Altbergbau in Sachsen:
Passive Wasserbehandlung zur Reduzierung von Gewässerbelastungen

Herausforderung

Die am 22.12.2000 in Kraft getretene Europäische Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) verpflichtet die Mitgliedstaaten, Oberflächengewässer und Grundwässer bis 2027 in einen guten Zustand zu bringen.

Im Bergbaugebiet des Erzgebirges existieren zahlreiche stillgelegte Bergwerke und mehrere tausend Abraumhalden. Die 100 größten Standorte haben erhebliche Auswirkungen auf das Wassersystem, beispielsweise durch Kontamination mit Arsen, Cadmium, Nickel, Zink, Kupfer und andere potenziell toxische Elemente.

Nur an wenigen Standorten mit hoher Schadstoffbelastung ist eine aktive technische Behandlung wirtschaftlich vertretbar. Daher werden passive, kostenarme Wasseraufbereitungsmethoden eingesetzt, um Schadstoffeinträge in die Gewässer durch Nutzung natürlicher Reinigungsprozesse dauerhaft zu reduzieren.

G.E.O.S. leistet hierbei wissenschaftlich und anwendungsseitig von der Idee zur Praxis einen großen Beitrag.

Leistungen von G.E.O.S.

• Beschreibung der Belastungsfaktoren von Grund- und Oberflächenwasserkörpern
• Probenahme von Sedimenten und Wasser
• Herausarbeiten der Belastungsquellen im Gewässersystem bzw. Grundwasserkörper und Ermittlung der Quellstärken über die jeweiligen Frachtbeiträge
• Entwicklung von Maßnahmeplänen zur Erreichung der Qualitätsnormen gemäß WRRL
• Planung, Bauleitung und Betrieb passiver Wasserbehandlungsanlagen
• Erfolgsmonitoring einschließlich chemischer und hydraulischer Kontrollparameter

Wissenschaftliche Arbeiten

Bereits vor 30 Jahren wurde unter fachlicher Begleitung durch G.E.O.S. in Lehesten / Thüringen das erste Projekt zur Sanierung von Bergbauwässern mittels passiver Behandlung erfolgreich durchgeführt. Mittels einer Pilotanlage wurde saures Bergbauwässer behandelt und Aluminium, das aus Altablagerungen des Schieferbergbaus emittierte, abgetrennt.

Weitere Projekte im vormaligen Uranerz- und Braunkohlebergbau folgten.

Aktuelle anwendungsseitige Arbeiten

Im bundes- und landesgeförderten Projekt MindMontan „Verminderung von Gewässerbelastungen in der Montanregion Erzgebirge/Krušnohří“ wurde am Absetzbecken Hammerberg in Freiberg durch G.E.O.S. eine passive Behandlungsanlage geplant, errichtet und aktuell erfolgreich mit hohen Abtrennraten für die Schadstoffe betrieben. Eine Entlastung der Freiberger Mulde kann durch hohe Abtrennraten von Aluminium, Cadmium und Zink sowie anderer Belastungen durch Sulfate und Metallkonzentrationen erreicht werden.

https://youtu.be/LBV5C3wTcQk?si=oY9PtL2yqZoAagp0

An der Zinnerzgrube Ehrenfriedersdorf wurde über- und untertage eine passive Wasserreinigung im Projekt TerZinn entwickelt, um den Fluss Wilisch vor allem durch die Schadstoffe Arsen und Zink zu schützen. Für die Behandlung von Grubenwasser wurde untertägig ein mit Eisenadsorbenzien gefüllter liegender Oxidationsreaktor installiert und Arsen abgetrennt. Für übertägig austretendes Haldensickerwasser erwies sich eine passive Abtrennung von Arsen durch eine Kombination aus Belüftung zur Eisen(II)-Oxidation, Sedimentation und anschließender Weiterbehandlung in einem Anaerobreaktor als geeignet.

In Breitenbrunn wird nach erfolgreichem Test einer Pilotanlage am Standort des Besucherbergwerks „St. Christoph“ ein Upscaling einer passiven Wasserbehandlungsanlage umgesetzt. Aktuell weist das Schwarzwasser in Breitenbrunn bedingt durch bergbauliche Zuflüsse nicht die geforderten Umweltqualitätsnormen der erzgebirgisch typischen Elemente Arsen, Cadmium und Zink auf.

Durch die Verfahrensentwicklung, Planung und Umsetzung passiver Wasserbehandlungsanlagen trägt G.E.O.S. zur Reduzierung bergbaulicher Stoffeinträge und zur Umsetzung der WRRL im Altbergbau Sachsen bei.