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3.7.1 Geringfügigkeitsschwellenwerte (GFS) und ihre Bewertun...
Scheuermann, Praxishandbuch Brandschutz, 2016
Autor: Hennicke
Titel: Praxishandbuch Brandschutz
Herausgeber: Scheuermann
Auflage: 2016
Autor: Hennicke
Abschnitt: 3 Rechtliche Grundlagen des Brand- und Explosionsschutzes → 3.7 Immissionsschutzrecht
 

3.7.1 Geringfügigkeitsschwellenwerte (GFS) und ihre Bewertung im Zusammenhang mit den Folgen der Brandbekämpfung

Einleitung

Zum Thema Brandschutz gehört auch eine Betrachtung der Folgen eines Brandes. Ein Brand wird in den meisten Fällen mit Wasser oder mit Schaum bekämpft (Ausnahmen z.B. Metallbrände). Danach sind das Löschwasser oder Reste des Löschschaums in der Regel mit Abbrandprodukten kontaminiert, die, wenn diese ins Grundwasser gelangen, dort Schaden anrichten. Seit März 2010 ist ein neues Wasserhaushaltsgesetz in Kraft, das den Geringfügigkeitsschwellenwert (GFS) als Basis für eine Beurteilung von Verunreinigungen von Grundwasser festschreibt.

3.7.1.1 Definitionen und Grundlagen

Was heißt Geringfügigkeitsschwellenwert (GFS)?

Das Wasserhaushaltsgesetz bestimmt Grundwasser als das unterirdische Wasser in der Sättigungszone, das in unmittelbarer Berührung mit dem Boden oder dem Untergrund steht. Gefahren für die Grundwasserbeschaffenheit sind beispielsweise die Deposition und Bodenpassage von Luftschadstoffen, die übermäßige Ausbringung von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln durch die Landwirtschaft oder hochkonzentrierte Schadstofffahnen aus Altlasten. Deswegen ist es wichtig, Maßstäbe anzugeben, die die Reinheit von Grundwasser beschreiben.

Dazu hat Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) in 2004 die Geringfügigkeitsschwelle für Stoffe im Grundwasser entwickelt, um einen Maß zur Abgrenzung zwischen einer geringen Veränderung und einer schädlichen Veränderung des Grundwassers vorzugeben:

Die Geringfügigkeitsschwelle (GFS) wird definiert als Konzentration, bei der trotz einer Erhöhung der Stoffgehalte gegenüber regionalen Hintergrundwerten keine relevanten ökotoxischen Wirkungen auftreten können und die Anforderungen der Trinkwasserverordnung oder entsprechend abgeleiteter Werte eingehalten werden. [1]

Neufassung des Wasserhaushaltsgesetzes

Mit der Novellierung des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) [2] aufgrund von EU-Vorgaben (EG-Richtlinie 2006/118/EG) wurde das GFS-Konzept in 2009/2010 in das WHG/GrwV eingeführt. Dieses Gesetz ist am 1.3.2010 in Kraft getreten.

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Dieses hat zur Folge, dass aus den Empfehlungen der LAWA bezüglich der Geringfügigkeitsschwellenwerte für das Grundwasser gesetzliche Vorgaben geworden sind.

Rechtliche Grundlagen für die Anwendung der GFS

In § 48 des Wasserhaushaltsgesetzes und in § 15 der Grundwasserschutz-Verordnung (GrwV) werden die Vorgaben zu Qualitätsstandards des Grundwassers beschrieben. Dabei sind auch der Einfluss von Sickerwasser (z.B. Deponieabwasser, Löschwasser) in den Boden und die Folgen für das Grundwasser zu betrachten.

§ 48 WHG enthält die Nachfolgeregelung zu § 34 WHG-alt. Durch eine Rechtsverordnung können nun auch Grenzwerte festgelegt werden, mit denen eine Schwelle der Geringfügigkeit sowie der Ort, an dem diese gelten müssen, vorgegeben werden. Dieses ist mit § 15 GrwV gegeben. Er behandelt die nachteilige Veränderung der Grundwasserbeschaffenheit. Die Schwelle der Geringfügigkeit einer nachteiligen Veränderung der Grundwasserbeschaffenheit ist … nicht überschritten, wenn die Konzentrationswerte gemäß …>GFS<… im Sickerwasser einen Meter oberhalb des höchsten Grundwasserstandes eingehalten und insgesamt nur geringe Stoffmengen verlagert werden. [3] Das ist so zu verstehen, dass die Einhaltung der GFS im Sickerwasser 1 m über dem Grundwasser die Besorgnis Grundwasserschaden ausschließt.

Die Festschreibung der GFS, nicht die Notwendigkeit dieser Werte, wird von verschiedenen Fachleuten [4–7] als kritisch angesehen, weil sie EU-Vorgaben um ein Vielfaches überschreitet, indem sie von flächendeckenden Werten ausgeht und die jeweils örtliche Bodenbeschaffenheit nicht berücksichtigt. Deswegen sind die Zielwerte für die Sanierung von Boden und Grundwasserschäden nicht an den Schwellenwerten gemäß Anlage 2 GrwV-E 12/2009, sondern in erster Linie an dem Ausmaß des eingetretenen Schadens und den angemessenen Möglichkeiten seiner Behebung bezogen auf den Zustand vor Schadenseintritt festzumachen. [4]

Was versteht man unter Grundwasser?

Bei Grundwasser handelt es sich um Wasser, das durch Versickerung der Niederschläge oder aus Seen und Fließgewässern in den Erdboden eingedrungen ist. Es füllt die Hohlräume der lockeren Erden, Klüfte, Spalten, Haarrisse und Zwischenräume in Lockergestein oberhalb einer wasserundurchlässigen Schicht zusammenhängend aus. Neben der Bedeutung für den Wasserbedarf von Pflanzen ist es heute in zunehmendem Maße für die Trinkwasserversorgung wichtig. Umso entscheidender sind die Reinhaltung desselben und damit die Verhinderung von Verunreinigungen, sowohl punktuell als auch in der Fläche. Punktuelle Verunreinigungen entstehen auch beispielsweise durch kontaminiertes Sickerwasser aus Deponien oder durch Löschwasser. Aus der Fläche heraus wird Grundwasser insbesondere durch den Eintrag schädlicher Stoffe aus der Landwirtschaft

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belastet. Dabei sind Nitrate aus der Gülle-Düngung und Pestizide an erster Stelle zu nennen.

Verunreinigung des Grundwassers durch Löschwasser oder Unfälle

Da, wie zuvor erläutert, eine Gefährdung des Grundwassers durch Sickerwasser zustande kommen kann, muss man bei Bränden und/oder Unfällen berücksichtigen, dass das eingesetzte Löschwasser, das durch verschiedene schädliche Substanzen verunreinigt sein kann, auch versickern kann. Diese Substanzen würden unkontrolliert durch den Erdboden auch ins Grundwasser gelangen. Das Gleiche gilt auch für die Verunreinigung von oberirdischen Fließgewässern.

Gesetzlich ist der Umgang mit Löschwasser durch die Richtlinie zur Bemessung von Löschwasser-Rückhalteanlagen beim Lagern wassergefährdender Stoffe (Muster-LöRüRL vom August 1993) [8] geregelt.

Die LöRüRL wurde nach einer Reihe schwerer Umweltunfälle in der Nähe von Gewässern erlassen. Bei den Löscharbeiten von Großbränden gelangten das kontaminierte Löschwasser und die umweltrelevanten Löschmittel in benachbarte Gewässer, insbesondere in Flüsse. Die Schadstoffbelastung der Flüsse führte unter anderem zu Fischsterben. So kam es am 1.11.1986 bei einem Großbrand auf Anlagen des Chemiekonzerns Sandoz in Schweizerhalle bei Basel durch verseuchtes Löschwasser zu einem großen Fischsterben im Rhein. Dieses Großereignis war der wesentliche Auslöser für die LöRüRL. [9]

Ziel dieser Richtlinie ist der Schutz vor verunreinigtem Löschwasser, das beim Brand von baulichen Anlagen entsteht, in denen mit wassergefährdenden Stoffen umgegangen wird oder in denen durch den Brand solche sich bilden können. Zu diesem Zweck enthält die Richtlinie abgestufte Anforderungen zur Minimierung der Risiken. Inzwischen haben alle Bundesländer die Richtlinie in ihre Bauordnung als Teil ihrer Technischen Bestimmungen bauaufsichtlich eingeführt.

Die Anforderungen an den Umgang mit Löschwasser hängen mit der Wassergefährdungsklasse zusammen.

Der Begriff Wassergefährdungsklasse stammt aus der Verwaltungsvorschrift wassergefährdende Stoffe (VwVwS) [10]. Darin wird die Wassergefährdung von Stoffen näher bestimmt, teils als Stofflisten der Klassen, teils als vorgeschriebene Einstufungsverfahren. Diese Vorschrift leitet sich aus § 19g Abs. 5 des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) in der vor dem 1.3.2010 geltenden Fassung ab.

Die potenziell wassergefährdenden Stoffe werden in drei Klassen unterteilt:

  • WGK 1 = schwach wassergefährdend

  • WGK 2 = wassergefährdend

  • WGK 3 = stark wassergefährdend.

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Diese Verwaltungsvorschrift gilt fort, bis Regelungen nach § 62 WHG Abs. 4 WHG in der seit dem 1.3.2010 geltenden Fassung in Kraft treten.

Die bundeseinheitlich rechtsverbindlich eingestuften Stoffe sind online aus einer Datenbank beim Umweltbundesamt abrufbar. [11] Dort stehen auch weitere Informationen bereit.

Die Richtlinie geht für Stoffe der Wassergefährdungsklasse WGK 1 von einer vollständigen Rückhaltung des empirisch belegten Volumens des anfallenden Löschwassers aus. Wegen des höheren Gefährdungspotenzials wird für Stoffe der Wassergefährdungsklasse WGK 2 ein Sicherheitszuschlag für die Auffangkapazität von 50 % und für Stoffe der Wassergefährdungsklasse WGK 3 von 100 % angesetzt. [12]

Möglichkeiten der Löschwasserrückhaltung sind gegeben durch:

  • Auslaufsperren und Barrierensysteme zum schnellen Verschließen und Absperren von Gebäudeöffnungen und Hofbereichen. Damit soll auch das kontaminierte Löschwasser innerhalb brennender Gebäuden abgesichert werden.

  • Rückhaltebecken mit Abdichtung zur Kanalisation. Die Kapazität dieser Becken richtet sich nach der Wassergefährdungsklasse der möglicherweise auftretenden Kontaminierung des Löschwassers (s. oben).

Zudem gibt es bei Lägern für brennbare Flüssigkeiten Vorgaben zur Abführung von Löschwasser in Rückhalteeinrichtungen. Diese dürfen über offene Rinnen, z.B. Hohlbordrinnen, oder über ein geschlossenes Leitungssystem, z.B. über Tauchrohre und Rohrleitungen, mit den Auffangräumen verbunden sein. Offene Rinnen müssen so gestaltet sein, dass dadurch die Löschmaßnahmen der Feuerwehr nicht beeinträchtigt werden können. Das Leitungssystem muss aus geeigneten Werkstoffen bestehen, z.B. Rohrleitungen PN 10 aus Metall oder schwer entflammbarem Kunststoff. Zur Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen ist die berufsgenossenschaftliche Regel für die Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen zu beachten. [13]

Falls eine vollständige Aufnahme von kontaminiertem Löschwasser nicht möglich ist, weil die Systeme unterdimensioniert sind oder weil aus einer Unfallsituation heraus (Straßenverkehr, Gefahrguttransporte etc.) ein Auffangen von Löschwasser oder anderen Löschmittel nicht möglich ist, muss in dem betroffenen Gebiet die davon ausgehende Umweltgefährdung abgeschätzt werden.

In erster Linie betrifft dieses die chemische/feststoffliche Belastung des unkontrolliert versickernden Löschmittels und damit seine Wirkung auf Erdboden und Grundwasser. Als Maß für die Belastung des Grundwassers dienen der Geringfügigkeitsschwellenwert, definiert in Unterkapitel 3.5.1.1, und die daraus folgenden ggf. notwendigen Maßnahmen.

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Löschwasser (auch mit Sedimentanteilen) wird als Abfall eingestuft, der zum Abfallschlüssel 161001* [14] gehört. Dabei handelt es sich um wässrige oder andere flüssige Abfälle, die gefährliche Substanzen enthalten können. Je nach Kontamination ist eine chemisch-physikalische Behandlung oder eine Verbrennung des Sediments zu prüfen. Es ist davon auszugehen, dass bei vorhandenen Ruß- und Staubanteilen auch schädliche organische Verbindungen wie Dioxine, Furane oder PAK (Polychlorierte aromatische Kohlenwasserstoffe) zu finden sind. Diese sind in der Regel durch Adsorption – dieses ist die Anreicherung von Stoffen aus Gasen oder Flüssigkeiten an der Oberfläche von Feststoffen, allgemein: an Phasengrenzflächen – an feste Bestandteile im Löschwasser gebunden. Außerdem können leicht flüchtige Substanzen wie Toluole oder Xylole vorhanden sein. Je nach Brandherd ist auch mit der Verunreinigung durch Schwermetalle zu rechnen.

Bei Bränden in Industrieanlagen erhält man über obligatorische EU-Sicherheitsdatenblätter der Einzelkomponenten der hergestellten Produkte Aussagen zur Gefährlichkeit möglicher Kontaminationen. Eine Liste wassergefährdender Stoffe findet sich in Anhang 2, VwVwS vom 27.7.2005 [10]. Entsprechend muss mit dem Löschwasser umgegangen werden. Die ggf. entstehenden Schadstofffreisetzungen müssen dann im Rahmen der GFS bewertet werden. Untersuchungsmethoden und Grenzwerte werden in den folgenden Kapiteln vorgestellt.

3.7.1.2 Wie bestimmt man den GFS?

Die Bestimmungsmethodik des GFS ist durch verschiedene Normen geregelt. Die folgenden Tabellen führen sowohl die anzuwendenden genormten Untersuchungsverfahren als auch Anwendungsgrenzen in Abhängigkeit vom Material auf.

Da es sich um komplexe Untersuchungsmethoden (s.u.) handelt, können diese nur in entsprechend ausgestatteten Laboren durchgeführt werden. Für Untersuchungen vor Ort ist zunächst eine qualitative Beurteilung der Schadstofffreisetzung möglich, eine quantitative Bewertung der freigesetzten Stoffmengen ist oft nicht zu leisten.

Tab. 1: Metallionen, Halbmetallionen, Kationen, Anionen [1]

Die angewendeten Analyseverfahren sind in Tabelle 1 als Abkürzungen aufgeführt.

Im Einzelnen haben diese folgende Bedeutung:

  • AAS: Atomabsortionsspektroskopie

  • ICP-MS: Massenspektroskopie mit induktiv gekoppeltem Plasma

  • ICP-OES: optische Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma

Die Methode des induktiv gekoppelten Plasmas beruht auf der Verwendung eines sehr heißen (ca. 10.000 K) Argon-Plasmas zur Anregung der optischen Emission der zu analysierenden Elemente. Die ICP-OES-Technik ist inzwischen in der Umweltanalytik, Materialforschung, Metall- und Pharmaindustrie sehr weit verbreitet. Eine simultane Multielementanalyse von bis zu 70 Elementen ist heute Stand der Technik. Einsatz findet die ICP-OES heute überwiegend in der Spuren- und Wasseranalytik. Im Umweltbereich werden mittels ICP-OES Böden, Pflanzen, Abfälle und Düngemittel auf ihre Elementzusammensetzung hin untersucht.

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Gravimetrie:
Die Gravimetrie ist ein quantitatives Analyseverfahren, bei dem die Messung von Stoffmengen auf der Bestimmung der Masse (Auswaage) beruht. Dabei werden wiederum Fällungsanalyse, Elektrogravimetrie und Thermogravimetrie unterschieden.

Fließanalytik (CFA):
auch Continuous-Flow Analysis – CFA, bezeichnet eine Analysentechnik, die nasschemische Analyseverfahren automatisch durchführt. Dabei werden die Verfahrensschritte von photometrisch-analytischen Methoden in einem kontinuierlichen Fluss von Probe und Reagenzien in der vorgesehenen Reihenfolge abgearbeitet.

Ionenchromatographie:
Mit Hilfe dieses chromatographischen Verfahrens können Stoffe getrennt werden. An einer polymeren Matrix befinden sich geladene funktionelle Gruppen, die reversibel Gegenionen (Kationen beim Kationenaustauscher und v.v.) gebunden haben. Der Ionenaustausch gehört zu den ältesten beschriebenen Trennprozessen.

Die organischen Substanzen werden hauptsächlich durch verschiedene Trennverfahren analysiert.

Die angewendeten Verfahren sind in Tabelle 2 ebenfalls als Abkürzungen aufgeführt.

Im Einzelnen haben diese folgende Bedeutung:

  • HPLC: Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (engl. high performance liquid chromatography, HPLC) ist eine analytische Methode in der Chemie. Es handelt sich um ein Verfahren, mit dem man nicht nur Substanzen trennt, sondern diese auch über Standards identifizieren und quantifizieren, also die genaue Konzentration bestimmen kann. Im Unterschied zur Gaschromatographie, die eine sehr gute Trennmethode für verdampfbare Stoffe ist, können mittels HPLC auch nicht-flüchtige Substanzen analysiert werden. Dieses kann man mit UV-Detektoren und/oder Diodenarraydetektoren (DAD) durchführen.

  • GC: Gaschromatographie

  • Festphasenextraktion: Die Festphasenextraktion (engl. solid phase extraction (SPE) Sorbensextraktion) ist eine Probenvorbereitungsmethode in Bezug auf eine mögliche Anreicherung, Aufkonzentration oder Isolation eines zu analysierenden Stoffes. Es findet ein physikalischer Extraktionsprozess zwischen einer flüssigen und einer festen Phase statt. Dann erfolgt die Stoffanalyse.

3.7.1 Geringfügigkeitsschwellenwerte (GFS) und ihre Bewertung im Zusammenhang mit den Folgen der Brandbekämpfung – Seite 9 – 01.11.2010 << >>

Tab. 2: Organische Substanzen [1]

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3.7.1.3 Tabellen mit Grenzwerten

Tab. 3: Geringfügigkeitsschwellenwerte [1]

3.7.1 Geringfügigkeitsschwellenwerte (GFS) und ihre Bewertung im Zusammenhang mit den Folgen der Brandbekämpfung – Seite 12 – 01.11.2010 << >>

3.7.1.4 Fazit

Der Übergang vom empfehlenden Charakter der LAWA-GFS-Liste zu verbindlichen Werten gibt Klarheit und Planungssicherheit für Betroffene aus Wirtschaft, Institutionen und Behörden, da die einheitlichen Werte einen Maßstab zur Beurteilung von Grundwassergefährdungen/Schäden vorgeben. Andererseits kann die Verwendung eines einzigen Maßstabs für verschiedenen Gegebenheiten (Vor-/Nachsorge, lokal/flächig, Immission/Emission) zu Widersprüchen führen [5].

Außerdem sind die Anwendungsregeln, Instrumente und Untersuchungsverfahren (s. Unterkapitel 3.7.1.2) sehr komplex und setzen eine hohe fachliche Qualifikation des Personals bei den zuständigen Stellen voraus. Die Praxistauglichkeit ist also noch zu überprüfen.

3.7.1 Geringfügigkeitsschwellenwerte (GFS) und ihre Bewertung im Zusammenhang mit den Folgen der Brandbekämpfung – Seite 13 – 01.11.2010 << >>

Literatur

  1. [1]

    Ableitung von Geringfügigkeitsschwellenwerten für das Grundwasser, Hrsg.: Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA), Vorsitz Nordrhein-Westphalen, Dezember 2004 www.lawa.de/documents/GFS-Bericht-DE_a8c.pdf

  2. [2]

    Bundesgesetzbl. 2009, Teil 1, Nr. 51, ausgeg. 6.8.2009, S. 2585 www.bmu.de/Gewaesserschutz/downloads/doc/20101php

  3. [3]
  4. [4]

    Gutachterliche Stellungnahme zur GrwV-E 12/2009, GFI Grundwasserforschungsinstitut GmbH, Dresden vom 18.3.2010

  5. [5]
  6. [6]

    Müller, Dr. Johannis, Fluch oder Segen der Geringfügigkeitsschwellenwerte – eine Betrachtung aus fachtechnischer Sicht, 10. Niedersächsisches Bodenschutzforum, 21.10.2009

  7. [7]

    Heinemann & Partner, Geringfügigkeitsschwelle (GFS-Werte) – Mehr-›Wert‹ für den Grundwasserschutz, Praxis im Verwaltungsrecht, Dezember 2009

  8. [8]

    Empfehlung der Arbeitsgruppe Unfallbedingte Gewässerbelastung (H) der Internationalen Kommission zum Schutz der Elbe zur Problematik der Löschwasserrückhaltung, August 1993

  9. [9]
  10. [10]

    Verwaltungsvorschrift wassergefährdende Stoffe (VwVwS) vom 17. Mai 1999, geänderte Fassung der VwVwS vom 27. Juli 2005, seit 1. August 2005 in Kraft

  11. [11]

    www.umweltbundesamt.de, Stoffdatenbank

  12. [12]

    www.umwelt-online.de, Demoversionen

  13. [13]
  14. [14]
3.7.1 Geringfügigkeitsschwellenwerte (GFS) und ihre Bewertung im Zusammenhang mit den Folgen der Brandbekämpfung – Seite 14 – 01.11.2010 <<