Sanierung und Flutung der Gruben Königstein und Dresden-Gittersee

 

Königstein

Hintergrund

1961 begann die SDAG Wismut mit Erkundungsarbeiten im Bereich der sächsischen Elbtal-Kreideformation. Ab 1967 wurde hier der konventionelle Uranerzabbau betrieben. Die in verschiedenen Sandsteinen der Kreideformation lokalisierte Uranerzlagerstätte wurde auf einer Fläche von ca. 6 km² erschlossen und im Bereich der Ortschaften Königstein – Bielatal – Langenhennersdorf abgebaut. Der in unmittelbarer Nähe der Hauptschächte liegende Ort Leupoldishain wurde nahezu vollständig unterbaut. Entscheidend für den gesamten Bergbau und die folgende Sanierung der Grube sind die lokalen und regionalen hydrogeologischen Verhältnisse.

Urangewinnung durch Laugung

Der Gesamtvorrat der Lagerstätte Königstein betrug insgesamt rund 30.000 Tonnen Uran. Dabei weist das Bergwerk eine Besonderheit auf, die vor allem hinsichtlich der Verwahrung und der anschließenden Flutung von Bedeutung ist. Wegen der relativ niedrigen Urangehalte im Sandstein wurde schon in den frühen 1970er Jahren mit Untersuchungen zu effektiveren, chemischen Verfahren zur Gewinnung des Rohstoffes begonnen. 1984 stellte man den untertägigen Abbau des Urans auf das chemische Gewinnungsverfahren um. Dabei kam im Rahmen verschiedener Laugungstechnologien mit Schwefelsäure versetztes Wasser zur Anwendung. Dieses wurde über Bohrlöcher in vorbereitete Sandsteinblöcke eingepresst oder in gesprengte Kammern aufgegeben. Nach dem Laugungsprozess fasste man die Lösung und pumpte diese nach über Tage. Schließlich wurde das Uran in einer Aufbereitungsanlage selektiert. Durch diese Technologie kamen bis 1990 über 55 Millionen Tonnen Gestein mit schwefelsäurehaltiger Lösung in Kontakt. Ein Teil der Lösung ist als Porenwasser im Sandstein verblieben und führte zur weiteren Mobilisierung von Uran und Schwermetallen. Bei einer ungesteuerten Flutung des Bergwerkes wären diese Elemente unkontrolliert in die Grundwasserleiter bzw. Vorfluter gelangt.

Die gesteuerte Flutung

Aufgrund dieser komplexen Situation war die Sofortflutung ein zu großes Umweltrisiko. Deshalb wurde ab 1991 ein Konzept zur Flutung der Grube Königstein entwickelt. Zehn Jahre später konnte mit der gesteuerten Flutung des Bergwerkes begonnen werden.

Im Januar 2013 wurde die Flutung des bisher genehmigten Teilbereich I – Einstau der Grube bis maximal 140 m NN – mit einem Flutungsniveau von 139,5 m NN abgeschlossen. Gegenwärtig muss das Flutungsniveau bei < 140 m NN gehalten werden. Damit ist bisher nur reichlich die Hälfte des gesamten Grubenvolumens geflutet. Die Steuerung des Flutungswasserspiegels erfolgt über die Ausförderung von Flutungswasser über zwei ca. 300 m tiefe Förderbohrlöcher.

Das Flutungswasser wird in einer Aufbereitungsanlage behandelt. Nach Abtrennung des gelösten Urans wird das Wasser einer Wasserbehandlungsanlage zugeführt, bevor es in die Elbe abgegeben wird. Dieser Prozess ist solange notwendig, bis keine wesentliche Beeinflussung der Grundwasserleiter und der Elbe mehr zu erwarten sind.

Auf Grund der gegenwärtigen Genehmigungssituation wird auf unbestimmte Zeit die Behandlung von Flutungswasser in gleicher Größenordnung wie bisher erforderlich bleiben. Als eine wesentliche Maßnahme ist deshalb der Umbau und die Optimierung der Wasserbehandlungsanlage vorgesehen.

 

Dresden-Gittersee

Etappenweise Flutung

Mit der Flutung der Grube, die in die zwei Grubenfelder Dresden-Gittersee/Bannewitz und Heidenschanze unterteilt ist, wurde im Mai 1995 begonnen. Ziel ist es in diesem Gebiet, den natürlichen Grundwasserstand im Freitaler Revier wiederherzustellen. Kennzeichnend für den Flutungsverlauf ist die etappenweise Erhöhung bzw. das Halten der Wasserstände mittels zweier installierter Förderbohrlöcher in den Grubenfeldern. Durch diese Maßnahme sollen Bergschäden und andere nachteilige Auswirkungen, die durch das stillgelegte Bergwerk verursacht werden könnten, vermieden werden.


Mit Erreichen eines Flutungsniveaus von ca. 180 m NN kam es im Juli 2003 in Freital-Potschappel zu lokalen Wasseraustritten. Daraufhin wurde die Flutung gestoppt und durch Wiederaufnahme der Wasserhebung der Flutungspegel auf ca. 156 m NN abgesenkt. Die Ursache wurde in den Monaten darauf von Wismut zusammen mit Behörden und Gutachtern untersucht. Es wurde vermutet, dass teilweise unbekannte Wasserwegsamkeiten des jahrhundertealten Kohle-Bergbaus eine entscheidende Rolle spielten. Zum Erlangen näherer Erkenntnisse, wurde der Wiedereinstau bis zu einem Niveau von 165 m NN beantragt.
 

Die Auffahrung des WISMUT-Stolln

Die Flutung wird durch ein umfangreiches Überwachungssystem begleitet, um solche Austrittsstellen von Flutungswasser an der Oberfläche rechtzeitig festzustellen und ggf. mit entsprechenden Maßnahmen Schäden abzuwenden. Beim Wiedereinstau > 156 m NN bestätigte sich die hydraulische Verbindung der Grubenfelder Gittersee/Bannewitz und Heidenschanze. Da weitere Bergschäden bei diesem Flutungsniveau jedoch nicht ausgeschlossen werden konnten, wurde für die dauerhafte, sichere Ableitung des Flutungswassers aus den rechts der Weißeritz gelegenen Grubenfeldern auf einem geotechnisch unkritischen Niveau von 120 m NN eine Verbindungsstrecke (WISMUT-Stolln) von dem Grubenfeld Dresden/Gittersee/-Bannewitz zum Elbstolln bergmännisch aufgefahren. Über diese Strecke fließen die Flutungswässer aus den Grubenfeldern des ehemaligen Uranerzbergbaus zum Tiefen Elbstolln und über diesen in die Elbe kontrolliert ab. Der Flutungswasserstand wird dadurch dauerhaft bei 120 m NN gehalten.
 

Auffahrung des WISMUT-Stolln in Freital