Großflächige hydrochemische Grundwasserbeeinflussung in der Lausitz als Folge des Braunkohlenbergbaus: Saure Tagebauseen und Verockerung von Fließgewässern durch diffuse Stoffeinträge

Wilfried Uhlmann1, Eckhard Scholz2, Sven Radigk2
1 Institut für Wasser und Boden Dr. Uhlmann
2 LMBV Lausitzer und Mitteldeutsche Bergbau-Verwaltungsgesellschaft mbH

O 2.6 in Mine water

22.03.2018, 14:00-14:15, 3

Die tertiären Braunkohlenlagerstätten in der Lausitz wurden und werden in Tage­bauen im Förderbrückenbetrieb ausgebeutet. Damit sind gigantische Massen­umwälzungen des geologischen Deckgebirges und ein großer Flächenverbrauch verbunden. Die Sanierung des Braunkohlenbergbaus in der Lausitz war bis vor kurzem mit vier fundamentalen Irrtümer verbunden:

(1) Noch vor einem Jahrzehnt galten nur die Innenkippen und die Außenhalden der Braunkohlentagebaue als potentielle Belastungsquellen für die Bergbaufolgeseen in den Konturen der ehemaligen Tagebaue und für das Grundwasser in den um­gebenden Grundwasserleitern. (2) Eine relevantes mobiles Stoffpotential infolge der Pyritverwitterung wurde nur den tertiären Mischsedimenten zuerkannt. (3) Bis vor kurzem galt die 2-Meter-Linie der Grundwasserabsenkung um die Braun­kohlen­tagebaue als Grenze des Beeinflussungsbereiches, zumindest aus geotechnischer Sicht. (4) Eine relevante Grundwasserbeeinflussung durch den Braunkohlenbergbau auf die tangierenden Grundwasserleiter und die natürlichen Oberflächengewässer wurde für den Zeitpunkt nach dem Grund­wasserwiederanstieg zzgl. einer komfortablen Vorwarnzeit infolge des langsamen Stofftransports erwartet.

Durch die jüngeren Erfahrungen des Sanierungsbergbaus der LMBV mussten diese Sichtweisen in der Lausitz gründlich revidiert werden.

1. Durch die jahrzehntelange Belüftung der Grundwasserleiter in den großflächigen Absenkungstrichtern des Lausitzer Braunkohlenbergbaus verwitterte Pyrit auch in den pleistozänen Grundwasserleitern in den tiefen Rinnen zwischen den tertiären Kohlenfeldern.

2. Der Pyritgehalt pleistozäner Rinnensedimente ist niedriger als in tertiären Kohlen­begleitsedimenten. Die hohe Durchlässigkeit pleistozäner Rinnensedimente begün­stigt jedoch den Lufteintritt bis in große Tiefen und damit eine anteilig hochgradige Pyritverwitterung. Dadurch entstand auch hier ein saures Grundwasser mit stellenweise vergleichbar hohen Sulfat- und Eisenkonzentrationen wie in den Braunkohlenabraumkippen.

3. Die hydrochemischen Wirkungen des Braunkohlenbergbaus reichen zudem weit über die Grenzen eines Tagebaus hinaus. Das Phänomen der Fließgewässer­ver­ockerung trat insbesondere in den entfernten Außenbereichen der Absenkungs­trichter auf. Davon sind im Lausitzer Braunkohlenrevier derzeit vor allem die Spree südlich von Spremberg sowie die südlichen Zuflüsse zum Biosphären­reservat Spree­wald betroffen. Deshalb gilt heute die 0,25-Meter-Ab­senkungslinie als Grenze des (hydrochemischen) Beeinflussungsbereiches.

4. Mit dem Grundwasserwiederanstieg erlangt das Grundwasser hydraulischen An­schluss an die Oberflächengewässer. Buchstäblich der letzte Meter des Grund­wasserwiederanstiegs führt zum diffusen Stoffaustrag aus dem Grundwasser der von der Pyritverwitterung betroffenen pleistozänen Grundwasserleiter in die Fließ­gewässer. Dieser Prozess wurde deshalb als spontan wahrgenommen. Von den diffusen Eiseneinträgen sind in der Lausitz derzeit etwa 100 Kilometer Fließgewässer 1. und 2. Ordnung betroffen.



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