Im Niederlausitzer Braunkohlerevier

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Angeschnittener 1. miozäner Flözhorizont am Bergheider See (Klettwitz Nord), im Hintergrund die Förderbrücke F 60. Tagebaue, Kippen, Restlöcher und ihre Folgelandschaften sowie Industrieanlagen des Braunkohlebergbaus bestimmen große Teile des Landschaftsbildes im Niederlausitzer Braunkohlerevier. Zur Sanierung der geotechnischen Sperrgebiete haben der Bund und die Braunkohleländer Brandenburg und Sachsen seit 1990 bereits fast 10 Milliarden Euro investiert. 

Deutschland hat mit 18,2 % den weltweit höchsten Anteil an der Braunkohlenförderung (2006: 176,3 Mio.t), die Vorräte würden bei gleichbleibender Produktion noch für über 250 Jahre reichen. Zu DDR-Zeiten lag die Jahresproduktion bei bis zu 300 Mio.t. Quelle: wikipedia. Die Hälfte des durch die Stromerzeugung in Deutschland bedingten Kohlendioxid-Ausstoßes ist den Braunkohlekraftwerken zuzurechnen, moderne Elektrofilteranlagen haben zwar den Ausstoß der Flugasche seit der Wiedervereinigung um 99,5% reduziert, die CO2-Emissionen bleiben ein ökologisches Problem, das auch nicht durch unterirdische Speicherung (CCS- Carbon Capture and Storage) gelöst werden kann (Vattenfall-Versuchsanlage Schwarze Pumpe 2008).

Tagebaue

Übersicht über die zumeist stillgelegten Tagebaue in der Niederlausitz, oben links die Lage der Tagebaue Olbersdorf und Berzdorf in der Oberlausitz. Nach Nowel 1995, Grafik: D. Franke, regionalgeologie-ost.de. Heute werden noch die Tagebaue Cottbus-Nord, Jänschwalde, Welzow Süd, Nochten und Reichwalde von Vattenfall betrieben. Die Kohle versorgt die Kraftwerke Jänschwalde, Schwarze Pumpe und Boxberg. In der Gegend um Senftenberg (google maps) entsteht bis 2018 die Lausitzer Seenkette durch die Flutung weiterer ehemaliger Tagebaue.

 

Geologie der Lausitz – Entstehung der Braunkohle

Moorgebiete Tertiär

Grafik: Vattenfall Europe AG. Zur Zeit der Entstehung der Alpen ist das Gebiet in Nord- und Ostdeutschland und Polen Senkungsgebiet. Nach der Rupeltransgression erfolgen weitere Transgressionen, Ingressionen und Regressionen der heutigen Nordsee, die Feinsande und Schluffe ablagern. Zwischen der Küstenlinie und den Bergen der Oberlausitz und Niederböhmens entstehen ausgedehnte Moorgebiete.

Das Klima im Oberoligozän/Miozän zwischen 44 und 17 Ma war fast überall auf der Erde tropisch bis subtropisch mit einer immergrünen, intensiven Biomassenproduktion. In der Niederlausitz existierten damals über lange Zeiträume hinweg Moorgebiete, die vom Meer unbeeinflußt waren oder periodisch überflutete Gebiete mit nachfolgender Moorbildung.

Die Vertorfung und Inkohlung abgestorbener Pflanzenteile verläuft in sauerstoffarmen Millieu, eine Konservierung erfolgt durch Überlagerung von Sand. Anaerobe Bakterien zersetzen die Biomasse. Für den Prozess der Inkohlung sind die Faktoren Temperatur, überlagernder Druck und damit verbundene Wasserauspressung sowie Zeit maßgeblich, die den Grad der Umwandlung bestimmen. Die älteren Kohlen (Angiospermenkohlen) wurden biochemisch stark zersetzt, jungtertiäre Kohlen enthalten mehr Xylite. Entscheidend für die Zersetzung von abgestorbener Biomasse ist der Grad der Einwirkung von Bakterien in Abhängigkeit vom Klima: im Eozän war es mit mit 22°C Durchschnittstemperatur wesentlich wärmer als im Pliozän (12°C). In den Kohleflözen lassen sich verschiedene zyklisch verlaufende Moorfaziesphasen unterscheiden. Über Phasen mit üppiger Vegetation (Sumpfzypressen, Koniferen, Mammutbaum, Spießtannen, Kiefern) folgt der Übergang zu sauren und nährstoffarmen Moorböden (Schirmtanne, Gagelstrauch) mit wenigen Pflanzenarten, bis erneute Meerestransgression einsetzt, und mit den Sumpfzypressen ein neuer Zyklus eingeleitet wird.

Holz enthält etwa 30 % Kohlenstoff, Torf 40-60 %, Braunkohle 70 %, Steinkohle 80 % und Anthrazit 90 %. Braunkohle zeichnet sich durch einen erhöhten Schwefelgehalt aus und besitzt bergfrisch etwa ein Drittel des Brennwertes von Steinkohle, im getrockneten Zustand zwei Drittel. Die Braunkohlen der Lausitz sind hauptsächlich Weichbraunkohlen (low rank coals), die meisten Lagerstätten sind epirogenetischen Typs (paralische Kohlebildung): langanhaltene, allmähliche Senkung des Beckens, zyklischer Aufbau der Ablagerungen: Sande, Schluffe, Tone, Kohlen. Die Flöze besitzen ca. 10-15 m Mächtigkeit. Mit Annäherung an die Mittelgebirgsschwelle überwiegt der tektogenetische Lagerstättentyp (intramontane Kohlebildung im Oberlausitzer Lagerstättenbezirk, z.B. Berzdorf und Zittau mit 50-100 m Flözmächtigkeit). Weitere mögliche Lagerstättentypen sind die Entstehung durch Subrosion (Halle, Leipzig) und der halokinetische Typ (Helmstedter Revier, Nachterstedt).

Das Inlandeis hinterließ in der tertiären Landschaft tiefe Rinnen (subglaziale Rinnen), die meist NE-SW verlaufend bis zu mehrere hundert Meter tief in den Untergrund einschnitten und teilweise das gesamte Tertiär ausräumten. Mit den in OW-Richtung verlaufenden Urstromtälern wurde die Niederlausitz von einem ursprünglich zusammenhängendem (Tertiär-)Kohlenkomplex durch tiefe Rinnen in einzelne Felder zerschnitten. Die glazigene Beeinflußung führte teilweise auch zu einer starken Verfaltung und Verschuppung tertiärer Schichten.

Profil Tertiär

Lithostratigraphisches Richtprofil für das Tertiär des Niederlausitzer
Tertiärgebiets. (Quelle: regionalgeologie-ost.de, D. Franke, 2012). Drebenstedt und Rascher (2012) schreiben: „Im Oligo-/Miozän kam es zu mehrfachen Wechseln von marinen Ingressionen (Ablagerung mächtiger mariner Sande und Schluffe: Rupel-Folge, Cottbuser Folge, Briesker Folge), paralischen Vermoorungen (1. bis 4. Lausitzer Flözhorizont, Flöz Calau) und terrestrischen Schüttungen von Süden (Sande und helle Tone: Spremberger Folge, Raunoer Folge). Typisch für das Lausitzer Tertiärprofil ist deshalb die enge räumlich-zeitliche Verzahnung dieser Sedimente.“

Tertiärprofil_Lausitz

Vereinfachte Stratigraphie der Niederlausitz. Vier Flözkomplexe sind in der Niederlausitz bekannt, von denen in großem Maßstab nur der 2. Lausitzer Flözhorizont bergbaulich gewonnen wurde und wird. Diese terrigene Flözbildung wird von Meeresablagerungen als Liegend- und Hangendschichten begleitet, in die Flöze sind die sog. Mittel eingeschaltet, die ebenfalls kurze Episoden der Meerestransgression anzeigen, und weiter im Süden auskeilen, so daß hier eher geschlossene Flözkörper zu finden sind.

 

Bergbauschäden und Sanierung

Mehr als 100 Jahre Nutzung der Braunkohle haben in der Lausitz tiefe Spuren hinterlassen. Zahlreiche Ortschaften wurden devastiert. In den letzten Jahren der DDR wurde der Flächenentzug nicht mehr kompensiert, der extensiven Nutzung der Braunkohle waren alle anderen gesellschaftlichen, ökologischen Fragen untergeordnet. Die Sanierung nach der Deutschen Einheit sah einen Rückbau von Anlagen, die Sicherung und Sanierung ökologischer Altlasten, die Wiederherstellung eines natürlichen Wasserhaushaltes und die Rekultivierung und Herstellung geotechnischer Sicherheit in den Tagebauen sowie deren Nachnutzung vor. Siehe auch LMBV.

Erosionserscheinungen, Bodenverflüssigung mit Setzungsfließen, Rutschungen, Grund- und Böschungseinbrüche (Nachterstedt) und ähnliche bodenmechanische Schadensfälle sind in Braunkohletagebauen des Lausitzer Reviers an der Tagesordnung. Diese nicht mehr nutzbaren Gebiete (geotechnische Sperrgebiete) umfassen mehrere hundert Quadratkilometer. Auch Todesfälle gab es bereits. Die geotechnischen Risiken von Braunkohletagebauen scheinen häufig unterschätzt zu werden. Aktuell siehe zum Beispiel Krupp Kurzgutachten Greenpeace. Die geotechnischen Sperrgebiete in der Lausitz dürfen nicht betreten werden, es besteht Lebensgefahr durch die o.g. bodenmechanischen Ereignisse!

Eine Besonderheit ist die Lausitzer Rutschungsart des Setzungsfließen, welches durch die Aufweichung des Untergrundes durch Steigen des Grundwasserspiegels ermöglicht und ohne Rutschungsanzeichen plötzlich ausgelöst wird, große Böschungsbereiche bis mehrere 100 m ins Böschungshinterland erfassen kann, und mit hoher Geschwindigkeit vom Ufersaum ausgehend rückärts in Minutenschnelle abläuft.

 

Klettwitz Nord F 60

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Rippelmarken durch äolischen Transport feiner Sande aus den Deckgebirgsschichten der miozänen Braunkohle. Am Bergheider See, ehemals Tagebau Klettwitz Nord, mußten bis zu 80 m Deckschichten abgetragen werden, bis man auf den 2. miozänen Flözhorizont traf.

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Die Förderbrücke F60 (Länge 502 m, Höhe bis 80 m) in Lichterfeld am Nordrand vom Tagebau Klettwitz konnte sich 60 m tief „eingraben“. Sie diente nicht zur Föderung der Kohle, sondern zur Beseitigung des Abraums. Es handelt sich um die weltweit größten beweglichen Industriemaschinen, vier weitere Exemplare sind in den von Vattenfall betriebenen Tagebauen Welzow-Süd, Nochten, Jänschwalde und Reichwalde in Betrieb.

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Der Tagebau Klettwitz Nord war von 1984-1992 in Betrieb. Während der Betriebsphase wurden 13,2 Mio. t Kohle und 2 Mio. t Flaschenton gefördert, dabei 75 Mio. m³ Abraum bewältigt. Nach Ende der Förderung wurde das Restloch geflutet, es entstand der Bergheider See. Im Bild eine tiefe Erosionsrinne durch eingeleitetes Wasser oder starke Regenfälle.

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Zu Tage tretender 1. Miozäner Flözhorizont am Bergheider See, überlagert von Flugsanden.

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Uferböschung am Bergheider See.

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Kohlenfluß, mitgeschwemmte Kohlenstücke in einer Erosionsrinne.

Xylit

Xylit (Lignit), fossiles Holz mit geringem Inkohlungsgrad.

Bitumen

Bitumen (Sapropelkohle) aus fett- und ölähnlichen Stoffen, meist gebildet aus niederen Pflanzen.

Feuerstein

Vermutlich durch Frostsprengung zersplitterter Feuerstein.

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Blick in den ehemaligen Tagebau Kleinleipisch mit Braunkohleflöz und beginnender Bodenverfestigung durch Vegetationsüberdeckung und Seebildung.

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1. Miozäner Flözkomplex mit Flaschentonen. Gelbe, geschichtete fluviatile Sande, unterlagert von grauem Ton (Lausitzer Flaschenton), einem etwa 1 m mächtigen Braunkohleflöz und braunen Tonen oder Schluffen der Raunoer Folge.

Trockenrisse

Ausgeschwemmte, umgelagerte Tone und Schluffe mit Trockenrissen

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Saure, braun gefärbte Huminsubstanten und/oder durch den niedrigen pH-Wert ausgewaschene Eisenverbindungen färben die Horizonte unter den zwei kleinen Flözen.

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Auskeilende, geringmächtige Kohleflöze mit Tonen im Hangenden und Liegenden.

Impressionen aus den Tagebauen Klettwitz-Nord und Schlabendorf-Nord

 

Schlabendorf-Nord / Lichtenauer See

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Lichtenauer See, Restloch am Ostende des Tagebaus Schlabendorf-Nord (1959-1977). Eine Übersäuerung der gefluteten Tagebauseen durch freigesetzte Schwefelsäure aus Eisensulfiden schuf faunafeindliche Bedingungen, die sich erst im Laufe der Jahre, auch durch Eintrag von Kalken, verbessern werden. Durch den gestiegenen Grundwasserpegel sind die Ufer des Sees durch Setzungsfließen gefährdet, daher ist das Betreten verboten.

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Verzahnung der südlichen Geröllgemeinschaft (Sandsteine, Lydite und zahlreiche Milchquarze, auch Silizifikate) mit nordischem Geschiebe (Feuerstein) an sekundärem Lagerort (Außenkippe), möglicherweise aus den Seeser Sanden.

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Achat entsteht durch rhythmische Kristallisation in Gesteinshohlräumen im sedimentär-diagenetischen Temperaturbereich bis 200°C. Diese kryptokristalline Masse besteht aus Chalcedon. Diffundiernde, gelöste Kieselsäure polymerisiert, fällt aus kolloidaler Lösung aus und setzt sich durch Adhäsion an den Gesteinswänden ab. Dieser Prozeß kann lange Zeiträume in Anspruch nehmen. Unter veränderlichen Bedingungen wie Temperatur, Druck oder Beimengungen von Eisen entsteht die charakteristische Bänderung. Lausitzachate sind begehrte Fundobjekte.

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Windkanter, in vegetationsarmer Umgebung (Periglazial) durch Sandschliff entstandene kielartige Gesteinsform. Links ein schwarzer Lydit (silurischer Kieselschiefer? ), rechts ein Sandstein mit erkennbarer Schrägschichtung.

 

Schlabendorf Süd – Stiebsdorfer See

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Blick in einen noch nicht ausgekohlten Teil im Tagebau Schlabendorf Süd mit steigendem Grundwasserspiegel.

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Teilweise einsetzende Sand-Trockenrasen-Vegetation mit Kiefernbewuchs. Pionierpflanzen wie das Silbergras beginnen mit der Verfestigung des Bodens und verhindern eine weitere Auswehung, so daß sich weitere Arten kontinentaler Trockenrasen und Steppen wie Fingersteinbrech, Mähnengerste und Sandwegerich ansiedeln können.

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Bruchstück eines Seeigels Echinocorys aus dem Tagebau Schlabendorf Süd.

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Gewachsene Böschung mit Anschnitt des 1.Miozäner Flözhorizonts, unterlagert von geschichteten Feinsanden der Oberen Briesker Folge.

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Geschichtete Feinsande mit tonigen Einschaltungen und z.T. leicht verfestigten Sandsteinlagen.

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1. Miozäner Flözkomplex mit etwa 1,50 m  Mächtigkeit.

 

Am Geierswalder See

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Blick von der Landmarke auf den Sedlitzer See, ehem. Tagebau Sedlitz, mit Sornoer Kanal, Verbindungskanal zum Geierswalder See (Flutung 2005). Braunfärbung durch ausgeschiedene Eisenhydroxide (Limonit) als Folge eines niedrigen pH-Wertes.

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30 m hohe Landmarke („Rostiger Nagel“) zwischen Sedlitzer See und Geierswalder See.

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Kraftwerk Boxberg .

 

Literatur/ Quellen

regionalgeologie-ost.de

LMBV

Bergbau in der Lausitz

Kohlelagerstätten auf mineralienatlas.de

Lausitzkohle

ostkohle.de

Schroeder/Nowel et al.: Geologie von Berlin und Brandenburg, Nr.3: Lübbenau – Calau, Selbstverlag Berlin 1995

Drebenstedt/ Rascher (2012): Zu den geologischen Bedingungen und den bergbautechnologischen Möglichkeiten der Wiedernutzbarmachung im Lausitzer Braunkohlerevier. http://www.geomontan.de/media/wieder.pdf

 

 

Ein Gedanke zu „Im Niederlausitzer Braunkohlerevier

  1. Ehrfried Hentschel

    Hallo Marc,
    beeindruckende Bilder aus meiner Heimat! Viele Dörfer wurden für die Kohle platt gemacht.
    Das Video hat die passende Musik dazu, es spiegelt die Stimmung der Landschaft und der Menschen wieder, die damals und noch heute der Kohle weichen mussten/müssen.

    Aber jede Medaille hat zwei Seiten,
    sagt der alte Bergmann
    Ehrfried aus Senftenberg

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