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Technologien

Bergbausanierung ist heute ohne den Einsatz moderner Verfahren undenkbar. Innovative und wegweisende Technologien machen nachhaltige Lösungen in der Bergbausanierung erst möglich.

Um den Anschluss an den Stand der Tech­nik zu hal­ten, hat der LMBV-Bereich Tech­nik neben eige­nen Fach­leu­ten auch Arbeits­be­zie­hun­gen zu Uni­ver­si­tä­ten, Hoch­schu­len, Insti­tu­tio­nen, Fach­bü­ros und Insti­tu­ten. Dazu zäh­len unter ande­rem die TU Berg­aka­de­mie Frei­berg, die BTU Cott­bus-Senf­ten­berg, die TU Darm­stadt sowie die BGR aber auch das For­schungs­in­sti­tut für Berg­bau­fol­ge­land­schaf­ten e.V. (FIB) Fins­ter­wal­de und das Helm­holtz-Zen­trum für Umwelt­for­schung – UFZ oder der Was­ser-Clus­ter-Lau­sitz e.V. Eige­ne F&E‑Vorhaben sind der LMBV nicht gestat­tet.

WTB — Wissenschaftlicher Technischer Beirat

Inno­va­ti­ve Ver­fah­ren und neu­ar­ti­ge Ansät­ze, die von Inge­nieur­bü­ros, Sanie­rungs­fir­men und wis­sen­schaft­li­chen Insti­tu­ten ent­wi­ckelt wer­den, sind eine wesent­li­che Grund­la­ge für effek­ti­ve und nach­hal­ti­ge Lösun­gen in der Berg­bau­sa­nie­rung. Seit 2004 unter­stützt ein „Wis­sen­schaft­lich-tech­ni­scher Bei­rat Was­ser­wirt­schaft­li­che Maß­nah­men“ (WTB) die LMBV und die Geschäfts­stel­le des Steue­rungs- und Bud­get­aus­schus­ses bei der Bewer­tung die­ser neu­ar­ti­gen Ver­fah­ren. Meh­re­re aner­kann­te, unab­hän­gi­ge Exper­ten unter­schied­li­cher Dis­zi­pli­nen der Was­ser­wirt­schaft sind in den Bei­rat beru­fen wor­den. Es gilt dort, Erfolg ver­spre­chen­de For­schungs- und Ent­wick­lungs­an­sät­ze aus einer Viel­zahl von Vor­schlä­gen her­aus zu iden­ti­fi­zie­ren. In den regel­mä­ßig durch­ge­führ­ten Sit­zun­gen des WTB wur­den bis­her fast 100 Vor­schlä­ge aus Wis­sen­schaft und Pra­xis dis­ku­tiert und Emp­feh­lun­gen zur Durch­füh­rung, Über­ar­bei­tung oder Ableh­nung aus­ge­spro­chen. Die Ent­schei­dung zur Umset­zung eines WTB-Vor­schla­ges als Pilot- und Demo-Vor­ha­ben ver­bleibt aber letzt­lich bei der LMBV und den Ver­tre­tern der Finan­ziers.

GTB – Geotechnischer Beirat

Die LMBV hat seit 2010 zu ihrer fach­li­chen Unter­stüt­zung einen „Geo­tech­ni­schen Bei­rat“ eta­bliert, der sich aus aner­kann­ten Wis­sens­trä­gern aus Wis­sen­schaft und For­schung und aus der Pra­xis zusam­men­setzt. Er tag­te im zurück­lie­gen­den Jahr­zehnt mehr­mals zu ver­schie­de­nen inhalt­li­chen Schwer­punk­ten, aus deren Fach­dis­kus­sio­nen sich neue Hin­wei­se und Vor­ga­ben für die prak­ti­schen geo­tech­ni­schen Sanie­rungs­ar­bei­ten erga­ben. Im Ergeb­nis des Lau­sit­zer Rut­schungs­er­eig­nis­ses bei Ber­gen auf der Innen­kip­pe Spree­tal im Jahr 2010 und dem erkann­ten Hand­lungs­be­darf wur­de unmit­tel­bar mit der Grün­dung eines Bei­rats den neu­en Innen­kip­pen-Her­aus­for­de­run­gen Rech­nung getra­gen und das Moni­to­ring­sys­tem Lang­zeit­stand­si­cher­heit aus­ge­wei­tet sowie fort­ge­schrie­ben.

GTB

Technologien zur Wasserbehandlung

Die Ver­bes­se­rung der Was­ser­be­schaf­fen­heit in den Berg­bau­fol­ge­seen und im Grund­was­ser ist ein wich­ti­ger Bestand­teil der berg­bau­li­chen Sanie­rung. Die Her­stel­lung der Ober­flä­chen­was­ser­kör­per selbst erfolgt in geo­tech­nisch gesi­cher­ten Gewäs­ser­bet­ten durch Eigen­was­ser­auf­gang des Grund­was­sers oder durch Fremd­was­ser­flu­tung. Die Was­ser­be­schaf­fen­heit der so for­mier­ten Berg­bau­fol­ge­seen ist auf­grund der zuflie­ßen­den berg­bau­be­ein­fluss­ten, sau­ren und eisen­hal­ti­gen Grund- und Sicker­wäs­ser teil­wei­se sau­er und erfor­dert eine Neu­tra­li­sa­ti­on, um die behörd­lich vor­ge­ge­be­nen See- und Aus­leit­was­ser-Beschaf­fen­hei­ten ein­zu­hal­ten.

„Zur Absicherung aller ökologischen und wasserwirtschaftlichen Interessen, vor allem in niederschlagsarmen Zeiten, braucht es ein gemeinsames und zielgerichtetes Handeln auf allen Ebenen.“

Axel Vogel 

Umweltminister des Landes Brandenburg

Sind kei­ne nut­zungs­be­ding­ten, behörd­li­chen Vor­ga­ben für die See­was­ser­be­schaf­fen­heit vor­han­den, ist neben der Neu­tra­li­sa­ti­on des kom­plet­ten Was­ser­kör­pers im Wege der In-Lake-Neu­tra­li­sa­ti­on als auch eine Aus­lauf­neu­tra­li­sa­ti­on mög­lich. Bei der Aus­lauf­neu­tra­li­sa­ti­on wird nur das Über­schuss­was­ser behan­delt, das in die öffent­li­che Vor­flut abge­ge­ben wird. In der Regel wird von der LMBV jedoch die In-Lake-Behand­lung rea­li­siert, weil die­se wirt­schaft­lich und öko­lo­gisch meist die bes­se­re Vari­an­te dar­stellt.

Auch wenn die Ver­saue­rung von Ober­flä­chen­ge­wäs­sern kei­ne unty­pi­sche Fol­ge des Berg­baus dar­stellt, ist die Neu­tra­li­sa­ti­on der ost­deut­schen Berg­bau­fol­ge­seen in ihrer Dimen­si­on welt­weit ein­ma­lig. In ihrem Aus­maß wird sie nur mit dem noch grö­ßer ange­leg­ten Seen­be­kal­kungs-Pro­gramm der skan­di­na­vi­schen Län­der in Fol­ge des sau­ren Regens über­trof­fen. Die Che­mie der skan­di­na­vi­schen Weich­was­ser­seen ist jedoch nicht mit der von Hart­was­ser­seen der ost­deut­schen Braun­koh­le­re­vie­re zu ver­glei­chen. Auch die Ver­saue­rungs­nei­gung und damit der Kalk­be­darf der von den sau­ren Nie­der­schlä­gen betrof­fe­nen skan­di­na­vi­schen Seen sind deut­lich gerin­ger.

Einlassstelle des Sanierungsschiffs Klara im Partwitzer See
Ein­lass­stel­le des Sanie­rungs­schiffs Kla­ra im Part­wit­zer See

Für die Wei­ter­ent­wick­lung der In-Lake-Tech­no­lo­gien im Rah­men der Braun­koh­len­sa­nie­rung hat die LMBV von 2013 an gro­ße Anstren­gun­gen unter­nom­men. Es wur­den einer­seits Pilot- und Demons­tra­ti­ons­vor­ha­ben mit Gewäs­ser­be­hand­lungs­schif­fen und sta­tio­nä­ren In-Lake-Neu­tra­li­sa­ti­ons­an­la­gen durch­ge­führt und ande­rer­seits die öffent­lich aus­ge­schrie­be­nen Sanie­rungs­maß­nah­men inge­nieur­tech­nisch beglei­tet.

Der Werk­zeug­kas­ten für In-Lake-Neu­tra­li­sa­tio­nen ist daher gut gefüllt. Dazu gehö­ren unter ande­rem die Asche-Resus­pen­si­on, die Kalk-Resus­pen­si­on, der Soda-Ein­trag, der Brannt­kalk­ein­satz sowie die mikro­biel­le Sul­fat­re­duk­ti­on und der Ein­satz von Bekal­kungs­schif­fen. Der LMBV ste­hen damit geeig­ne­te Werk­zeu­ge und Leis­tungs­trä­ger für die effi­zi­en­te Umset­zung der anste­hen­den Maß­nah­men zur Ver­fü­gung, die es ste­tig wei­ter zu ent­wi­ckeln und aus­zu­bau­en gilt. Das erar­bei­te­te Know-how ist zudem im In- und Aus­land außer­halb des Ver­ant­wor­tungs­be­reichs der LMBV rele­vant.

Technologien zur Verdichtung von Kippenböden

Um die Gefahr von Ver­flüs­si­gun­gen zu min­dern, müs­sen die Struk­tu­ren im Boden ver­än­dert wer­den. Dazu ist ein Ein­griff in das Korn­ge­fü­ge der Erde not­wen­dig. Die bis­he­ri­gen Sanie­rungs­er­fah­run­gen zei­gen, dass dyna­mi­sche Verdichtungs­verfahren effek­tiv und wirt­schaft­lich sind. Bei der Wahl des Ver­dich­tungs­ver­fah­rens sind ver­schie­de­ne Rah­men­be­din­gun­gen zu berück­sich­ti­gen wie Geo­lo­gie, Hydro­lo­gie, Vege­ta­ti­on und Bebau­ung. Bei der Ver­dich­tung von Innen­kip­pen sind die bereits hohen Grund­was­ser­stän­de bzw. die geplan­ten End­was­ser­stän­de in den Rest­lö­chern zu beach­ten. Hier sind die Gren­zen für die Anwen­dung bestimm­ter Ver­fah­ren eng gesteckt, so sind oft Modi­fi­zie­run­gen der Verdichtungs­verfahren erfor­der­lich. Die ver­schie­de­nen Verdichtungs­verfahren, die in der Berg­bau­sa­nie­rung Anwen­dung fin­den, wer­den im Ein­zel­nen wei­ter vor­ge­stellt. Die Ver­fah­ren las­sen sich unter ande­rem nach ihrer Ein­wir­kungs­tie­fe in den Boden ein­tei­len.

Rütteldruckverdichtung in den Tagebaufeldern Lauchhammer
Rüt­tel­druck­ver­dich­tung in den Tage­bau­fel­dern Lauch­ham­mer