Welche Stoffe gefährden das Grundwasser am stärksten?

18 Aug. 2026

Die gefährlichsten Stoffe für das Grundwasser sind chlorierte Kohlenwasserstoffe (LCKW/LHKW), Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS), Nitrat sowie Schwermetalle wie Arsen, Blei und Cadmium. Diese Verbindungen gelangen durch industrielle Altlasten, landwirtschaftliche Einträge und unsachgemäße Entsorgung in den Untergrund, wo sie sich oft über Jahrzehnte halten. Der folgende Artikel beantwortet die wichtigsten Fragen rund um Grundwasserverschmutzung, Schadstoffquellen und geeignete Sanierungsverfahren.

Wie gelangen Schadstoffe überhaupt ins Grundwasser?

Schadstoffe gelangen ins Grundwasser, wenn sie durch den Boden versickern und die ungesättigte Zone durchdringen, bis sie den Grundwasserleiter erreichen. Das geschieht durch direkte Einleitungen, undichte Lagerbehälter, Leckagen in Kanalsystemen, landwirtschaftliche Einträge oder die Auswaschung von Altlasten. Je nach Bodenbeschaffenheit und Schadstoffeigenschaften kann dieser Prozess Monate bis Jahrzehnte dauern.

Besonders problematisch sind leichtflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe wie Tetrachlorethen (PCE) und Trichlorethen (TCE). Diese Stoffe sind dichter als Wasser, sinken nach dem Eindringen in den Boden durch den Grundwasserleiter hindurch und sammeln sich in Senken des Grundwasserstauers. Dort bilden sie sogenannte Schadstoffherde, von denen über lange Zeiträume kontinuierlich Substanzen in das umliegende Grundwasser abgegeben werden.

Weitere typische Eintragspfade umfassen:

Industriebrachen und Altlastenstandorte mit historischen Chemikalieneinträgen
Undichte Heizöltanks und Kraftstofflager
Diffuse Einträge aus der Landwirtschaft, insbesondere Nitrat und Pflanzenschutzmittel
Deponien, von denen Sickerwasser in den Untergrund gelangt
Unfälle und Havarien im Umgang mit wassergefährdenden Stoffen

Entscheidend für das Ausmaß der Grundwasserkontamination ist die Durchlässigkeit des Bodens. In sandigen oder kiesigen Schichten verbreiten sich Schadstoffe schnell und weiträumig. Tonreiche oder schluffige Böden verlangsamen den Transport, können Schadstoffe aber auch über lange Zeit festhalten und verzögert freisetzen.

Welche chemischen Verbindungen belasten das Grundwasser am häufigsten?

Die häufigsten Grundwasserschadstoffe sind chlorierte Lösungsmittel (LCKW/LHKW), Mineralölkohlenwasserstoffe, Nitrat, PFAS sowie Schwermetalle. In industriell geprägten Regionen dominieren chlorierte Verbindungen wie PCE und TCE, während in landwirtschaftlichen Gebieten Nitrat und Pestizide überwiegen. Diese Stoffe sind besonders problematisch, weil viele von ihnen persistent sind und sich kaum natürlich abbauen.

Chlorierte Kohlenwasserstoffe stammen häufig aus Reinigungsbetrieben, Metallverarbeitungsbetrieben und der chemischen Industrie. PCE wurde jahrzehntelang als Entfettungs- und Reinigungsmittel eingesetzt und findet sich heute an zahlreichen innerstädtischen Altlastenstandorten. Selbst 50 Jahre nach dem ursprünglichen Schadenseintritt lässt sich in solchen Fällen oft kein natürlicher Abbau nachweisen, was die Sanierung erheblich erschwert.

Mineralölkohlenwasserstoffe (MKW) entstammen Tankstellen, Heizkraftwerken und Industrieanlagen. Sie bilden im Grundwasser schwimmende Phasen und können durch natürliche Verdunstungs- und Abbauprozesse zwar teilweise eliminiert werden, hinterlassen aber oft langlebige Restverunreinigungen. Nitrat als Grundwasserschadstoff ist vor allem in landwirtschaftlich intensiv genutzten Gebieten ein Problem und kann die Trinkwasserqualität dauerhaft beeinträchtigen.

Warum sind PFAS so schwer aus dem Grundwasser zu entfernen?

PFAS (Per- und Polyfluoralkylsubstanzen) sind so schwer zu entfernen, weil die Kohlenstoff-Fluor-Bindung zu den stärksten chemischen Bindungen überhaupt gehört. Kein bekannter natürlicher Mikroorganismus kann diese Verbindungen vollständig abbauen. PFAS sind daher extrem persistent, weiträumig mobil im Grundwasser und reichern sich in der Nahrungskette an, was ihnen den Beinamen „Ewigkeitschemikalien“ eingebracht hat.

Zu den häufigsten Quellen zählen Löschschäume (AFFF), die auf Flughäfen, bei Feuerwehren und in der Industrie eingesetzt wurden, sowie Beschichtungen in der Textil- und Lebensmittelindustrie. PFAS verhalten sich im Untergrund anders als klassische chlorierte Lösungsmittel: Sie sind gut wasserlöslich, binden kaum an Bodenpartikel und verbreiten sich deshalb sehr schnell und weiträumig im Grundwasser.

Technisch stehen für die PFAS-Sanierung nur wenige Optionen zur Verfügung. Aktivkohlefilter und Ionentauscher können PFAS aus dem Wasser entfernen, produzieren aber belastete Reststoffe, die entsorgt werden müssen. Thermische Zerstörungsverfahren sind wirksam, aber kostspielig. Eine In-situ-Sanierung, wie sie bei LCKW-Verunreinigungen erfolgreich eingesetzt wird, ist bei PFAS bislang kaum möglich, weil keine reaktiven Substanzen bekannt sind, die PFAS im Untergrund zuverlässig zersetzen.

Welche Schwermetalle stellen eine Gefahr für das Grundwasser dar?

Die gefährlichsten Schwermetalle für das Grundwasser sind Arsen, Blei, Cadmium, Chrom (insbesondere sechswertiges Chrom) und Quecksilber. Diese Metalle sind toxisch bereits in geringen Konzentrationen, biologisch nicht abbaubar und können sich im menschlichen Körper anreichern. Im Grundwasser sind sie besonders problematisch, weil sie sich unsichtbar verteilen und über das Trinkwasser aufgenommen werden.

Schwermetalle gelangen durch verschiedene Quellen ins Grundwasser:

Arsen tritt natürlich in bestimmten geologischen Formationen auf, wird aber auch durch Bergbauaktivitäten und Pestizideinsatz freigesetzt
Blei stammt häufig aus alten Rohrleitungssystemen, Batterierecyclinganlagen und Hüttenwerken
Cadmium gelangt durch Phosphatdünger, Galvanikbetriebe und Bergbauabwässer in den Boden
Chrom VI ist ein Nebenprodukt der Lederverarbeitung und Metallveredelung und gilt als krebserregend
Quecksilber kommt aus Chloralkali-Industrien, Thermometerproduktion und Goldbergbau

Anders als organische Schadstoffe können Schwermetalle nicht biologisch abgebaut werden. Sie können jedoch durch Änderungen des pH-Werts oder der Redoxbedingungen im Boden mobilisiert oder immobilisiert werden. Das macht ihre Ausbreitung im Grundwasser schwer vorhersagbar und die Sanierung oft komplex.

Wie wird eine Grundwasserkontamination untersucht und bewertet?

Eine Grundwasserkontamination wird durch eine systematische Kombination aus Bodenuntersuchungen, Grundwasserbeprobungen und Gefährdungsabschätzungen untersucht. Zunächst werden Schadstoffherde lokalisiert, dann die Ausbreitung der Schadstofffahne kartiert und schließlich das Risiko für Mensch und Umwelt bewertet. Die Risikobewertung bildet die Grundlage für jede Sanierungsentscheidung.

Erkundungsphase: Schadstoffherde und Ausbreitung kartieren

In der Erkundungsphase kommen verschiedene Methoden zum Einsatz. MIP-Sondierungen (Membrane Interface Probe) ermöglichen eine kontinuierliche Messung flüchtiger organischer Verbindungen entlang von Tiefenprofilen und liefern schnell ein räumliches Bild der Kontamination. Linerbeprobungen erlauben die Entnahme ungestörter Bodenproben zur Laboranalyse. Grundwassermessstellen werden in einem Netz um den Schadstoffherd angeordnet, um Konzentrationsgefälle und Fließrichtungen zu erfassen.

Bewertungsphase: Gefährdungsabschätzung und Prüfwerte

Die Bewertung orientiert sich an gesetzlichen Prüfwerten, etwa nach der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV). Werden Prüfwerte für den Wirkungspfad Boden-Grundwasser überschritten, ist eine vertiefte Untersuchung erforderlich. Bei der Gefährdungsabschätzung werden Expositionspfade, Schutzgüter und die natürliche Schadstoffminderung (Natural Attenuation) berücksichtigt. Moderne Softwarelösungen unterstützen dabei, komplexe Risikosituationen quantitativ zu erfassen und transparent darzustellen.

Welche Sanierungsverfahren eignen sich bei Grundwasserschäden?

Bei Grundwasserschäden kommen je nach Schadstofftyp, Geologie und Ausmaß der Kontamination verschiedene Verfahren in Frage: Pump-and-Treat, In-situ-Oxidation, biologische In-situ-Sanierung, thermische Verfahren und natürliche Schadstoffminderung. Die Wahl des wirtschaftlichsten Verfahrens hängt von einer sorgfältigen Standortanalyse ab. Oft ist eine Kombination mehrerer Methoden am wirksamsten.

Pump-and-Treat ist das klassische Verfahren: Kontaminiertes Grundwasser wird gefördert, oberirdisch gereinigt und wieder eingeleitet. Es ist technisch bewährt, kann aber bei heterogenen Böden und sorbierten Schadstoffen jahrzehntelang betrieben werden, ohne die Quelle vollständig zu beseitigen. Erfahrungen aus der Praxis zeigen, dass Konzentrationen oft bis zu einem Plateau absinken und danach stagnieren, selbst bei weiterem Betrieb.

In-situ-Sanierungsverfahren setzen direkt im Untergrund an, ohne das Grundwasser zu fördern. Bei der chemischen In-situ-Oxidation werden Oxidationsmittel wie Kaliumpermanganat über Injektionsbohrungen in den Untergrund eingebracht und zersetzen Schadstoffe wie PCE direkt am Schadstoffherd. Biologische Verfahren nutzen spezialisierte Mikroorganismen, beispielsweise Dehalococcoides-Kulturen, die chlorierte Verbindungen schrittweise bis zum harmlosen Ethen dechlorieren können. Ergänzt durch Auxiliarsubstrate wie Glycerin, Triglyceride und nullwertiges Eisen (ZVI) lassen sich anaerobe Bedingungen im Aquifer gezielt herstellen, die den mikrobiellen Abbau fördern.

Thermische Verfahren wie die Dampfinjektion oder elektrische Widerstandsheizung sind besonders wirksam bei schwer zugänglichen Schadstoffen in tiefen oder heterogenen Schichten, aber auch kostenintensiv. Natural Attenuation, also die natürliche Selbstreinigungskraft des Bodens, kann als begleitende Strategie sinnvoll sein, wenn der natürliche Abbau nachweisbar und ausreichend schnell ist.

Wie RiskCom bei Grundwasserschäden hilft

Wir bei RiskCom GmbH sind seit über 20 Jahren auf die Untersuchung, Bewertung und Sanierung von Grundwasserschäden spezialisiert. Ob es um die Erkundung von Altlasten, die Auswahl des richtigen Sanierungsverfahrens oder die Durchführung komplexer In-situ-Maßnahmen geht: Wir begleiten Projekte von der ersten Analyse bis zum erfolgreichen Abschluss. Dabei setzen wir auf erprobte Methoden und eigenentwickelte Technologien, die internationalen Standards entsprechen.

Unser Leistungsangebot bei Grundwasserkontaminationen umfasst:

Altlastenuntersuchung mit MIP-Sondierungen, Linerbeprobungen und Grundwassermonitoring
Erstellung individueller Sanierungskonzepte, die wirtschaftliche und technische Machbarkeit vereinen
Durchführung von In-situ-Sanierungen, einschließlich chemischer Oxidation, biologischer Dechlorierung und kombinierten Verfahren
Sanierungsmanagement und Erfolgskontrolle über den gesamten Projektzeitraum
Internationale Projekterfahrung von Europa bis Australien und Asien

Wenn Sie eine Grundwasserverschmutzung vermuten oder bereits mit einer Kontamination konfrontiert sind, sprechen Sie uns an. Wir analysieren Ihre Situation, entwickeln das passende Sanierungskonzept und setzen es effizient um. Lernen Sie unser Team kennen und erfahren Sie, wie wir Ihnen helfen können.