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BUND Landesverband Nordrhein-Westfalen

Braunkohlentagebaue und Gewässerschutz

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 – "gesümpf" – 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 3.000 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 2045 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 – im Erfassungsjahr 2014/2015 – liegt die Menge immer noch bei circa 570 Millionen Kubikmetern.

Menge und Verwendung des vom Braunkohlenbergbau gehobenen Grundwassers im Erfassungsjahr 2014/2015. Quelle: Erftverband

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 2014/15 lag die dortige Wasserhebung bei 123 Millionen Kubikmetern.

Für den Tagebau Hambach wurde die Erlaubnis zur Sümpfung von bis zu 450 Millionen Kubikmeter pro Jahr erteilt. Die maximale bewilligte Fördermenge im Bereich des Tagebau Inden liegt bei jährlichen 135 Millionen Kubikmeter. Die Sümpfungsmengen 2014/2015 betrugen für den Tagebau Hambach 342 Millionen Kubikmeter beziehungsweise 76 Millionen Kubikmeter pro Jahr für Inden.

Ein geringer Teil des gehobenen Grundwassers in Höhe von 94 Mio. m3 dient der Wiederanreicherung zur Stützung grundwasserabhängiger Feuchtgebiete (s.u.). 24 Millionen Kubikmeter des im Jahr gehobenen Wassers werden von der Bevölkerung und der Industrie verwendet, 164 Millionen Kubikmeter von der Energiewirtschaft – und somit verbleiben 259 Millionen Kubikmeter ohne Nutzung.

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

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. eine Fläche von 4.000 Hektar einnehmen, mit Tiefen von 250 m und einem Volumen von 4 Milliarden Kubikmetern Wasser. Letzteres entspricht dem Zweifachen des Chiemsees.

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 zu sagen, welche langfristige Beeinträchtigung der Grundwasserqualität von den Kraftwerksaschen ausgeht.

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, wird derzeit im Rahmen eines Untersuchungsprogramms zu den Ascheablagerungen geklärt.

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 2015, ist damit nicht nur unwahrscheinlich, sondern selbst bei sofortiger Einstellung der Sümpfungsmaßnahmen unmöglich. Nach voraussichtlicher Einstellung der Sümpfungsmaßnahmen im Jahre 2045 – wenn nicht neue Braunkohlenpläne die Fortsetzung der Braunkohleförderung absichern – 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.

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 rechnet 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.

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