungsmaßnahmen

Erkundung

Im Zeitraum 2019 – 2022 wurden tiefenorientierte Grundwasserprobenahmen zur Erkundung des wasserwerksnahen Bereichs im Auftrag des Bodenschutz- und Altlastenreferates der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt durchgeführt. Mit den Untersuchungsergebnissen konnte die wasserwerksnahe LCKW-Schadstofffahne in ihrer horizontalen und vertikalen Ausdehnung sowie hinsichtlich der Schadstoffzusammensetzung ausgegrenzt und beschrieben werden. Auf dieser Grundlage wird ein Grundwassermessstellennetz geplant und seit 2020 umgesetzt. Dieses Sondermessnetz dient der regelmäßigen Überwachung der LCKW-Fahne, der Bewertung der Wirksamkeit und Effektivität sowie der Planung und Kontrolle aller eingeleiteten Gefahrenabwehrmaßnahmen.

Ausbau Grundwassermess- stellennetz

Mit ebenfalls im Zeitraum 2019 – 2022 durchgeführten tiefenorientierten Grundwasserprobenahmen im Zentrum des Ortsteils Kladow konnte ein weiterer LCKW-Eintrags-/Quellbereich eingegrenzt werden.

Im Zeitraum 2023-2024 ist die weitere Erkundung der LCKW-Schadstofffahne im Quell- und Transferbereich durch ein komplexes System aus weiteren Erkundungsmaßnahmen mittels Grundwassermonitoring, tiefenorientierter Grund-wasserprobenahmen, dem Ausbau des Grundwassermessstellennetzes und Durchführung von Pumpversuchen vorgesehen.

Grundwassermodellierung

Auf Grundlage der bisherigen Erkundungs- und Untersuchungsergebnisse wurde im Auftrag der Senatsverwaltung für Umwelt, Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt im Zeitraum 2019 – 2022 ein Grundwasserströmungs- und Stofftransportmodell erarbeitet und fortgeschrieben, welches zum Verständnis der GW-Fließrichtung vom LCKW-Eintragsbereich bis zu den Wasserwerksbrunnen dient und die Ermittlung eventueller weiterer LCKW-Quellstandorte ermöglicht. Weiterhin wurden auf Grundlage der bisherigen Untersuchungsergebnisse und der Grundwasserströmungs- und Stofftransportmodellierungen Varianten hydraulischer Abwehrmaßnahmen als akute Gefahrenabwehrmaßnahmen erarbeitet. Diese beinhalten als erste Gefahrenabwehrmaßnahme eine hydraulische Vorfeldbarriere zu den aktiven Wasserwerksbrunnen mit Förderung und Abreinigung von kontaminiertem Grundwasser aus dem tieferen Abschnitt des 2. Grundwasserleiters mittels Betrieb von 3 Abwehrbrunnen, so dass eine ungefährdete Trinkwasserbereitstellung des Wasserwerkes Kladow erfolgen kann.

Schematisierter Profilschnitt vom LCKW-Eintragsbereich zur Galerie Kladow (Wasserwerk Kladow)

  • Schematisierter Profilschnitt vom LCKW-Eintragsbereich zur Galerie Kladow (Wasserwerk Kladow)

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Als weitere Gefahrenabwehrmaßnahme ist ein weiterer Abwehrriegel bestehend aus 2 Abwehrbrunnen im weiter entfernten Grundwasseranstrom (Transferbereich) der Galerie Kladow geplant, um die Schadstofffahne abzuschneiden und somit die Schadstofffrachten in Richtung Wasserwerk langfristig zu reduzieren und eingeleitete Sicherungs- und Sanierungsmaßnahmen zu optimieren.

Schematische Darstellung Grundwasserreinigungsanlage mit UV-Behandlung der Vinylchlorid-belasteten Abluft

Abwehrbrunnen, Grundwasserreinigungsanlage

Im Zeitraum 2020 – 2021 erfolgte durch die BWB die Planung und Errichtung der 3 Abwehrbrunnen im nahen Vorfeld der Brunnengalerie Kladow und der Grundwasserreinigungsanlage. Zur Planung der verfahrenstechnischen Auslegung der Grundwasserreinigungsanlage wurde zunächst ein Pumpversuch im Auftrag der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt im Bereich der geplanten Abwehrbrunnen durchgeführt. Dabei wurden Informationen zu Schadstoffgehalten, den charakterisierenden Eigenschaften des Grundwassers sowie zur hydraulischen Durchlässigkeit des Sediments ermittelt. Es wurden am südöstlichen Ende der Imchenallee vor dem Gutspark Kladow zunächst Arbeitsebenen im Bereich der Abwehrbrunnen vorbereitet, Erkundungsbohrungen durchgeführt und anschließend die Abwehrbrunnen errichtet. Parallel wurde die aus mehreren Verfahrensstufen bestehende Grundwasserreinigungsanlage auf dem Betriebsgelände der BWB errichtet und Leitungen zwischen Abwehrbrunnen und Grundwasserreinigungsanlage verlegt. Der Reinigungsbetrieb begann im Januar 2022.

Der Betrieb der wasserwerksnahen Abwehrbrunnen bewirkt eine Fokussierung der Schadstoffahne und verhindert ein Zuströmen zu den Brunnen der Galerie Kladow im unteren 2. Grundwasserleiter.

Grundwasserreinigungsanlage

Brunnenstuben der Abwehrbrunnen (Vordergrund) und Grundwasserreinigungsanlage (Hintergrund)

Stand 2022 - Schematisierter Lageplan Projektgebiet Kladow mit Darstellung der LCKW-Verlagerung

  • Lageplan Projektgebiet Kladow mit Darstellung der LCKW-Verlagerung, Stand 2022

    Quelle: IGB Ingenieurbüro für Grundwasser und Boden GmbH

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Geplante Gefahrenabwehr- und Sicherungsmaßnahmen, Schadenssituation 2023 - 2024

Zusätzlicher Abwehrriegel im Transferpfad

Mit Hilfe der Grundwasserströmungs- und Stofftransportmodellierung wurde eine weitere Abwehrgalerie im Transferpfad bestehend aus 2 weiteren Abwehrbrunnen geplant, die ein Abschneiden der Schadstofffahne bewirken soll. Somit soll langfristig ein Zuströmen von Schadstoffen in den wasserwerksnahen Bereich unterbunden werden, sodass die erste akute Gefahrenabwehrmaßnahme vor dem Wasserwerk eingestellt werden kann.

Planungsstand 2023 - 2024 Schematisierter Lageplan Projektgebiet Kladow mit Darstellung der LCKW-Verlagerung

  • Lageplan Projektgebiet Kladow mit Darstellung der LCKW-Verlagerungund Wirkungsweise zusätzlicher Abwehrriegel, Stand Planung 2023 - 2024

    Quelle: IGB Ingenieurbüro für Grundwasser und Boden GmbH

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Pumpversuch

Zur Planung der Auslegung der Abwehrbrunnen und der Grundwasserreinigungsanlage des zusätzlichen Abwehrriegels wird in 2023 im Bereich Runebergweges ein 2-wöchiger Pumpversuch im Auftrag der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt durchgeführt, bei dem das gereinigte Grundwasser zur Bewässerung einer mit Bäumen bestandenen Fläche genutzt wird. Dabei werden Informationen zu Schadstoffgehalten, den charakterisierenden Eigenschaften des Grundwassers sowie zur hydraulischen Durchlässigkeit des Sediments ermittelt. Die gewonnenen Daten dienen dem Planer als Grundlage der verfahrenstechnischen Auslegung der Grundwasserreinigungsanlage.

Erkundung

Im Quellbereich der LCKW-Schadstofffahne sind seitens der zuständigen Bodenschutz- und Altlastenbehörde der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt weitere Untersuchungen zur Prüfung von Sanierungsmaßnahmen vorgesehen.

Kosten

  • Erkundung und Überwachung 2019 – 2022: ca. 1.18 Mio. €
  • Errichtung wasserwerksnaher Abwehrbrunnen und Grundwasserreinigungsanlage: ca. 1.78 Mio. € (anteilig finanziert durch SenUMVK und BWB)
  • Betriebskosten GWRA und Sicherungsbrunnen am Wasserwerk: ca. 110.000 € pro Jahr.
  • geschätzte Kosten Erkundung, Überwachung Gefahrenabwehrmaßnahmen 2023 – 2024: ca. 400.000 €
  • geschätzte Investitionskosten für Gefahrenabwehrmaßnahmen zusätzlicher Abwehrriegel Transferpfad: Aufbau und betriebsfertige Montage der Grundwasserreinigungsanlage, Abwehrbrunnen, Leitungssysteme: ca. 500.000 €