Der Castroper Höhenschotter im Einzugsgebiet Dorneburger Mühlenbach und Ostbach – Schadstoffsituation und Abbaureaktionen

Verena Luthe1, Frank Wisotzky2, Petra Hertel3
1 Hydrogeologie, Ruhr-Universität-Bochum
2 Ruhr-Universität Bochum
3 Stadt Bochum

P 1.2 in Auslaugung von Schadstoffen aus Berge-/Abraumhalden

Der Castroper Höhenschotter im Einzugsgebiet Dorneburger Mühlenbach und Ostbach – Schadstoffsituation und Abbaureaktionen

Verena Luthe (Ruhr-Universität Bochum), Prof. Dr. Frank Wisotzky (Ruhr-Universität Bochum),

Dr. Petra Hertel (Umwelt- und Grünflächenamt Bochum)

Im nordöstlichen Stadtgebiet von Bochum und den angrenzenden Bereichen der Städte Herne, Castrop-Rauxel und Dortmund sind ausgeprägte Hochflächen vorhanden. Hier ist unter einer nahezu geschlossenen Lößdecke eine Kiesschicht, der sogenannte Castroper Höhenschotter, als erstes Grundwasserstockwerk verbreitet. Durch industrielle Nutzung des Gebietes zwischen dem Oberlauf des Dorneburger Mühlenbachs und dem Ostbaches sind in direkter Nähe mehrere im Altlastenkataster der Stadt Bochum verzeichneten Flächen, wie z.B. die ehem. Zeche und Kokerei Constantin X und die ehem. Zeche und Kokereien Lothringen IV und V zu finden.

Im Rahmen von standardisierten Quellwasseruntersuchungen wurden in den oberen Talabschnitten des Dorneburger Mühlenbachs 2009 und 2013 erhöhte Cyanid-Konzentrationen festgestellt. Das Gelände von Lothringen IV ist bereits saniert und durch Bentonitbahnen gesichert worden, das Grundwasser wird überwacht. Hier sind die in den Grundwassermessstellen (GWM) gemessenen, deutlich erhöhten Cyanid-Konzentrationen (die in den letzten 7 Jahren bis max. 310 µg/l) bereits deutlich zurückgegangen.

Auch im Ostbach und seinen südlichen Zuflüssen wurden 2009 erhebliche Chrom-VI-Konzentrationen festgestellt. Als Verursacher der Chrom-VI-Belastung kam hier das etwa 700 bis 1000 m südlich gelegene Gelände der ehem. Zeche Lothringen V in Frage, auf dem in einer Holzimprägnieranlage über einen Zeitraum von etwa 70 Jahren (bis 1991) Teeröle und Chrom-Arsen-Salze zum Einsatz kamen. Auf dem Gelände der Imprägnieranlage und im näheren Abstrom sind erhebliche Chrom-VI-Belastungen des Grundwassers festgestellt worden. Von dort aus konnte das sehr gut wasserlösliche und damit hoch mobile Chrom-VI über den hier verbreitet vorkommenden Porengrundwasserleiter dem  Castroper Höhenschotter zu den Quellen des im weiteren Abstrom gelegenen, oberen Ostbachtals gelangen.

Um einen weiteren Eintrag des Chrom-VI zu verhindern wurde die gesamte Fläche der ehem. Zeche Lothringen V im Jahre 2013 ebenfalls mit einer Tondichtungsbahn aus Bentonit gesichert und die Reduktion des Chrom-VI zu dem weniger mobilen Chrom-III angestrebt. Hierzu wurde im Juni 2015 die Testphase für die Sanierung des Abstroms durch die  Injektion von Eisen(II)sulfat und Melasse induziert. In dem Bereich des direkten Quellzufluss wurde eine Sanierungsanlage installiert, in der das belastete Quellwasser in einem Sammelschacht Natriumdithonit von Chrom-IV zu Chrom-III reduziert, abgefangen und gereinigt wieder in den Ostbach geleitet wird.

Die gesamte Schadstoffsituation hat den Grundwasserleiter stark geprägt. Um den Castroper Höhenschotter genauer zu charakterisieren wurde mithilfe von geochemischen und topografischen Programmen die gesamte Situation modelliert und dargestellt.