Altbergbau und Grubengas

Altbergbau hinterlässt Spuren. Die arccon Ingenieurgesellschaft beschäftigt sich seit über 30 Jahren mit Risikogebieten der bergbaulichen Vergangenheit unterschiedlichster Regionen im In- und Ausland. Hierbei sind sowohl Ursachen für bereits eingetretene Schadensfälle an Bauwerken als auch mögliche Verdachtsfälle von Standsicherheitsgefährdungen für künftige Bauwerke untersucht und gelöst worden. Wir helfen Ihnen, das Bauwerk sicher zu errichten, Bauvorhaben unter Berücksichtigung altbergbaulicher Relikte zu realisieren und mögliche Gefahren für Leib und Leben durch die ehemaligen Hohlräume und die möglichen Grubengasaustritte zu ergründen und angemessene Gegenmaßnahmen zu ergreifen.

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Sachverständige für Altbergbau und Grubengas – Wir erarbeiten Lösungen

Von Altbergbau ist immer im Sinne eines stillgelegten Bergbaus die Rede, dessen Betriebe nicht mehr der Bergaufsicht gemäß dem Bundesberggesetz (BBergG) unterliegen bzw. vor Inkrafttreten des Bundesberggesetztes eingestellt wurden. Meist werden mit Altbergbau Geländeoberflächen, Grubengebäude und Bergbau-Folgelandschaften eines vergangenen Bergbaus bezeichnet.

Der aktive Bergbau hingegen befindet sich noch in einem laufenden unter- oder übertägigen Gewinnungsprozess von Bodenschätzen, der zu Veränderungen an der Tagesoberfläche führen kann. Diese Veränderungen können Gelände-, Bauwerks- oder Infrastrukturschäden auslösen, und werden somit allgemeinhin als „Bergschaden“ bezeichnet.

In der Bergschadenkunde sind die Auswirkungen auf die Tagesoberfläche durch „senkungsfähigen Bergbau“ (oberflächennaher und tiefer Bergbau) und „tagesbruchauslösenden Bergbau“ (tagesnah) zu differenzieren. Weiterhin besteht in Teilen des Ruhrgebietes die Gefahr dass Grubengas an der Geländeoberfläche austreten kann.

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Unsere Leistungen im Bereich Erkundung und Sicherung bzw. Sanierung von tagesnahem Altbergbau

Grundlagenermittlung durch historische Recherche inklusive Grubenbildeinsichtnahme unter Berücksichtigung von revierspezifischen Erkenntnissen und Gesetzmäßigkeiten und anschließende Risikoabschätzung und -bewertung
Ortsbegehungen durch qualifizierte Experten zur weiteren Standsicherheitsbeurteilung der Tagesoberfläche
Erarbeitung eines Erkundungskonzepts zur Ermittlung der Standsicherheit der Tagesoberfläche und darauf befindlicher Bauwerke und ggfs. eines Sicherungskonzepts
Erstellung von Ausschreibungsunterlagen für die Leistungen der Erkundungs- und Sicherungsarbeiten
Fachgutachterliche Begleitung der Ausführung der Erkundungs- und Sicherungsarbeiten im Rahmen einer Fachbauleitung
Erstellung von Zwischen- und Abschlussgutachten
Mitwirken bei der Erlangung von behördlichen Genehmigungen
Monitoring und periodische Kontrollen von Bauwerken (Rissmonitore) und Geländeoberflächen
Festlegung von Gefahrenbereichen in denen an der Geländeoberfläche Grubengas austreten kann
Festlegung des Risikopotentials möglicher Ausgasungsbereiche
Planung von konstruktiven Ausgasungsanlagen
Planung von Bauwerksabdichtungen bezüglich Grubengas
Planung von Gasdränagen

Oberflächennaher Bergbau und Tiefer Bergbau

Der senkungsfähige Bergbau wird in „oberflächennahen Bergbau“ und „tiefen Bergbau“ unterteilt. Die durch senkungsfähigen Altbergbau ausgelösten Bodenbewegungen sind in Form von Senkungen, Längenänderungen und Krümmungen nach dem Stand der Bergschadenkunde zeitlich beschränkt. Diese Bodenbewegungen sind nach Einstellung der Abbautätigkeiten z.B. im Ruhrgebiet meist nach wenigen Jahren beendet.

Die Unterscheidung zwischen „Oberflächennahem Bergbau“ und „tiefem Bergbau“ wird anhand von Abbautiefen und Felsüberdeckungen gemacht. Der oberflächennahe Altbergbau weist eine Felsüberdeckung zwischen 30 und 100 Metern auf. Tiefer Bergbau weist eine Felsüberdeckung von mehr als 100 Meter auf.

Oberflächennaher Bergbau wurde in Zeiten der zunehmenden technischen Entwicklungen von elektrischer Wasserhaltung und Bewetterung (Belüftung) der Grube und den maschinellen Unterstützungsmöglichkeiten der Abbautätigkeiten seit Ende des 19. Jahrhunderts betrieben. Zum Teil konnte dieser Bergbau noch über angelegte Stollen realisiert werden. Aber auch kleine Schächte wurden schon angelegt, um diese Teufen zu erreichen.

Im Rahmen der zunehmenden Industrialisierung und des technischen Fortschrittes (z.B. durch Dampfmaschinen und elektrische Antriebe) konnten dann auch tiefer liegende Rohstoffe (Erze, Salze oder Kohleflöze) unterhalb der Grundwasserhorizonte in Teufen von mehr als 100 m erreicht und in Form von „tiefem Bergbau“ gewonnen werden. Hierzu zählte zum Beispiel der weit verbreitete Altbergbau auf Steinkohle, Salz und Erz in Deutschland der über kleinere und größere Schachtanlagen bis im Jahr 2018 zutage getätigt wurde.

Tagesnaher Bergbau

Zu den tagesbruchauslösenden Einwirkungen zählen alle ehemaligen, bergmännisch aufgefahrenen untertägigen größeren Hohlräume nahe der Tagesoberfläche mit einer Felsüberdeckung von weniger als 30 Metern. Dies umfasst sowohl den Bereich von abgebauten Flözen und Ganglagerstätten als auch die Einwirkungen aus verlassenen Tagesöffnungen (z.B. Schächten) und Stollen.

Die Einwirkungen auf die Tagesoberfläche aus tagesbruchauslösendem Bergbau sind im Gegensatz zum senkungsfähigen Bergbau zeitlich nicht begrenzt. Die Gründe liegen in der geringen Abbauteufe unter der Geländeoberfläche, der daraus resultierenden geringen Festgesteinsüberdeckung und somit nur geringen Überlagerungsdrücken, wodurch die Grubenbaue unmittelbar nach Einstellung der bergbaulichen Tätigkeiten z. T. nicht zusammenbrechen und somit Hohlräume, Auflockerungszonen und Verbruchzonen im Untergrund verbleiben. Durch Nachbrechen bzw. Nachsacken der Felsschichten oberhalb der bergbaubedingten Inhomogenitäten können jederzeit Tagesbrüche an der Felsoberfläche und damit verbunden an der Tagesoberfläche sowie unterschiedliche Setzungen und Senkungen in den Randbereichen auftreten.

Tagesnaher Bergbau zählt zu den ältesten Formen des Bergbaus. Dieser unter dem Begriff „Bergbau“ verstandene Abbau diente der Rohstoffgewinnung (z.B. Feuerstein) und reicht bis in die Steinzeit zurück. Auch Erze (Eisen, Blei, Zink, etc.) Salze und Kohle (z.B. Steinkohle) wurden in dieser Form in geringen Tiefen von der Tagesoberfläche aus gewonnen.

Grubengas

In den letzten Jahrzehnten kam es im Ruhrgebiet immer wieder zu Austritten von Grubengas an der Geländeoberfläche. Dabei stellte sich heraus, dass es sich um natürliche Gasvorkommen aus dem Steinkohlengebirge handelt. Dieses gelangt über die Klüfte im Deckgebirge zur Geländeoberfläche.

Bei erhöhten Konzentrationen von Grubengas in der Luft können explosive Konzentrationen entstehen. Da Grubengas eine geringere Dichte als Luft besitzt, ist ein unbehinderter Abzug von austretendem Grubengas zu ermöglichen.

Hierzu werden von der arccon Ingenieurgesellschaft entsprechende Konzepte zur Bauwerksabdichtung bzw. zur Gasabführung entwickelt und kontrolliert.

Altbergbau und Grubengas

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