Brožura projektu VODAMIN

„Projekt pro zachování čisté vody a její využití v regionech
s důlní činností v Ústeckém kraji, Oberlausitz a Oelsnitz/Lugau.“
www.vodamin.eu
Projektové řešení vedoucího
partnera Ústecký kraj
Příspěvky Saského vrchního báňského úřadu
Účast Saského zemského úřadu pro životní
prostředí, zemědělství a geologii
Výsledky města Oelsnitz/Erzgebirge
www.vodamin.eu
Projekt VODAMIN řeší společné vodohospodářské problémy v těžebních regionech na obou
stranách hranice (Česko, Německo).
Projekt VODAMIN je realizovaný v rámci programu na podporu přeshraniční spolupráce mezi Českou
republikou a Svobodným státem Sasko Cíl 3 / Ziel 3.
Cílem projektu VODAMIN je přispět k lepšímu poznání aktuálních problémů a predikci problémů
budoucích, a to na základě získání dat k hydrogeologické situaci jak v aktivních povrchových revírech (Severočeská a Lužická pánev), tak v bývalých podzemních černouhelných a rudných dolech
(Cínovec a Oelsnitz).
Realizace projektu:
Od 1.12.2010 do 31.5.2014
Partneři projektu:
Vedoucí partner: Ústecký kraj
Partner 1: Saský vrchní báňský úřad
Partner 2: Saský zemský úřad pro životní prostředí, zemědělství a geologii
Partner 3: město Oelsnitz/Erzgebirge
-3-
VODAMIN sleduje následující nadřazené cíle:
• společný přínos k řešení problémů zásobování vodou a zajištění dobrého stavu vod na územích
s důlní činností
• společný přínos k zabezpečení obyvatelstva a průmyslu pitnou a užitkovou vodou
• společný přínos k realizaci rámcové směrnice EU o vodě
• vývoj nových postupů pro čištění a zacházení s vodou z území s důlní činností
• zlepšení a zajištění základních životních podmínek obyvatelstva vázaných na dostatek kvalitní
vody
• zlepšení a zajištění potenciálů regionálního rozvoje
• využívání přeshraniční spolupráce (úspora nákladů)
Projektové aktivity probíhali především na následujících vybraných důlních revírech:
Severočeský hnědouhelný revír (CZ)
Cínovec /Zinnwald (CZ)
Oberlausitz (DE)
Lugau/Oelsnitz (DE)
Cílovou skupinou projektu jsou především správní orgány a orgány místní samosprávy, důlní společnosti, správci vodních toků a povodí, odborné instituce a projekční firmy v oboru vodní hospodářství,
krajinářství, odborníci a zainteresovaná veřejnost.
Kontakt:
www.vodamin.eu
Velká Hradební 3118/48
400 02 Ústí nad labem
-4-
Obsah
1. Projektové řešení vedoucího
partnera Ústecký kraj
2. Příspěvky Saského vrchního báňského úřadu
3. Účast Saského zemského úřadu pro životní
prostředí, zemědělství a geologii
4. Výsledky města Oelsnitz/Erzgebirge
-5-
1. Projektové řešení vedoucího partnera Ústecký kraj
V rámci projektu VODAMIN z programu Cíl 3 / Ziel 3 vedoucí partner projektu Ústecký kraj realizoval několik studií a výstupů, které by měly přispět k řešení aktuálních problémů a predikci problémů
budoucích v oblasti vodohospodářské situace v těžebních regionech:
- Hydrochemický monitoring jakosti vod ovlivněných důlní a výsypkovou činností v Ústeckém kraji (2014), zhotovitel: Vodní zdroje Ekomonitor spol. s r.o.
- Problematika důlních vod v SHP (2014), zhotovitel: Výzkumný ústav pro hnědé uhlí a.s.
- Společný přeshraniční návrh na stabilizaci vodohospodářské situace v hraničním prostoru
Zinnwald/Cínovec – úvodní studie (2013), zhotovitel Real & Projekt Most s.r.o.
- Zajištění průzkumných prací pro stabilizaci vodohospodářské situace v hraničním prostoru Cínovec/ Zinnwald (2012), zhotovitel: ATE CR, a.s.
- Příprava zadání pro řešení problematiky důlních vod v Severočeské hnědouhelné pánvi na
základě terénních šetření a rešerše dat (2011) R-PRINCIP MOST, s.r.o.
- Hodnocení vodních útvarů ovlivněných vypouštěním důlních vod podle ustanovení Rámcové směrnice EU o vodách (2013), zhotovitel: Vodohospodářské projekty Teplice spol. s r. o.
- Vyhodnocení efektivity čištění, resp. úpravy důlních vod z hnědouhelné těžby v Ústeckém kraji a návrhy na zlepšení kvality vypouštěných důlních vod v jednotlivých lokalitách
(2012), zhotovitel: Real & Projekt Most s.r.o.
- Pořízení a zpracování mapových podkladů – 3 části (Část 1 – Mapové podklady stabilizace
vodohospodářské situace v hraničním prostoru Cínovec/Zinnwald, Část 2 – Účelové důlně-hydrogeologické mapy SHR, Část 3 – Topografické mapy – výškopisná data) (2013), zhotovitel: Mgr.
Martin Kabrna, Ph.D.
- Projektové řešení definitivní stabilizace vodohospodářské situace (2014), zhotovitel: Real
& Projekt Most s.r.o.
- Zpracování projektové dokumentace pro provedení stavby (DPS) na realizaci záměru
v rámci problematiky důlních vod, projektu VODAMIN, Cíl 3 „Ověření vrtu na Zámeckém
náměstí v Teplicích, jakožto rezervního plnohodnotného přírodního léčivého zdroje pro
umožnění 2. etapy sanace šachty Pravřídla (2014), zhotovitel: Lázně Teplice v Čechách a.s.
Stěžejními pracemi projektu VODAMIN byla studie s názvem „Problematika důlních vod v SHP“,
která se skládá ze 3 částí, a to z části 1. Hodnocení monitorovacího systému stařinových vod v prostoru SHP v souvislosti s předpokladem omezování čerpání stařinových vod při postupu těžby a uzavírání lomů, z části 2. Studie pro posouzení rozsahu likvidace šachet vývěrů Teplické termy, vyhloubených v důsledku průvalu důlních vod po roce 1879, jako příspěvek ke stabilizaci Teplické termy
a z části 3. Hydrologická studie jezera ČSM k.ú. Dubí Pozorka, č. hydrogeol. pořadí 1-14-01-076/0,
s posouzením možností propojení s jiným vodním útvarem s cílem stabilizovat výšku hladiny. Dále
studie s názvem „Hydrochemický monitoring jakosti vod ovlivněných důlní a výsypkovou činností v Ústeckém kraji“ a na tyto studie navazující výstup „Projektové řešení definitivní stabilizace
vodohospodářské situace“.
-6-
Retenční nádrž
Problematika důlních vod v SHP
1. část studie Problematika důlních vod v SHP- Hodnocení monitorovacího systému stařinových
vod v prostoru SHP v souvislosti s předpokladem omezování čerpání stařinových vod při postupu těžby a uzavírání lomů dává ucelený přehled o historii dobývání hnědého uhlí a čerpání důlních
vod v jednotlivých částech mostecké (severočeské hnědouhelné) pánve. Pro řešení bylo vymezeno
celkem 8 oblastí v prostoru severočeské hnědouhelné pánve, v nichž bylo provedeno zhodnocení
stavu hnědouhelné těžby, zhodnocení proudění vod ve stařinovém systému a v neposlední řadě bylo
provedeno hodnocení stávajícího a návrh nového monitorovacího systému v souvislosti s předpokladem omezování čerpání stařinových vod při uzavírání těžebních lokalit. Vymezení dílčích oblastí je
následující: 1) kadaňsko-chomutovská, 2) ervěnicko-holešická, 3) mostecká, 4) litvínovská, 5) bílinská, 6) radovesická, 7) teplická, 8) chabařovická.
Obr. č. 1 Vymezení dílčích oblastí (zdroj: R-PRINCIP, s.r.o. Most)
-7-
Po podrobné rešerši historických materiálů a po důkladné analýze zjištěných skutečností z oblasti
báňské, geologické, inženýrsko-geologické a hydrologické bylo všech osm dílčích oblastí hodnoceno
ve vazbě na existenci stařinových systémů, vzniklých po ukončení hlubinné těžby hnědého uhlí v severočeské hnědouhelné pánvi.
Dále se tato část studie zabývá současným stavem monitorovacích objektů pro sledování hladin
stařinových vod. Velmi rozsáhlou kapitolou studie je stařinový systém a proudění stařinových vod.
Kapitola je velmi podrobnou analýzou jednotlivých stařinových systémů bývalých hlubinných hnědouhelných dolů, hodnotící i čerpání důlních vod, hydrogeologické poměry dolu po ukončení těžby
a monitoring hladiny vody ve stařinovém systému. Celkem byl analyzován stařinový systém u 38
významných důlních provozů.
Jednotlivé stařinové systémy v celé mostecké (severočeské hnědouhelné) pánvi nejsou vždy vzájemně hydraulicky propojené. Důvodem jsou jednak značně komplikované geologické a tektonické
poměry a dále pak dobývání hnědouhelné sloje jednotlivými hlubinnými doly. Pro hodnocení současného stavu stařinových zvodní v definovaných oblastech je nutné mít na paměti také dominantní
ovlivňující faktory. V západní (chomutovské) části pánve je to povrchový hnědouhelný lom Libouš.
V centrální (mostecké) části pánve jsou dominantními ovlivňujícími faktory: geologická stavba území, povrchový hnědouhelný lom Vršany, povrchový hnědouhelný lom Československé armády, povrchový hnědouhelný lom Bílina, čerpání důlních vod z hlubinného dolu Centrum a čerpání stařinových
vod z jámy MR1 bývalého hlubinného dolu Kohinoor II. Ve východní (teplicko-ústecké) části pánve je
to čerpání stařinových vod z jámy Kateřina a z jámy Franz Josef. Zjištěné a predikované skutečnosti
ve vztahu k proudění stařinových vod v jednotlivých definovaných oblastech jsou podrobně ve studii
zpracovány a na jejich základě bylo navrženo doplnění monitorovacího systému stařinových vod.
2. částí Problematiky důlních vod v SHP je Studie pro posouzení rozsahu likvidace šachet vývěrů Teplické termy, vyhloubených v důsledku průvalu důlních vod po roce 1879, jako příspěvek
ke stabilizaci Teplické termy. Celá odborná studie je souborným dílem, zabývajícím se problematikou Teplické termy jak z pohledu historického vývoje, tak z pohledu současného stavu ve vazbě na
budoucí nutná opatření. Součástí prací bylo vypracování Báňského znaleckého posudku na definitivní
sanaci jímací šachty termy Pravřídla, respektující názory a zjištění historických událostí. V návaznosti na tento posudek byla zpracována projektová dokumentace: Teplice – definitivní sanace Pravřídla.
Součástí prací bylo dále vypracování Báňského znaleckého posudku na definitivní sanaci „Mokrého
pilíře“ v bývalém dole Gisela, kde byl zaznamenán průnik ryolitových vod před rokem 1879. V návaznosti na tento posudek byla zpracována projektová dokumentace: Definitivní sanace „Mokrého
pilíře“ bývalého dolu Gisela.
3. částí Problematiky důlních vod v SHP je Hydrologická studie jezera ČSM k.ú. Dubí Pozorka,
č. hydrogeol. pořadí 1-14-01-076/0, s posouzením možností propojení s jiným vodním útvarem
s cílem stabilizovat výšku hladiny. Tato část práce shrnuje veškeré dostupné informace o problematice zatopené zbytkové jámy bývalého lomu ČSM, dnes jezero ČSM, poblíž obce Pozorka (část
města Dubí) v okrese Teplice v Čechách.
Z vodní nádrže ČSM neexistuje povrchový odtok vody, ani voda není z jezera nijak odčerpávána.
S nástupem hladiny vody v jezeře souvisí problematika vzniku sesuvných jevů a následných sanačních opatření, změna hydrogeologických poměrů v širším okolí jezera, omezení funkčnosti stávajících sanačních opatření dimenzovaných na nižší úroveň hladiny vody v jezeře, případně ohrožení
stability silnice spojující Pozorku a Mstišov a přilehlou obytnou zástavbu Pozorky.
Po prostudování veškerých dostupných údajů a terénní rekognoskace lokality zhotovitel konstatuje,
že jediným realizovatelným řešením vedoucím ke stabilizaci, resp. regulaci, hladiny vody v jezeře
ČSM je propojení jezera ČSM s níže položenou vodní retencí Dukla.
-8-
Jezero ČSM – foto Kateřina Orgoníková
Hydrochemický monitoring
Studie Hydrochemický monitoring jakosti vod ovlivněných důlní a výsypkovou činností v Ústeckém kraji se zabývá problematikou následků hornické činnosti na hydrologický a hydrogeologický
režim v česko-saském pohraničí. Na lokalitě Cínovec tento projekt řeší vliv důlních děl na změnu
chemismu podzemní vody, která je následně drénována povrchovým tokem (Panský potok) a odtéká
do Německa. Jelikož je tato problematika řešena komplexněji, řeší se i možný vliv starých důlních
děl na množství protékající vody v hraničním profilu Panského potoka, jakožto sběrné vodoteče
zájmové oblasti. S kolísajícím průtokem Panského potoka úzce souvisí i další otázka, kterou je vliv
ČOV Cínovec i při dosažení standardní účinnosti na výsledný chemismus v potoce. Cílem projektu
bylo posouzení vlivu všech těchto aspektů na celkový chemismus povrchové vody ve vodoteči Panský
potok. V teplické části Severočeské hnědouhelné pánve dochází po zpětném zasypání lomů kromě
dalších problémů k vzestupu hladin podzemních vod, které se projevuje zatápěním objektů, což sebou přináší potřebu trvalého čerpání vod. Ucelený hydrochemický monitoring bude podkladem pro
komplexní řešení vodohospodářské problematiky oblasti.
Za těmito účely byl navržen monitoring jakosti povrchových vod v bývalém revíru Cínovec. Realizován byl na 4 monitorovacích profilech v průběhu toku Panského potoka, které popisuje tabulka č. 1.
Sledovaný profil
profil A
Panský potok za propustkem
pod silnicí I/8 na Cínovci
Panský potok na odtoku z úpraprofil B várenské nádrže býv. Rudných
dolů
profil C
Panský potok na odtoku ze
sedimentační nádrže ŘSD
profil D hraniční profil Panského potoka
Charakter
Číslo hydrologického pořadí
tekoucí
1-15-02-032
tekoucí
1-15-02-032
tekoucí
1-15-02-032
tekoucí
1-15-02-032
Tabulka č. 1: Odběrové profily povrchových vod - zdroj Vodní zdroje Ekomonitor spol. s r. o.
-9-
KĚďĢƌŶĄŵşƐƚĂǀşŶŽǀĐŝŶĂWĂŶƐŬĠŵƉŽƚŽŬƵ
ÔSUDYiUHQVNiQiGUçEøYDOøFKUXGQøFKGROĭ
3URILO$3DQVNøSRWRN]DSURSXVWNHP
3URILO%3DQVNøSRWRNQDRGWRNX]~SUQiGUçH
3URILO&3DQVNøSRWRNQDXVHGLPQiGUçH
3URILO'3DQVNøSRWRNSRGS29
3URILO'3DQVNøSRWRNSRGS29
Mgr. Zdeněk Šíma – společnost Vodní zdroje Ekomonitor spol. s r. o.
- 10 -
Hydrochemickým monitoringem Panského potoka bylo zjištěno, že na profilu A, který byl na přítoku do úpravárenské nádrže a soustřeďoval vodu z drenáží kolem odkaliště, jsou v porovnání s NV.
23/2011 Sb., nadlimitní hodnoty Zn, Cd, Mo, Be, celkové objemové aktivity Alfa, biochemické spotřeby kyslíku a chemické spotřeby kyslíku. Zvýšené jsou rovněž koncentrace Li, Ba, Cu. Vysoké obsahy
uvedených látek jsou způsobeny přirozeným geochemickým pozadím a také průsaky z odkaliště,
které jsou zachyceny systémem drenáží. Při pomalém průtoku úpravárenskou nádrží dochází vlivem
srážení sekundárních minerálů a sorpce na koloidní částice ke snižování koncentrací. Nejvíce jsou
snižovány koncentrace síranů, Ca, Zn, Mo, Li, Ba, Cr a Ni. Přesto zůstávají nadlimitní hodnoty CHSK,
BSK, Cd, Cu, Mo a celkové objemové aktivity Alfa.
Na profilu C, který byl umístěn ve vybetonovaném korytě, byl zjištěn další pokles u Cd, Zn, Mo a celkové objemové aktivity Alfa způsobený nejenom úbytkem v důsledku srážení, sorpce a rozpadu, ale
také v důsledku ředění přítokem vody od čerpací stanice. Přítok této vody se projevuje i opačně,
tedy navýšením koncentrací celk. P, CHSK, BSK, Ni, Sb. Přítok od ČS PHM tedy kromě antropogenního
ovlivnění (fosfor, organické látky) obsahuje i vyšší pozaďové koncentrace některých těžkých kovů
(nikl, antimon).
K největší hydrochemické změně docházelo na profilu D, kde v důsledku ztráty vody Panského potoka do podzemí, protékala pouze odpadní voda, která vytékala z blízké ČOV. Tento stav byl zjištěn
při všech 6 kolech monitoringu. Na profilu D byly v porovnání s normou environmentální kvality, dle
NV. 23/2011 Sb., několika násobně překročeny hodnoty BSK, CHSK, NH4, celkového dusíku, fosforu,
železa a AOX. Rovněž obsahy enterokoků a fekálních koliformních bakterií překračují mezní hodnoty
dle NV. 23/2011 Sb.
Jezero Kateřina, foto Kateřina Orgoníková
V dalších kapitolách byl zpracován provedený hydrochemický monitoring v oblasti jezer ČSM I a Dukla, kde byla zjištěna relativně vysoká pestrost hydrochemických podmínek. Voda jezer ČSM a Dukla
II jsou Ca-Mg typu, kdežto jezero Dukla I má chemický typ Mg-Ca. Jezero Dukla I se odlišuje i nižším
pH a vyššími obsahy železa, arsenu a těžkých kovů (Pb, Cr, Ni), dále pak v jezerech Modlany a Kateřina, kde byly monitoringem zjištěny dlouhodobě zvýšené koncentrace organických látek (parametry
CHSK a BSK), celkového fosforu, amoniakálního dusíku a kadmia a v neposlední řadě Loučenského
potoka, který měl v porovnání s normou environmentální kvality dle NV. 23/2011 Sb. na profilech
před průtokem Duchcova i po průtoku Duchcovem zvýšené hodnoty CHSK, BSK, amoniakálního dusíku, kadmia a látek AOX. Po průtoku Duchcovem vzrostl obsah dusičnanů, celkový fosfor a úroveň
bakteriálního znečištění. Navýšení hodnot je způsobeno vypouštěním splaškových vod.
- 11 -
2GEĕUQiPtVWDY7HSOLFNpREODVWL
3URILO-H]HURą60,RGEČUVWRMDWp
SRYUFKRYpYRG\
3URILO²-H]HUR'XNOD,²RGEĕUVWRMDWp
SRYUFKRYpYRG\
3URILO²RGWRN]MH]HUD'XNOD,²RGEĕUWHNRXFt
SRYUFKRYpYRG\
3URILO²MH]HUR0RGODQ\²RGEĕUVWRMDWpSRYUFKRYp
YRG\
3URILO²MH]HUR0RGODQ\RGEĕUVWRMDWp
SRYUFKRYpYRG\
3URILO²/RXĆHQVNøSRWRN²RGEĕUWHNRXFt
SRYUFKRYpYRG\
Mgr. Zdeněk Šíma – společnost Vodní zdroje Ekomonitor spol. s r. o.
- 12 -
2. Příspěvky Saského Horního úřadu pro odstranění starých důlních
zátěží v kamenouhelném revíru Lugau/Oelsnitz
Úvod
Bývalý kamenouhelný revír Lugau/Oelsnitz se nachází na severu Saska na úpatí Krušných hor. V současné době zde žije asi 30.000 obyvatel v městečku v krajinném sídlišti. Od roku 1844 do 1971 zde
bylo vytěženo 142 milionů tun kamenného uhlí (1). Revír tím dodával méně než 1 % celkové těžby
kamenného uhlí v Německu, jako dodavatel této důležité suroviny a jako inovační motor bylo ale
saské kamenouhelné hornictví nosným pilířem pro průmyslový rozvoj Saska. Po 127 letech dolování
byla v roce 1971 těžba uhlí ukončena. Všechny činnosti spojené s uzavírkou a povrchovými zůstatky
dolů byly v roce 1976 ukončeny.
K pozůstatkům tohoto hornictví patřilo cca 150 dolů, hlubokých až 1200 m. Skrývka dolů je na 21
výsypkách rozdílných rozměrů. Největší je o velikosti od 18 resp. 26 ha (2). Jako v mnohých kamenouhelných revírech i zde hornictví vedlo k velkoplošnému klesání povrchu. Lokálně se vyskytlo
klesání až o 17 m.
Se zastavením těžby uhlí se v roce 1971 zastavilo také zaplavování. Zavodňování důlních budov tohoto revíru se na základě hydrogeologických podmínek děje velice pomalu. Dle současných prognóz
se odhaduje ukončení procesu zaplavování nejdříve v roce 2030. (3). Přitom se podle současných
poznatků nevylučuje, že naplavované vody obsahují rozpuštěné soli a těžké kovy. Může se stát,
že přívod povrchové vody nebo povrchové plošné vody budou tímto ovlivněny. Také může dojít ke
změnám na povrchu.
I když byla těžba před 40 lety ukončena, představují pozůstatky těžby ještě dnes pro region velkou
zátěž. Jako další kroky ke zvládnutí realizuje Saský Horní úřad v rámci Cíl 3 projektu - záměr Vodamin následující opatření:
•
•
•
Zřízení měřící stanice pro měření důlních vod v Gersdorfu (Sasko)
Prověření jistoty stanoviště propadlých
pilířů u pokračujícího zaplavování důlních objektů.
Prověření potenciálu ohrožení prosakování vody z výsypek pro infrastrukturu.
Dále je informace o provedení opatření a dosaženého výsledku
Zřízení měřící stanice pro důlní vody
Stanoviště pro zřízení měřící stanice je Kaisergrube (Císařský důl) Gersdorf. Jedná se
bývalý kamenouhelný důl, který byl v roce
1932 uzavřen. Toto stanoviště bylo vybráno
z důvodu, že se v bezprostřední blízkosti
nachází morfologicky nejnižší body bývalého revíru Lugau/Oelsnitz. V této oblasti se
po ukončení zaplavování s největší pravděpodobností provalí důlní vody na povrch. To
může mít za důsledek, že po bývalých důlních prostorách se objeví v zemi trhliny, resp.
poruchy nebo také zamokřené části v oblasti
propustnosti hornin.
Zařízení pro hloubkový vrt zřízený na
měřící stanici důlních vod v Gersdorfu
Pomocí hlubinných vrtů se má nejdříve důlní
voda v bývalé důlní části nechat otevřená.
- 13 -
Cílem je naplnění skrývkových prostor v hloubce mezi 600 a 700 m. Na základě současných prognóz
zaplavování (3) se očekává, že důlní voda je pod hydrostatickým tlakem. Po otevření bude tak
dlouho stoupat až se podaří zařídit vyrovnání tlaku. Tato hladina tlaku vypovídá o aktuálním stavu
plavení v této části bývalého kamenouhelného revíru.
V roce 2011 bylo započato s hledáním stanoviště, probíhalo plánování, příprava a schvalování stavebního povolení. V červenci 2013 byli obyvatele obce Gersdorf o záměru informováni.
Povolení udělil Úřad pro životní prostředí Zwickau v září 2013. Vrty se prováděly od října 2013 do
března 2014. Poté se započalo s výstavbou vrtu pro měření důlní vody a ke kontrole průtoku a zaplavování. (napouštění). Vybavení měřící stanice je koncipováno na období minimálně 15 let provozu.
Předpokládaný závěr o hladině napouštění v současné době ještě není možný. V současné době stav
vody ve vrtu ještě stoupá.
Zajištění jistého stanoviště důlních pilířů u pokročilého naplavování.
Pro těžbu kamenného uhlí v bývalém revíru Oelsnitz/Lugau se hloubily doly až do hloubky 1200 m.
Zvláště na začátku vývoje technologie pro kamenouhelné dobývání v 19. století došlo během provozu k více propadům v dole, některé měly katastrofický rozměr. Aby se do budoucna mohly takovéto
katastrofy vyloučit, byly doly následně za vysokých nákladů zabezpečovány. Jako zpevňovací materiál se kromě konvenčních dřevěných výdřev používala i ocel nebo cihlové zdi.
Mnoho dolů ale mělo jen poměrně krátkou provozní životnost. A asi 80% všech dolů bylo ještě před
rokem 1880 uzavřeno. Přitom se jednalo zvláště o menší provozy s malými zásobami. 27 % dalších
dolů bylo zavřeno mezi léty 1880 až 1950, z toho většina ve 2. světové válce. Jen 13 % všech dolů
revíru ukončilo těžbu v letech 1950 a 1975.
Aby byla zajištěna bezpečnost pro veřejnost, jsou zbývající doly střeženy. V minulosti toto probíhalo
podle příslušných ustanovení techniky (4). Nejjednodušší případ byl, kdy doly byly zasypány vedle
ležícími skrývkami. Částečně bylo použito i jiných zdrojů z výroby, např. odpad z úpravny uhlí nebo
vedlejší odpad. Moderní požadavky (4), kterých je použito při plnění dolů a byly použity -odpovídající materiály, jsou materiály které v revíru Lugau/Oelsnitz jsou a jen těžko odpovídají předpisům.
Tato situace je známá mnoho let. Na základě dlouhodobých pozorování je zjištěno, že většina důlních pilířů je stabilní. U několika dolů, kde se projevil potenciál ohrožení a pro využití na povrchu se
již v minulých letech provedla opravná opatření, aby se zajistila stabilita stanovišť.
Novou kvalitu dosáhla tato studie v souvislosti s pokračujícím napouštěním revíru. Není vyloučeno,
že do budoucna tento stabilní stav nepodlehne nějaké nové dynamice. Se stoupající úrovní zavodňování se stále více dolů dostává do pásma, které je zaplavováním ohroženo. Hrozí nebezpečí, že
důlní pilíře při naplnění vodou se stanou nestabilní. To vyžaduje provést nové hodnocení situace
z důvodu ohrožení. Proto bylo cílem v rámci projektu Cíl 3 – VODAMIN – že Saský Horní úřad nařídil
odpovídající prohlídku bývalých důlních děl – v revíru Lugau/Oelsnitz (5).
Do prověrky bylo zahrnuto všech 38 dolů, jejichž důlní pilíře jsou v pásmu zaplavování. Nejdříve
byla shromážděna data k dolům a založena do databáze. Vedle údajů o poloze a geometrii dolů jsou
důlní stavby, pilíře k naplnění a napojené důlní stavby zvláštního zájmu. Kromě toho byly prověřeny
geologické nadstavby a hydrologické poměry. Také dřívější škody v dolech dovolily zajistit cenné
poznatky na stabilitu stanovišť.
V dalším kroku zpracování došlo na hodnocení těchto poznatků. Na základě zkušeností bylo odhadnuto, jak se zvyšující hladina důlních vod projeví až ke znakům a jestli by to mohlo vést ke zhoršení
stability stanovišť.
• Hloubka dolu: čím větší hloubka, tím větší je prostor pro naplnění pilíře, který se dostane pod
vodu a je tím ovlivněn.
- 14 -
• Průřez dolem: větší příčné řezy vedou při propadnutí plněného pilíře k větším zlomům než
u malých příčných řezů.
• Výztuž dolu: vystavěné zdivo voda prakticky neohrozí. Dřevěná stavba vykazuje ve vlhkém
prostředí jen nepatrný potenciál pro udržení. Kovová stavba může pod vodou (zejména s obsahem soli) vést k dlouhodobým problémům.
• Důlní zlom: Stavební materiál se může v důlní rouře (trubici) vzpříčit a tím příčný řez uzavřít.
Takto vzniklé uzávěry vedou k chybám – místům a možnému prolomení pilířů.
• Materiál jako náplň: Materiál z výsypky může časem nabobtnat a tím mít měkkou konzistenci.
Když je tlak několika metrů na pilíř s měkkým materiálem, může být lehce natlačen na napojené důlní stavby a vést k vybočení od pilířů. Toto nebezpečí nehrozí u drceného štěrku.
• Geologická nástavba – vrstvy: jemný písek a jíl krycího pohoří (spodní perm) se při přístupu
vody rozmáčí rychleji než na pískovci nebo konglomerátech. Rušivé zóny většinou ovlivní přemostění vodní cesty a vhodné odklony plochy pomocí důlních zlomů.
• Naplňování připojených důlních staveb: Při pravidelném zaplavování tratě nehrozí nebezpečí
odplavení náplně z pilířů. Dřevěné pilíře ale neposkytují žádné dlouhodobé jistoty proti vnikání do pilířů.
• Počet napojených důlních staveb: s přibývajícím počtem napojených tratí roste i pravděpodobnost, že naplňující se pilíř při stoupající hladině důlní vody se sesune do důlních staveb.
Kontrolní otvor odkrytí důlní desky ve sklepě obytného domu
Ve výsledku kontrol v rámci projektu VODAMIN bylo zjištěno:
• 6 ze 38 kontrolovaných dolů bylo po roce 1990 trvale zavodňováno a můžou být i při dalším
naplňování považovány za bezpečné.
• 4 doly jsou v současné době v plánované sanaci. Po sanaci jsou i tyto doly stabilní pro zaplavování.
• U 10 dalších dolů jsou pilíře považovány jako nestabilní. U dalších 18 toto platí jako „málo“
pravděpodobné.
- 15 -
S ohledem na využívání povrchu byla
stanovena priorita v souvislosti na nutnost provést sanační opatření. Vhodné
opatření by například bylo zajištění
čelní části labilních pilířů injektáží.
U mnohých dolů by se ale mělo nejdříve provést kontrolní otevření krycí desky, aby se důlní pilíře mohly pravidelně
pozorovat (obr.2) .
Potenciál ohrožení prosakující vody
z výsypek pro infrastrukturu
Mnoho hornických revírů ví, že výsypky
(odvaly) z těžby kamenného uhlí jsou
velkou hornickou zátěží a představují
komplexní problém. Různými chemickými a geologickými procesy v tělese
výsypky se vytváří různé nebezpečné látky, které pronikají do životního
prostředí. Doutnající výsypky vedou ke
škodlivým emisím do atmosféry. Prosakováním vody se dostávají škodlivé
látky do půdy a do spodních a povrchových vod. Kromě těchto procesů vznikají u výsypek také problémy v podobě
nestability stanovišť. Po léta je tento
komplexní problém také problémem
pro následné využívání pozemku.
Všechno toto se také vztahuje k výsypkám kamenného uhlí v revíru Lugau/
Oelsnitz (2). Omezeně je možné říci,
že - kromě několika málo výjimek – hořící haldy již odezněly. Zvláštnost v revíru Lugau/Oelsnitz
ale je, že se výsypky nacházejí uvnitř sídelních prostorů. Z tohoto pohledu by mělo být prověřeno,
jestli prosakující voda nepřesahuje jmenované prvky pro ohrožení životního prostředí. Pro tento cíl
byla v rámci záměru projektu Cíl 3 VODAMIN saským Horním úřadem nařízena prověrka bývalého
kamenouhelného dolu Lugau/Oelsnitz (6).
Typický obraz způsobené škody – betonové
koroze vlivem prosakující vody z výsypky.
Středem pozornosti byla komunální infrastruktura, zvláště síť odpadních vod. Pomocí geografického
informačního systému (GIS) byl nejdříve zjištěn současný stav místního podniku pro odpadní vody
a komunální znalosti o stavu prosakování vod z výsypek (2). To umožnilo identifikovat lokalitu výskytu s potenciálem konfliktem.
V dalším kroku byla prověřena agresivita betonu u prosakující vody. Kritickými parametry jsou zvláště hodnoty pH a koncentrace čpavku, magnesia, sulfátu a kyseliny uhličité. Zjištěná chemická data
se vztahují k prosakující vodě většinou na patě výstupu prosakování. Pro vlastní místo hodnocení
(kanalizace) byla k dispozici jen málo dat. Proto byl dle současného stavu proveden cílený odběr
vzorků a doplněn laboratorními testy. Kromě toho byly provedeny kontroly na místní obvodní stoce
(potoce).
Z celkem 206 odebraných vzorků vody prosakující z výsypek (vlastní výsledky a data z dřívějších
prověrek) prokázalo 45 % „jako velice agresivní na beton“ a 28 % jako „silně agresivních na beton“.
Slabou agresivitu na beton vykazovalo jen 18 % vzorků. Pouze 10 % nemělo žádný agresivní charakter. Z této provenience se z testů ukázalo, že prosakující voda z 6 výsypek je převážně „velmi silně
agresivní na beton“. U 4 výsypek převážně jako „silně agresivní“. Jenom u 2 výsypek je prosakující
voda „slabě agresivní na beton“.
- 16 -
V exemplárních případech mohla být prokázána lokální totožnost mezi vystupující agresivní prosakující vodou a charakteristických obrazem škodlivin (obraz 3) na určitém úseku kanalizační sítě.
Výchozí bod studie postavený na klauzuli souvislostí může být tímto považován za prokázaný.
Kontroly na Hege-potoku prokázaly, že u odvodní stoky se alespoň v časech s minimálním odtokem
do odtoku kamenouhelného výsypky vyskytuje koncentrace sulfátu, a na povrchové vodě vykazuje „
slabý agresivní charakter“ vůči betonu. Stavby s typickými škodami nebyly na pozorovaných vodních
stavbách zjištěny. Nevylučuje se ale, že i v tomto případě existuje, i když možná až dlouhodobým
působením, určitý potenciál nebezpečí.
Následně se doporučují technická opatření, která do budoucna mohou zabránit zaplavení infrastruktury. Tato opatření jsou ale spojena s vysokými náklady pro komuny a v neposlední řadě i pro obyvatele. Dlouhodobé nosné řešení může být jen v opatřeních, která střednědobě nebo dlouhodobě
vyřeší prosakování vody z výsypek a s charakterem jako „agresivní na beton“.
Reference
(1)
Vogel, R. (1993): Lugau/Oelsnitz kamenouhelný revír - Dotační sdružení Hornického muzea
Oelsnitz/Erzgeb. e.V. (Hrsg), Mugler Tisk-Service GmbH Hohenstein-Ernstthal, 192 S.
(2)
Hertwig, Th., M. Frenzel, M. Felix & A. Sohr (2010): Výsypky v kamenouhelném revíru Lugau/Oelsnitz
a potenciální nebezpečí pro životní prostředí. – V: Geologie a zátěže po dobývání v kamenouhelném revíru Lugau/Oelsnitz. Geoprofil 13, S. 105-124.
(3)
Felix, M.,M. Eckart & S.Görne (2010): Model stoupání důlní vody v kamenouhelném revíru
Lugau/Oelsnitz – V: Geologie a hornické zátěže po dobývání v kamenouhelném revíru Lugau/
Oelsnitz. Geoprofil 13, S 99-104
(4)
Quecke: W., P.Steinmetz, H. Quante, R. Ames & A. Dirnberger (2006): Řízení sanace vyuhlených dolů – Glückauf 142, 5, S 209-2012.
(5)
Kowarik, J., A. Mittag & J. Schubert (2013): Vyhodnocení bezpečnosti stanoviště důlních pilířů
na vybraných dolech v hornickém revíru Lugau/Oelsnitz z pohledu znovu stoupání důlní vody.
– DMT Leipzig, pobočka DMT GmbH & Co. KG. Leipzig
(6)
Hertwig, Th. H. Schynschetzki & T. Barsch (2013): Potenciální nebezpečí pro infrastrukturu
a budovy v bývalém kamenouhelném revíru Lugau/Oelsnitz - z vody prosakující z výsypky Beak Consultants GmbH, Freiberg.
- 17 -
3. Účast Saského zemského úřadu pro životní prostředí, zemědělství
a geologii v projektu VODAMIN – výchozí situace, cíle, aktivity a výsledky
V rámci přeshraničního projektu Cíl3 VODAMIN vypracoval referát v Saském Landesamtu pro životní
prostředí, zemědělství a geologii, LfULG 46 hornických důsledků (zátěží) a spolu s partnerem projektu nastínil možnosti řešení pro efektivní zvládnutí důsledků po sasko-českém uhelném a rudném
hornictví v oblasti spodních, důlních a povrchových vod.
K tomu byla provedena výměna zkušeností a dat mezi partnery projektu, jakož i studie a prověřování k přeshraničním tématům. Toto dovoluje do budoucna objektivní hodnocení a budoucí vývoj
a vedlo ke kvalifikovaným doporučením k jednání pro veřejné a soukromé hybatele.
Saský Zemský úřad pro životní prostředí, zemědělství a geologii dozoroval pro VODAMIN 14 dílčích
projektů v oblastech projektu Zinnwald (hlubinné rudné dolování) a Lausitz ( povrchové hnědouhelné doly). Tyto dílčí projekty je možné přiřadit:
Studie a průzkum ke stavu techniky:
1. Čistící postup
Studie a průzkum dodaly odborné a hospodářsky použitelné hodnocení o postupu čištění. Bylo rozhodováno mezi postupem popsaným ve světě a postupem použitým v Lausitz.
Rozdílnými geologickými podmínkami se problémy vodstva v aktivním hornictví a ve starém, resp.
sanovaném hornictví jsou podmínky rozdílné a platí mnohačetné postupy a techniky pro ošetření
vodstva. Většina bazíruje na technických postupech, ale také některé pasivní postupy se využívají
ve světě.
Rozsáhlým posouzením těchto postupů od expertů a jiných zajímavých shrnutí znázorňují tento stav.
2. Výskyt škodlivých látek a dynamika v oblasti Zinnwald/Cínovce ovlivněné hornictvím
Obraz 1: Schematický podélný řez ložiskem Cínovec/Zinnwald (GEOS, 2013)
- 18 -
V prostoru Zinnwald/Cínovec byly v rámci průzkumu vodní situace v bývalém rudném hornickém
revíru Zinnwald/Cínovec zadány přeshraniční studie, čtyři z nich provádělo LfULG.
Prověřeny byly montánní hydrologické poměry, poměry množství vody a kvalita vody povrchových
vod a měnící se účinky důlních a povrchových vod.
Byly vypracovány společné návrhy opatření, které množství vod zlepšují a mohly by přispět k ochraně proti povodním.
1. Průzkum rudy a čpavku (amonium) v důlních oblastech
Studie k průzkumu amonia v zatopených hornických dolech a ovlivňování organismů rudami v tekoucí vodě vedlo k zajímavým výsledkům, které ve vztahu k rudě (kovům) jsou dále sledovány v následných projektech.
Plánovaný následný projekt je například průzkum biologických WRRL-komponentů s ohledem na citlivost oproti kovům v hnědouhelných dolech v zatíženém úseku tekoucí vody řeky Sprévy.
Obraz 2: Kovy (III ) mikročástečky způsobily zakalení vody v neutrální oblasti s pH 7,2
a cca 5mg/l kovů celkem ve Sprévě u Spreewitz, září 2009 (IDUS. 2012).
Praktické pokusy / pilotáže:
1. Vybudování vícečetné měřící stanice v Nochtener Rinne (žlabu)
Vícečetná měřící místa spodních vod (obr.3) ve čtvrtohorním žlabu na okraji lomu Nochten byla zřízena, aby se získaly dodatečné informace ke stavu spodních vod a ke stavu – množství spodních vod
na odtoku lomu Nochten. Výsledky měření a rozbory budou vyhodnoceny v rámci rámcové směrnice
o vodách, WRRL podporuje tím příspěvek pro zlepšení množství vody v Lausitz.
- 19 -
Obraz 3: Vícečetné měřící stanice v Nochtener Rinne (foto Arnswald, LfULG, 2013)
Hlavní stránka znázorněna na obrázku 4.
Obraz 4: Screenshot internetové stránky LfULG k projektu VODAMIN (URL1, 2014).
- 20 -
Použitá literatura:
Martin, Mirko & Dr. Sennewald Rainer (2013): Dílčí projekt P 03: Prověření na místě a vyhodnocení
poměrů množství vody v příhraniční oblasti Zinnwald / Cínovec
dílčí projekt P 06: Střídavé účinky důlních a povrchových vod v příhraniční oblasti Zinnwald / Cínovec: Neveřejná zpráva v rámci projektu Cíl3 VODAMIN, G.E.O.S. Inženýrská společnost s.r.o.
Kovy: Kruspe, Rainer, Neumann, Jürgen, Dr. Opitz, Michael, Theiss, Susanne, Dipl.- Berging.
Dr. Uhlmann, Wilfried & Kai Zimmermann (2012),: Kvalitativní a kvantitativní ovlivňování organismů
v tekoucích vodách – kovy.
Online k dispozici v rámci projektu Cíl 3 VODAMIN pod:
http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/geologie/26927.htm (14.2.2014).
IDUS biologická analýza Um-světová laboratoř, Institut pro vodu a půdu Dr. Uhlmann
URL
Saský zemský úřad pro životní prostředí, zemědělství a geologii. Projekt Cíl 3 VODAMIN
HYPERLINK
http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/geologie/26855.htmhttp://www.umwelt.sachsen.de/u
- 21 -
4. Výsledky PP Města Oelsnitz/Erzgebirge
V kamenouhelném revíru Lugau a Oelsnitz bylo v těžbě uhlí, která trvala přes 127 let, vytěženo
142 milionů tun kamenného uhlí. V roce 1971 se ukončila těžba kamenného uhlí a všechny doly byly
zavřeny, takže dnes neexistuje žádná možnost přístupu k těmto lomům. S ukončením těžby bylo
zastaveno i čerpání vody z dolů. Od té doby až do roku 2006 se důl nepozorovaně zaplavuje. Hornictví zde zanechalo početné, z větší části nevyužívané budovy. Klesání povrchu země v oblasti cca
30 km/2 střední skrývky asi 5 m do maximálního poklesu přes 17 m na 18ti větších výsypkách. Po
ukončení těžby – uzavření dolu zde od roku 1972 probíhají různá sanační opatření. V následné době
byl hlavní cíl zaměřen na sociální důsledky po těžbě. Tisíce pracovníků a obyvatel opustilo revír.
Od roku 1990 až do dnešního dne se konalo 8 hornických konferencí na téma důsledky – zátěže po
těžbě v hornictví, řízení zavodňování, potenciál k využití a způsob spolupráce mezi komunami.
Z těchto předložených výsledků z projektů EU a vlastními úvahami vznikla opatření pro projekt
Vodamin.
1. GIS Použití – vybudování hornického monitoringu pro město Oelsnitz/Erzgeb.
(Zkráceně: Hornický monitoring)
Úkolem bylo vytvořit hornický monitoring na bázi GIS pro město Oelsnitz/Erzgeb. Tento záměr vznikl ze skutečnosti, že v době formulování úkolu byla k dispozici řada zpráv, dat, map, dokumentace
a průzkumů. Databáze a vytvoření nutných nástrojů vedlo k vytvoření systému, kterým se mohlo
cíleně hledat, ale také např. vyhodnotit mapy a vytvořit nový obsah. Tento systém má sloužit pracovníkům radnice jako pracovní nástroj. Tím je státní správa Oelsnitz/Erzgebirge v situaci, kdy může
získávat a předávat informace do různých klientských servisů.
Do budoucna pokračuje rozšíření, péče a aktualizace databáze jednotlivých projektů prověřování,
resp. Monitoringu.
Kromě toho systém nabízí různé animace města Oelsnitz v Krušných horách z různé perspektivy.
Začlenění dokumentu o hornických stanovištích
do leteckého pohledu na město Oelsnitz/Erzgeb.
- 22 -
2. Koncepce zaplavování pro řízené zaplavování bývalého kamenouhelného dolu v Lugau
Oelsnitz a technické řešení k realizaci této koncepce
(Zkráceně: Koncepce zaplavování)
Od roku 2010 je k dispozici prognóza pro časový nárůst důlní vody v bývalém kamenouhelném revíru
v Lugau Oelsnitz. Z předložených výsledků měření stoupající důlní vody při vrtech v Oelsnitz vznikl
úkol tuto prognózu upřesnit. Pro tento účel vznikl model propojení důlní vody – spodní vody. Výsledkem bylo, že byla stanovená prognóza časového průběhu stoupání důlní vody, mohla být vytvořena
mapa potenciálních oblastí povrchového promáčení půdy v důsledku stoupání důlní vody.
Vývoj vodní hladiny v důlní budově
--------- Prognóza důl ------- hladina GrWM
3. Prověření možnosti využívání důlní vody a vody z výsypek pro speciální použití
(Zkráceně: využití důlní vody)
Výchozím bodem byla vize, využívat důlní vodu a vodu prosakující z výsypky. Základem pro zpracování byly výsledky chemického rozboru vzorků vody.
Tyto výsledky a vlastní rozbory byly zpracovány a porovnány s porovnatelnými vlastnostmi vod – například s vodou Baltu, s pitnou a léčivou vodou vybraných míst. Na základě zvýšeného obsahu soli
u Oelsnitzké důlní vody, bylo prověřováno její využití např. jako minerální voda, jako zdroj pitné
vody, zdroj gradování, pro koupání a nebo pro získávání soli na vaření.
Rovněž bylo zkoumáno využití vody z pohledu dodržování požadavků na kvalitu používání. Z důvodu
zvýšeného obsahu FE- a Mn- koncentrace a možných zvýšených As-koncentrací, by v případě využívání byla nutná před příprava – odstranění železa a manganu z vody. Tento postup odpovídá mnoho
desetiletí stavu techniky v Německu.
Na základě těchto výsledků se má v roce 2014 realizovat stavba takového technického zařízení na
pozemku zemské zahradnické výstavy v roce 2015.
- 23 -
Mezičasové výsledky k opatření „Monitoring hornictví“ a k opatření „Prognóza zavodňování“ byly
diskutovány v komunách bývalého kamenouhelného regionu dne 10.04.2013 v CAP Oelsnitz/Erzgeb.
(schůze řídící skupiny Vodamin). Výsledky studentských prací byly rovněž zahrnuty.
Procentní složení důlní vody z hloubkového měření v Oelsnitz
Představení výsledků ze závěrečných zpráv se konalo na schůzi městské rady města Oelsnitz v Krušných horách dne 30.05.2013 k opatření: Hornický monitoring“ a „Zavodňovací koncepce“, dne
08.06.2013 k opatření: „Hornický monitoring“, dne 24.06.2013 k opatření „Využívání důlní vody
a dne 08.08.2013 k opatření „Koncepce zavodňování“.
Na jedné schůzi dne 12.09.2013 byli obyvatelé města Oelsnitz/Erzgeb. informováni o výsledku opatření: Využívání důlních vod a o přípravě referenda občanů.
Starosta města Oelsnitz/Erzgeb. prezentoval putovní výstavu „VODAMIN“.
Tisk „Freie Presse“ informoval dne 30.08.2013 o opatření “Prognóza zaplavování“.
Při závěrečné akci dne 08.10.2013 byly představeny výsledky města Oelsnitz/Erzgeb. k místním opařením.
- 24 -
www.vodamin.eu
Das Projekt VODAMIN löst die gemeinsamen wasserwirtschaftlichen Probleme in den Bergbauregionen auf beiden Seiten der Grenze (Tschechische Republik, Deutschland).
Das Projekt VODAMIN ist realisiert im Rahmen des Programms zur Unterstützung der grenzüberschreitenden Zusammenarbeit zwischen der Tschechischen Republik und dem Freistaat Sachsen Cíl
3 / Ziel 3.
Das Ziel des Projektes ist der Beitrag zu besserem Erkennen der aktuellen Probleme und Prediktion
der zukünftigen Probleme, und das auf Grund der Erfassung von Daten zur hydrogeologischen Situation wie in aktiven Tagebau-Revieren (Nordböhmischer und Lausitzer Becken), so in den früheren
Untertage - Steinkohlen- und Erzgruben (Cínovec und Oelsnitz.).
Realisierung des Projektes:
Vom 1.12.2010 bis 31.5.2014
Projekt Partner:
Leitender Partner: Bezirk Ústí nad Labem
Partner 1: Sächsisches Bergamt
Partner 2: Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
Partner 3: Stadt Oelsnitz/Erzgebirge
- 25 -
VODAMIN verfolgt folgende übergeordnete Ziele:
• Gemeinsamer Beitrag zur Lösung der Probleme der Wasserversorgung und Sicherung des guten
Zustandes des Wasserstandes auf Gebieten mit der Bergbautätigkeit
• Gemeinsamer Beitrag zur Versorgung der Bevölkerung und Industrie mit Trinkwasser und Nutzwasser
• Gemeinsamer Beitrag zur Realisierung der Rahmen Richtlinie der EU über Gewässer
• Entwicklung neuer Vorgänge zur Reinigung und Wasserbehandlung in den Bergbaugebieten
• Verbesserung und Sicherung der Grund-Lebensbedingungen der Bevölkerung gebunden auf
genügend Wasser in guter Qualität
• Verbesserung und Sicherung der Potenziale der regionalen Entwicklung
• Nutzung der grenzüberschreitenden Zusammenarbeit ( Kosteneinsparung)
Die Projektaktivitäten verliefen vor allem auf folgenden ausgewählten Bergbau(Gruben)revieren:
Severočeský hnědouhelný revír (CZ) (Nordböhmischer Braunkohlenrevier)
Cínovec /Zinnwald (CZ)
Oberlausitz (DE)
Lugau / Oelsnitz (DE)
Zielgruppe des Projektes sind vor allem Verwaltungsorgane und Organe der örtlichen Verwaltungen
(Kommunen), Bergbaugesellschaften, Verwalter der Wasserflüsse und Gewässer, Fachinstitutionen
und Planfirmen im Bereich der Wasserwirtschaft, Landschaftswesen, Fachleute und interessierte
Öffentlichkeit.
Kontak:
www.vodamin.eu
Velká Hradební 3118/48
400 02 Ústí nad Labem
- 26 -
Inhalt
1. Projektlösung des leitenden Partners Bezirk Ústí nad Labem
2. Beiträge des Sächsischen Bergamtes
3. Teilnahme des Sächsischen Landtags für
Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
4. Ergebnisse der Stadt Oelsnitz/Erzgebirge
- 27 -
1. Projektlösung des leitenden (Lead)-Partners Bezirk Ústí nad Labem
Im Rahmen des Projektes VODAMIN im Programm Ziel 3 / Cíl 3 - realisierte der leitende Projektpartner Ústecký kraj mehrere Studien und Austritte., welche sollten zur Lösung der aktuellen Probleme
und Prediktion der zukünftigen Probleme im Bereich der Wasserwirtschaftssituation in den Förderregionen beitragen.
- Hydrochemischer Monitoring der Wasserqualität beeinflusst von der Gruben- und Abraumtätigkeit im Bezirk Ústí nad Labem (2014), erarbeitet: Forschungsinstitut für Braunkohle AS.
- Gemeinsamer grenzüberschreitender Vorschlag zur Stabilisierung der Wasserwirtschaftssituation im Grenzraum Zinnwald/Cínovec – einleitende Studie (2013), erarbeitet vom Real
& Projekt Most s.r.o. (GmbH)
- Sicherung der Forschungsarbeiten für die Stabilisierung der wasserwirtschaftlichen Situation im Grenzraum Cínovec / Zinnwald (2012) erarbeitet: ATE CR, AS.
- Vorbereitung der Vorgabe zur Lösung der Problematik der Grubengewässer im Nordböhmischen Braunkohlenbecken auf Grund der Forschungen im Gelände und Recherche der Daten (2011), R-PRINCIP MOST, s.r.o.
- Bewertung der Wassergebilde, die beeinflusst sind durch den Auslass von Grubenwasser
laut der Bestimmung der Rahmen Rechtlinie EU über Gewässer (2013), Erarbeitet: Wasserwirtschaftliche Projekte Teplice Gesellschaft s.r.o.
- Auswertung der Effizienz der Reinigung, resp. Aufbereitung der Grubengewässer von der
Braunkohlenförderung im Bezirk Ústí nad Labem und Vorschläge zur Verbesserung der
Qualität der abgelassenen Grubengewässer in einzelnen Lokalitäten (2012), Ersteller: Real
& Projekt Most s.r.o.
- Beschaffung und Bearbeitung der Kartenunterlagen – 3 Teile ( Teil 1 – Kartenunterlagen
zur Stabilisierung der wasserwirtschaftlichen Situation im Grenzraum Cínovec/Zinnwald, Teil
2 – Zweckmäßige Gruben-Hydrologische Karten SHR, Teil 3 – Topografische Karten - höhebeschreibende Daten (2013) Ersteller: Mgr. Martin Kabrna, PhD,
- Projektlösung der definitiven Stabilisierung der wasserwirtschaftlichen Situation (2014),
Erarbeitet: Real & Projekt Most s.r.o.
- Bearbeitung der Projektdokumentation für die Baudurchführung (DPS) zur Realisierung
des Vorhabens im Rahmen der Problematik von Grubenwasser, des Projektes VODAMIN,
Cíl 3
- „Beglaubigung der Bohrung auf dem Schlossplatz in Teplice, als Reserve-vollwertige Natur-Heilquelle für das Ermöglichen der 2. Etappe der Sanierung der Grube Pravřídla (Ursprudel) (2014), Ersteller: Lázně Teplice v Čechách AS.
Schwerpunkt des Projektes VODAMIN war die Studie mit der Benennung „Problematik der Grubengewässer im SHP (Nordböhmischen Braunkohlenbecken), welche aus 3 Teile besteht, und zwar
1. Wertung des Monitoring-Systems des Altwassers im Raum des SHP im Zusammenhang mit der
Voraussetzung der Einschränkung von Abpumpen des Altwassers beim Vorgang der Förderung und
Grubenschließung, von dem Teil 2. Studie zur Begutachtung des Ausmaßes der Grubenliquidierung
der Terme in Teplice. vertieft in Folge des Durchbruchs von Grubenwasser nach dem Jahre 1879, als
Beitrag zur Stabilisierung der Terme in Teplice und vom Teil 3. Hydrologische Studie des Sees ČSM
Kataster Dubí Pozorka, Nr. der Hydrogeologischen Reihe 1-14-01-076/0, mit Begutachtung der Möglichkeit zur Durchbindung mit einem anderen Gewässer, mit dem Ziel die Spiegelhöhe zu stabilisieren.
Weiter noch die Studie mit der Benennung „Hydrologischer Monitoring der Wasserqualität, die
vom Grubenwasser und der Abraumkippe-Tätigkeit im Bezirk Ústí nad Labem beeinflusst ist“
- 28 -
und an diese Studie anknüpfend der Ausstieg „Projektlösung der definitiven Stabilisierung der
wasserwirtschaftlichen Situation“.
Speicherrückhaltebecken (Reservoir)
Problematik der Grubengewässer im SHP (Nordböhmischen Braunkohlenbecken)
1. Teilstudie Problematik des Altwassers im Raum des SHP- Bewertung des Monitorings-Systems der
Altwasser im Zusammenhang mit der Voraussetzung der Einschränkung des Abpumpen des Altwassers bei fortschreitender Förderung und Grubenschließung -zeigt eine komplexe Übersicht über die
Geschichte der Braunkohlenförderung und Abfluss der Grubengewässer in einzelnen Teilen des Moster (Nordböhmischen) Braunkohlenbecken. Zur Lösung waren gesamt 8 Gebiete abgegrenzt im Raum
des nordböhmischen Braunkohlenbeckens, wo die Auswertung des Braunkohlenförderung gewertet
wurde, Gewertet wurde der Wasserfluss im Altwassersystem und in nicht letzter Reihe wurde eine
Teilstudie zur Problematik der Grubenwasser im SHP erstellt. Wertung des Monitoring-Systems der
Bewertung des bestehenden und Vorschlag für ein neues Monitoring-System im Zusammenhang mit
der Voraussetzung des Abpumpens von Altwasser bei Schließung der Förderlokalitäten. Die Abgrenzung der Teilgebiete ist - wie folgt: 1) Kadaň-Chomutov, 2) Ervěnice – Holešice, 3) Most, 4) Litvínov,
5) Bílina, 6) Radovesice, 7) Teplice, 8) Chabařovice.
Bild Nr. 1 Abgrenzung der Teilgebiete (Quelle: R-PRINCIP, s.r.o. Most)
- 29 -
Nach ausführlicher Recherche der historischen Materiale und nach gründlicher Analyse der erkundeten Tatsachen aus dem Bereich, der Montan-, geologischer- Ingenieuring-geologischer und
hydrologischer Tatsachen waren alle acht Teilgebiete gewertet in Bindung auf die Existenz des
Altwassersystems, die nach Beenden der Tiefbauförderung von Braunkohle im Nordböhmischen
Braunkohlenbecken entstanden sind.
Weiter befasst sich dieser Teil der Studie mit dem zeitigen Zustand der überwachten Objekte zur
Verfolgung der Ebene der Altgewässer. Das Kapitel ist eine ausführliche Analyse einzelner Altwassersysteme der früheren Braunkohlen-Tiefgruben, gewertet ist auch die Förderung der Grubengewässer, die hydrologischen Verhältnisse der Grube nach Beenden der Fördertätigkeit und Monitoring
der Wasserebene im Altwassersystem. Gesamt wurde das Altwassersystem bei 38 bedeutenden
Grubenbetrieben analysiert.
Die einzelnen Altbergbausysteme im gesamten Moster (Nordböhmischen) Becken sind nicht immer
hydraulisch verbunden. Grund dafür sind einmal die ziemlich komplizierte geologischen und tektonischen Verhältnisse und weiter die Förderung der Braunkohlenflöze durch einzelne Tiefbaugruben.
Für die Bewertung des zeitigen Standes der Altgewässer in den definierten Gelände ist es notwendig
immer zu wissen, welche dominante beeinflussende Faktoren es gibt. Im westlichen Teil des Beckens
(Chomutov) ist das der Braunkohlen-Tagebau Libouš. Im zentralen (Moster) Teil des Beckens sind
es die dominanten beeinflussenden Faktore: Geologische Form des Gebietes, Braunkohlen-Tagebau
Vršany, Braunkohlentagebau Československá armáda, Braunkohlentagebau Bílina, Wasserbehebung
des Grubenwassers aus dem Tiefbau der Grube Centrum und Aufhebung des Altwassers aus der Grube MR 1 des früheren Tiefbaus der Grube Kohinoor II. Im östlichen (Teplice-Ústí) Teil des Beckens
ist das die Aufhebung des Altwassers von der Grube Kateřina und der Grube Franz Josef. Die erkundeten und predikierten Tatsachen im Verhältnis zum Fluss des Altwassers in einzelnen definierten
Gebieten sind ausführlich in der Studie bearbeitet und aus diesem Grund wurde vorgeschlagen das
Nachergänzen des Monitoring-Systems des Altwassers.
2. Teil Problematik des Grubenwassers im SHP ist die Studie für das Begutachten des Ausmaßes
der Liquidierung der Austritte der Teplitzer Therme, ausgetieft im Folge des Durchbruchs der
Grubengewässer nach dem Jahre 1879, als Beitrag zur Stabilisierung der Teplitzer Therme.
Die gesamte Fachstudie ist ein komplexes Werk, das sich mit der Problematik der Teplitzer Therme
befasst, einmal aus Sicht der historischen Entwicklung, als auch aus der Sicht des Zeitigen Standes
See ČSM, foto Kateřina Orgoníková
- 30 -
in Bindung auf die zukünftigen notwendigen Maßnahmen. Bestandteil der Arbeiten war die Ausarbeitung des Montan-Gutachtens zur definitiven Sanierung der Grubentherme der Ur-Quelle (Pravřídlo),
das die Ansichten und Erkenntnisse der historischen Ereignisse respektiert. In Anbindung auf dieses
Gutachten wurde die Projekt-Dokumentation: Teplice – definitive Sanierung der Urquelle (Pravřídlo)
erarbeitet.
Bestandteil der Arbeit war weiter die Ausarbeitung des Montan-Gutachtens zur definitieven Sanierung des „Mokrý pilíř“ (Nassen Pfeilers“) in der früheren Grube Gisela, wo der Durchbruch von Ryolithwasser vor dem Jahr 1879 verzeichnet wurde. In Folge auf dieses Gutachten wurde die Projektdokumentation erarbeitet: Definitive Sanierung des „Nassen Pfeilers“ der früheren Grube Gisela.
3. Teil Problematik des Grubenwassers im SHP ist die Hydrologische Studie des Sees ČSM k.g.
Dubí Pozorka, Nr. Hydrogeologischer Rank 1-14-01-76/0, mit dem Begutachten einer Möglichkeit
der Verbindung mit einem anderen Gewässer mit dem Ziel – die Höhe des Wasserspiegels zu stabilisieren. Dieser Teil der Arbeit fasst alle zugänglichen Informationen zusammen über die Problematik der befluteten Restgrube der früheren Grube ČSM, heute See ČSM, in der Nähe von Pozorka (Teil
der Stadt Dubí) im Bezirk Teplice v Čechách, Aus dem Wasserbehälter ČSM existiert kein oberflächlicher Wasserablauf, und auch wird das Wasser vom Behälter nicht abgepumpt. Mit dem Anstieg des
Wasserspiegels im See hängt auch die Problematik zusammen - es könnte zum Abrutschereignissen
und folgend der Sanierungsmaßnahmen kommen, Änderung der hydrogeologischen Verhältnissen im
breiterer Umgebung des Sees, zur Einschränkung der bestehenden Sanierungsmaßnahmen, eingestellt auf den niedrigeren Wasserspiegel im See., eventuell zur Gefährdung der Stabilität der Straße, die
Pozorka und Mstišov verbindet und des angrenzenden Wohnbaugebiet der Gemeinde Pozorka.
Nach Durchstudieren aller zugänglichen Daten und im Terrain der Rekognoszierung der Lokalität,
stellt der Hersteller fest, dass die einzige realisierbare Lösung, die zur Stabilisierung, resp. zur
Regulierung des Wasserspiegels im See ČSM führt, ist die Verbindung des Sees ČSM mit der tiefer
gelegenen Wasserretention Dukla.
Hydrochemischer Monitoring der Wasserqualität beeinflusst von der Gruben- und Abraumtätigkeit im Bezirk Ústí nad Labem
Die Studie Hydrochemischer Monitoring der Wasserqualität beeinflusst von der Grubenund Abraumtätigkeit im Bezirk Ústí nad Labem befasst sich mit der Problematik der Folgen
der Bergbau Tätigkeit und Folgend auf die hydrologischen und hydrogeologischen Regime im tschechisch-sächsischen Grenzraum. Bei der Lokalität Cìnovec, regelt dieses Projekt den Einfluss der
Grubengewässer auf die Änderung der Chemie im Grubenwasser, welches folgend durch die Dränage
auf der Oberfläche (Panský potok) nach Deutschland fließt. Da diese Problematik im Komplex gelöst
wird, löst man auch den möglichen Einfluss der Altgrubengewässer auf die Menge des durchfliesenden Wassers im Grenzprofil des Panský potok, als sammelnde Wasserführung des Geländes. Mit
dem schwankenden Durchfluss des Panský potok hängt eng auch die weitere Frage zusammen, der
Einfluss des ČOV (Kläranlage) Cínovec auf das Erreichen der Wirkung auf das Endergebnis der Chemie
im Fluss. Das Ziel des Projektes war das Begutachten aller Einflüsse und Aspekte auf die gesamte
Wasserführung des Flusses Panský potok. Im Teplitzer Teil des Nordböhmischen Braunkohlen Becken
kommt es nach der rückläufigen Verschüttung der Gruben, außer weiterer Problemen, zum Aufstieg
des Untertagewassers, welches sich in der Beflutung der Objekte zeigt, und damit die Notwendigkeit
eines dauernden Aufheben – Pumpen von Wasser mitbringt. Im komplexen hydrochemischer Monitoring wird zur komplexen Lösung der wasserwirtschaftlichen Problematik in diesem Gebiet diese
Unterlage dienen.
Zu diesem Zweck wurde ein Monitoring der Wasserqualität der Oberflächen-Gewässer im früheren
Revier Cínovec vorgeschlagen. Realisiert wurde er auf 4 Monitoring-Profilen am Laufe des Flusses
Panský potok, wie in der Tabelle Nr. 1 beschrieben ist.
- 31 -
Verfolger Profil
Charakter
Nr. des hydrologischen Rankes
fliesend
1-15-02-032
fliesend
1-15-02-032
fliesend
1-15-02-032
fliesend
1-15-02-032
Panský potok hinter dem
Profil A Durchlass unter der Straße 1/8
in Cínovec
Panský potok am Abfluss von
Profil B dem Aufbereitungsbecken der
früheren Erzgruben
Profil C
Panský potok am Abfluss aus
dem Sedimentbecken ŘSD
Profil D Panský potok- Grenzprofil
Tabelle Nr. 1 Entnahme Profile der Oberflächen Gewässer
Beim hydrochemischen Monitoring des Panský potok wurde festgestellt, dass beim Profil A, der am
Zufluss des Aufbereitungsbeckens war und sammelte das Wasser von den Dränagen um den Klärsumpf, waren im Vergleich mit der NV. 23/2011 der Samml., Werte über dem Limit beim Zn, Cd,
Mo, Be, gesamten Volumen Aktivität Alfa, biochemischer Verbrauch von Sauerstoff und chemischer
Verbrauch von Sauerstoff festgestellt. Erhöht war auch die Konzentration von Li, Ba, Cu. Diese hohen Werte der Stoffe sind verursacht durch natürliches geochemisches Vorgehen und auch durch
durchdringen aus dem Klärsumpf, erfasst durch das System der Dränagen.
Bei langsamen Durchfluss durch den Aufbereitungsbecken kommt es durch das niederschlagen der
sekundärem Minerale und Sorption auf die kolloiden Komponente zur Minderung der Konzentration.
Am meisten ist die Konzentration gemindert bei Sulfaten, Ca, Zn, Mo, Li, Ba, Cr und Ni. Trotzdem
bleiben über dem Limit die Werte von CHSK, BSK, Cd, Cu, Mo und das gesamte Volumenaktivum Alfa.
See Kateřina, foto Kateřina Orgoníková
- 32 -
ďŶĂŚŵĞŽƌƚĞŝŶşŶŽǀĞĐ
$XIEHUHLWXQJVEHFNHQIUKHUHU(U]JUXEHQ
3URILO$²3DQVNøSRWRNKLQWHUGHP'XUFKODVV
3URILO%²3DQVNøSRWRNDP$EIOX‰YRQGHP
$XIEHUHLWXQJVEHFNHQ
3URILO&²3DQVNøSRWRNEHLP6HGLPHQWEHFNHQ
3URILO'²3DQVNøSRWRNXQWHUGHUą29.OlUDQODJH 3URILO'3DQVNøSRWRNXQWHUGHUą29
Mgr. Zdeněk Šíma – společnost Vodní zdroje Ekomonitor spol. s r. o.
- 33 -
Beim Profil C, welcher in dem Betonbett angebracht war, wurde eine weitere Minderung bei Cd, Zn,
Mo und der gesamten Aktivität Alfa festgestellt, verursacht nicht nur durch Niederschlag, Sorption
und Zerfall, aber auch in Folge der Verdünnung durch Zufluss von Wasser aus der Pumpenstation. Zufluss dieses Wassers zeigt sich auch umgekehrt, also durch aufsteigen der Konzentration gesamt bei
P, CHSK, BSK, Ni, Sb. Der Zufluss von ČS (Kläranlage) PHM ist also neben dem anthropogenen Einfluss
(Phosphor, organische Stoffe) und beinhaltet auch höhere Nachfolge-Konzentration irgendwelcher
Schwermetalle ( Nikl, Antimon).
Zur größten Änderung kam es am Profil D, wo durch Verlust von Wasser aus dem Panský potok –
Versickerung untererde-, fließt nur Abfallwasser, welches aus der nahestehenden Kläranlage ČOV
kommt. Dieser Zustand wurde bei allen 6 Monitoring-Runden bemerkt. Auf dem Profil D waren im
Vergleich mit der Norm der enviromentalen Qualität, laut NV. 23/2011 der Samml., mehrmals die
Werte BSK, CHSK, NH/4 überschritten, gesamt bei Stickstoff, Phosphor, Metall und AOX. Auch der Inhalt der Enterokoken und fäkalen coliform Bakterien überschreiten die Grenzwerte laut NV. 23/2011
der Samml.
In den weiteren Kapiteln wurde der durchgeführte hydrochemische Monitoring bearbeitet im Bereich des Sees ČSM I und Dukla, wo eine relativ hohe Vielfalt der hydrochemischen Bedingungen festgestellt wurde. Das Wasser vom See ČSM und Dukla II ist von Typ Ca - Mg, aber der See Dukla I hat
den chemischen Typ Mg-Ca. Der See Dukla I unterscheidet sich auch mit niedrigerem pH und höheren Metallinhalt, Arsen und Schwermetalle (Pb, Cr, Ni), weiter dann im See Modlany und Kateřina,
wo beim Monitoring langzeitig erhöhte Konzentration organischer Stoffe (Parameter CHSK und BSK)
festgestellt wurde, gesamt Phosphor, Ammoniakstickstoff und Kadmium und nicht zuletzt beim Louženský potok, der beim Vergleich mit der Norm der enviromenthaler Qualität laut NV. 23/2011 der
Samml. auf dem Profil vor dem Durchfluss durch Duchcov und nach dem Durchfluss durch Duchcov
erhöhte Werte CHSK, BSK, Ammoniakstickstoff, Kadmium und AOX Stoffe beinhaltete. Nach dem
Durchfluss durch Duchcov stieg der Inhalt von Stickstoffen, gesamt Phosphor und die Ebene der bakteriellen Verunreinigung. Das Aufstocken der Werte war vom Auslass von Schmutzwasser verursacht.
- 34 -
:DVVHU(QWQDKPHRUWHLP*HELHWYRQ7HSOLFHL
3URILO6HHą60$EQDKPHYRQ
VWHKHQGHQ2EHUIOlFKHQZDVVHU
3URILO²6HH'XNOD$EQDKPHYRQ
VWHKHQGHQ2EHUIOlFKHQZDVVHU
3URILO²$EODXIDXVGHP6HH'XNOD²
$EQDKPHYRQIOLHVVHQGHQ2EHUIOlFKHQZDVVHU
3URILO²6HH0RGODQ\²$EQDKPHYRQ
VWHKHQGHQ2EHUIOlFKHQZDVVHU
3URILO6HH0RGODQ\²$EQDKPHYRQ
VWHKHQGHQ2EHUIOlFKHQZDVVHU
3URILO²/RXĆHQVNø%DFK$EQDKPH
YRQIOLHVVHQGHQ2EHUIOlFKHQZDVVHU
Mgr. Zdeněk Šíma – společnost Vodní zdroje Ekomonitor spol. s r. o.
- 35 -
2. Beiträge des Sächsischen Oberbergamtes zur Bewältigung
der Bergbauhinterlassenschaften im ehemaligen Steinkohlenrevier
Lugau/Oelsnitz
Einleitung
Das ehemalige Steinkohlenrevier Lugau/Oelsnitz befindet sich in Westsachsen am Fuß des Erzgebirges. Gegenwärtig leben hier ca. 30.000 Einwohner in einem kleinstädtisch bis ländlich geprägten
Siedlungsraum. Insgesamt wurden zwischen 1844 und 1971 rund 142 Mio t Steinkohle gefördert
[1]. Damit entfallen auf das Revier zwar weniger als 1 % der gesamten Steinkohlenförderung Deutschlands, als Lieferant dieses wichtigen Energierohstoffes und als Innovationsmotor war der sächsische Steinkohlenbergbau aber eine der tragenden Säulen für die Entwicklung des Industriestandortes
Sachsen. Nach 127 Jahren Bergbautätigkeit ist 1971 die Kohleförderung eingestellt worden. Letzte
Arbeiten zum Rückbau der Übertageanlagen und zur Verwahrung der Schächte wurden 1975 abgeschlossen.
Zu den Hinterlassenschaften dieses Bergbaus zählen ca. 150 Schächte, die bis zu 1.200 m tief waren.
Der Abraum der Bergwerke ist auf 21 Bergehalden unterschiedlicher Größe verkippt worden. Die
größten davon bedecken eine Aufstandsfläche von 18 bzw. 26 ha [2]. Wie in vielen anderen Steinkohlenrevieren hat auch hier der Bergbau an der Erdoberfläche zu großflächigen Senkungserscheinungen geführt. Lokal traten Absenkungen um bis zu 17 m auf.
Mit Einstellung der Kohleförderung sind 1971 auch die Anlagen zur bergmännischen Wasserhaltung
abgeschaltet worden. Die Flutung der Grubengebäude dieses Reviers erfolgt auf Grund besonderer
hydrogeologischer Bedingungen sehr langsam. Bisherigen Prognosen zufolge wird der Flutungsprozess frühestens 2030 zum Abschluss kommen [3]. Dabei kann nach gegenwärtigem Kenntnisstand nicht
ausgeschlossen werden, dass die Flutungswässer eine signifikante Fracht an gelösten Salzen und
Schwermetallen aufweisen. Es besteht die Möglichkeit, dass oberflächennahe Grundwasserleiter
oder das Oberflächenwasser beeinträchtigt
werden. Auch können Vernässungen an der
Tagesoberfläche auftreten.
Obwohl der Bergbau bereits vor 40 Jahren
beendet wurde, stellen seine Hinterlassenschaften noch jetzt eine schwere Hypothek
für die Region dar. Als weitere Schritte zu
deren Bewältigung realisiert das Sächsische
Oberbergamt im Rahmen des Ziel-3 Vorhabens VODAMIN folgende Maßnahmen:
• Errichtung einer Grubenwassermessstelle
in Gersdorf (Sachsen)
• Untersuchung zur Standsicherheit der
Schachtverfüllsäulen bei fortschreitender
Flutung der Grubengebäude.
• Untersuchung des Gefährdungspotentials
der Haldensickerwässer für die Infrastruktur.
Nachstehend wird über die Durchführung
dieser Maßnahmen und die erreichten Resultate berichtet.
Errichtung einer Grubenwassermessstelle
Standort der Grubenwassermessstelle ist die
Kaisergrube Gersdorf. Dabei handelt es sich
Bild 1: Tiefbohranlage zur Errichtung
der Grubenwassermessstelle Gersdorf
- 36 -
um ein ehemaliges Steinkohlenbergwerk, das bereits 1932 stillgelegt worden ist. Dieser Standort
wurde ausgewählt, weil sich in der unmittelbaren Umgebung die morphologisch niedrigsten Punkte des ehemaligen Steinkohlenreviers Lugau/Oelsnitz befinden. In diesem Bereich werden bei Abschluss der Flutung mit hoher Wahrscheinlichkeit Grubenwässer an die Erdoberfläche austreten.
Dies kann über Tagesöffnungen des ehemaligen Bergbaus, Erdrisse bzw. Störungen oder auch über
Vernässungszonen im Bereich permeabler Gesteinsschichten erfolgen.
Mit Hilfe einer Tiefbohrung soll zunächst das Grubenwasser im ehemaligen Grubengebäude aufgeschlossen werden. Ziel sind wassererfüllte Abbauhohlräume in einer Teufe zwischen 600 und 700
m. Basierend auf bisherigen Prognosen zum Verlauf der Flutung [3] wird erwartet, dass das Grubenwasser unter hohem hydrostatischem Druck steht. Nach Anschnitt wird es in der Bohrung so lange
aufsteigen bis der Druckausgleich hergestellt ist. Dieser Druckspiegel gibt Auskunft über das aktuelle
Flutungsniveau in diesem Teil des ehemaligen Steinkohlenreviers.
Mit den Arbeiten zur Standortsuche, Planung, Vorbereitung und Genehmigung der Baumaßnahme
wurde 2011 begonnen. Im Juli 2013 sind die Einwohner von Gersdorf über das Vorhaben Infomiert
worden. Die wasserrechtliche Genehmigung erteilte das Umweltamt des Landkreises Zwickau im
September 2013. Die Bohrarbeiten wurden im Zeitraum Oktober 2013 bis März 2014 durchgeführt.
Im Anschluss erfolgte der Ausbau der Bohrung als Grubenwassermessstelle zur Überwachung des
fortschreitenden Flutungsprozesses. Die Ausrüstung der Messstelle ist für eine mindestens 15-jährige
Betriebszeit konzipiert. Abschließende Aussagen zum Flutungsniveau sind gegenwärtig noch nicht
möglich. Zur Zeit steigt der Wasserstand innerhalb der Bohrung noch an.
Standsicherheit der Schachtverfüllsäulen bei fortschreitender Flutung
Für Aufschluss und Gewinnung der Steinkohle im ehem. Revier Oelsnitz/Lugau mussten bis zu 1.200
m tiefe Schächte abgeteuft werden. Besonders zu Beginn der Entwicklung der Technologie des Steinkohlenbergbaus im 19. Jahrhundert ereigneten sich während des Betriebs mehrere Schachtbrüche
teilweise katastrophalen Ausmaßes. Um solche Ereignisse für die Zukunft ausschließen zu können,
wurden die Schächte in der Folgezeit mit hohem Aufwand ausgebaut. Als Ausbaumaterial kamen
neben dem konventionellen Holzausbau in zunehmendem Umfang Stahl und Ziegelmauerwerk zum
Einsatz.
Viele dieser Schächte hatten nur eine verhältnismäßig kurze Betriebszeit. So sind nahezu 60 % aller
Schächte des Reviers vor 1880 stillgelegt worden. Dabei handelt es sich insbesondere um kleinere
Anlagen mit verhältnismäßig geringer Teufe. 27 % der Schächte sind zwischen 1880 und 1950 stillgelegt worden, die Mehrzahl davon während des 2. Weltkrieges.
Nur bei 13 % aller Schächte des Reviers endete der Betrieb zwischen 1950 und 1975. Um Gefährdungen für die öffentliche Sicherheit auszuschließen, werden diese auflässigen Schächte grundsätzlich
verwahrt. Dies erfolgte in der Vergangenheit nach den jeweiligen Regeln der Technik [4]. Im einfachsten Fall wurden die Schächte mit dem Abraum der oft nahegelegenen Bergehalden verfüllt. Teilweise wurden auch Produktionsrückstände aus Kohlewaschanlagen oder andere Abfälle eingesetzt. Modernen Anforderungen [4], wonach bei der Schachtverfüllung vorrangig kohäsive dauerstandsichere
Materialien einzusetzen sind, werden die Schachtverwahrungen im Revier Lugau/Oelsnitz nur in
seltensten Fällen gerecht.
Diese Situation ist seit vielen Jahren bekannt. Auf Grund langjähriger Beobachtungen kann festgestellt werden, dass die Mehrzahl der Schachtverfüllsäulen bisher lagestabil war. Bei einzelnen
Schächten mit hohem Gefährdungspotential für Nutzungen an der Erdoberfläche sind bereits in
früheren Jahren Sanierungsmaßnahmen ergriffen worden, um dauerhafte Standsicherheit zu erreichen.
Eine neue Qualität erreicht diese Situation aber im Zusammenhang mit der fortschreitenden Flutung des Reviers. Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass dieser bisher relativ stabile Zustand in
Zukunft einer neuen Dynamik unterliegt. Mit dem stetig steigenden Flutungsniveau gelangen immer
mehr Schächte in den Einflussbereich der Flutungswässer.
- 37 -
Es besteht die Gefahr, dass die Schachtverfüllsäulen bei Wassersättigung lageinstabil. Dies macht
eine Neubewertung der diesbezüglichen Gefährdungssituation erforderlich. Mit diesem Ziel wurde im Rahmen des Ziel-3 Vorhabens VODAMIN durch das Sächsische Oberbergamt eine entsprechende Untersuchung für das ehemalige Steinkohlenrevier Lugau/Oelsnitz veranlasst [5]. In die
Untersuchung einbezogen wurden alle 38 Schächte, deren Schachtverfüllsäule in den Einflussbereich der Flutungswässer gelangen kann. Zunächst wurden die verfügbaren Daten zu den Schächten
zusammengestellt und in einer Datenbank erfasst. Neben den Angaben zur Lage und Geometrie der
Schächte sind der Schachtausbau, die Füllsäule und die angeschlossenen Grubenbaue von besonderem Interesse. Außerdem waren der geologische Schichtenaufbau und die hydrologischen Verhältnisse zu untersuchen. Auch frühere Schäden an den Schächten gestatteten wertvolle Hinweise auf
die Standsicherheit.
In einem nächsten Bearbeitungsschritt erfolgte eine Bewertung dieser Merkmale. Es wurde anhand
von Erfahrungen abgeschätzt, wie sich der Grubenwasseranstieg auf diese Merkmale auswirkt und
ob dies zu einer
Verschlechterung der Standsicherheit führen kann.
• Teufe des Schachtes: je größer die Teufe, desto größer ist derjenige Bereich der Füllsäule, der
unter Wasser gerät und beeinflusst wird.
• Schachtquerschnitt: große Querschnitte führen beim Absacken der Füllsäule zu größeren
Tagesbrüchen als kleine Querschnitte.
• Schachtausbau: ein gemauerter Ausbau wird vom Wasser praktisch kaum geschwächt.
Holzausbau weist im feuchten Milieu nur geringes Erhaltungspotential auf. Eisenausbau kann
vor allem unter Wasser (besonders Salzwasser) langfristig zerstört werden.
• Schachtbruch: Ausbaumaterial kann sich innerhalb der Schachtröhre querstellen und dadurch
den Querschnitt verschließen. Die so entstandenen Verspriegelungen führen zu Fehlstellen
und möglichem Absacken der Füllsäulen.
• Verfüllmaterial: Haldenmaterial kann bei Wassersättigung aufweichen und eine breiige Konsistenz annehmen. Lastet der Druck von einigen hundert Metern Füllsäule auf dem aufgeweichten Material, dann kann es leicht in angeschlossene Grubenbaue gepresst werden und zum
Absacken der Füllsäule führen. Bei Schotter besteht diese Gefahr nicht.
• Geologischer Schichtenaufbau: Schluff- und Tonsteine des Deckgebirges (Rotliegendes) weichen bei Wasserzutritt stärker auf als Sandsteine oder Konglomerate. Störungszonen bilden
meist bevorzugte Wasserwege und geeignete Ablöseflächen für Schachtbrüche.
• Verwahrung der angeschlossenen Grubenbaue: Bei dauerstandsicherer Verwahrung der Strecken besteht keine Gefahr eines Abfließens der Füllsäule. Holzpfeiler bieten demgegenüber
kein langfristig sicheres Widerlager gegen das Eindringen der Füllsäule.
• Anzahl der angeschlossenen Grubenbaue: mit zunehmender Anzahl angeschlossener Strecken
wächst die Wahrscheinlichkeit, dass die Füllsäule beim Anstieg des Grubenwassers in die Grubenbaue abrutscht.
Im Ergebnis der Untersuchung im Rahmen von VODAMIN wurde festgestellt:
• 6 der 38 untersuchten Schächte sind nach 1990 dauerstandsicher verwahrt worden und können
auch bei fortschreitender Flutung als sicher eingestuft werden.
• 4 Schächte sind zur Zeit in der Sanierungsplanung. Nach der Sanierung sind auch diese Schächte dauerstandsicher verwahrt.
- 38 -
• Dass die Schachtverfüllsäule bei fortschreitender Flutung lageinstabil wird, gilt bei 10 Schächten als „wahrscheinlich“ anzunehmen. Bei 18 Schächten gilt dies als „wenig wahrscheinlich“.
Bild 2: Kontrollöffnungen einer Schachtabdeckplatte im Keller eines Wohnhauses
Unter Berücksichtigung der übertägigen Geländenutzung erfolgte eine Priorisierung im Hinblick auf
die Dringlichkeit der Ergreifung von Sanierungsmaßnahmen. Geeignete Maßnahmen sind beispielsweise eine Schachtkopfsicherung oder die Herstellung von lagestabilen Füllsäulenabschnitten durch
Injektionen. Bei vielen Schächten sollte aber zunächst eine Kontrollöffnung in die Abdeckplatte eingebaut werden, damit die Schachtverfüllsäule einer regelmäßigen Beobachtung unterzogen werden
kann (Bild 2).
Gefährdungspotential der Haldensickerwässer für die Infrastruktur
Aus vielen Bergbaurevieren ist bekannt, dass Steinkohlenbergehalden eine Bergbauhinterlassenschaft mit besonders komplexer Problemlage darstellen. Durch vielfältige chemische und biologische
Prozesse im Haldenkörper werden Schadstoffe mobilisiert und in verschiedene Umweltkompartimente eingetragen. Haldenbrände führen zu Schadstoffemissionen in die Atmosphäre. Über den
Sickerwasserpfad gelangen Schadstoffe in den Boden sowie in das Grund- und Oberflächenwasser.
Die mit diesen Prozessen verbundene Entstehung von Massendefiziten im Haldenkörper verursacht
überdies Standsicherheitsprobleme. Auf Jahre hinaus steht diese komplexe Problemlage einer wie
auch immer gearteten Nachnutzung entgegen.
All dies trifft grundsätzlich auch für die Steinkohlenbergehalden im Revier Lugau/Oelsnitz zu [2].
Einschränkend kann lediglich festgestellt werden, dass – abgesehen von wenigen Ausnahmen – die
Haldenbrände weitgehend abgeklungen sind. Eine Besonderheit des Reviers Lugau/Oelsnitz besteht
aber darin, dass sich viele dieser Halden innerhalb der Siedlungsräume befinden. Vor diesem Hintergrund sollte untersucht werden, ob die Haldensickerwässer über die bereits genannten Umweltkompartimente hinaus auch ein Gefährdungspotential für weitere Schutzgüter besitzen. Mit diesem Ziel
wurde im Rahmen des Ziel-3 Vorhabens VODAMIN durch das Sächsische Oberbergamt eine entsprechende Untersuchung für das ehemalige Steinkohlenrevier Lugau/Oelsnitz veranlasst [6].
Im Mittelpunkt dieser Untersuchung stand die kommunale Infrastruktur, insbesondere das Netz der
Abwasserentsorgung. Mit Hilfe eines Geographischen Informationssystems (GIS) wurde zunächst der
diesbezügliche Kenntnisstand des örtlichen Entsorgungsbetriebs und der Kommunen mit dem bisherigen Kenntnisstand zum Auftreten von Haldensickerwässern [2] verschnitten. Dies ermöglichte die
Identifizierung von Lokalitäten mit ausgeprägtem Konfliktpotential.
- 39 -
In einem weiteren Schritt wurde ausgehend vom bisherigen Kenntnisstand
die Betonaggressivität der Haldensickerwässer beurteilt. Kritische Parameter sind insbesondere der pH-Wert
sowie die Konzentrationen von Ammonium, Magnesium, Sulfat und freier Kohlensäure. Entsprechende Daten zum
Chemismus der Sickerwässer beziehen
sich mehrheitlich auf die Sickerwasseraustritte, die sich meist unmittelbar
am Fuß der Steinkohlenbergehalden
befinden. Für den eigentlichen Ort der
Beurteilung (Kanalisation) lagen nur
wenige Daten vor. In dieser Beziehung
wurde der bisherige Kenntnisstand
durch gezielte Probenahmen und laborchemische Untersuchungen ergänzt. Darüber hinaus sind entsprechende
Untersuchungen am örtlichen Vorfluter
(Hegebach) vorgenommen worden.
Von insgesamt 206 untersuchten Proben von Haldensickerwässern (eigene Untersuchungsergebnisse und Daten aus früheren Untersuchungen)
erwiesen sich 45 % als „sehr stark
betonaggressiv“ und 28 % als „stark
betonaggressiv“. Eine „schwache“ Betonaggressivität wiesen nur 18 % der
Bild 3: Typisches Schadbild für
Betonkorrosion durch Haldensickerwässer
Proben auf. Lediglich 10 % der Proben
hatten keinen aggressiven Charakter.
Hinsichtlich der Provenienz ergab sich aus diesen Untersuchungen, dass die Sickerwässer aus 6
Bergehalden überwiegend als „sehr stark betonaggressiv“ einzustufen sind. Bei 4 Bergehalden
sind sie überwiegend „stark betonaggressiv“. Nur bei 2 Halden sind die Sickerwässer überwiegend
„schwach betonaggressiv“.
In exemplarischen Fällen konnten lokale Koinzidenzen zwischen dem Auftreten aggressiver Haldensickerwässer und charakteristischer Schadbilder (Bild 3) an bestimmten Abschnitten des Kanalisationsnetzes nachgewiesen werden. Der als Ausgangspunkt der Studie postulierte kausale Zusammenhang kann somit als erwiesen betrachtet werden.
Die Untersuchungen am Hegebach ergaben, dass dieser Vorfluter zumindest in Perioden mit geringem Abfluss im Abstrom der Steinkohlenbergehalden eine Sulfatkonzentration aufweist, die dem
Oberflächenwasser einen „schwach betonaggressiven“ Charakter verleiht.
Bauwerke mit typischen Schadbildern konnten auch an exponierten Wasserbauten nicht beobachtet
werden. Es kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass auch in diesem Fall ein gewisses, wenn
auch langfristig wirkendes Gefährdungspotential besteht. Abschließend werden technische Maßnahmen empfohlen, die zukünftig zu einer Ertüchtigung der Infrastruktur beitragen können. Generell
sind solche Maßnahmen mit erhöhten Kosten für die Kommunen und letzten Endes auch für die
Einwohner verbunden.
Eine langfristig tragfähige Lösung kann nur in Maßnahmen bestehen, die mittel- bis langfristig zur
Unterbindung des Austrages betonaggressiver Haldensickerwässer führen.
- 40 -
Referenzen
[1] Vogel, R. (1993): Das Lugau-Oelsnitzer Steinkohlenrevier. – Förderverein Bergbaumuseum Oelsnitz/Erzgeb. e.V. (Hrsg.), Mugler Druck-Service GmbH Hohenstein- Ernstthal, 192 S.
[2] Hertwig, Th., M. Frenzel, M. Felix & A. Sohr (2010): Die Halden im Steinkohlerevier Lugau/
Oelsnitz und ihr Gefährdungspotential für die Umwelt. – In: Geologie und Bergbaufolgen im
Steinkohlerevier Lugau/Oelsnitz. Geoprofil 13, S. 105-124.
[3] Felix, M., M. Eckart & S. Görne (2010): Das Grubenwasseranstiegsmodell im Steinkohlenrevier
Lugau/Oelsnitz. – In: Geologie und Bergbaufolgen im Steinkohlerevier Lugau/Oelsnitz. Geoprofil 13, S. 99-104.
[4] Quecke, W., P. Steinmetz, H. Quante, R. Ames & A. Dirnberger (2006): Verfahren zur Sanierung
abgeworfener Schächte. – Glückauf 142, 5, S. 209-212.
[5] Kowarik, J., A. Mittag & J. Schubert (2013): Einschätzung zur Standsicherheit der Schachtverfüllsäulen ausgewählter Schächte im Grubenrevier Lugau-Oelsnitz aus Sicht des Grubenwasserwiederanstieges. – DMT-Leipzig Zweigniederlassung der DMT GmbH & Co. KG, Leipzig.
[6] Hertwig, Th., H. Schynschetzki & T. Barsch (2013): Gefährdungspotential von Haldensickerwässern für Infrastruktur und Gebäude im ehemaligen Steinkohlenrevier Lugau/Oelsnitz. – Beak
Consultants GmbH, Freiberg.
- 41 -
3. Die Beteiligung des Sächsischen Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie im Projekt VODAMIN – Ausgangssituation,
Ziele, Aktivitäten und Ergebnisse“
Im Rahmen des grenzübergreifenden Ziel 3 Projektes VODAMIN erarbeite das Referat 46 Bergbaufolgen im Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, LfULG gemeinsam mit
den Projektpartnern Lösungsansätze für eine effiziente Bewältigung der Folgen des sächsischen und
tschechischen Kohle- und Erzbergbaus im Bereich des Grund-, Gruben- und Oberflächenwassers.
Dazu wurde der Austausch von Erfahrungen und Daten zwischen den Projektpartnern angestrebt
sowie Studien und Untersuchungen zu grenzüberschreitenden Themen durchgeführt. Dies erlaubt
zukünftig eine objektivere Einschätzung aktueller und zukünftiger Entwicklungen und führte zu qualifizierteren Handlungsempfehlungen für öffentliche und private Akteure.
Das Sächsische Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie betreute für VODAMIN 14
Teilprojekte in den Projektgebieten Zinnwald (untertägiger Erzbergbau) und Lausitz (obertägiges
Braunkohlenbergbau). Diese Teilprojekte lassen sich folgenden Schwerpunkten zuordnen:
Studien und Recherchen zum Stand der Technik:
1. Reinigungsverfahren
Die Studien und Recherchen lieferten eine fachliche und wirtschaftliche Auswertung von Reinigungsverfahren. Dabei wurde zwischen weltweit beschriebenen und in der Lausitz anwendbaren bzw.
angewendete Verfahren unterschieden.
Da durch unterschiedliche geologische Verhältnisse auch die Probleme der Gewässergüte im aktiven
Bergbau und Alt- bzw. Sanierungsbergbau unterschiedlich sind, gibt es vielfältige Herangehensweisen und Techniken zur Wasserbehandlung. Die meisten basieren auf technischen Verfahren; aber
auch einige passive Verfahren finden weltweit Anwendung.
Durch die umfassende Betrachtung dieser Verfahren liegen Experten und anderen Interessierten
Zusammenfassungen vor, die einen aktuellen Stand
2. Schadstoffherkunft und -dynamik im bergbaubeeinflussten Gebiet Zinnwald/ Cinovec
Im Raum Zinnwald/ Cinovec wurden im Rahmen der Untersuchung der Wassersituation im ehemaligen Erzbergbaurevier Zinnwald/Cinovec grenzübergreifend Teilstudien vergeben, von denen vier
durch das LfULG betreut wurden.
Untersucht wurden die montanhydrologischen Verhältnisse, die Wassermengenverhältnisse und
die Wasserbeschaffenheit der Oberflächengewässer sowie die Wechselwirkungen des Gruben- und
Oberflächenwassers.
Nach Bearbeitung gemeinsame Maßnahmenvorschläge vor, die die Gewässergüte verbessern und
zum Hochwasserschutz beitragen können.
- 42 -
Abbildung 1: Schematischer Längschnitt der Lagerstätte Cínoec/ Zinnwald (GEOS, 2013)
1. Untersuchungen zu Eisen und Ammonium in Bergbaugebieten
Die Studien zu den Untersuchungen zu Ammonium in Bergbaufolgeseen und die Beeinflussung der
Fließgewässerorganismen durch Eisen haben zu interessanten Ergebnissen geführt, die in Bezug auf
Eisen in Anschlussprojekten weiterverfolgt werden. Das bereits geplante Folgeprojekt ist beispielsweise die Untersuchung der biologischen WRRL-Komponenten hinsichtlich der Empfindlichkeit gegenüber Eisen an braunkohlebergbaulich belasteten Fließgewässerabschnitten der Spree.
Abbildung 2:Durch Eisen(III)mikroflocken verursachte Wassertrübe im Neutralbereich mit pH
» 7,2 und ca. 5mg/L Eisen-gesamt in der Spree bei Spreewitz, September 2009 (IDUS, 2012)
- 43 -
Praktische Versuche / Pilotanlagen:
1. Errichtung einer Mehrfachmesstelle in der Nochtener Rinne
Die Mehrfachgrundwassermessstelle (s. Abbildung 3) innerhalb einer quartären Rinne am Rand des
Tagebaus Nochten wurde errichtet, um zusätzliche Information zum Grundwasserstand und zur
Grundwasserbeschaffenheit im Abstrom des Tagebaus Nochten zu erhalten. Die Ergebnisse der Messungen und Analysen werden die Auswertung im Rahmen der Wasserrahmenrichtline, WRRL stützen
und damit einen Beitrag zur Verbesserung der Gewässergüte in der Lausitz leisten können.
Abbildung 3: Mehrfachgrundwassermessstellen in der Nochtener Rinne (Foto: Arnswald, LfULG, 2013)
2. Elektrochemischen Sulfatabtrennung
Die Pilotanlage zur Grubenwasserbehandlung für eine Sulfatabreicherung ist ein Reinigungsverfahren zur Verringerung der Sulfatkonzentrationen in bergbaubeeinflussten Wässern. Dieses Teilprojekt förderte die Weiterentwicklung des patentierten RODOSAN®-Verfahrens, das von VKTA entwickelt wurde, um elektrochemisch Sulfat abzureichern.
Die unter VODAMIN laufende Optimierung hatte das Ziel, den Wartungsaufwand der Zellen, welche
wegen der Fällungsprozesse regelmäßig gespült werden müssen, zu minimieren. Es sollten Untersuchungen zur Verbesserung der Reinigungs- und Spültechnologie sowie Zellengeometrie durchgeführt
werden
Die angestrebten Ziele wurden innerhalb des Projektes zu 100 % erreicht und es werden Folgeprojekte geplant, die eine Weiterentwicklung bis idealerweise zur Produktionsreife unterstützen.
Projektpräsentation durch das LfULG
Weitere Informationen zu den Ergebnissen des Projektes VODAMIN im LfULG finden Sie auf Deutsch
auf der Projektseite http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/geologie/26855.htm, deren Hauptseite
auf Abbildung 4 dargestellt ist.
- 44 -
Abbildung 4: Screenshot der Internetseite des LfULG zu VODAMIN (URL1, 2014)
Literaturverzeichnis:
Martin, Mirko & Dr. Sennewald Rainer (2013): Teilprojekt P 03: Vorortuntersuchungen und Auswertung der Wassermengenverhältnisse sowie Wasserbeschaffenheiten Oberflächenwasser im Grenzraum Zinnwald / Cínovec Teilprojekt P 06: Wechselwirkungen des Gruben- und Oberflächenwassers
im Grenzraum Zinnwald / Cínovec. Unveröffentlichter Form des Berichtes im Rahmen des Ziel 3
Projektes VODAMIN, G.E.O.S. Ingeni-eurgesellschaft mbH
Eisen: Kruspe, Rainer, Neumann, Jürgen, Dr. Opitz, Michael, Theiss, Susanne, Dipl.-Berging. Dr. Uhlmann, Wilfried & Kai Zimmermann (2012): Qualitative und quantitative Beeinflussungen von Fließgewässerorganismen durch Eisen. Online verfügbar im Rahmen des Ziel 3 Projektes VODAMIN unter:
http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/geologie/26927.htm [14.02.2014], IDUS Biologisch Analytisches Um-weltlabor GmbH, Institut für Wasser und Boden Dr. Uhlmann
URL
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie. Ziel 3-Projekt VODAMIN. [Online.
Verfügbar unter: http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/geologie/26855.htm [14.02.2014]
- 45 -
4. Ergebnisse des PP Stadt Oelsnitz/Erzgeb.
Im Steinkohlenrevier von Lugau und Oelsnitz wurden über 127 Jahre 142 Mio. Tonnen Steinkohle
gefördert. Im Jahr 1971 erfolgte die Stilllegung des Steinkohlenbergbaus und alle Tageschächte verschlossen, so dass heute kein Zugang zum Grubengebäude möglich ist. Mit der Stilllegung
des Bergbaus wurde auch die Wasserhaltung eingestellt. Seitdem wird das Bergwerk bis 2006 unbeobachtet geflutet wird. Der Bergbau hinterließ zahlreiche zum größten Teil ungenutzte Gebäude,
Senkungen der Erdoberfläche in einem Gebiet von ca. 30 km² im Mittel von ca. 5 m bis Maximalsenkungen von über 17 m und 18 größere Halden.
Nach der Stilllegung des Bergbaus ab dem Jahr 1972 erfolgten verschiedene Sanierungsmaßnahmen.
In der Folgezeit bis zum Jahr 1990 war das Hauptaugenmerk auf die sozialen Folgen des Bergbaus
gerichtet. Tausende Arbeitskräfte und Einwohner verließen das Revier.
Ab dem Jahr 1990 wurden bis heute 8 Bergbaukonferenzen zu Themen der Bergbaunachfolgen des
Bergbaus, der Steuerung der Flutung, zu Nutzungspotenzialen sowie zu Formen der interkommunalen Zusammenarbeit durchgeführt. Aus diesen vorliegenden Ergebnissen aus Eu-Projekten und eigenen Betrachtungen ergaben sich die Maßnahmen für das Projekt Vodamin:
1. GIS Anwendung- Aufbau eines Bergbaumonitorings für die Stadt Oelsnitz/Erzgeb.
(Kurzthema: Bergbaumonitoring)
Aufgabenstellung bestand darin, eines GIS basierten Bergbauonitoring für die Stadt Oelsnitz im
Erzgebirge zu entwickeln. Dieses ergab sich aus der Tatsache, dass zur Zeit der Formulierungen der
Aufgabenstellung eine Vielzahl von Berichten, Daten, Karten, Dokumentationen, Recherchen usw.
vor lagen. Der Aufbau einer entsprechenden Datenbank und der Schaffung notwendige Werkzeuge
führte zu einem System mit welchen gezielt gesucht werden kann aber beispielsweise auch Karten
ausgewertet und mit neuen Inhalten erstellt werden können. Dieses System soll den Mitarbeiter des
Rathauses als Arbeitsinstrument zu Verfügung stehen. Somit wird die Stadtverwaltung Oelsnitz/
Erzgeb. in die Lage versetzt, Informationen unter Einsatz verschiedener Client-Systeme abrufen zu
können.
Zukünftige erfolgt die Erweiterung, Pflege und Aktualisierung der Datenbasis einzelner Untersuchungs- bzw. Monitoring-Projekte
Außerdem bietet das System durch verschiedene Animationen die Stadt Oelsnitz im Erzgebirge aus
verschiedener Perspektive darzustellen.
Einbindung von Dokumenten über Bergbaustandorte in
das Luftbild der Stadt Oelsnitz/Erzgeb.
- 46 -
2. Flutungskonzept-Entwicklung eines Konzeptes zur gesteuerte Flutung des ehemaligen
Steinkohlenreviers von Lugau Oelsnitz und Darstellung technischer Lösung für die Umsetzung des Konzeptes
(Kurzthema: Flutungskonzept)
Seit dem Jahr 2010 liegt eine Prognose zum zeitlichen Anstieg des Grubenwassers im ehemaligen
Steinkohlenrevier von Lugau Oelsnitz vor. Mittels der vorliegenden Messergebnisse zum Grubenwasseranstieg in der Tiefbohrung Oelsnitz bestand die Aufgabe darin die Prognose zu präzisieren.
Zu diesem Zwecke wurde ein gekoppeltes Grubenwasser-Grundwassermodell entwickelt. Im Ergebnis wurde die vorliegende Prognose zum zeitlichen Verlaufes des Grubenwasseranstieges präzisiert
konnte eine Karte potentieller Gebiete der Oberflächenvernässung infolge des Grubenwasseranstieges erstellt.
3. Untersuchungen von Möglichkeiten zur Nutzung von Gruben- und Haldenwässern für spezielle Anwendungen
(Kurzthema: Grubbenwassernutzun)
Ausgangspunkt war die Vision, die Gruben - und Haldensickerwässer zu nutzen. Grundlage für die
Bearbeitung waren die Ergebnisse der chemischen Analyse an Wasserproben.
Diese Ergebnisse und eigene Analysen wurden bearbeitet und mit vergleichbaren Eigenschaften anderer Wässer beispielsweise mit Wasser der Ostsee, von Trink - und Heilwässern ausgewählte Orte
verglichen. Auf Grund des erhöhten Salzgehaltes des Oelsnitzer Grubenwassers wurde eine Nutzung
z.B. als Mineralwasser, als Trinkquelle, als Gradierquelle, als Badequelle oder zur Siedesalzgewinnung geprüft.
Auch eine Vorbehandlung der Wässer zum Erreichen der Qualitätsanforderungen für die Nutzung
wurde überprüft. Auf Grund der erhöhten Fe- und Mn-Konzentrationen sowie möglicher erhöhter
As-Konzentrationen ist im Falle einer Nutzung eine Enteisenung und Entmanganung der Wässer eine
Vorbehandlung notwendig. Dieses Verfahren entspricht seit Jahrzehnten in Deutschland dem Stand
der Technik.
- 47 -
Prozentuale Zusammensetzung des Grubenwassers aus der Tiefenmeßstelle in Oelsnitz
Auf der Basis dieser Ergebnisse soll der Bau eines Gradierwerkes auf dem Gelände der Landes Gartenschau in Sachsen 2015 realisiert werden.
Zwischenergebnisse zur Maßnahme:“ Bergbaumonitoring“ und zur Maßnahme:“Flutungsprognose“
wurden Vertretern der Kommunen der ehemaligen Steinkohlenregion am 10. 04. 2013 im CAP Oelsnitz/Erzgeb. (Sitzung der Steuerungsgruppe Vodamin) diskutiert. Ergebnisse studentischer Arbeiten
wurden mit einbezogen.
Vorstellung der Ergebnisse aus den Abschlußberichten erfolgte zur Sitzung des Stadtrates der Stadt
Oelsnitz im Erzgebirge am 30.05.2013 zur Maßnahme: Bergbaumonitoring“ und „Flutungskonzept“,
am 08.06. 2013 zur Maßnahme:“Bergbaumonitoring“, am 24.06.2013 Maßnahme: „Grubenwassernutzung sowie am 08. 08. 2013 zur Maßnahme: “Flutungskonzept“.
In einer Versammlung wurden die Einwohner der Stadt Oelsnitz/Erzgeb. über die Ergebnisse zur
Maßnahme: „Grubenwassernutzung“ 12. 09. 213 in Vorbereitung eines Bürgerentscheides informiert.
Die Wanderausstellung: “VODAMIN“ wurde vom Bürgermeister der Stadt Oelsnitz/Erzgeb. vorgestellt.
Die „Freie Presse“ berichtet 30. 08. 2013 über die Maßnahme: “Flutungsprognose“.
Vorstellung der Ergebnisse der Stadt Oelsnitz/Erzgeb. zu ihren Maßnahmen erfolgte zur Abschlußveranstaltung am 08. 10. 2013 in Altenberg.
- 48 -
Kontakt:
www.vodamin.eu
Velká Hradební 3118/48
400 02 Ústí nad Labem