Nassabbau (Lockergestein)
Als Nassabbau bezeichnet man eine Form des Abbaus von lockeren Gesteinsmassen, bei der die Gewinnung des Rohstoffes unterhalb der Grundwasserlinie erfolgt.[1] Abhängig vom Standort werden mittels Nassabbau neben Lockergestein wie Kies und Sand auch Seifenlagerstätten abgebaut.[2] Der Nassabbau wird auch im marinen Bereich als oberflächennaher Meeresbergbau verwendet.[3]
Vorbereitung Bearbeiten
Bevor der eigentliche Prozess der Rohstoffgewinnung beginnen kann, muss die Lagerstätte entsprechend vorbereitet werden.[4] Hierfür werden in der Regel die Deckschichten über dem Grundwasser vollständig beseitigt.[5] Dabei wird sämtliche Vegetation entfernt.[4] Diese vorbereitenden Arbeiten sind für die Rohstoffgewinnung unerlässlich, gleichzeitig wird aber die Schutzfunktion der Deckschichten vollständig beseitigt.[5] Dies führt zu einer Beeinträchtigung des Bodens.[4] Am Ende der Vorbereitungsarbeiten tritt an die Stelle der Deckschicht und des Grundwasserleiters der Baggersee als künstliches Oberflächengewässer.[5] Dieser Baggersee muss in Form und Tiefe so gestaltet sein, dass eine regelmäßige Zirkulation des Wasserkörpers stattfindet.[6] Dabei sollte der See eine Mindestgröße von fünf Hektar haben und möglichst an die Grundwasserfließrichtung und der vorgegebenen Windrichtung ausgerichtet sein.[7]
Nasse Gewinnung Bearbeiten
Nachdem die Vorbereitungsarbeiten abgeschlossen sind, kann die Nassgewinnung der Rohstoffe erfolgen.[8] Diese erfolgte bis Anfang des 19. Jahrhunderts manuell und danach mit Erfindung der ersten Bagger maschinell.[3] Der Kies und der Sand werden im Baggersee möglichst bis zur Sohle der Lagerstätte gelöst und herausgehoben.[8] Für die Gewinnung kommen unterschiedliche Baggertypen und zum Teil auch Schrapperanlagen zum Einsatz.[9] Welche Maschinen zum Einsatz kommen, hängt von der Mächtigkeit der Lagerstätte ab.[3] Des Weiteren spielen die Zusammensetzung der Kiessande, die Korngröße und das Vorhandensein von bindigen oder verfestigten Zwischenlagen eine Rolle bei der Entscheidung, welche Maschinen zum Einsatz kommen.[9] Da das selektive Arbeiten und Profilschneiden mit den Nassbaggergeräten nicht möglich ist, entsteht auf dem Grund des Baggersees eine Kraterlandschaft.[8] Dies führt letztendlich zu Abbauverlusten von bis zu 30 Prozent.[10] Um die Lagerstätte optimal ausnutzen zu können, verwendet man heute computergesteuerte und GPS-gesteuerte Maschinen, bei denen die Baggerpositionen mit einer Genauigkeit von bis zu einem Meter erfasst werden kann.[8] Dadurch können die Abbauverluste auf etwa 15 Prozent reduziert werden.[10] Außerdem lassen sich mit den modernen Maschinen Fehlbaggerungen vermeiden und es ist ein gezielter Abbau der stehengebliebenen Kiesmassen möglich.[8] Der gewonnene Rohstoff wird anschließend in einer Aufbereitungsanlage,[9] der Kieswäsche,[11] gereinigt und aufbereitet.[9] Das aus der Kieswäsche stammende Kieswaschwasser wird anschließend gereinigt und wieder zur Kieswäsche verwendet.[11]
Maschinen und deren Einsatz Bearbeiten
Bei der Nassgewinnung kommen, je nach Mächtigkeit und Zusammensetzung, eine Vielzahl von Gewinnungsgeräten zum Einsatz.[9] So werden unter anderem fahrbare Land-Eimerkettenbagger, schwimmende Eimerkettenbagger, Schwimmgreiferbagger, Saugbagger und Lufthebebagger eingesetzt.[8] Bei einer Gewinnungstiefe von zehn bis 15 Metern kommen Tieflöffelhydraulikbagger, Schleppschaufelbagger Seilkübelbagger oder Seilbagger zum Einsatz.[9] Neben diesen moderaten Gewinnungstiefen gibt es auch Lagerstätten, bei denen der Rohstoff aus bis zu 100 Metern gewonnen wird.[3] Hier kommen dann schwimmende Saugbagger oder schwimmende Eimerkettenbagger zur Anwendung.[9]
Einzelnachweise Bearbeiten
- ↑ Magistratsabteilung 22, Wiener Umweltschutzabteilung: Leitfaden zum nachhaltigen Urbanen Platz. Wien 2011, S. 22.
- ↑ Lisa Brückner: Entwicklung eines hydrometallurgischen Verfahrens zur Gewinnung Seltener Erden aus einem monazithaltigen Phosphogips. Genehmigte Dissertation an der Fakultät für Energie- und Wirtschaftswissenschaften der Technischen Universität Clausthal, Clausthal 2021, S. 17, 18.
- ↑ a b c d Volker Patzold, Günter Gruhn, Carsten Drebenstedt: Der Nassabbau. Erkundung, Gewinnung, Aufbereitung, Bewertung. Springer Verlag, Berlin / Heidelberg / New York 2008, ISBN 978-3-540-49692-2, S. 17, 18, 20, 21.
- ↑ a b c Han-Chau Springer: Nachhaltigkeitsorientiertes Operationalisierungsschema bei Raumkonflikten in Schutzgebieten - Multikriterienanalyse für die Auswahl von Nutzungsinteressen. Dissertation an der Fakultät II für Informatik, Wirtschafts- und Rechtswissenschaften der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Oldenburg 2006, S. 220, 221.
- ↑ a b c Christian Trapp: Baggerseen und Grundwasserschutz. In: Naturforschende Gesellschaft Freiburg (Hrsg.). Nr. 95/1, Freiberg 2005, S. 115, 118, 119.
- ↑ Landesamt für Umweltschutz Baden-Württemberg (Hrsg.): Kiesgewinnung und Wasserwirtschaft. Empfehlung für die Planung und Genehmigung des Abbaus von Kies und Sand. Band 88, Karlsruhe 2004, ISSN 1436-7882, S. 32.
- ↑ Björn Ulrich Schmidt: Markscheideraufgaben im Lockergesteintagebau unter besonderer Berücksichtigung der Nassgewinnung. Diplomarbeit am Lehrstuhl für Bergbaukunde, Bergtechnik und Bergwirtschaft der Montanuniversität Leoben, Leoben 2010, S. 91–94.
- ↑ a b c d e f Wolfgang R. Dachroth: Handbuch der Baugeologie. 3., erweiterte und überarbeitete Auflage. Mit 439 Abbildungen und 113 Tabellen, Springer Verlag Berlin Heidelberg, Berlin Heidelberg 2002, ISBN 978-3-642-62537-4, S. 263, 264.
- ↑ a b c d e f g Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (Hrsg.): Sand und Kies in Deutschland. Band I, Grundlagen, Hannover 2022, ISBN 978-3-948532-65-9, S. 26–28.
- ↑ a b Ministerium für Umwelt, ländlichen Raum und Verbraucherschutz (Hrsg.): Fachbericht Sand und Kies. Tohstoffsicherungskonzept Hessen. Frankfurt 2006, S. 18.
- ↑ a b Marvin Kothe, Stephan Lenk, Erftverband (Hrsg.): Einsatz alternativer, biologisch abbaubarer Flockungsmittel auf Basis nachwachsender Rohstoffe zur Reinigung von Kieswaschwasser in Kiestagebauen. Abschlussbericht zum Forschungs- und Entwicklungsvorhaben. Bergheim 2019, S. 1.