Erweiterung des Modells „ALTEX-1D“ für Sickerwasserprognosen für flüchtige Schadstoffe im geschichteten Bodenprofil

• Wilfried Schneider

Der Unterausschuss Sickerwasserprognose des Altlastenausschuss (ALA) der Bund-/Länderarbeitsgemeinschaft Bodenschutz hat ein Modell für die Sickerwasserprognose entwickelt. Es handelt sich dabei um ein Excel- Programm mit der Bezeichnung ALTEX-1D (Analytische Lösung der 1D-Transportgleichung mit MS-EXCEL). Das Modell ALTEX-1D bietet die Möglichkeit, schnell und ohne Modellierungserfahrung, eine erste grobe quantifizierende Abschätzung durchzuführen, ob der Prüfwert des Schadstoffes im Sickerwasser am Ort der Beurteilung überschritten wird oder nicht. Die Konzeption dieser Berechnungsmethode ist bewusst so gestaltet worden, dass mit möglichst geringem Parameteraufwand verlässliche Ergebnisse für die praktische Umsetzung der BBodSchV erzielt werden können. Die Konzeption von ALTEX-1D basiert zum größten Teil auf den Ansätzen von [3]. Allerdings wurden 2 wichtige Systembedingungen bei der Entwicklung von ALTEX-1D nicht übernommen. Zum einen wird in ALTEX-1D von einem homogenen Bodenprofil innerhalb der Sickerstrecke ausgegangen, obwohl der geschichtete Aufbau des Untergrundmaterials innerhalb der Sickerstrecke in der Natur sehr häufig auftritt. Ein „monolithischer“ Bodenkörper, wie er in ALTEX-1D angenommen wird, ist die Ausnahme. Selbst gering mächtige Schichten geringer Durchlässigkeit in einer weitgehend aus Sand bestehenden Sickerstrecke können aufgrund der höheren Sorptionsfähigkeit die Schadstoffverweilzeit in der Sickerwasserzone erheblich vergrößern. Zum anderen wird in ALTEX-1D der Prozess der Verflüchtigung von organischen Schadstoffen und deren Diffusion in der Bodenluft nicht berücksichtigt, obwohl dieser Prozess zu höheren Schadstoffkonzentrationen im Sickerwasser am Ort der Beurteilung führen kann. Der Prozess der Verflüchtigung kann dazu führen, dass der Schadstoff über die Bodenluft in kürzerer Zeit den Ort der Beurteilung erreicht als es mit dem Sickerwasserstrom der Fall wäre. Für einen abbaubaren organischen Schadstoff steht dadurch deutlich weniger Abbauzeit zur Verfügung, höhere Konzentrationen am Ort der Beurteilung als bei der Nichtbeachtung dieser Vorgänge sind die Folge. Um das Programm ALTEX-1D dennoch in der vorliegenden Form auch für flüchtige Schadstoffe und geschichtete Bodenprofile verwenden zu können, werden im Folgenden einfache Formeln präsentiert, mit denen äquivalente Systemparameter berechnet werden. Die äquivalenten Systemparameter führen dazu, dass die Auswirkungen der Profilschichtung und der Verflüchtigung auf die Schadstoffkonzentration im Sickerwasser am Ort der Beurteilung mit den bestehenden rechnerischen Ansätzen in ALTEX-1D erfasst werden. Das Anwendungsspektrum und die Qualität von ALTEX-1D werden dadurch deutlich verbessert.

Seiten 206 - 213