Название | Das Mitteldeutsche Seenland. Vom Wandel einer Landschaft |
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Автор произведения | Lothar Eißmann |
Жанр | Книги о Путешествиях |
Серия | |
Издательство | Книги о Путешествиях |
Год выпуска | 0 |
isbn | 9783867295093 |
Bergisdorf, 1930er Jahre.
Zöpen, um 1920.
Magdeborn, um 1920.
Breunsdorf, um 1960.
Tagebauseen
Die Menschen sind überhaupt eigener Natur, sobald ein See zugefroren ist, sind sie gleich zu Hunderten darauf und amüsieren sich auf der glatten Oberfläche: aber wem fällt es ein, zu untersuchen, wie tief er ist und welche Arten von Fischen unter dem Eise hin und her schwimmen?.
Johann Wolfgang von Goethe (1827, in Eckermann)
Wasserbewegung und Flutung
Für einen reibungslosen Abbau der Kohle im Tagebaubetrieb mit seinen Phasen von der Tagebauerschließung über die auf »trockenem Fuß« verlaufende Gewinnung der Kohle bis hin zur Füllung der Restlöcher mit Wasser und der Gestaltung der Bergbaufolgelandschaft sind detailierte Kenntnisse zur geologischen Schichtenfolge mit ihrer Wasserführung und ihren Wasserwegsamkeiten unabdingbar; insbesondere dann, wenn die Kohlegewinnung mit ihrer weitflächigen Absenkung der Grundwasserspiegel unmittelbar in Großstadtnähe stattfindet. Als Beispiel hierfür kann der bis an den Stadtrand von Leipzig ausgedehnte Tagebau Espenhain gelten. In seinen erschlossenen und angrenzenden Feldern sind bis zu zehn über- und nebeneinanderliegende Grundwasserleiter entwickelt. Das Oberflächenwasser und das Grundwasser über der Braunkohle flossen früher konsequent der Pleiße und Gösel als tiefsten natürlichen Entwässerungsbahnen bzw. Vorflutern der Region zu. Der Aufstiegsweg des tieferen Wassers, vor allem der sandig-kiesigen Grundwasserleiter unter und zwischen der Braunkohle, war durch Kohle und Tone blokkiert, sodass sich ein hoher Wasserdruck aufbaute. Es ist zu vermuten, dass vor dem Eingriff des Menschen das aus den Hochflächen zuströmende Tiefenwasser so stark gespannt war, dass es bei einem Anschnitt – beispielsweise durch Bohrungen – artesisch zutage getreten wäre. Zur Trockenhaltung des Tagebaues bis zur tiefsten Arbeitsebene wurden die Grundwasserleiter durch viele hundert Filterbrunnen am Tagebaurand entwässert bzw. entspannt. In den 1980er Jahren betrug die Wasserförderung aus Filterbrunnen rund 18 bis 20 Mio. m³/Jahr oder rund 50000 m³/Tag. Der Tagebau lenkte den gesamten unterirdischen Wasserstrom des weit nach Osten und Südosten reichenden Einzugsgebietes auf sich. Mit dem Ende der Wasserhaltungsmaßnahmen füllen sich der Porenraum der in Form eines riesigen Trichters entwässerten Schichten und die im Tagebau verbliebenen offenen Hohlräume. Besäße das mit Wasser sich füllende Tagebaurestloch, der kommende See, keinen oberirdischen Abfluss zu einem Vorfluter, stellte sich nach Jahren ein Wasserspiegel ein, der im Niveau der Grundwasseroberfläche des benachbarten oder angeschnittenen höchsten stärkeren Grundwasserleiters liegt. Das wäre im Falle des Störmthaler Sees um +118 bis 120 m NN. Da beide Seen durch einen Kanal verbunden werden und der Markkleeberger See an die Kleine Pleiße angeschlossen wird, tritt das in einigen Jahrzehnten vorwiegend aus Grundwasser des Einzugsgebietes bestehende Seewasser wieder in den größeren Kreislauf ein, wie vor dem Bergbau, nur mit einem um viele Kilometer verkürzten Sickerweg. Der See schließt wie der Tagebau auf unabsehbare Zeit die angeschnittenen Grundwasserleiter kurz. Er kommandiert künftig weithin die Grundwasserbewegung des Hinterlandes, freilich gegenüber dem offenen Tagebau und der Filterbrunnenentwässerung stark gedämpft. Der Grundwasserspiegel der höheren Grundwasserleiter wird auf einem viele Quadratkilometer großen Areal im östlichen Vorland des Sees unter dem Niveau vor dem Eingriff des Bergbaues liegen. Da das Druckpotenzial, wenn auch reduziert, noch existiert, erscheint es möglich, dass dem See künftig sogar Tiefengrundwasser in bedeutender Menge zufließt und auf kurzem Wege über den See an die Pleiße abgegeben wird. Auch das in den an die Seen angrenzenden Kippmassen versickernde Wasser tritt zu einem Teil in nördlicher wie östlicher Richtung in die Seen ein. Doch hält die geringe Durchlässigkeit (Permeabilität) der Kippensedimente die Menge in engen Grenzen. Als bleibender Nachteil für den Wasserhaushalt des Einzugsgebietes gegenüber der Zeit vor dem Eingriff des Bergbaues werden die wie überdimensionale Brunnen wirkenden Seen vor allem den unterirdischen Abfluss beschleunigen, die langzeitige kontinuierliche Verfügbarkeit des Grundwassers der Umgebung vermindern und schließlich auch zu einem Wasserverlust führen, bei wesentlich vermehrter Speicherung von Wasser in der Region.
Die Füllung von Tagebauseen mit Grundwasser auf natürlichem Wege vollzieht sich anfangs rasch, verlangsamt sich aber mit steigendem Wasserstand und der damit verbundenen Gefälleminderung des Zustroms beträchtlich. Beide Seen würden ihren Endwasserspiegel erst nach der Mitte des Jahrhunderts, frühestens 2060 erreichen. Aus geotechnischen und wasserchemischen Gründen, nicht zuletzt einer raschen Nutzung wegen, sind, wie vorher in Cospuden, auch diese beiden Tagebaurestlöcher mit Fremdwasser geflutet. Seit dem 20. Juli 1999 wurde dem Markkleeberger See Grundwasser aus dem Braunkohlentagebau Profen zugeführt. Am Anfang betrug die Menge 30000 m³/Tag, seit dem Jahre 2000 rund 45000 m³/Tag. Der Endwasserstand bei +113 m NN wurde im Jahre 2006 erreicht. Im Störmthaler See ist im Frühjahr des Jahres 2000 mit der Stilllegung der Reinigungsanlage die Grubenwasserhaltung (Niederschlags- und Sickerwasser) endgültig eingestellt worden. Zusammen mit einem Teil des noch geförderten Filterbrunnenwassers flossen dem Restloch rund 3500 m³ pro Tag zu. Im Jahre 2003 begann die Hauptflutung mit der Einspeisung von 15000 bis 20000 m³/Tag Grundwasser aus dem Tagebau Profen. Ab 2007 wurde die Menge auf 70000 m³/Tag gesteigert, indem zusätzlich Grundwasser aus dem Tagebau Schleenhain zugeführt wurde. Der vorgesehene stationäre Strömungszustand bei +117 m NN wurde 2012 erreicht. Aufgrund seines stark calciumsulfat-betonten (Calcium 342 mg/l; Sulfat 992 mg/l), wenig karbonatgepufferten (Hydrogenkarbonat 36 mg/l) und sauren Seewassers (pH-Wert-Enwicklung: 2004 bis 2006: 3,4–4,0; 2010: 6,3) sind im Falle des Störmthaler Sees Nachsorgemaßnahmen zum Erreichen einer nachhaltigen Gewässergüte notwendig.
Wasserqualität und Status der Seen
Versauerungspotenzial
Die Wasserbeschaffenheit von Seen, natürlichen wie Tagebauseen, ist zumindest in der Anfangsphase in hohem Maße von den Stoffströmen abhängig, die aus dem Einzugsgebiet zugeführt und aus den Seebecken wieder abgeleitet werden. Das normalerweise aus oberflächennahen Grundwasserleitern und künstlich nicht stärker kontaminierten Flüssen und Bächen sowie deren Uferfiltrat zufließende Wasser ist pH-neutral und mäßig bis mittelstark mineralisiert. Die tieferen, braunkohlenzeitlichen, vor allem marinen Schichten jedoch führen in erheblichen Mengen fein verteilte oder zu haselnuss- bis apfelgroßen Konkretionen zusammengewachsene Eisensulfide in Form von Markasit und Pyrit. Dazu kommen weitere Schwefelverbindungen und reiner Schwefel. Bei der Belüftung der gewachsenen Schichten durch Grundwasserabsenkung sowie bei Baggerung und Versturz und in die Kippmassen einsickerndem Niederschlagswasser entsteht durch Oxidation in der Bodenfeuchte Schwefelsäure. In Kippmassen zirkulierendes Wasser kann einen so hohen Säuregrad erreichen, dass es Schuhwerk und Kleidung in kurzer Zeit zerstört. Über das Sickerwasser oder das sich hebende Grundwasser gelangen die Säure und anderes Versäuerungspotenzial wie gelöstes zweiwertiges Eisen und Aluminium, aber auch andere Metalle, in die Seen. Sie führen daher in der Initialphase oftmals ein stark bis mäßig saures Wasser (pH-Wert 3,5 bis 6).
Was die an die Seen angrenzenden