Lernen am Fallbeispiel: Auswirkungen des Zinnerzbergbaus auf die Wasserchemie in Altenberg (Erzgebirge)

Anthropogene Eingriffe wie der Bergbau haben vielfältige Auswirkungen auf das Grund- und Oberflächenwasser des jeweiligen Gebiets über historische Zeiträume. Um diese sowie etwaige Folgen für die heutige lokale Wassernutzung oder die Vorfluter nachzuvollziehen, sind eine Vielzahl von Methoden/Messungen sowie eine intensive Auseinandersetzung mit dem Untersuchungsgebiet nötig. Studierende des Masterstudiengangs Biogeowissenschaften der Universität Jena konnten dies im Rahmen des Biogeowissenschaftlichen Geländeseminars 2020 in Altenberg (Erzgebirge) nachvollziehen.  

Die Stadt Altenberg im Osterzgebirge (Sachsen) und ihr Umkreis sind geprägt durch einen über 500 Jahre währenden Erzbergbau (Weinhold 2002). Bis ins 20. Jahrhundert wurde hier vor allem Zinnerz abgebaut, aber auch W und Li kommen im plutonischen und vulkanischen Gestein der spätvariszischen Altenberg-Teplice Caldera vor (Sebastian 2013). Im Laufe der Bergbaugeschichte wurden natürliche Wasserkörper durch Aufstau erweitert, teilweise umgeleitet und überdeckt und neue Entwässerungssysteme angelegt. Interessant sind hierbei insbesondere Stellen, an denen Entwässerungen von Halden (Tiefenbachhalde) oder Bergwerken (Altenberger Pinge) in (ehemals) natürliche Bäche (Tiefenbach, Kleine Biela) fließen.

In Vorarbeiten (u.a. Sinz 2020) und im Rahmen des Geländeseminars wurden neben gewässerökologischen Indikatoren auch physikochemische Parameter sowie Gehalte einer Reihe an Anionen und Kationen in den Wässern bestimmt. Es konnte nachvollzogen werden, dass die Entwässerung der Altenberger Pinge in die Kleine Biela trotz hoher Gehalte einiger Metalle (z.B. Al, Cd, U, W, Zn) nur einen geringen Einfluss auf den Bach hat. Demgegenüber führt die Entwässerung der nur etwa vier Kilometer entfernten Tiefenbachhalde zu einem deutlichen Anstieg der Metallfracht im um die Halde geleiteten Tiefenbach. Dies kann sowohl durch die Elementgehalte (z.B. Al, Ca, Li, Mo, Ni) als auch durch Summenparameter wie die Leitfähigkeit gezeigt werden.

Die Ergebnisse demonstrieren anschaulich den Einfluss unterschiedlicher Haldenkörper/Bergbaurelikte auf das kleinteilige Gewässernetz und unterstreicht die Notwendigkeit detaillierter Untersuchungen. Diese sowie die Verschneidung mit anderen Methoden (z.B. Charakterisierung der Bachsedimente, Bodenprofile und Mikrobiologie in unmittelbarer Nachbarschaft) sollen perspektivisch in weiteren Geländeseminaren als Zeitreihen erfolgen.