Berücksichtigung des Altbergbaus bei Bauvorhaben im Großraum Aachen

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1 Berücksichtigung des Altbergbaus bei Bauvorhaben im Großraum Aachen Bearbeitet durch: Ingenieurbüro Heitfeld - Schetelig GmbH Beratende Geologen und Ingenieure Preusweg 74, Aachen BDB Montagabend Seminar am

2 Gliederung des Vortrags 1. Begriffe 2. Altbergbau in NRW und im Großraum Aachen 3. Abgrenzung von potenziellen Einwirkungsbereichen - tages-/oberflächennaher Bergbau - Schächte - Stollen 4. Positivkarte der Stadt Herzogenrath 5. Vorgehensweise bei Bauanfragen bzw. Bauanträgen - Stadt Herzogenrath - Städte Würselen, Stolberg, Eschweiler 6. Projektbeispiel 7. Erkundungs- und Sicherungsarbeiten 8. Zusammenfassung BDB Montagabend Seminar am

3 TOP 1 Skizze zur Erläuterung der verwendeten Termini BDB Montagabend Seminar am

4 TOP 1 Merkmale und Gefährdungspotenziale des tages-/oberflächennahen Altbergbaus Kennzeichnende Merkmale des tages-/oberflächennahen Altbergbaus im Raum Aachen - Abbaubeginn im 12. Jahrhundert (z.b. durch Abtei Rolduc) - Keine oder nur unzureichende Dokumentation in Kartenunterlagen und Archiven (Grundeigentümerbergbau) - Abbautiefe 0 bis etwa 30 m unter Geländeniveau (tagesnah) bzw. 30 bis 100 m (oberflächennah) - Dauerhafte Gefährdung der Geländeoberfläche (keine Prognose zum Zeitpunkt des Eintretens von Setzungen, Senkungen und Tagesbrüchen möglich) Gefährdungspotenziale - Pingen (Grabungen) - Schächte (vertikal, schräg) - Stollen (horizontal) - tages-/oberflächennahe Abbaubereiche der Steinkohlenflöze bzw. der Erze BDB Montagabend Seminar am

5 TOP 2 Tagesbruch in Herzogenrath - Pannesheide (1999) Bergamt Düren BDB Montagabend Seminar am

6 TOP 2 Tagesbruch in Eschweiler IHS BDB Montagabend Seminar am

7 TOP 2 Gefährdungspotenzial Schächte: Alter Förderschacht Spaenbruch in Herzogenrath (Aug. 2001) IHS BDB Montagabend Seminar am

8 TOP 2 Antreffen eines alten Schachtes in einer Baugrube in Würselen IHS BDB Montagabend Seminar am

9 TOP 2 Gefährdungspotenzial Stollen: Freilegen eines ehemaligen Bergbaustollens im Wurmtal BDB Montagabend Seminar am

10 TOP 2 Alter Bergbaustollen IHS BDB Montagabend Seminar am

11 TOP 2 Informationen der Bergbehörde zum Altbergbau in NRW Bereitstellung von Stufe 2-Kartenwerken Stufe 1 Ermittlung und Festlegung der durch heute noch einwirkungsrelevanten Altbergbau betroffenen Kommunen in NRW Stufe 2 Überlassung von Karten mit Darstellungen, welche Flächen im Gemeinde-/Stadtgebiet durch tages-/oberflächennahen Bergbau und/oder verlassene Tagesöffnungen des Bergbaus berührt werden Stufe 3 Beteiligung der Bergbehörde im Baugenehmigungsverfahren bei einzelnen Bauvorhaben, die auf konkret durch einwirkungsrelevanten Altbergbau betroffenen Flächen geplant sind nach BR Arnsberg, Dez. 63 BDB Montagabend Seminar am

12 TOP 2 Stufe 1-Karte der Bergbehörde Quelle: BR Arnsberg, Abt. 6 BDB Montagabend Seminar am

13 TOP 2 Historisches Grubenbild BDB Montagabend Seminar am

14 TOP 3 Häufige Lagerung der Steinkohlenflöze (Gebirgsfaltung) BDB Montagabend Seminar am

15 TOP 3 Blockbild abgebauter Flözbereich in geneigter Lagerung BDB Montagabend Seminar am

16 TOP 3 Abgrenzung Gefährdungsbereich im Festgestein nach Hollmann & Nürenberg BDB Montagabend Seminar am

17 TOP 3 Blockbild Tagesbruch über abgebautem Flözbereich in geneigter Lagerung BDB Montagabend Seminar am

18 TOP 3 Qualitatives Tagesbruchmodell (Phase 1) BDB Montagabend Seminar am

23 TOP 3 Einwirkungsbereiche Flöze A. B. C. D. Ausstrichbreite Flöz an der Karbonoberkante + Einwirkungsbereich gemäß Hollmann & Nürenberg an der Karbonoberkante + Deckschichtenmächtigkeit (Berechnung 45 ) bzw. Mächtigkeit und Ausbildung Systemgenauigkeit + Einwirkungsbereich Flöze = A + B + C + D BDB Montagabend Seminar am

24 TOP 3 Schematische Darstellung des Schachtschutzbereiches (senkungs-/setzungs- und einsturzgefährdete Zone) eines Seigerschachtes Z S A D H D A S Z Bezugsniveau = Geländeoberkante Füllsäule Schachtausbau Lockergestein Festgesteinsoberkante karbonisches Festgestein Schacht/ Lichtloch Plattform/Arbeitsbühne Schacht offen (ohne Füllsäule) Z: Abstand des Bezugniveaus von der Festgesteinsoberkante [m] S: Sicherheitsabstand [m] = 1,5 m A: Ausbaustärke des Schachtes [m] D: Innendurchmesser des Schachtes [m] D H : Durchmesser der senkungs-/setzungs- und einsturzgefährdeten Zone [m] D H = D+2(A+S+Z) BDB Montagabend Seminar am

25 TOP 3 Schacht mit Füllsäule und verrottetem Holzausbau Geländeoberkante Lösslehm Hauptterrasse Füllsäule Schacht Schachtausbau z.b. verrottetes Holz Untere Lintfort-Schichten karbonisches Festgestein Plattform/Arbeitsbühne Schacht offen (ohne Füllsäule) BDB Montagabend Seminar am

26 TOP 3 Schacht mit Bruchtrichter in den Terrassensedimenten Geländeoberkante Lösslehm?? senkrechte Scherfuge Hauptterrasse = 45 + ' 2 Untere Lintfort-Schichten karbonisches Festgestein Schachtausbau Plattform/Arbeitsbühne Schacht offen (ohne Füllsäule) Sicherheitsabstand BDB Montagabend Seminar am

27 TOP 3 Zusammensetzung Schachtschutzzone A. B. C. D. Schachtdurchmesser bzw. Ersatzquerschnitt + Sicherheitsabstand von generell 1,5 m + Deckschichtenmächtigkeit (Berechnung 45 ) bzw. Mächtigkeit und Ausbildung Lagegenauigkeit + Schachtschutzzone = A + B + C + D BDB Montagabend Seminar am

28 TOP 4 Einwirkungsklassen EK 1: Tagesbruch-, Senkungs-/Setzungsgefährdung mit hoher Wahrscheinlichkeit vorhanden EK 2: Tagesbruch-, Senkungs-/Setzungsgefährdung wahrscheinlich vorhanden EK 3: Tagesbruch-, Senkungs-/Setzungsgefährdung mit nur geringer Wahrscheinlichkeit vorhanden Gesicherte Flächen bzw. Flächen mit nachgewiesener Standsicherheit BDB Montagabend Seminar am

29 TOP 4 Flächeneinteilung zur kommunalen Planungshilfe Flächen mit der Erfordernis der Einschaltung eines Bergbau- Sachverständigen gemäß 36 GewO und i.d.r. der Notwendigkeit von vor Ort-Untersuchungen - Potenzielle Einwirkungsbereiche der Flöze EK 1 und 2 - Schachtschutzzonen ungesicherter Schächte - Stollen mit Festgesteinsüberdeckung < 8m Flächen mit Erfordernis der Einschaltung eines Bergbau-Sachverständigen gemäß 36 GewO - Potenzielle Einwirkungsbereiche der Flöze EK 3 - Verbleibende Schachtschutzzone gesicherter Schächte - Ausgasungsschutzzonen Flächen ohne Restriktionen durch altbergbauliche Hinterlassenschaften ("Positivflächen") BDB Montagabend Seminar am

30 TOP 5 Vorgehensweise bei Bauanfragen bzw. Bauanträgen Bauvorhaben im Stadtgebiet Herzogenrath Antrag auf Auszug aus der Positivkarte bei der Stadt Herzogenrath durch Grundstückseigentümer Flächen ohne Restriktionen (Positivflächen) keine weiteren Maßnahmen im Hinblick auf Altbergbau erforderlich; ggfs. zusätzliche Anfrage bei der Bergwerksgesellschaft (EBV GmbH) Flächen mit Erfordernis der Einschaltung eines Bergbau- Sachverständigen bergbauliche Stellungnahme mit Darstellung der bergbaulichen Hinterlassenschaften und Angabe der erforderlichen Zusatzmaßnahmen z.b. - Baugrubenabnahme - verstärkte Bodenplatte - Gasdrainage Flächen mit Erfordernis der Einschaltung eines Bergbau- Sachverständigen und i.d.r. vor-ort-untersuchungen bergbauliche Stellungnahme mit Darstellung der bergbaulichen Hinterlassenschaften, Abgrenzung des Einwirkungsbereiches und Angabe der erforderlichen Erkundungsarbeiten Planung, Bauüberwachung, Dokumentation Erkundungsarbeiten Planung, Bauüberwachung, Dokumentation Sicherungsarbeiten Freigabeempfehlung BDB Montagabend Seminar am

31 TOP 5 Vorgehensweise bei Bauanfragen bzw. Bauanträgen Bauvorhaben im Stadtgebiet Eschweiler, Stolberg, Würselen Bauanfrage bzw. Bauantrag bei der Stadt einreichen Vorprüfung der Stadt auf der Grundlage der Bauleitplanung bzw. der Stufe 2-Karten Grundstück außerhalb der gekennzeichneten Flächen bzw. der potenziellen Einwirkungsbereiche des Altbergbaus => keine weiteren Maßnahmen erforderlich Grundstück innerhalb der gekennzeichneten Flächen bzw. der potenziellen Einwirkungsbereiche des Altbergbaus => Beteiligung der Bergbehörde Stellungnahme der Bergbehörde mit - genereller Beschreibung der bergbaulichen Situation - Empfehlung zur Einschaltung eines Sachverständigen Bergbauliche Stellungnahme Erkundungs- und Sicherungsarbeiten BDB Montagabend Seminar am

32 TOP 6 Aufbau Kernbohrgerät mit Autokran hinter Wohnbebauung IHS BDB Montagabend Seminar am

33 TOP 6 Aufsuchung eines alten Schachtes in enger Bebauung IHS BDB Montagabend Seminar am

34 TOP 6 Aufsuchung alter Schacht unter Bahnlinie Aachen- Mönchengladbach IHS BDB Montagabend Seminar am

35 TOP 7 Schachtsicherungskonzepte gemäß den Richtlinien des Landes NRW Dauerstandsicher Vollständige Verfüllung mit kohäsivem Material bis zum Schachttiefsten Teilverfüllung mit kohäsiven Füllsäulenabschnitten Auflegen einer Stahlbetonplatte auf das standfeste Gebirge Vollstabilisierung der Lockermassen-Füllsäule mittels Injektionen bis zum Schachttiefsten Standsicher Teilstabilisierung der Lockermassen-Füllsäule bis 50 m unter der Festgesteinsoberfläche mittels Zementinjektionen Schutz Einzäunung der Schachtschutzzone BDB Montagabend Seminar am

36 TOP 7 Parkplatz-Sicherung mittels Geogitter IHS BDB Montagabend Seminar am

37 TOP 8 Zusammenfassung - Etwa 50 % der Kommunen in NRW sind vom Altbergbau betroffen - Kennzeichnendes Merkmal des tages- und oberflächennahen Bergbaus ist, dass Einwirkungen auf die Geländeoberfläche ohne zeitliche Begrenzung möglich sind - Der Bauherr muss die Standsicherheit des Baugrundes auch im Hinblick auf die bergbaulichen Verhältnisse nachweisen - Die Bergbehörde hat den Kommunen Kartenmaterial (Stufe-2-Kartenwerk) zur Verfügung gestellt; weiterhin werden auf Anforderung generelle grundstücksbezogene Stellungnahmen bearbeitet - Für Detailerkundungs- bzw. Sicherungsarbeiten ist die Einschaltung eines Bergbau-Sachverständigen erforderlich (siehe z.b. Liste der Bergbehörde) BDB Montagabend Seminar am