Mit der Region verbunden. Nachhaltig.

Wassermanagement für die Zukunft

Die vorausschauende Umsetzung der Grubenwasserhaltung bietet ökologische und wirtschaftliche Chancen.

Die systematische Erschließung der Steinkohle lässt sich bis ins 16. Jahrhundert zurückverfolgen. Bis heute erlebte der Tiefbergbau eine einzigartige industrielle Entwicklung, die wegen der voranschreitenden Technisierung die Kohlenförderung in immer größeren Tiefen möglich machte. Allein im Ruhrgebiet beläuft sich die Zahl der ehemaligen Zechen auf mehrere Tausend.

Ende 2018 stellen die letzten Bergwerke der RAG ihre Förderung ein. Was bleibt, ist die Verantwortung. Schon heute steht die RAG dafür gerade, dass durch die Auswirkungen des industriellen Bergbaus kein Grubenwasser in aktive Bergwerke gelangt, noch dass es sich mit dem darüber liegenden Grundwasser mischt. Dieser Verpflichtung bleibt die RAG auch nach Auslauf des deutschen Steinkohlenbergbaus treu. Um die Umwelt intakt zu halten, bildet das systematische Wassermanagement für die RAG deshalb eine der wichtigsten Ewigkeitsaufgaben – an der Ruhr ebenso wie an der Saar und in Ibbenbüren.

Mit der Nordwanderung des Bergbaus entstand ein weitestgehend durchgängiges Netzwerk von Grubenbauverbindungen. So lassen sich zusammenhängende Bergwerke nach der Stilllegung zu einer „Wasserprovinz“ bündeln und die Grubenwässer zentral an einem gemeinsamen Wasserhaltungsstandort heben. Diese Standorte betreibt die Abteilung Zentrale Wasserhaltung der RAG. Dagegen heben die noch aktiven Bergwerke das dort zufließende Grubenwasser in Eigenregie.

Rund 110 Millionen Kubikmeter Grubenwasser pro Jahr muss die RAG langfristig in NRW und an der Saar fördern – eine Herausforderung, die sich nur mit Fachwissen, mit einem leistungsstarken Team, mit Hilfe modernster Technologie und mit hohem finanziellem Einsatz bewältigen lässt. Knapp 300 Spezialisten sorgen an Ruhr und Saar für ein reibungsloses, verantwortungsvolles Grubenwassermanagement. 

„Der Schutz des Grundwassers besitzt höchste Priorität.”

Dr. Michael Drobniewski Betriebsdirektor des Direktionsbereichs Grubenwasserhaltung im Servicebereich Technik- und Logistikdienste

Neue Wasser-Wege: die Konzepte zur Grubenwasser- haltung der RAG 

Wenn die RAG bis 2035 ihre Grubenwasserhaltung umstellt, gilt es, viele Faktoren zu beachten und ökologische Chancen zu nutzen. Das oberste Gebot bleibt der Trinkwasserschutz.

Ökonomische Stellhebel nutzen

Eine Aufgabe für die Ewigkeit: Die Grubenwasserhaltung in den ehemaligen Bergbaugebieten stellt in der Zukunft eine der wichtigsten Tätigkeiten der RAG dar. Planungen des Unternehmens sehen vor, die Anzahl der Wasserhaltungsstandorte sukzessive zu reduzieren und Gewässer vom Grubenwasser zu entlasten. Dafür will das Unternehmen das Grubenwasser künftig an zentralen Wasserhaltungsstandorten heben und in größere Flüsse einleiten. Jeder Schritt zu diesem Ziel muss ein geordnetes behördliches Genehmigungsverfahren mit gutachterlichen Prüfungen durchlaufen. Genehmigungen werden nur erteilt, wenn alle Schritte im Einklang mit der Umwelt gegangen werden können.

Derzeit befinden sich insgesamt 19 Wasserhaltungen in den Steinkohlenrevieren in Betrieb. Langfristig soll ihre Zahl auf sieben Standorte sinken: sechs an der Ruhr und einen im Tecklenburger Land. Im Saarland will das Unternehmen aufgrund der günstigen geologischen Verhältnisse ganz auf das Pumpen verzichten und das gesamte Grubenwasser drucklos in die Saar leiten. Die Verringerung der Standorte und die langfristige Einleitung des Grubenwassers in größere Flüsse wie Rhein, Saar und Ems entlasten insgesamt rund 170 Kilometer Bach- und Flussläufe vom Grubenwasser.

Um das zu ermöglichen, bedarf es eines Anstiegs des Grubenwassers. Nur so kann es über die sogenannte Wasserwegigkeit unter der Erdoberfläche den zentralen Wasserhaltungen zufließen. Der wichtigste Aspekt dabei: Das Wasser steigt nur bis zu einem unkritischen Niveau an, das weit unterhalb von wichtigen Grundwasserhorizonten liegt.

Was unter der Erde passiert, kann sich auch an der Oberfläche zeigen. So kann es durch den Grubenwasseranstieg temporär etwa zu Erschütterungen kommen. Die jahrzehntelange Erfahrung des Unternehmens zeigt, dass dadurch mit Schäden kaum zu rechnen ist. Sollten Schäden auftreten, gelten sie als Bergschäden, die die RAG reguliert. Auch Hebungen gehören zu den möglichen Folgen eines Grubenwasseranstiegs, die ein Monitoringsystem überwacht. Hier ist laut Gutachten ebenfalls mit nur geringen Schäden zu rechnen, die das Unternehmen regulieren würde. Darüber hinaus gelten bei der Grubenwassereinleitung strenge Grenzwerte, die die RAG zur Gewährleistung eines „guten ökologischen Zustands“ der Gewässer einhalten muss. Die kontrolliert das Unternehmen ebenso wie unabhängige Institutionen.

Wasserhaltung an der Ruhr

Heute gibt es im Ruhrgebiet noch 13 Wasserhaltungsstandorte, die sowohl die untertägige Infrastruktur der Produktionsstätten freihalten als auch eine Vermischung mit dem Grundwasser in der gesamten Region verhindern. Etwa 72 Millionen Kubikmeter Wasser gelangen über sie jährlich von unter Tage in Lippe, Emscher, Ruhr und Rhein. Langfristig sollen nur noch sechs Standorte Grubenwasser fördern. So erfolgt eine komplette Entlastung der Emscher, und sie kann vollständig renaturiert werden. Für die Lippe bedeutet das eine zusätzliche Entlastung auf 38 Kilometern vom Grubenwasser. Gleichzeitig verringert sich im Ruhrgebiet die mittlere Pumphöhe von 800 auf 600 Meter – das senkt den Energiebedarf der Wasserhaltungen und somit den CO2-Ausstoß. Zusätzlich zu den sechs geplanten Standorten hält das Unternehmen weitere stillgelegte Standorte als mögliche Reservebrunnen vor. 

Brunnenwasserhaltung – moderne Technologie für die Ewigkeit

Die für die Bewältigung der Ewigkeitsaufgabe „Grubenwasserhaltung” vorgesehenen Standorte rüstet die RAG auf moderne Brunnenwasserhaltung um. Im Gegensatz zur konventionellen untertägigen Wasserhaltung mit Pumpenkammern bedarf es für die neue Technik keiner Aufrechterhaltung einer Infrastruktur unter Tage. Für die Brunnenwasserhaltung erhalten die Schächte eine Ausstattung mit Hüllrohren, durch die Tauchpumpen von über Tage bis in das wasserführende Niveau gelangen. Zwei Pumpen, versetzt in den Schacht eingehängt, heben das Grubenwasser. Sollte eine Pumpe ausfallen, dient eine dritte als Reserve und stellt die Leistungsfähigkeit des Wasserhaltungsstandorts sicher. Das zutage gepumpte Grubenwasser gelang durch Leitungsrohre in den nächsten größeren Fluss. Eine möglichst geringe Pumphöhe erhöht die Wirtschaftlichkeit der Anlagen. Neben den geplanten Wasserhaltungen hält das Unternehmen weitere ausgewählte Standorte als Reservebrunnen vor, die es bei der Stilllegung entsprechend präpariert. Im Bedarfsfall erfolgt dann ihre Reaktivierung. 

Mit hohem Druck ans Tageslicht

Zeche Zollverein, 14. Sohle: In der Pumpenkammer in rund 1000 Meter Tiefe arbeiten immer zwei von insgesamt sechs großen Kreiselpumpen ständig auf vollen Touren. Circa 9000 Liter Wasser schafft die Anlage über zwei Steigleitungen pro Minute an die Tagesoberfläche – mit dem immensen Anfangsdruck von rund 100 bar. Um den energetischen Aufwand für den Betrieb der Anlage so gering wie möglich zu halten, arbeitet die RAG kontinuierlich an innovativen Sparmaßnahmen. Das geschieht unter anderem im Rahmen ihres Energiemanagementsystems nach internationaler Norm. 

„Die Anforderungen verschärfen sich”

Markus Roth, Bereichsleiter Planung in der Betriebsdirektion Grubenwasser- haltung des Servicebereichs Technik- und Logistikdienste, über die Herausforderungen einer nachhaltigen Wasserwirtschaft.

Interview lesen

„Flüssige” Wärme aus der Grube

Grubenwasser erreicht Temperaturen von 20 bis 30 Grad – und bietet deshalb viel Potenzial für eine intelligente energetische Nutzung. Zusammen mit den Stadtwerken Bochum nutzt die RAG in Bochum-Werne seit Oktober 2012 Grubenwasser aus der stillgelegten Zeche Robert Müser, um drei Gebäude klimaschonend zu beheizen: die Willy-Brandt-Gesamtschule, die Von-Waldthausen-Grundschule und die Hauptwache der Bochumer Feuerwehr. Das bundesweit einmalige Geothermie-Projekt reduziert den CO2-Ausstoß im Vergleich zur konventionellen Wärmeversorgung um mindestens 245 Tonnen pro Jahr – für NRW-Wirtschaftsminister Garrelt Duin ein „hochspannender regionaler Ansatz” zur Umsetzung der Energiewende. 

Wasserhaltungskonzept in Zahlen

Millionen Kubikmeter Grubenwasser/Jahr an Ruhr und Saar

Wasserhaltungsstandorte sammeln Wasser aus aktiven und stillgelegten Bergwerken an der Ruhr, Saar und in Ibbenbüren

Kilometer Nebenläufe vom Grubenwasser entlastet

Neuer Rahmen für Schacht 2:

Auf dem ehemaligen Bergwerk Walsum in Duisburg heben zukünftig Tauchpumpen das Grubenwasser. Zu den Ewigkeitsaufgaben des deutschen Steinkohlenbergbaus gehört das Heben des Grubenwassers.

Unter Federführung der Servicebereiche Technik und Logistikdienste (BT) sowie Standort und Geodienste erfolgt zurzeit am Schacht 2 des ehemaligen Bergwerks Walsum die Errichtung des ersten Brunnenwasserbetriebs. Das Projekt ist mit Blick auf seine Größenordnung bisher einzigartig im Steinkohlenbergbau.

Bei der Schachtverfüllung ließen Fachleute Rohre mit einem Durchmesser von jeweils 1000 Millimetern ein. In diese werden die Tauchpumpen und die dazugehörigen Rohrleitungen eingehängt. Bis zum Jahr 2018 kommen vorerst zwei Tauchpumpen zum Einsatz, von denen sich sich immer nur eine in Betrieb befindet. Die Förderleistung beträgt jeweils acht Kubikmeter Wasser pro Minute. Eine dritte Pumpe steht als Reserve bereit. Das Schachtgerüst kürzte die Mannschaft um rund 38 Meter auf 41,8 Meter ein.

Bei der Schachtverfüllung ließen Fachleute Rohre mit einem Durchmesser von jeweils 1000 Millimetern ein. In diese werden die Tauchpumpen und die dazugehörigen Rohrleitungen eingehängt. Bis zum Jahr 2018 kommen vorerst zwei Tauchpumpen zum Einsatz, von denen sich sich immer nur eine in Betrieb befindet. Die Förderleistung beträgt jeweils acht Kubikmeter Wasser pro Minute. Eine dritte Pumpe steht als Reserve bereit. Das Schachtgerüst kürzte die Mannschaft um rund 38 Meter auf 41,8 Meter ein.

In den oberen Bereich des verbliebenen Schachtbocks kam ein Rahmen für die Doppelwinde. Die Hebetechnik besitzt ein Eigengewicht von rund 50 Tonnen und eine maximale Tragfähigkeit von 250 Tonnen. Über den Montagebereich werden die Pumpen und Rohrleitungen bis in rund 800 Meter Tiefe gehängt. Das Doppelwindenwerk muss nach Inbetriebnahme der Brunnenwasserhaltung Pumpe, Rohrleitung und Grubenwasser mit einem Gewicht von circa 230 Tonnen heben.

Die Geschichte der Wasserhaltung in Bildern