Tagebaurestlöcher als Chance für die Wasserbewirtschaftung

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1 Reinhard HEEPE Tagebaurestlöcher als Chance für die Wasserbewirtschaftung Im Bereich der Schwarzen Elster (Lausitz) wurde in den 1960er Jahren begonnen, Tagebaurestlöcher wasserwirtschaftlich zu nutzen. Meuro Senftenberg Brieske N Sedlitz 169 Impuls Sedlitz Koschen Niemtsch Großkoschen Lauta Bereits vor mehr als 150 Jahren begann in der Lausitz die Braunkohlegewinnung. Zunächst wurde die relativ oberflächennahe Kohle mit Hacke und Schippe geborgen. Schnell aber erkannte man, welche Bedeutung dieser Brennstoff für die Region und auch darüber hinaus hat. Mit der Bildung von entsprechenden Strukturen wurden Grundlagen geschaffen, durch die die Braunkohlegewinnung zu einer rasanten wirtschaftlichen Entwicklung der Lausitz führte und es damit auch zu einem gewissen Wohlstand bei den Menschen kam. Schon Anfang des 20. Jahrhunderts hatte der Braunkohlebedarf Ausmaße erreicht, der es schließlich notwendig machte, im Lausitzer Urstromtal bei Senftenberg den ersten großen Tagebau aufzufahren. Erhebliche Aufwendungen und Maßnahmen waren erforderlich, um das Grundwasser für die Kohleförderung im Tagebau fernzuhalten. Ein rascher Anstieg der Kohleförderung in den Jahrzehnten danach erforderte Folgeinvestitionen, wie Brikettfabriken sowie Zulieferfirmen für Tagbaugerätschaften. Weitere Ar beitsplätze entstanden damit in Welzow Lieske Haidemühl Proschim Welzow-S. Karlsfeld Bluno Klein PartwitzBluno Skado Laubusch Hoyerswerda Spreetal Ehemalige Tagebaue im Kernrevier Bild 1 der Region. In der DDR nahm die Förderung von Braunkohle eine exponierte Stellung ein. Dies hatte zur Folge, dass weitere Tagebaue in großem Umfang erschlossen wurden. Die entwickelte Technik machte es schließlich möglich, dass Kohle aus mehr als 80 m Tiefe gefördert werden konnte. Dazu war auch das Grundwasser bis mindestens in diese Tiefen abzupumpen, zu behandeln und abzuleiten. Die wichtigsten Vorfluter im Lausitzer Kerngebiet für die Fortleitung des gehobenen Grundwassers waren die Spree und die Schwarze Elster. Ende der 1980er Jahre wurden im Lausitzer Revier jährlich rund 200 Mio. t Kohle aus 17 Tagebauen gefördert (Bild 1). Beginnend mit dem Braunkohleabbau wurde das schon seit langer Zeit geplante Vorhaben, die Regulierung der Schwarzen Elster, in Angriff genommen und zügig umgesetzt. Dadurch konnten die immer wieder eintretenden verheerenden Hochwässer, aber auch die für Feucht- und Sumpfgebiete typischen Krankheiten, wie Wechselfieber, deutlich eingedämmt werden. Auswirkungen der Grundwasserförderung Die Förderung von Grundwasser, beispielsweise im Lausitzer Urstromtal, betrug je Tagebau 100 bis 150 m3/min. Hohe Sulfatgehalte von mehreren 100 mg/l, gelöstes Eisen zum Teil über 100 mg/l und ein ph- Wert zwischen 3 und 4 kennzeichneten das gehobene Grundwasser. Für die Einleitung in die Vorflut mussten deshalb Grubenwassereinigungsanlagen betrieben werden, in denen eine Neutralisation mit Kalk erfolgte. Mit dem durch die Zuleitung und Behandlung eingetragenen Sauerstoff wurde die Oxidation des gelösten Eisens zu ausfällbarem Hydroxid möglich, das dann die Reinigungsanlagen zurückhielten. Für die Reduktion oder gar Entfernung des Sulfats gab und gibt es keine technisch anwendbare bzw. bezahlbare Lösung. Das führte zu erheblichen Auswirkungen und Schäden, insbesondere an Betonbauwerken. Die bergbauliche Grundwasserförderung führte dazu, dass 1990 ein Grundwasserdefizit in der Lausitz von über 12 Mrd. m3 vorhanden war. Anfang der 1990er Jahre wurde der Braunkohleabbau abrupt zurückgefahren. Aktuell werden noch 5 Tagebaue betrieben. Im ehemaligen Kernrevier, dem Bereich der Schwarzen Elster, sind alle Tagebaue und Brikettfabriken außer Betrieb bzw. zurückgebaut. Für die stillgelegten Tagebaue und die sonstigen bergbautechnischen Einrichtungen ist die Lausitzer und Mitteldeutsche Bergbau-Verwaltungsgesellschaft mbh (LMBV) zuständig. Erstes Speicher- und Hochwasserrückhaltebecken Schon nach 1945 wurde in Fachkreisen zunehmend darüber nachgedacht, Lösungen für eine spätere Nutzung der Tagebaurestlöcher zu finden. Der weitsichtige und brillante Wasserfachmann, Hermann Mattheus, der 1931 als junger Diplomingenieur in die Lausitz kam und Chef des sog. Elster verbandes wurde, hatte sehr bald erkannt, dass nur eine wasserwirtschaftliche Nutzung der Restlöcher in Frage kommen kann. Er orientierte bereits in den 1940er Jahren darauf, die Restlöcher gezielt zu fluten und im Verbund für den Hochwasserschutz, für die Brauchwassernutzung, zur Stabilisierung des Wasserhaushalts und für die Erholung zu nutzen. Damit ist Mattheus der Vater der Lausitzer Seenlandschaft. Im Jahre 1975 sagte der damalige Oberflussmeister i.r. Mattheus anlässlich eines Vortrages Kein ernst zu nehmender Wasserwirtschaftler wird es verantworten, eine Wasserspeicherungsgelegenheit außer Acht zu lassen. Dies gilt auch für alle Tagebaurestlöcher /3/. Eine anderweitige Nutzung der Tagebaurestlöcher etwa durch Verfüllung mit Abraummateriel oder eine Umzäu- 36 5/2013

2 Wasserbewirtschaftung nung, um sie dem Selbstlauf zu überlassen, waren undenkbar. Die wasserwirtschaftliche Nutzung der Restlöcher ist alternativlos. Der Tagebau Niemtsch wurde nach den Vorstellungen von Mattheus bereits vor dessen Außerbetriebnahme im Jahre 1966 für die spätere Nutzung als Speicherbecken bergtechnisch vorbereitet. So wurde eine wasserwirtschaftliche als auch eine Nutzung für Erholungszwecke möglich und gesichert. Die damalige weitsichtige wasserwirtschaftliche Planung gewährleistete eine Einleitung von Elsterwasser in den Speicher in einer Größenordnung bis 20 m3/s. Darüber hinaus wurde das kombinierte Einlaufbauwerk mit Wehranlage so konzipiert und gebaut, dass der erst in den 1970er Jahren ausgekohlte Tagebau Koschen durch eine Elsterwassereinleitung (Speicherbecken Koschen) dann möglich wurde. Die Rückführung aus dem Speicher Koschen, auch Kleinkoschener See (heute Geierswalder See) sollte nur über den Zulauf zum Senftenberger See möglich sein. Alle Verbindungsstollen konnten in trockener Baugrube ohne Wasserhaltungen gebaut werden. Mit dieser zukunftsweisenden Einrichtung wurde prinzipiell der Grundstein für ein Speichersystem aller Tagebaurestseen an der Schwarzen Elster bis Hoyerswerda gelegt. Nach dem Ende der Braunkohlenförderung im Tagebau Niemtsch wurde 1967 mit der Flutung des Restlochs durch Einleitung von Erweiterte Restlochkette mit Überleitern Bild 2 Elsterwasser begonnen. Das schnell aufgehende Grundwasser mit dem niedrigen ph-wert bewirkte, dass das gefüllte Restloch einen ph-wert unter 4 hatte. Durch den permanenten Austausch des Seewassers durch Elsterwasser wurde nach mehreren Jahren eine hervorragende Wasserqualität erreicht. Lediglich die so genannte Südsee dieser Teilbereich wird nicht durchflossen ist heute noch sauer. Nach der politischen Wende in Ostdeutschland wurden infolge der veränderten Energiesituation Anfang der 1990er Jahre auch die letzten Tagebaue im Senftenberger Kernrevier stillgelegt. Die LMBV musste sich einer großen Herausforderung stellen die Tagebaurestlöcher waren nutzungsfähig herzurichten. Zu den Vorstellungen von Mattheus gab es keinen anderen Weg. Neben umfangreichen bergtechnischen Siche- 1,5 m 3 /s ÜL 1, 2 m 3 /s vom Spreetaler See Neuwieser See 5 m 3 /s (RL Bluno) 104 m NHH 632 ha ÜL 3a Blunower Südsee (RL Nordschlauch) 350 ha ÜL 3 Sabrodter See (RL Nordrandschlauch) 136 ha ÜL 2 Bergener See (RL Südostschlauch) 133 ha 4 m 3 /s ÜL 5 Schwarze Elster m 3 /s Geierswalder See (RL Koschen) 642 ha 2 m 3 /s ÜL 12 ÜL 6 Partwitzer See 5 m 3 /s (RL Skado) 5 m 3 /s ÜL ha ÜL 8 5 m 3 /s ÜL 10 2 m 3 /s ÜL 11 Sedlitzer See (RL Sedlitz) 1409 ha Rainitza 2,5 m 3 /s oberer Landgraben 20 m 3 /s 7 m 3 /s Senftenberger See (RL Niemtsch) 99 m NHN 1250 ha Großräschener See (RL Meuro) 789 ha Lugteich 110 m NHN 95 ha über Koritzmühler See, Erikasee von Alte Elster, Westrandgraben Mengenfließschema der erweiterten Restlochkette Bild 3 5/2013 wwt-online.de 37

3 Einleitstelle in den Neuwieser See nach Rückgang des Hochwassers 2010 Bild 4 Treibgut blockiert Hochwasserentlastung Flussbett Schwarze Elster (Abfluss 0, ) Bild 5 rungsmaßnahmen wurde bei entsprechender Mitwirkung und Einbeziehung von Behörden und Einrichtungen das Konzept für die Nutzung der Restlöcher als Seen erarbeitet, wobei die touristische Nutzung dominierte. Die LMBV hat ausgehend von den Nutzungsbedingungen für den Senftenberger See für die Ufersicherungsmaßnahmen eine Speicherlamelle von 1,00 m und eine Hochwasserlamelle von zusätzlich 0,25 m vorgesehen. Der technisch notwendige Umfang für die weitsichtige Wasserbewirtschaftung von einer zentralen Einleitstelle bis zur Ausleitstelle des Senftenberger Sees wurde nicht berücksichtigt. Es fehlte an einer Mitwirkung der wasserwirtschaftlichen Strukturen in Brandenburg und im Freistaat Sachsen. Die Landesgrenze Brandenburg/ Sachsen hat sich hierbei nachteilig ausgewirkt. Trotz Europäischer Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) kam keine einheitliche wasserwirtschaftliche Position zustande. Diese Unentschlossenheit wird den Elster- Anliegergemeinden bei Hochwasser noch erheblich zum Nachteil gereichen und den Steuerzahler sehr viel Geld kosten. Die jetzt in der Umsetzung befindliche wasserwirtschaftliche Lösung für die Restseennutzung ist in den Bildern 2 und 3 dargestellt. Effektive wasserwirtschaftliche Nutzung Das natürliche Gefälle der Schwarzen Elster wird begleitet durch ein adäquates Profil des angrenzenden Geländes. Die Seen östlich vom Partwitzer See liegen mit ihren Endwasserständen höher als der Partwitzer, der Sedlitzer, der Großräschener (bislang auch Ilse See) und der Geierswalder See (bislang auch Koschener See). Der Senftenberger See liegt wiederum 3,00 m tiefer. Das bietet für eine gütewirtschaftliche Nutzung die besten Voraussetzungen, weil somit die Seen nacheinander durchflossen werden können. Folglich ist es geboten, dass die Ableitung von der Schwarzen Elster in den Neuwieser See in entsprechender Größenordnung erfolgen muss. Die vorhandene Einleitstelle mit einer Kapazität von 5 m3/s wurde nur für die Flutung des Tagebaurestlochs gebaut. Die bauliche Einrichtung ist bei einem akuten Hochwasser wirkungslos (Bild 4). Unter Beachtung der Retention müssen Verbindungen mit der erforderlichen Durchflusskapazität vorhanden sein. Aus den Erfahrungen des Senftenberger Sees ist es zudem geboten, den Fließweg technisch so zu gestalten, dass die Seen mit der größtmöglichen Wirksamkeit durchflossen werden. Dies ist aber für den westlichen und mit Einschränkung für den nördlichen Bereich des Sedlitzer Sees und für den gesamten Großräschener See nicht zu sichern. Für den Neuwieser See und den größeren westlichen Teil der Blunoer Südsee sowie für den Ostbereich des Partwitzer Sees kann der Durchfluss durch eine entsprechende Überleitungskapazität als geplanter Überleiter 7 geschaffen werden. Das Konzept sieht dafür aber nur einen schiffbaren Wasserweg mit Schleuse vor. Die Realisierung wurde glücklicherweise zurückgestellt. Für eine ganzjährige Nutzung (auch im Winter) sollte analog dem Überleitungstunnel zwischen dem Speicherbecken Lohsa und dem Bernsteinsee im Spreegebiet eine Rohrleitung gebaut werden. Für den langgezogenen Sabrodter See ist die Zuleitung vom wiederum höher gelegenen Spreetaler See (Einzugsgebiet der Spree) umzusetzen. Die nicht wirksam erreichbaren Bereiche müssen wohl sicherlich durch den Einsatz von Kalk in der erforderlichen Qualität gehalten werden. Durch die LMBV wird derzeit bereits Kalk erfolgreich zur Neutralisation in Tagebaurestseen eingesetzt. Dies ist auch erforderlich, weil die Freigabe der Tagebaurestseen aus der Bergaufsicht wasserrechtlichen Anforderungen entsprechen muss. Es gebietet jedoch die wasserwirtschaftliche Vernunft, jetzt technisch solche Maßnahmen zu realisieren, die es maximal ermöglichen, das sich das Seengebiet zu einem sich weitgehend selbst regulierenden System entwickelt. In diese wasserwirtschaftliche Zielstellung ge- 38 5/2013

4 Wasserbewirtschaftung hören auch die Aufgabe und Verpflichtung der LMBV im Rahmen ihrer Tätigkeit zur Bergbaunachsorge in der Lausitz. Mit der als notwendig beschriebenen Verfahrensweise ist auch die Voraussetzung gegeben, einen erforderlichen Mindestabfluss für die Elster wenigstens ab oberhalb der Ortslage Geierswalde zu sichern. Im Bereich des im Volksmund genannten Brandenburger Tor ist eine Rückführung von qualitätsgerechtem Wasser aus dem Partwitzer See technisch möglich und sollte auch realisiert werden. Dazu bietet sich eine noch nutzbare bergbauliche Einrichtung (Vorfluter) an. Mengenbewirtschaftung und Wirkung auf die Fließgewässer Mit einem der Schriftsätze in /6/ hat der Autor am den Versuch unternommen, die Nutzung der erweiterten Restlochkette für die Speicherung und den Hochwasserschutz zu belegen. Grundlage war ein 100-jähriges Hochwasser am Pegel Neuwiese mit rund 50 m3/s /1/ über 5 Tage. Als freibleibende Abflussmenge in der Schwarzen Elster wurden 5 bis 7 m3/s angesetzt. Diese Wassermenge ist als Abfluss am Pegel Neuwiese völlig ausreichend und kann in abflussschwachen Zeiten auch unterschritten werden. Bei einer Wasserführung von weniger 4 m3/s sollte eine Rückführung vom Partwitzer See einsetzen. Für die Speicherung in den Seen steht vorausgesetzt die notwendigen technischen und wasserbaulichen Einrichtungen zur Überleitung sind gebaut und funktionstüchtig eine Gesamtfläche von ha (außer Senftenberger See) zur Verfügung. Ohne Einbeziehung der Phasen Anstieg des Hochwassers und Rückgang nach dem 5. Tag müssten 18,6 Mio. m3 Elsterwasser über eine neue Einleitstelle in den Neuwieser See abgeschlagen und in der erweiterten Restlochkette (ohne Spreetaler See) aufgenommen werden. Das entspricht dort einer Speicherlamelle von 0,37 m. Mithin ist ein ausreichender, aber auch notwendiger Bewirtschaftungsraum zusätzlich vorhanden. Die Einbeziehung des Senftenberger Sees in das Speichermanagement muss nach Nutzung der neuen Seen beendet werden. Die beiden Hochwässer im Jahre 2010 haben in der Stadt Senftenberg mit seinen elsternahen Ortsteilen zu mehr oder weniger starken Flutungen von etwa 300 Kellern geführt. Die nunmehr durch die LMBV in der Planung befindlichen Lösungen für die Sicherung der betreffenden Gebäude werden nur dann ausreichend wirksam sein, wenn der Senftenberger See nicht über eine Staumarke von 98,50 m NHN gefahren wird. Ein Anstieg um weitere 0,30 m wäre noch beherrschbar, ist aber mit einem unverhältnismäßigen, zusätzlichen finanziellen Aufwand für die Grundwasserabsenkungen für Senftenberg und Ortsteile verbunden. Bis zu einer Mittelwasserführung in der Schwarzen Elster kann durch die LMBV- Maßnahmen der Grundwasserspiegel so tief gehalten werden, dass alle einzubeziehenden Häuser Senftenbergs ohne Schadwirkungen durch anstehendes Grundwasser gesichert werden können. Diese Lösungen der LMBV berücksichtigen die Erfordernisse aus dem Grundwasserwiederanstieg. Dafür ist die LMBV in der Pflicht. Allerdings sind bereits bei Überflutung der Vorländer hunderte von Kellern auch technisch mit diesen Maßnahmen nicht zu sichern. Der Senftenberger See hätte künftig lediglich noch die Durchleitung des Wassers an Senftenberg vorbei nach der Seenpassage zu gewährleisten. Mit dieser stringenten Wasserbewirtschaftung wird ein auch ganz wesentlicher Beitrag zur Qualitätssicherung in den Seen mit deren hohem Versauerungspotenzial /1/ geleistet. Hinzu kommt der erhebliche Vorteil bezüglich der Verdünnung des nicht zu vermeidenden zufließenden Grundwassers in die Seen. Damit kann der sehr hohe Sulfatgehalt in den Seen verringert werden. Zudem wird jeder Kubikmeter Elsterwasser über dem Mittelwasserabfluss LINN Gerätebau Germany WASSERBELÜFTUNG ABWASSERBELÜFTUNG benötigt, um Verdunstungsverluste zu kompensieren. Unter Zugrundelegung einer jährlichen Verdunstung bei den Elsterseen von etwa 35 Mio. m3 (hochgerechnet nach Angaben von Fritze in /2/) wird bei einer fachkompetenten Wasserbewirtschaftung des Elstergebietes einschließlich des Spreegebietes wohl nicht in ausreichender Menge Oberflächenwasser zur Verfügung stehen. Somit scheint eine Fremdwasserzuführung (Überleitung aus der Elbe) unausweichlich. Laut /5/ hatte die Schwarze Elster beispielsweise im Kalenderjahr 2009 an annähernd 330 Tagen einen Abfluss am Pegel Neuwiese von weniger als 5 m3/s. Im Hochwasserjahr 2010 war das immerhin noch an etwa 190 Tagen der Fall (Bild 5). Die beschriebene Verfahrensweise der Seennutzung bringt zudem einen gewaltigen volkswirtschaftlichen Vorteil. Die mögliche Reduzierung einer Hochwasserwelle in der Schwarzen Elster /4/ wird nicht nur finanzielle Mittel in Millionenhöhe als Ersparnis für sehr viel geringer ausfallende Deichsanierungsmaßnahmen bringen, sondern auch die Polder an der Schwarzen Elster auf ein Minimum reduzieren helfen. Für diese Polder müssten viele landwirtschaftliche Flächen geopfert werden. Sie könnten ohne- GERMANY WASSERAUFBEREITUNG Lösungen gegen Algen und Schlamm! Linn Gerätebau Germany Mescheder Straße 37, Lennestadt-Oberelspe Telefon: und 3240, Telefax: info@linn.eu, Internet: 5/2013 wwt-online.de 39

5 Flussgebietsschema Spree-Schwarze Elster Bild 6 hin erst etwa unterhalb von Lauchhammer theoretisch für den Hochwasserschutz einbezogen werden. Die Hochwasserbetrachtungen im Mittel- und Unterlauf der Elster erfordern zwingend auch die Einbeziehung mindestens der zwei linksseitigen Zuflüsse Pulsnitz und Große Röder, dies aber bereits im sächsischen Bereich. LITERATUR /1/ Grünewald, U.: Schümberg, S.: Potenzialstudie zur dauerhaften Nutzung von Tagebauseen in den Einzugsgebieten von Spree und Schwarzer Elster für eine verbesserte Hochwasservorsorge und -bewältigung, BTU Cottbus Februar 2011 /2/ Fritze, S.: Klimawandel Wassermangel, Lösungsansätze für das Lausitzer Seenland, Fachvortrag Landestalsperrenverwaltung Betrieb Spree/Neiße, Bautzen /3/ Autorengemeinschaft des NABU Regionalverband Senftenberg e. V. und des Erholungsgebietes Ansätze für eine organisatorische Regelung der Wasserbewirtschaftung der Lausitz Die WRRL schreibt u. a. vor, dass Gewässer nach ihrem Einzugsgebiet zu betrachten sind. Dies ist im Osten Deutschlands mit den in den 1950er Jahren vorhandenen Wasserwirtschaftsdirektionen bereits praktiziert worden. Die komplexen und vielschichtigen Probleme der Wasserwirtschaft in der Lausitz erfordert neues Denken und neue Vorgehensweisen zur Lösung der wasserwirtschaftlichen Herausforderungen. Es kann nicht zielführend sein, wenn für die Flusssysteme Schwarze Elster und Spree jeweils zwei Bundesländer für ihre Bereiche in der Verantwortung stehen. Eine einheitliche Betrachtung und Verantwortung ist hier erforderlich. Immerhin müssen 21 Tagebaurestgewässer mit zwei Hauptvorflutern in eine sinnvolle Beziehung gebracht und auf Dauer betrieben werden (Bild 6). Mit einer so genannten Flutungszentrale in der LMBV ist vor Jahren eine Grundlage für die gesamtterritoriale Betrachtung geschaffen worden. Diese Zentrale steuert die Flutung aller Lausitzer Tagebaurestlöcher mit dem Ziel, die bestmögliche Wasserqualität zu sichern. In einem Schriftsatz vom /6/ hat Heepe Möglichkeiten und Wege aufgezeigt, ein eigenständiges Gremium Bewirtschaftungszentrale Wasser Lausitz zu schaffen. Vertreter der zuständigen Fachbereiche der Länder Brandenburg und Sachsen sowie der Senftenberger See: Eine Chronik vom Senftenberger See, Senftenberg 2003 /4/ Trosien, F.: Umsetzung der EG-Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie an der Schwarzen Elster, Fachvortrag Landesumweltamt Brandenburg Regionalabteilung Süd, Cottbus /5/ Landeshochwasserzentrum Freistaat Sachsen: Wasserstands- und Durchflussdaten /6/ Heepe, R.: Schriftsätze zur wasserwirtschaftlichen Situation der Schwarzen Elster, Senftenberg 2009 bis 2011 LMBV sollten darin eingegliedert sein. Als Aufsichtsorgan im Sinne eines Aufsichtsrates müssten jeweils Vertreter aus den beiden Wasserministerien und der LMBV tätig sein. Für Bilder 1, 2, 6: Copyright LMBV/ Unternehmenskommunikation KONTAKT Dipl.-Ing. (FH), Dipl.-Wirtsch. Reinhard Heepe Badstraße Senftenberg Tel.: 03573/ reihee@nexgo.de 40 5/2013