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Bergbaubedingte Stoffeinträge

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Durch die weiträumige Grundwasserabsenkung zur Braunkohlegewinnung in der Lausitz auf einer Fläche von cirka 2.100 Quadratkilometern gelangte Sauerstoff in zuvor sauerstofffreie Bereiche des Untergrunds. Dadurch verwittern die dort lagernden Eisendisulfidminerale (Pyrit, Markasit). Dabei entstehen Eisen, Sulfat und Säure, welche nach Beendigung des Tagebaubetriebs und mit dem einsetzenden Grundwasserwiederanstieg an die Oberfläche und damit in die Gewässer gelangen. Da der Grundwasserwiederanstieg in der Lausitz noch nicht abgeschlossen ist, wird dies noch viele Jahre zu erhöhten Eisen- und Sulfatfrachten in der Spree und ihren Zuflüssen sowie in einigen Zuflüssen der Schwarzen Elster führen.

Neben diesem diffusen Eintrag von Sulfat und Eisen in die oberirdischen Fließgewässer gibt es punktuelle Eintragsquellen. Während des Tagebaubetriebs ist es notwendig, das Grundwasser abzusenken, um an die Kohle zu gelangen. Dabei werden Stück für Stück die Decksedimente über den Kohleflözen abgetragen und auf Kippen abgelagert. Hier sind die Sedimente dem Luftsauerstoff ausgesetzt und es kommt zur bereits beschriebenen Verwitterung der enthaltenen Eisendisulfidminerale. Bei Regen werden die Verwitterungsprodukte vom Sickerwasser verfrachtet und gelangen über die Tagebauentwässerung in die Vorflut. Durch Grubenwasserreinigungsanlagen kann zumindest das Eisen fast vollständig vor der Einleitung in die Fließgewässer aus dem Wasser entfernt werden.

Aufgrund des zuströmenden sulfat- und eisenreichen Kippenwassers weisen Bergbaufolgeseen zumeist ebenfalls erhöhte Sulfat- und Eisenwerte auf. Nachfolgend sind die Ursachenanteile für die Sulfat- und Eisenkonzentrationen in der Spree aufgeführt:

Sanierungs
bergbau
Aktiver Bergbau Natürlicher
Anteil/Eintrag
aus dem
Einzugsgebiet
nicht zuordenbarer
Anteil
Eisen1) 70 % 6 % 23 % 1 %
Sulfat2) 30 % 54% 16 %

1) Institut für Wasser und Boden Dr. Uhlmann (2016): „Bilanzierung des Anteils des Sanierungsbergbaus der LMBV an der Eisenbelastung der Spree und der Kleinen Spree“
2) Institut für Wasser und Boden Dr. Uhlmann (2015): „Einschätzung des Anteils des Sanierungsbergbaus der LMBV an der Sulfatbelastung der Spree“

Durch die weiträumige Grundwasserabsenkung zur Braunkohlegewinnung in der Lausitz auf einer Fläche von cirka 2.100 Quadratkilometern gelangte Sauerstoff in zuvor sauerstofffreie Bereiche des Untergrunds. Dadurch verwittern die dort lagernden Eisendisulfidminerale (Pyrit, Markasit). Dabei entstehen Eisen, Sulfat und Säure, welche nach Beendigung des Tagebaubetriebs und mit dem einsetzenden Grundwasserwiederanstieg an die Oberfläche und damit in die Gewässer gelangen. Da der Grundwasserwiederanstieg in der Lausitz noch nicht abgeschlossen ist, wird dies noch viele Jahre zu erhöhten Eisen- und Sulfatfrachten in der Spree und ihren Zuflüssen sowie in einigen Zuflüssen der Schwarzen Elster führen.

Neben diesem diffusen Eintrag von Sulfat und Eisen in die oberirdischen Fließgewässer gibt es punktuelle Eintragsquellen. Während des Tagebaubetriebs ist es notwendig, das Grundwasser abzusenken, um an die Kohle zu gelangen. Dabei werden Stück für Stück die Decksedimente über den Kohleflözen abgetragen und auf Kippen abgelagert. Hier sind die Sedimente dem Luftsauerstoff ausgesetzt und es kommt zur bereits beschriebenen Verwitterung der enthaltenen Eisendisulfidminerale. Bei Regen werden die Verwitterungsprodukte vom Sickerwasser verfrachtet und gelangen über die Tagebauentwässerung in die Vorflut. Durch Grubenwasserreinigungsanlagen kann zumindest das Eisen fast vollständig vor der Einleitung in die Fließgewässer aus dem Wasser entfernt werden.

Aufgrund des zuströmenden sulfat- und eisenreichen Kippenwassers weisen Bergbaufolgeseen zumeist ebenfalls erhöhte Sulfat- und Eisenwerte auf. Nachfolgend sind die Ursachenanteile für die Sulfat- und Eisenkonzentrationen in der Spree aufgeführt:

Sanierungs
bergbau
Aktiver Bergbau Natürlicher
Anteil/Eintrag
aus dem
Einzugsgebiet
nicht zuordenbarer
Anteil
Eisen1) 70 % 6 % 23 % 1 %
Sulfat2) 30 % 54% 16 %

1) Institut für Wasser und Boden Dr. Uhlmann (2016): „Bilanzierung des Anteils des Sanierungsbergbaus der LMBV an der Eisenbelastung der Spree und der Kleinen Spree“
2) Institut für Wasser und Boden Dr. Uhlmann (2015): „Einschätzung des Anteils des Sanierungsbergbaus der LMBV an der Sulfatbelastung der Spree“

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