BUND Landesverband Nordrhein-Westfalen

Braunkohlentagebaue und Gewässerschutz

Die Gewinnung der Braunkohle im Rheinischen Revier ist mit gravierenden Beeinträchtigungen des Gewässerhaushalts verbunden. Noch lange nach Tagebauende werden die Langzeitfolgen spürbar und wasserwirtschaftliche Maßnahmen zur Minimierung der Auswirkungen notwendig sein.

Quelle: braunkohle.de

In der von den Städten Aachen, Köln und Mönchengladbach begrenzten Niederrheinischen Bucht befindet sich die bedeutendste Braunkohlen-Lagerstätte Westdeutschlands. 55 Milliarden Tonnen dieses fossilen Brennstoffs konnten geologisch nachgewiesen werden.

Zur Gewinnung der in Tiefen bis zu 450 Meter liegenden Kohle muss zunächst eine enorme Menge Abraum beseitigt werden. Dies ist eine Konsequenz aus der geologischen Situation, denn das ausschließliche Vorhandensein von Lockergesteinen erlaubt die Gewinnung der Braunkohle allein in Tagebautechnik. Da diese Sedimentpakete hervorragende Grundwasserleiter darstellen, muss parallel hierzu das Grundwasser bis unter die Tagebausohle abgepumpt – "gesümpft" – werden.

Damit aber sind weit reichende Folgen für den Wasserhaushalt der gesamten Region verbunden. Mit den Tagebauen werden nicht nur die streng geschützten grundwasserabhängigen Feuchtgebiete zum Beispiel an Schwalm und Nette gefährdet, vielmehr werden die Trinkwassergewinnung und der Grundwasserhaushalt für Jahrhunderte geschädigt.

Die Niederrheinische Bucht verfügt über ergiebige bis sehr ergiebige Grundwasservorkommen auf etwa 6.000 Quadratkilometer Fläche. Diese Region ist damit mit Abstand das bedeutendste Grundwasserreservegebiet Nordrhein-Westfalens. Im Hinblick auf die größtmögliche Schonung dieses Bodenschatzes – vor allem auch unter Berücksichtigung des regional abnehmenden Wasserdargebots – stellt die Sümpfung im Zuge der Tagebaubetriebe einen unverantwortbaren Eingriff dar. Heute sind etwa zehn Prozent der Landesfläche Nordrhein-Westfalens, circa 3.200 Quadratkilometer, von den Auswirkungen der bergbaubedingten Grundwasserabsenkungen betroffen.

Ein Bodenschatz wird geplündert

Schema der Tagebauentwässerung. Quelle: Rheinbraun

Die geordnete Bewirtschaftung des Niederrheinischen Grundwasservorkommens zu Zwecken der Trinkwasserversorgung hat keine tief greifenden Folgen für die Wasser­bilanz hervorgerufen. Erst mit den Steinkohleberg­werken im Raum Hückelhoven und den Braunkohletagebauen sind nachhaltige Beeinträchtigungen des Grund­wasser­vorrates, der Grundwasserqualität sowie der Grund­wasser­landschaft erfolgt. Zwar werden die Auswirkungen der Bergbautätigkeit durch verschiedene künstliche und natürliche Faktoren überlagert, heute stellen sie jedoch den Haupteinflussfaktor dar. Im Ergebnis ergibt sich für das Rheinische Braunkohlenrevier eine signifikant negative Grundwasserbilanz.

Wie die laufenden Großtagebaue Hambach, Inden und Garzweiler schon jetzt zeigen, wird die geplante Fortführung der Braunkohlengewinnung bis zum Jahre 2038 einen "hydrologischen Infarkt" bis weit in die Zukunft bedingen.

Mit Hilfe hunderter von Brunnen wird der Abbaubereich der Tagebaue trocken gelegt. In "Garzweiler" reicht die Sümpfung bis in Tiefen von etwa 230 Meter. Im Bereich des Tagebaus Hambach wird bis in Tiefen von mehr als 500 Meter entwässert. In der Vergangenheit wurden im gesamten Braunkohlenrevier auf diese Weise jährlich bis zu 1,4 Milliarden Kubikmeter Wasser gesümpft; heute (2020)  liegt die Menge immer noch bei circa 528 Millionen Kubikmetern.

Zeitliche Entwicklung des vom Braunkohlenbergbau geförderten Grundwassers. [Quelle: Erftverband, Jahresbericht 2019] Zeitliche Entwicklung des vom Braunkohlenbergbau geförderten Grundwassers. [Quelle: Erftverband, Jahresbericht 2020]

Die zulässigen Sümpfungsmengen wurden in entsprechenden wasserrechtlichen Erlaubnissen festgelegt. Für Garzweiler II wurde so eine maximale Sümpfungswassermenge von bis zu 150 Millionen Kubikmetern pro Jahr bewilligt. Seit September 2001 läuft die Entwässerung für diesen Tagebau; im Erfassungsjahr 2020 lag die dortige Wasserhebung bei 117,93 Millionen Kubikmetern.

Für den Tagebau Hambach wurde die Erlaubnis zur Sümpfung von bis zu 370 Millionen Kubikmeter pro Jahr erteilt. Die maximale bewilligte Fördermenge im Bereich des Tagebau Inden liegt bei jährlichen 135 Millionen Kubikmeter. Die Sümpfungsmengen 2020 betrugen für den Tagebau Hambach 332,49 Millionen Kubikmeter beziehungsweise 77,26 Millionen Kubikmeter pro Jahr für Inden. [Quelle: Bezirksregierung Arnsberg, Jahresbericht 2020 der Bergbehörden]

Ein geringer Teil des im Wasserwirtschaftsjahr 2019/2020 gehobenen Grundwassers in Höhe von etwa 124 Mio. m3 dient der Wiederanreicherung zur Stützung grundwasserabhängiger Feuchtgebiete (s.u.). 29 Millionen Kubikmeter des im Jahr gehobenen Wassers werden von der Bevölkerung und der Industrie verwendet, 118,8 Millionen Kubikmeter von der RWE (Kraftwerke, Braunkohle) – und somit verbleiben 263,6 Millionen Kubikmeter ohne Nutzung. [Quelle: Erftverband, Jahresbericht 2020]

Anders als andere Grundwassernutzer war die RWE Power AG bis 2011 vom Wasserentnahmeentgelt befreit, womit diese Plünderung des Bodenschatzes Grundwasser auch finanziell folgenlos blieb. Die dadurch erzielte Ersparnis der RWE Power AG lag bei etwa 25 Millionen Euro jährlich. Nach langjährigen Bemühungen hat der BUND durchgesetzt, dass mit der Änderung des nordrhein-westfälischen Wasserentnahmeentgelt-Gesetzes im Juli 2011 pro Kubikmeter Sümpfungswasser 4,5 Eurocent fällig werden.

Weitreichende Folgen

Ein gewaltiger Sümpfungstrichter entsteht. [Quelle: Bürgerinformationsdienst Braunkohle] Ein gewaltiger Sümpfungstrichter entsteht. [Quelle: Bürgerinformationsdienst Braunkohle]

Die Folgen der Entwässerung eines Tagebaus sind keineswegs auf das direkte Umfeld des Aufschlusses begrenzt, vielmehr entsteht ein weit reichender Absenkungstrichter. Auf der so genannten Venloer Scholle reicht dieser – verursacht durch den Tagebau Garzweiler  – nordwestlich weit in die benachbarten Niederlande hinein. Die Auswirkungen sind dabei nicht auf die oberen, freien Grundwasserleiter beschränkt: Die Absenkung des Grundwasserspiegels entspannt auch die unter Druck stehenden unteren Grundwasserstockwerke – sie laufen buchstäblich leer. Eine großräumige Verlagerung der unterirdischen Wasserscheiden eine der Folge.

Auch im obersten Grundwasserleiter im Einflussbereich des Tagebaus Garzweiler, der zum Erhalt der FFH-Feuchtgebiete des Internationalen Naturparks Maas-Schwalm-Nette lebenswichtig ist, sind großräumige Absenkungen zu beobachten. Alle Fließgewässer im Einflussbereich der Sümpfungsmaßnahmen haben auf weite Strecken ihren Grundwasseranschluss verloren; die Quellen haben sich um etliche Kilometer verlagert.

Die Dimension des Eingriffs in den Grundwasserhaushalt wird am Beispiel des Tagebaus Hambach besonders deutlich. Die wasserrechtliche Erlaubnis für den Tagebau erstreckt sich bis ins Liegende, womit eine Druckentspannung bis in Tiefen von über 500 Meter erzielt wird. Werden durch die Beeinflussung von tektonischen Störungen Wasserwegsamkeiten geschaffen, hat dies mitunter unkalkulierbare Folgen. Der unerwartete Wassereinbruch im Tagebau Hambach 1997 ist ein solches Beispiel. Die Herkunft der austretenden Mineralwässer konnte nie abschließend geklärt werden; hydraulische Verbindungen zu den Aachener Thermalquellen sind ebenso möglich wie zum Neuwieder Becken.

Zerstörung der Grundwasserlandschaft

Bis 2085 sollen gigantische Restseen entstehen. Quelle: LANUV

Neben der Grundwasserverschwendung sind die befürchteten Veränderungen der Grundwasserqualität von besonderer Bedeutung. Die Auswirkungen der Tagebaue auf die Grundwasserbeschaffenheit manifestieren sich vor allem in dem Verschwenken der Einzugsgebiete, also in der Verlagerung der unterirdischen Grundwasserscheiden, in der Aufmineralisation sowie der Aufhärtung des verbleibenden Wassers.

Im direkten Tagebaubereich wird die natürliche geologische Stockwerksgliederung unwiederbringlich zerstört. Damit kommt es zum "hydraulischen Kurzschluss", das heißt Schadstoffe können sich ungehindert von vormals existierenden schützenden Trennschichten bis in große Tiefen ausbreiten. Die Entwässerung der tiefen Grundwasserleiter lässt zudem eine neue Druckverteilung entstehen: Waren vor Einsetzen der großräumigen Sümpfungen ausgeglichene Druckverhältnisse zwischen den Grundwasserstockwerken vorherrschend, so entsteht nun eine Druckdifferenz. Damit kommt von den oberen Grundwasserleitern eine flächenhafte Durchsickerung der Tonhorizonte in Gang. Zum einen bedingt dieser so genannte Leakage-Effekt im oberen Grundwasserstockwerk eine Minderung des Grundwasserdargebots, zum anderen können nun mit Nitrat und Pestiziden verunreinigte oberflächennahe Grundwässer in die nächsttieferen Grundwasserleiter eindringen.

Bei den hohen Druckdifferenzen (größer als 20 Meter) zwischen den Grundwasserleitern treten zudem gravierende Wasserverluste durch die Zusickerung in tiefere Grundwasserstockwerke auf. Die Stadt Mönchengladbach rechnet mit einem zusätzlichen Dargebotsverlust von zehn Prozent.

Zusätzliche Probleme werden zukünftig durch die so genannten Restseen entstehen. Nach Tagebauende Mitte des Jahrhunderts verbleiben gigantische Restlöcher, die bis zum Ende des Jahrhunderts v.a. mit Rheinwasser per Pipeline künstlich aufgefüllt werden sollen. Der Restsee des Tagebaus Hambach würde so z.B. nach der ursprünglichen Planung eine Fläche von 4.000 Hektar einnehmen, mit Tiefen von 350 m und einem Volumen von 4 Milliarden Kubikmetern Wasser. Letzteres entspricht dem Zweifachen des Chiemsees. Mit dem vorzeitigen Ende der Braunkohle und der Verkleinerung der Tagebaue Garzweiler und Hambach wird auch eine neue Restsseplanung notwendig.

Das "Kippenproblem"

Der Abraum versauert durch Eisendisulfidoxidation auf Boden-pH-Werte < pH 5 bis pH 2 und speichert dabei Säure, Sulfat und andere Schadstoffe in leicht mit Wasser lösbarer Form.

Eine direkte Qualitätsminderung der heute noch überwiegend verschmutzungsunempfindlichen Grundwässer ist durch die Abraumkippen zu erwarten. Mit der Zerstörung der natürlichen Schichtenabfolge durch den Tagebau gelangen auch die heute in der Tiefe gebundenen Sulfide an die Erdoberfläche und werden dort verkippt. Reagieren diese leicht freisetzbaren Schwefelverbindungen mit Sauerstoff (so genannte Pyritoxidation) und wird der Kippenkörper nach Tagebauende von ansteigendem Grundwasser durchströmt, fließt ein steter Strom von Schadstoffen in den Untergrund.

Zur Minimierung des Stoffaustrages aus der Innenkippe wurden verschiedene Maßnahmen untersucht. Diese reichen von einem "Kippen-Management", das heißt Verkippung der versauerungsempfindlichen Massen möglichst unter Sauerstoffabschluss, bis hin zur Zugabe von Kraftwerksasche und Kalk als Säure-Puffer. Im Endeffekt könnten diese Maßnahmen lediglich zu einer Reduzierung der Pyritverwitterung um circa vier Prozent absolut führen. Damit ist eine relative Minimierung der Versauerung des Grundwassers von maximal einem Drittel erreichbar, das heißt es verbleiben zwei Drittel Versauerungspotential.

Bislang ist der Schadstoffaustrag wegen der großräumigen Grundwasserabsenkung auf wenige Standorte wie z.B. die Berrenrather Börde beschränkt beschränkt. Mit der Flutung der Restlöcher und dem Grundwasserwiederanstieg wird jedoch der Abstrom aus den Innenkippen einsetzen.

Ein zusätzliches Problem stellen die in den Innenkippen abgelagerten Kraftwerksreststoffe dar. Niemand vermag bislang abschließend zu sagen, welche langfristige Beeinträchtigung der Grundwasserqualität von den Kraftwerksaschen ausgeht. Nach ersten Untersuchungen sind für die Einflüsse der Kraftwerksaschen erhöhte pH-Werte > 8,5 sowie erhöhte Kaliumkonzentrationen > 60 mg/l, die in Abraumkippen ansonsten nicht auftreten, charakteristisch. Hinsichtlich der Spurenelemente wurden in Proben erhöhte Konzentrationen der Parameter Nickel und Zink beobachtet, die mit erhöhten pH-Werten zusammenhängen.

Rheinwassertransportleitung

Geplante Rheinwassertransportleitung. [Quelle: RWE] Geplante Rheinwassertransportleitung. [Quelle: RWE]

Für die künstliche Befüllung der Restlöcher Tagebaue Garzweiler und Hambach war ursprünglich der Bau zweier Rheinwassertransportleitungen vorgesehen, die nach den Vorstellungen der Tagebauplaner gewährleisten sollten, dass etwa 40 Jahre nach Tagebauende der geplante Seespiegel erreicht wird. Mit dem vorzeitigen Ende der Tagebaue steigt der Druck, dauerhafte wasserwirtschaftliche Lösungen für die grundwasserabhängigen Feuchtgebiete und die Restlöcher vorzuziehen.

Um die Zuleitung von Rheinwasser zum Tagebaugelände Garzweiler zu sichern, wurde bereits der „Braunkohlenplan Garzweiler II: Sachlicher Teilplan; Sicherung einer Trasse für die Rheinwassertransportleitung“ aufgestellt und am 17.06.2020 durch die Landesregierung NRW genehmigt. Dieser dient der raumordnerischen Sicherung einer Leitungstrasse zwischen einem Entnahmebauwerk für Rheinwasser am Rheinufer bei Dormagen-Rheinfeld und dem RWE-Betriebsgelände am Tagebau Garzweiler bei Frimmersdorf.

Mit der vorzeitigen Beendigung des Tagebaus Hambach sieht die RWE Power AG jetzt die Notwendigkeit, das dortige Restloch bereits ab 2030 ebenfalls mit Rheinwasser zu befüllen. Deswegen wurde eine Erweiterung des geplanten Rohrleitungssystems vorgeschlagen: Die 22,4 Kilometer lange Bündelungsleitung von der Rheinwasser-Entnahmestelle bei Dormagen-Rheinfeld bis zu einem Verteilbauwerk bei Frimmersdorf soll statt zwei 1,4 m-Rohre nun drei 2,2 m-Rohre umfassen. Die daran anschließende 18,5 Kilometer lange Hambachleitung würde dann mit zwei Rohren bis zum Tagebau Hambach weitergeführt.

Doch die Planung wirft viele Fragen auf. Welche Auswirkungen hat die geplante Rheinwasserentnahme auf das Ökosystem? Steht überhaupt in Zeiten des Klimawandels dauerhaft genügend Rheinwasser zur Verfügung? Ist eine 70 Meter breite Trasse zum Bau der Pipeline naturverträglich machbar? Welche Auswirkungen hat die Einleitung ungefilterten Rheinwassers in die Restseen, Grundwasserkörper und Feuchtgebiete?

Bislang sind viele dieser Fragen noch ungelöst. [mehr Infos zur Rheinwassertransportleitung]

Grundwasserwiederanstieg nach Tagebauende

Wasserwirtschaftliche und ökologische Probleme nach Tagebauende ergeben sich nicht nur durch die Versauerung. Jahrzehntelang wurden in den Tagebauen auch Kraftwerksaschen verkippt, die in aufkonzentrierter Form Schwermetalle wie zum Beispiel Quecksilber enthalten. Damit besteht die Gefahr, dass mit dem langsamen Wiederanstieg des Grundwassers diese Schadstoffe freigesetzt werden. Was genau passieren kann, wurde im Rahmen eines Untersuchungsprogramms zu den Ascheablagerungen untersucht. Da allerdings durch die immer noch vorherrschende weitreichende Grundwasserabsenkung In-situ-Versuche kaum möglich sind, beruhen die Gitachteraussagen überwiegend auf Labortests.

Und auch der Frage, inwieweit durch die sümpfungsbedingten Bodensenkungen Vernässungen in Siedlungsbereichen zu erwarten sind, wird derzeit untersucht. Das Projekt "Flurabstandsprognose" soll eine Risikoabschätzung möglich machen und Hinweise für gegensteuernde Maßnahmen liefern.

Braunkohle und Wasserrahmenrichtlinie

Die vorstehenden Ausführungen haben kursorisch gezeigt, dass die mengenmäßige Beeinträchtigung des Grundwassers und der in Verbindung stehenden Oberflächengewässer und Feuchtgebiete neben der Versauerung eines der Hautprobleme beim Braunkohlenabbau ist. In den betroffenen Grundwasserkörpern wird wesentlich mehr Grundwasser entnommen als sich durch natürliche Regeneration neu bildet. Eine Erreichung der Ziele der EU-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL), insbesondere die Erreichung eines guten mengenmäßigen Zustands bis zum Jahre 2027, ist damit nicht nur unwahrscheinlich, sondern selbst bei sofortiger Einstellung der Sümpfungsmaßnahmen unmöglich. Auch nach Tagebauende 2038 wird weiter gesümpft werden müssen, allein schon um die Standsicherheit der Tagebaubeschöchungen zu garantieren.

Nach Einstellung der Sümpfungsmaßnahmen wird es Jahrzehnte wenn nicht gar Jahrhunderte dauern, ehe sich quasi-natürliche Grundwasserstände einstellen. Dennoch ist die schnellstmögliche Einstellung von Braunkohlegewinnung und Sümpfung die einzige Möglichkeit, weitere irreversible Beeinträchtigungen des Gewässerhaushalts zu verhindern.

Wer bezahlt's?

Nach eigenen Angaben hat Bergbautreibende zur Bewältigung der wasserwirtschaftlichen Folgen lediglich 165 Millionen Euro zurückgestellt. Angesichts der zeitlichen Dimensionen – RWE spricht von 350 Jahren – ist der Betrag absehbar nicht ausreichend. Auf Basis einer von der Landesregierung durchzuführenden Langzeitfolgekosten-Abschätzung ist deshalb RWE zu verpflichten, einen Betrag in angemessener Höhe in einen zu gründenden, öffentlich-rechtlich kontrollierten Fonds einzuzahlen. Ansonsten droht die Abwältung der Folgekosten auf die Steuerzahler*innen.

Wasserechtliche Erlaubnis Garzweiler

Grundwasserentnahme im Tagebau Garzweiler. [Quelle: RWE Power AG]

Die RWE Power AG hat bei der Bezirksregierung Arnsberg einen Antrag auf Verlängerung der wasserrechtliche Erlaubnis zu Sümpfung des Tagebaus von 2024 bis 2020 eingereicht.

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Zur künstlichen Befüllung der Restlöcher der Tagebaue Garzweiler und Hambach mit Rheinwasser soll eine Transportleitung gebaut werden. Die bisher vorgelegten Planungen dafür werfen zahlreiche Fragen auf.

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Im April 2021 hat die Bezirksregierung Arnsberg den wasserrechtlichen Erlaubnisantrag der RWE Power AG zur Fortsetzung der Entnahme und Ableitung von Grundwasser für die Entwässerung des Tagebaus Hambach im Zeitraum 2020 – 2030 genehmigt. Der Antrag sieht eine Sümpfung von bis zu 370 Millionen m³ pro jahr vor.

Zuvor musste die  Online-Konsultation zum Wasserechtsverfahren wiederholt werden. Grund dafür war eine Veröffentlichungspanne der Bezirksregierung Arnsberg.  ...mehr

Der BUND hatte die Bezirksregierung Arnsberg aufgefordert, den RWE-Antrag abzulehnen. Der Umweltverband sieht die Erlaubnis-Voraussetzungen als nicht erfüllt an. ...mehr

Vernässungen

Duch die Tagebausümpfung kommt es zu zum Teil erheblichen Bodensenkungen, die  nach Tagebauende nicht vollständig reversibel sind. Mit dem Wiederanstieg des Grundwassers kann es damit zu Vernässungen, zum Beispiel von Siedlungsbereichen, kommen. Im Rahmen einers Untersuchungsprogramms soll jetzt eine Risikoabschätzung erfolgen.

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Rote Wässer

Austritt hochmineralisierter Wässer aus der Abraumkippe Berrenrath. © Ch. Schweer

Infolge der Pyritoxidation und dem erfolgten Grundwasserwiederanstieg in der alten Braunkohleabraumkippe Berrenrath bei Kerpen-Türnich tritt hochmineralisiertes Wasser aus. Dieses weist stark erhöhte Konzentrationen an Eisen, Sulfat und Spuren potenziell toxischer Metalle wie Nickel und  Arsen auf. Pro Jahr müssen laut Erftverband 70 Tonnen Eisenschlamm ausgebaggert und deponiert werden.

Erft-Umbau

Die Erft ist heute ein Kanal zur Ableitung von Sümpfungswässern. © Ch. Schweer

Die Erft wurde in den fünfziger Jahren des letzten Jahrhunderts zur Ableitung des Grundwassers aus dem rheinischen Braunkohlerevier zu einem Kanal ausgebaut und muss nach Ende der Tagebautätigkeit bis zum Jahre 2045 aufgrund der abnehmenden Abflussmengen wieder zu einem möglichst naturnahen Fließgewässer zurückgebaut werden. Die Landesregierung rechnete ursprünglich mit Gesamtkosten von 70 Millionen Euro. Davon zahlt das Land Nordrhein-Westfalen 52,5 Millionen Euro, der Erftverband 9,5 Millionen Euro und RWE Power 8 Millionen Euro. Der Steuerzahler soll es also richten.

Mit dem beschleunigten Kohleausstieg ergibt sich jetzt die Notwendigkeit, den ökologischen Umbau der Erft zu beschleunigen und zeitlich vorzuziehen. Mittlerweile rechnet der Erftverband mit Kosten in Höhe von 135 Mio. €. Im Sinne des Verursacherprinzips und vor dem Hintergrund der geplanten Milliardenentschädigungen für den Bergbautreibenden muss in der neuen Leitentscheidung verankert werden, dass RWE die Hauptlast der Finanzierung trägt, so die BUND-Forderung.

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