Wandel wasserwirtschaftlicher Verhältnisse der Lausitz - aus Sicht eines Bergbautreibenden - Vergangenheit - Gegenwart - Ausblick

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1 Wandel wasserwirtschaftlicher Verhältnisse der Lausitz - aus Sicht eines Bergbautreibenden - Vergangenheit - Gegenwart - Ausblick Dresden-Pillnitz, Dr. Stephan Fisch Vattenfall Europe Mining AG, Abt. Geotechnik KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW)

2 Hydrologie Lausitzer Urstromtal KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 2

3 Das Lausitzer Revier 29 Jänschwalde-Nord Guben Spree Cottbus Jänschwalde Cottbus-N. Jänschwalde Republik Polen Forst/Lausitz Brandenburg Betriebsfläche Tagebaue Genehmigte Abbaufelder Kohlenfelder, Abbau beantragt Braunkohlenkraftwerke Oxyfuel-Pilotanlage Boxberg R (im Bau) Veredlungsbetrieb Hauptverwaltung Vattenfall Europe Mining & Generation Räumlicher Teilabschnitt II Welzow-Süd Sachsen Schwarze Pumpe Hoyerswerda Spremberg Vorranggebiet Nochten Nochten Boxberg Weißwasser Reichwalde KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 3

4 Baruther Urstromtal KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 4

5 Extreme hydrologische Ereignisse Hochwasser in Cottbus 93 Zwischen 897 und mal von Hochwasser Niedrigwasser in der kleinen Spree bei Burg KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 5

6 Bergbauliche Beeinflussung der Spree Quelle: LUA Brandenburg; Masterplan Spree Stand KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 6

7 Bergbauliche Wasserhebung im Lausitzer Revier 2 VE-M-Langfristtagebaue 2 Tagebaustilllegung Ölkrise Alternative Energieträger FB-Technologie Kriegsfolgen Zweiter Weltkrieg Weltwirtschaftskrise Erster Weltkrieg L a u s i t z e r N e i ß e S p r e e S c h w a r z e E l s t e r m³ / s KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 7

8 Grundwasserabsenkungstrichter 99 Total: Fläche: 2 km² Defizit: 3 Mrd. m³ Beeinflusste Einzugsgebiete: Spree Schwarze Elster Neiße VE-M 6 Mrd. m³ LMBV 7 Mrd. m³ KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 8

9 Bergbauliche Beeinflussung der Spree Quelle: LUA Brandenburg; Masterplan Spree Stand KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 9

10 Wasserhaushaltliche Situation bei Niedrigwasser z.b. (Sommer 23 und 26) Spreewaldzuflüsse 6,83 m³/s (MQ 22,8 m³/s) (7 % Grubenwasser) Jänschwalde,75 m³/s O N [mm/a]: 69 23: 45 26: 369 Cottbus 8,46 m³/s (MQ 4,5 m³/s) (5 % Grubenwasser) Schwarze Pumpe,8 m³/s Spreewitz 7,6 m³/s (MQ 2,9 m³/s) (35 % Grubenwasser) Großkoschen Schwarze m³/s Spree Elster Kringelsdorf 2,8 m³/s KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW)

11 Wasserhaushaltsbilanz 29 VE-M & VE-G Lausitz Wasserhebung Wasserhebung KW Jänschwalde Mio. m³ 2,6% Jänschwalde 2,3 Mio. m³ 3,9% Cottbus-Nord 45, Mio. m³,6% % Welzow-Süd 8,3 Mio. m³ 2,9% Nochten Reichwalde (gestundet) 78,5 Mio. m³ 53,8 Mio. m³ 2,2% 3,8% Summe Hebung 389, Mio. m³ KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW)

12 Wasserhaushaltsbilanz 29 VE-M & VE-G Lausitz Spree 62, Mio. m³ Wasserhebung Wasserhebung KW Jänschwalde Mio. m³ 2,6% Jänschwalde 2,3 Mio. m³ 3,9% Cottbus-Nord 45, Mio. m³,6% % 22% Welzow-Süd 8,3 Mio. m³ 2,9% Stützung des lokalen Wasserhaushalts Nochten Reichwalde (gestundet) 78,5 Mio. m³ 53,8 Mio. m³ 2,2% 3,8% Schwarze Elster,9 Mio. m³ Neiße 22,7 Mio. m³ Summe Hebung 389, Mio. m³ KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 2

13 Wasserhaushaltsbilanz 29 VE-M & VE-G Lausitz 78% Wasserreinigung Jänschwalde,9 Mio. m³ Briesnig 8,7 Mio. m³ Klein Buckow 2,4 Mio. m³ Schwarze Pumpe 6,9 Mio. m³ Kringelsdorf 57,6 Mio. m³ Tzschelln 6,8 Mio. m³ Spree 62, Mio. m³ Wasserhebung Wasserhebung KW Jänschwalde Mio. m³ 2,6% Jänschwalde 2,3 Mio. m³ 3,9% Cottbus-Nord 45, Mio. m³,6% % 22% Welzow-Süd 8,3 Mio. m³ 2,9% Stützung des lokalen Wasserhaushalts Nochten Reichwalde (gestundet) 78,5 Mio. m³ 53,8 Mio. m³ 2,2% 3,8% Schwarze Elster,9 Mio. m³ Neiße 22,7 Mio. m³ Summe Hebung 389, Mio. m³ KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 3

14 Wasserhaushaltsbilanz 29 VE-M & VE-G Lausitz Wassernutzung Trinkwasser 5,9 Mio. m³ Brauchwasser Dritte 2,8 Mio. m³ Kühlturmverluste 8, Mio. m³ Brauchwasser Kraftwerke 8,5 Mio. m³ Stützung des regionalen Wasserhaushaltes Spree 28,4 Mio. m³ 3% 78% Stützung des regionalen Wasserhaushaltes 48% Spree 77,4 Mio. m³ Neiße 8,7 Mio. m³ Wasserreinigung Jänschwalde,9 Mio. m³ Briesnig 8,7 Mio. m³ Klein Buckow 2,4 Mio. m³ Schwarze Pumpe 6,9 Mio. m³ Kringelsdorf 57,6 Mio. m³ Tzschelln 6,8 Mio. m³ Spree 62, Mio. m³ Wasserhebung Wasserhebung KW Jänschwalde Mio. m³ 2,6% Jänschwalde 2,3 Mio. m³ 3,9% Cottbus-Nord 45, Mio. m³,6% % 22% Welzow-Süd 8,3 Mio. m³ 2,9% Stützung des lokalen Wasserhaushalts Nochten Reichwalde (gestundet) 78,5 Mio. m³ 53,8 Mio. m³ 2,2% 3,8% Schwarze Elster,9 Mio. m³ Neiße 22,7 Mio. m³ Summe Hebung 389, Mio. m³ KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 4

15 Das Lausitzer Revier Jänschwalde-Nord Guben Rohkohleförderung (28) Jänschwalde Cottbus-Nord Welzow-Süd 57,9 Mio t 3,3 Mio t 4,2 Mio t 22, Mio t Spree Jänschwalde Republik Polen Nochten Reichwalde 8,3 Mio t Cottbus Cottbus-N. Jänschwalde Netzeinspeisung 45,9 TWh Forst/Lausitz Veredlungsprodukte,52 Mio t Brandenburg Betriebsfläche Tagebaue Genehmigte Abbaufelder Kohlenfelder, Abbau beantragt Braunkohlenkraftwerke Oxyfuel-Pilotanlage Boxberg R (im Bau) Veredlungsbetrieb Hauptverwaltung Vattenfall Europe Mining & Generation Räumlicher Teilabschnitt II Welzow-Süd Schwarze Pumpe Sachsen Hoyerswerda Spremberg Vorranggebiet Nochten Nochten Boxberg Weißwasser Reichwalde KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 5

16 Produktion/Verteilung Wasser in Schwarze Pumpe - 28 Standort SP Eigenbedarf, Dritte,8 Mio. m³/a Kraftwerk SP Kühlturmzusatzwasser 24 Mio. m³/a Sulfathaltiges Tagebauwasser Sulfatarmes Tagebauwasser Wasserwerk Schwarze Pumpe Sustec GmbH,2 Mio. m³/a Kraftwerk Schwarze Pumpe Vollentsalzung,4 Mio. m³/a Trinkwasser 5 6 Mio. m³ /a Papierfabrik 2, Mio. m³/a Sustec GmbH,3 Mio. m³/a KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 6

17 Lage und Ausdehnung der GW-Modelle Modelle Jänschwalde Cottbus-Nord Modell Welzow-Süd Modell Nochten Reichwalde KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 7

18 GW-Strömungsmodelle bei Vattenfall Anfangsbedingung Hydrologie (Parameter) Technologie X Y LUPE IS JZ MG ZU M KF KE GW R HAN Geologie/Morphologie BIL2 g7 g g2 g3 g5 g6 g7 g g2 g3 g5 g6 g7 g g2 g3 frh frh frh frh frh frh frh g5 g6 g7 g g2 g3 g5 g6 g7 g g2 g3 g5 g6 g7 BIL3 KOP KL KL KL2 KL3 KL4 w8 w8 w8 w8 w8 w8 w8 w8 w8 w8 w8 w8 w8 w8 w8 w8 w8 w8 w8 w8 IDX Randbedingungen GW-Modell KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) BIL rrh 8

19 GW-Strömungsmodelle Maximale GW-Beeinflussung Verdunstung (ET) Niederschlag (N) Berechnete Reichweite der max. Grundwasserabsenkung Tagebau Abbaurichtung GW-Neubildung Schutzgut z.b. NSG Kippe 2. Lauistzer Flöz Gesättigte Bodenzone KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 9

20 65, 64,5 64, 63,5 63, 62,5 62, 6,5 6, 6,5 6, GW-Standsentwicklungen Ganglinie Messstelle Staakow KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) , 75,5 75, 74,5 74, 73,5 73, 72,5 72, 7,5 7, Messdatum Ganglinie Messstelle Lauschürz Messwerte (mnhn) Messdatum Messwerte (mnhn)

21 Auswirkungen geänderter klimatischer Verhältnisse Verdunstung (ET) Niederschlag (N) Berechnete Reichweite der max. Grundwasserabsenkung Tagebau Abbaurichtung GW-Neubildung Schutzgut z.b. NSG Kippe 2. Lausitzer Flöz Gesättigte Bodenzone KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 2

22 Auswirkungen geänderter klimatischer Verhältnisse Verdunstung (ET) Niederschlag (N) Scheinbare Reichweite der max. Grundwasserabsenkung Tagebau Abbaurichtung GW-Neubildung Schutzgut z.b. NSG Kippe 2. Lausitzer Flöz Gesättigte Bodenzone KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 22

23 Auswirkungen geänderter klimatischer Verhältnisse KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 23

24 Ausblick - Verbreitung 2. Lausitzer Flöz Guben Betriebsflächen Tagebaue (Stand 2 / 26) Tagebaufelder Vorranggebiete Verbreitung 2.Lausitzer Flöz Cottbus-Nord Cottbus Jänschwalde Ausgekohlte Braunkohlenfelder Forst Welzow-Süd Braunkohlenvorräte (in Mrd. t) Senftenberg Spremberg Nochten Weißwasser Gesamtvorräte: ca.2, wirtsch. gewinnbar 3,6 Bestätigte Felder:,3 Vorranggebiete:,5 Hoyerswerda Reichwalde Stand: KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 24

25 Ausblick Tagebauvorhaben im Lausitzer Revier Jänschwalde-Nord JÄNSCHWALDE-NORD Genehmigungsverfahren: ab Ende 28 Nutzung / Laufzeit: nach 225 / ca. 2 Jahre Entwässerung: Dichtwandtechnik BAGENZ-OST Genehmigungsverfahren: ab 25 Nutzung / Laufzeit: nach 235 / ca. 2 Jahre Entwässerung: Dichtwandtechnik SPREMBERG-OST Genehmigungsverfahren: ab 25 Nutzung / Laufzeit: nach 235 / ca. 2 Jahre Entwässerung: Dichtwandtechnik Tagebau Welzow-Süd Tagebau Cottbus-Nord Kraftwerk Jänschwalde Bagenz-Ost Spremberg- Ost Tagebau Jänschwalde REPUBLIK POLEN vorhandene Dichtwand geplante Dichtwand geplante Dichtwand Zukunftstagebaue Kraftwerk Schwarze Pumpe Veredlungsbetrieb / Technischer Service Kraftwerk Boxberg Tagebau Nochten Tagebau Reichwalde (ab 2) KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 25

26 DW-Technologie Schema der Herstellung und Verfüllung KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 26

27 DW-Technologie Wirkprinzip der Abdichtung KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 27

28 Das Wirkprinzip von Dichtwänden Dichtwand Filterbrunnen natürlicher Grundwasserspiegel Abraum Kohleflöz Tagebau Kippe ansteigender Grundwasserspiegel grundwasserstauende Erdschicht KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 28

29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! KliWES-Workshop Stephan Fisch Abt. Geotechnik (E-ZGW) 29