Wasserbereitstellung und Hochwasserschutz

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1 5. Fachkonferenz Wasserwirtschaftliche Maßnahmen in der Bergbaufolgelandschaft der Lausitz erreichter Stand, zukünftige Aufgaben und Lösungsansätze am 01. März 2011 in Hoyerswerda Speicher Lohsa II Speicherlamelle 6,9 m Blunoer Südsee Speicherlamelle 0,0 m Fotos: LfULG Wasserbereitstellung und Hochwasserschutz

2 1. Wasserwirtschaftliche Randbedingungen in der Lausitz Flutung von 28 Seen mit einer Gesamtfläche von ha Braunkohlengewinnung von 200 Mio. t/a Wasserhebung von 1,2 Mrd. m³/a Grundwasserabsenkungstrichter ca km² Grundwasserdefizit ca. 13 Mrd. m³ Quelle: Landesdirektion Dresden 2 1. März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe

3 1. Wasserwirtschaftliche Randbedingungen in der Lausitz 1.1. Warum ist die Wasserwirtschaft in Ostsachsen etwas Besonderes? Gebiet hat weitestgehend Flachlandtopografie Kontinental geprägtes Klima bedingt weniger Niederschlag Tiefgreifende Sandböden mit teilweiser Lehmüberdeckung Im Norden stark durch den Braunkohlenbergbau beeinflusst Komplexes, stark anthropogen beeinflusstes Gewässernetz mit Teichen, Talsperren und Tagebaurestseen, die eine Gesamtwasserfläche von ca ha aufweisen Historische Reihen der Pegelaufzeichnungen (u. a. im Norden) sind durch jahrzehntelange Grubenwassereinleitungen stark verfälscht Das Besondere ist: In der Lausitz wird in der Regel nicht das Wasserdargebot bewirtschaftet, sondern der Wassermangel durch gezielte Verbundbewirtschaftung erträglich verwaltet! 3 1. März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe

4 1. Wasserwirtschaftliche Randbedingungen in der Lausitz 1.2 Kenndaten der Wasserbereitstellung nach Einzugsgebieten Summarische Angaben Einzugsgebiet Spree (System Lohsa II, Bärwalde) Einzugsgebiet Schwarze Elster (Geierswalder See, Partwitzer See ) Wasserfläche in ha Betriebsraum in Mio.m³ 95,7 35,5 Zuleiterkapazitäten aus der Vorflut in m³/s 35,0 30,0 Theoretische dauerhafte Wasserabgabe für 150 d ca. 7,3 m³/s ca. 2,7 m³/s 4 1. März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe

5 1. Wasserwirtschaftliche Randbedingungen in der Lausitz 1.3 Überblick Wasserwirtschaftliche Anlagen (LTV) Im Betrieb Spree/Neiße der Sächsischen Landestalsperrenverwaltung werden bewirtschaftet. 800 km Gewässer I. Ordnung mit Wehranlagen km Deiche zwei Talsperren, zwei Tagebaurestseen und drei HRB mit 86,62 hm³ Gesamtstauraum 40,21 hm³ Gesamtbetriebsraum 20,23 hm³ Hochwasserrückhalteraum ha Wasserfläche Seit 2010 ist das HRB Rennersdorf mit 3,6 hm³ Rückhalteraum im Anlagenbestand März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe

6 1. Wasserwirtschaftliche Randbedingungen in der Lausitz 1.3 Überblick Wasserwirtschaftliche Anlagen (LTV) [2] SB Knappenrode HRB Schmölln Einzugsgebiet der Schwarzen Elster mit Klosterwasser und Hoyerswerdaer Schwarzwasser HRB Karlsdorf HRB Göda 6 1. März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe

7 1. Wasserwirtschaftliche Randbedingungen in der Lausitz 1.3 Überblick Wasserwirtschaftliche Anlagen (LTV) [3] SB Lohsa I TS Quitzdorf TS Bautzen Einzugsgebiet der Spree mit dem Schwarzen und Weißen Schöps 7 1. März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe

8 1. Wasserwirtschaftliche Randbedingungen in der Lausitz 1.3 Überblick Wasserwirtschaftliche Anlagen (LTV) [4] Einzugsgebiet der Lausitzer Neiße mit Mandau und Pließnitz HRB Rennersdorf 8 1. März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe

9 2. Besonderheiten des Braunkohlenbergbaus 2.1 Auswirkungen des Braunkohlebergbaus auf den Wasserhaushalt in Ostsachsen Die Umverlegung von Fließgewässern, die Herstellung von sterilen Kunstprofilen und die Überbaggerung der natürlichen Auenlandschaften führen zu einer weitreichenden Eliminierung von Retentionsräumen und wertvollen Naturarealen Die gigantischen Deckgebirgsumlagerungen und die damit verbundene tiefgreifende Verritzung der oberen Grundwasserleiter sowie die großräumige Grundwasserabsenkung bedingen eine Störung der natürlichen Kommunikation zwischen Grund- und Oberflächenwasser sowie den Entfall geologischer Barrieren, woraus sich heute u. a. eine Verminderung der Abflussspende in den Einzugsgebieten ergibt. Die durch den Bergbau herbeigeführten Veränderungen sind irreversibel! ABER Durch gezielte Maßnahmen und aktiver Einflussnahme kann darauf hingewirkt werden, dass sich irgendwann ein stationärer Zustand einstellt, der einem sich weitestgehend selbstregulierenden Wasserhaushalt nahe kommt März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe

10 Grundwasserabsenkungsbereich Lübbenau Schlabendorf Seese - 30 m Spree Cottbus Jänschwalde - 30 m Cottbus- Nord Finsterwalde Lauchhammer - 40 m Lauchhammer Schwarze Elster A 13 Meuro Senftenberg Legende: 630 km² Verantwortung LAUBAG 1300 km² Verantwortung LMBV -xx m Absenktiefe im Tagebau Gräbendorf Greifenhain -60 m Sedlitz Skado Koschen Hoyerswerda Welzow - 80 m Spreetal - 40 m Scheibe Spremberg A 15 Grundwasserdefizit ca. 13 Mrd. m 3 Lohsa Weißwasser Nochten -40 m Reichwalde Quelle: LMBV mbh März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe

11 2. Besonderheiten des Braunkohlenbergbaus 2.2 Gezielte Maßnahmen für einen selbstregulierenden Wasserhaushalt Im Rahmen der Grundsanierung wurde eine Vielzahl wasserwirtschaftlicher Anlagen geschaffen, die in einem gewissen Maß die irreversiblen Folgen des Bergbaues kompensieren können. Verlorener Retentionsraum Hochwasserschutz mit Hilfe der Restseen Verminderte Abflussspende Niedrigwasseraufhöhung aus den Restseen sterile Kunstprofile, Tagebaukippen Naturressource Seenlandschaft Die Ergebnisse der Überwachung und die Erfahrungen aus dem laufenden Sanierungsbetrieb Flutung der Tagebaue und deren Anbindung an die Vorflut Überwachung des Grundwasserwiederanstieges Überwachung der Grund- und Oberflächenwasserqualität müssen ständiger Impulsgeber für die Anpassung der Steuerregime sein und wirken determinierend auf die Ausrichtung der länderübergreifenden Flussgebietsbewirtschaftung März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe

12 3. Wasserwirtschaftliche Nutzung von Tagebaurestseen 3.1. Tagebaurestseen in der Oberlausitz/Niederschlesien Tagebaurestseen können nach drei Kategorien unterteilt werden: Kategorie I Gewässer mit Speicherfunktion - Speicherbecken Bärwalde - Speichersystem Lohsa II (inkl. Dreiweibern und Burghammer) - Speicher Restlochkette (Geierswalder, Partwitzer und Sedlitzer See) - Speicherbecken Lohsa I (u. a. Silbersee) - Speicherbecken Knappenrode (Knappensee) März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe

13 3. Wasserwirtschaftliche Nutzung von Tagebaurestseen 3.1. Tagebaurestseen in der Oberlausitz/Niederschlesien Kategorie II Kategorie III Seen mit wasserwirtschaftlicher Bedeutung - Berzdorfer See - Spreetaler See - Neuwieser See - Blunoer See - Sabrother See - Bergener See - Scheibe See sonstige Gewässer - Lugteich - Kortitzmühler See - Erikasee - Graureihersee - Heidesee März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe

14 3. Wasserwirtschaftliche Nutzung von Tagebaurestseen 3.2 Niedrigwasseraufhöhung und Bergbaufolgeseen in Ostsachsen In der Sanierungsplanung der Bergbaufolgelandschaft Ostsachsens ist die Speicherbewirtschaftung zur Niedrigwasseraufhöhung in der Spree besonders bedeutend 2,8 Mio. m³ SB Lohsa I (Friedersdorf und Mortka) 25,5 Mio. m³ SB Bärwalde (Bärwalder See) 60,6 Mio. m³ SB Lohsa II (Lohsa II) 5,6 Mio. m³ SB Dreiweibern (Dreiweiberner See) 6,0 Mio. m³ SB Burghammer (Bernsteinsee) Σ 100,5 Mio. m³ Im Bereich der Schwarzen Elster wurden folgende Speicherkapazitäten festgelegt 8,7 Mio. m³ Restlochkette - SB Koschen (Geierswalder See), SB Skado (Partwitzer See) 3,2 Mio. m³ SB Knappenrode (Knappensee) Σ 11,9 Mio. m³ März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe

15 3. Wasserwirtschaftliche Nutzung Tagebaurestseen 3.4 Tagebaurestseen und Hochwasserschutz (Beispiel) Hochwasser und Eisgang Schwarze Elster 2006 Teilweise Notableitung in den Geierswalder See (Koschen) März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe

16 3. Wasserwirtschaftliche Nutzung Tagebaurestseen/Hochwasserschutz TS Bautzen SB Lohsa I SB Dreiweibern Das HQ(100) an der Landesgrenze zu Spree Brandenburg (Pegel Spreewitz) beträgt ~175 m³/s. SB Bärwalde TS Spremberg Hier gilt es durch gezielte Flussgebietsbewirtschaftung die Hochwassermengen mit Hilfe der TS Talsperren Quitzdorf im Flussgebiet zu verziehen um so eine optimale Reduzierung zu erreichen. Schwarzer Schöps Scheibe Einleitkapazitäten auf sächsischer Seite im Einzugsgebiet der Spree die zur Hochwasserbewirtschaftung angesetzt werden können: SB Lohsa I SB Dreiweibern SB Lohsa II SB Burghammer SB Bärwalde Scheibe à 10 m³/s à 3 m³/s à 15 m³/s à 2 m³/s à 5 m³/s à 2 m³/s à 37 m³/s Kleine Spree SB Lohsa II März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe SB Burghammer [Einleitung kann nur unter Berücksichtigung der jeweiligen Grenzwasserstände erfolgen]

17 3. Wasserwirtschaftliche Nutzung Tagebaurestseen/Hochwasserschutz Im Einzugsgebiet der Schwarzen Elster können folgende Einleitkapazitäten zur Hochwasserbewirtschaftung angesetzt werden: SB Knappenrode * Einleitung auf sächsischer Seite Lugteich/ Kortitzmühle/ Laubusch SB Knappenrode* à 13 m³/s Bluno* à 5 m³/s Skado* à 5 m³/s (momentan nur eine Planungsvariante) Koschen à 10 m³/s Lugteich* à 5 m³/s SB Niemtsch à 15 m³/s RL 28/29 à 2 m³/s à 50 m³/s Schwarze Elster Das HQ(100) an der Landesgrenze zu Brandenburg (Pegel Neuwiese) beträgt Hoyerswerdaer Schwarzwasser ~ 51m³/s. Die Kapazitäten im Flussgebiet der Schwarzen Bluno Elster sind Skado zur Bewirtschaftung Koschen im Hochwasserfall ausreichend. Durch den vakanten Zuleiter zum Restsee Skado würde sich die Einleitkapazität auf sächsischer Seite auf 31 m³/s erhöhen März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe Niemtsch (Senftenberger See) [Einleitung kann nur unter Berücksichtigung der jeweiligen Grenzwasserstände erfolgen] RL 28/29/ Klettwitz

18 4. Entwicklung und Steuerung des Wasserdargebotes in den Flussgebieten Rückgang der Grubenwassereinleitung Veränderung der bergbaubedingten Grundwasserabsenkungsbereiche (Abflussbildung, Infiltrationsverluste) Zeitlich veränderlicher Wasserbedarf von Nutzern (Kraftwerke, Teiche) Entwicklung des Wasserdargebots in den Fließgewässern Inbetriebnahme neuer Speicher (hierfür vorgesehene Tagebaugewässer) Flutung von Tagebaurestlöchern, Nachsorge der entstandenen Bergbauseen Quelle: Landesdirektion Dresden März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe

19 AG Flussgebietsbewirtschaftung Spree-Schwarze Elster Sachsen: SMUL, LD Dresden, LTV, Oberbergamt, LfULG Brandenburg: MLUR, LUGV, Oberbergamt Berlin: SenStadt Sachsen-Anhalt: LAU sonstige: Vattenfall Europe Mining AG, LMBV mbh Grundlage Grundsätze zur Bewirtschaftung AG Flussgebietsbewirtschaftung... Instrumente Langfristbewirtschaftungsmodell WBalMo Spree Schwarze Elster Steuerungsmodell GRMSTEU Gütesteuerungsmodell Festlegungen u.a. zur Rangfolge zur Nutzung des natürlichen Wasserdargebotes und zur Flutung der Tagebaurestlöcher, zu Mindestabflüssen in bestimmten Gewässerabschnitten, zum Umfang der nutzbaren Betriebsräume in den vorhandenen und entstehenden Speichern März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe Quelle: Landesdirektion Dresden

20 Grundsätze für die Bewirtschaftung Rangliste für die Nutzung des natürlichen Wasserdargebotes Rang 1: Rang 2: Rang 3: Rang 4: Sicherung der Wasserentnahmeanforderungen (mit Ausnahme der Schifffahrt und der Tagebaurestlochflutung) und der erforderlichen Mindestabflüsse, Wiederauffüllung der Speicher zur Sicherung ihrer Betriebsbereitschaft nach dem Prinzip Oberlieger vor Unterlieger, Speisung der Scheitelhaltung des Oder-Spree-Kanals im Spreegebiet, Flutung und Nachsorge der Tagebaurestlöcher. Quelle: Landesdirektion Dresden März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe

21 Struktur der Wasserbewirtschaftung in den Flussgebieten Spree und Schwarze Elster März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe Quelle: LMBV mbh

22 Zusammenfassung Was macht die wasserwirtschaftlichen Anlagen für Ostsachsen so bedeutsam? die Lausitz ist eine relativ niederschlagsarme Region die geologischen Gegebenheiten bedingen eine niedrigere Abflussspende Diese Fakten werden noch verschärft durch: die Verdunstung ist bedingt durch die geringen Grundwasserflurabstände höher weite Teile des Gebietes sind durch den Bergbau tiefgreifend verritzt und entwässert, die Grundwasserleiter sind kurzgeschlossen und die schützenden oberen Bodenschichten entfernt ggf. mögliche Klimaveränderung steigender Wasserbedarf durch die Nutzer (Fischerei, Kraftwerke, etc.) bergbaubedingte Wasserbeschaffenheitsprobleme (ph-wert, Salzfracht, Fe) Nutzung des Wassers durch Unterlieger zur Trinkwassergewinnung März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe

23 Zusammenfassung Wie kann dem entgegengewirkt werden? Modellgestützte Bewirtschaftung aller wasserwirtschaftlich relevanten Anlagen im Einzugsgebiet und länderübergreifende Abstimmung der Bewirtschaftung maximale Ausnutzung des natürlichen Wasserdargebotes der Einzugsgebiete, um möglichst schnell einen weitestgehend selbstregulierenden Wasserhaushalt mit einem Minimum an teuren technischen Zusatzmaßnahmen zu erreichen Hochwasserschutzlamellen sollen dabei, wo immer mit vertretbarem Aufwand möglich, vorgesehen werden März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! März 2011 Ulrich Kraus Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe