5. Fachkonferenz „Wasserwirtschaftliche Maßnahmen … Betriebsbereitschaft nach dem Prinzip Oberlieger vor Unterlieger, Rang 3: ... selbstregulierenden Wasserhaushalt mit einem

Wasserbereitstellung und Hochwasserschutz

5. Fachkonferenz „Wasserwirtschaftliche Maßnahmen in der Bergbaufolgelandschaft der Lausitz – erreichter Stand, zukünftige Aufgaben und Lösungsansätze“ am 01. März 2011 in Hoyerswerda

Speicher Lohsa II – Speicherlamelle 6,9 m Blunoer Südsee – Speicherlamelle 0,0 m Fotos: LfULG

| 1. März 2011 | Ulrich Kraus | Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe 2

❙  Braunkohlengewinnung von 200 Mio. t/a ❙  Wasserhebung von 1,2 Mrd. m³/a ❙  Grundwasserabsenkungstrichter

ca. 2 100 km² ❙  Grundwasserdefizit ca. 13 Mrd. m³

FFlluuttuunngg vvoonn 2288 SSeeeenn mmiitt eeiinneerr GGeessaammttffllääcchhee vvoonn 1144 220000 hhaa

Quelle: Landesdirektion Dresden

Wasserbereitstellung und Hochwasserschutz 1. Wasserwirtschaftliche Randbedingungen in der Lausitz


❙  Gebiet hat weitestgehend Flachlandtopografie ❙  Kontinental geprägtes Klima bedingt weniger Niederschlag ❙  Tiefgreifende Sandböden mit teilweiser Lehmüberdeckung ❙  Im Norden stark durch den Braunkohlenbergbau beeinflusst ❙  Komplexes, stark anthropogen beeinflusstes Gewässernetz mit Teichen,

Talsperren und Tagebaurestseen, die eine Gesamtwasserfläche von ca. 15.000 ha aufweisen

❙  Historische Reihen der Pegelaufzeichnungen (u. a. im Norden) sind durch jahrzehntelange Grubenwassereinleitungen stark verfälscht


Das Besondere ist: In der Lausitz wird in der Regel nicht das Wasserdargebot bewirtschaftet, sondern der „Wassermangel durch gezielte Verbundbewirtschaftung erträglich verwaltet“!

1.1. Warum ist die Wasserwirtschaft in Ostsachsen etwas Besonderes?

Quelle: LTV


Summarische Angaben Einzugsgebiet Spree (System Lohsa II,

Bärwalde)

Einzugsgebiet Schwarze Elster

(Geierswalder See, Partwitzer See…)

Wasserfläche in ha 3.111 4.089

Betriebsraum in Mio.m³ 95,7 35,5

Zuleiterkapazitäten aus der Vorflut in m³/s

35,0 30,0

Theoretische dauerhafte Wasserabgabe für 150 d

ca. 7,3 m³/s ca. 2,7 m³/s


1.2 Kenndaten der Wasserbereitstellung nach Einzugsgebieten

Quelle: LTV


Im Betrieb Spree/Neiße der Sächsischen Landestalsperrenverwaltung werden

800 km Gewässer I. Ordnung mit - 171 Wehranlagen - 170 km Deiche

zwei Talsperren, zwei Tagebaurestseen und drei HRB mit … 86,62 hm³ Gesamtstauraum … 40,21 hm³ Gesamtbetriebsraum … 20,23 hm³ Hochwasserrückhalteraum … 2.000 ha Wasserfläche

Seit 2010 ist das HRB Rennersdorf mit 3,6 hm³ Rückhalteraum im Anlagenbestand.

1.3 Überblick Wasserwirtschaftliche Anlagen (LTV)

Quelle: LTV

bewirtschaftet.



Einzugsgebiet der Schwarzen Elster mit Klosterwasser

und Hoyerswerdaer Schwarzwasser

SB Knappenrode

HRB Schmölln

HRB Karlsdorf HRB Göda

1.3 Überblick Wasserwirtschaftliche Anlagen (LTV) [2]

Quelle: LTV



TS Quitzdorf

TS Bautzen

SB Lohsa I

Quelle: LTV

Einzugsgebiet der Spree mit dem

Schwarzen und Weißen Schöps




Einzugsgebiet der Lausitzer Neiße mit Mandau und

Pließnitz

HRB Rennersdorf

Quelle: LTV




Die Umverlegung von Fließgewässern, die Herstellung von sterilen Kunstprofilen und die Überbaggerung der natürlichen Auenlandschaften führen zu einer weitreichenden Eliminierung von Retentionsräumen und wertvollen Naturarealen Die gigantischen Deckgebirgsumlagerungen und die damit verbundene tiefgreifende Verritzung der oberen Grundwasserleiter sowie die großräumige Grundwasserabsenkung bedingen eine Störung der natürlichen Kommunikation zwischen Grund- und Oberflächenwasser sowie den Entfall geologischer Barrieren, woraus sich heute u. a. eine Verminderung der Abflussspende in den Einzugsgebieten ergibt. Die durch den Bergbau herbeigeführten Veränderungen sind irreversibel! Durch gezielte Maßnahmen und aktiver Einflussnahme kann darauf hingewirkt werden, dass sich irgendwann ein stationärer Zustand einstellt, der einem sich weitestgehend selbstregulierenden Wasserhaushalt nahe kommt.

ABER

Wasserbereitstellung und Hochwasserschutz 2. Besonderheiten des Braunkohlenbergbaus 2.1 Auswirkungen des Braunkohlebergbaus auf den Wasserhaushalt in Ostsachsen

Quelle: LTV


Lauchhammer

Cottbus

Spremberg

Senftenberg

Hoyerswerda

- 80 m Welzow

Nochten

Reichwalde

Gräbendorf

Greifenhain

Cottbus- Nord

- 30 m Jänschwalde

Seese - 30 m

Schlabendorf

- 40 m Lauchhammer

Meuro

Scheibe

Weißwasser

A 13

A 15

-40 m

Spreetal

-60 m

- 40 m

Finsterwalde

Sedlitz Skado

Koschen

Spree

Schwarze Elster

Lübbenau

Legende: 630 km² Verantwortung LAUBAG 1300 km² Verantwortung LMBV -xx m Absenktiefe im Tagebau

Lohsa

Grundwasserdefizit ca. 13 Mrd. m3

Quelle: LMBV mbH

Grundwasserabsenkungsbereich


Im Rahmen der Grundsanierung wurde eine Vielzahl wasserwirtschaftlicher Anlagen geschaffen, die in einem gewissen Maß die irreversiblen Folgen des Bergbaues kompensieren können.

❙  Verlorener Retentionsraum ❙ Hochwasserschutz mit Hilfe der Restseen ❙  Verminderte Abflussspende ❙ Niedrigwasseraufhöhung aus den Restseen ❙  sterile Kunstprofile, Tagebaukippen ❙ Naturressource Seenlandschaft

Die Ergebnisse der Überwachung und die Erfahrungen aus dem laufenden Sanierungsbetrieb …

müssen ständiger Impulsgeber für die Anpassung der Steuerregime sein und wirken determinierend auf die Ausrichtung der länderübergreifenden Flussgebietsbewirtschaftung.

2.2 Gezielte Maßnahmen für einen selbstregulierenden Wasserhaushalt

Quelle: LTV

Wasserbereitstellung und Hochwasserschutz 2. Besonderheiten des Braunkohlenbergbaus

❙  Flutung der Tagebaue und deren Anbindung an die Vorflut ❙  Überwachung des Grundwasserwiederanstieges ❙  Überwachung der Grund- und Oberflächenwasserqualität


Tagebaurestseen können nach drei Kategorien unterteilt werden:

Kategorie I Gewässer mit Speicherfunktion - Speicherbecken Bärwalde - Speichersystem Lohsa II (inkl. Dreiweibern und Burghammer) - Speicher Restlochkette (Geierswalder, Partwitzer und Sedlitzer See) - Speicherbecken Lohsa I (u. a. Silbersee) - Speicherbecken Knappenrode (Knappensee)

Wasserbereitstellung und Hochwasserschutz 3. Wasserwirtschaftliche Nutzung von Tagebaurestseen

3.1. Tagebaurestseen in der Oberlausitz/Niederschlesien

Quelle: LTV


Kategorie II Seen mit wasserwirtschaftlicher Bedeutung

- Berzdorfer See - Spreetaler See - Neuwieser See - Blunoer See - Sabrother See - Bergener See - Scheibe See

Kategorie III sonstige Gewässer

- Lugteich - Kortitzmühler See - Erikasee - Graureihersee - Heidesee………. Quelle: LTV

Wasserbereitstellung und Hochwasserschutz 3. Wasserwirtschaftliche Nutzung von Tagebaurestseen 3.1. Tagebaurestseen in der Oberlausitz/Niederschlesien


3.2 Niedrigwasseraufhöhung und Bergbaufolgeseen in Ostsachsen

❙  In der Sanierungsplanung der Bergbaufolgelandschaft Ostsachsens ist die Speicherbewirtschaftung zur Niedrigwasseraufhöhung in der Spree besonders bedeutend

❙ 2,8 Mio. m³ − SB Lohsa I (Friedersdorf und Mortka) ❙ 25,5 Mio. m³ − SB Bärwalde (Bärwalder See) ❙ 60,6 Mio. m³ − SB Lohsa II (Lohsa II) ❙ 5,6 Mio. m³ − SB Dreiweibern (Dreiweiberner See) ❙ 6,0 Mio. m³ − SB Burghammer (Bernsteinsee)

ΣΣ 100,5 Mio. m³

❙  Im Bereich der Schwarzen Elster wurden folgende Speicherkapazitäten festgelegt

❙ 8,7 Mio. m³ − Restlochkette - SB Koschen (Geierswalder See), SB Skado (Partwitzer See) ❙ 3,2 Mio. m³ − SB Knappenrode (Knappensee)

ΣΣ 11,9 Mio. m³

Wasserbereitstellung und Hochwasserschutz 3. Wasserwirtschaftliche Nutzung von Tagebaurestseen


Hochwasser und Eisgang Schwarze Elster 2006 –

Teilweise Notableitung in den Geierswalder See

(Koschen)

3.4 Tagebaurestseen und Hochwasserschutz (Beispiel)

Wasserbereitstellung und Hochwasserschutz 3. Wasserwirtschaftliche Nutzung Tagebaurestseen


Schwarzer Schöps

Spree

Kleine Spree

SB Lohsa I

SB Bärwalde

TS Quitzdorf

TS Bautzen

SB Dreiweibern

SB Lohsa II

SB Burghammer

Scheibe

TS Spremberg

Einleitkapazitäten auf sächsischer Seite im Einzugsgebiet der Spree die zur Hochwasserbewirtschaftung angesetzt werden können:

SB Lohsa I à 10 m³/s SB Dreiweibern à 3 m³/s SB Lohsa II à 15 m³/s SB Burghammer à 2 m³/s SB Bärwalde à 5 m³/s Scheibe à 2 m³/s

∑ àà 37 m³/s [Einleitung kann nur unter Berücksichtigung der jeweiligen Grenzwasserstände erfolgen]

Das HQ(100) an der Landesgrenze zu Brandenburg (Pegel Spreewitz) beträgt ~175 m³/s.

Hier gilt es durch gezielte Flussgebietsbewirtschaftung die Hochwassermengen mit Hilfe der Talsperren im Flussgebiet zu verziehen um so eine optimale Reduzierung zu erreichen.

Wasserbereitstellung und Hochwasserschutz 3. Wasserwirtschaftliche Nutzung Tagebaurestseen/Hochwasserschutz

Quelle: LTV


Schwarze Elster

SB Knappenrode

Lugteich/ Kortitzmühle/ Laubusch

Hoyerswerdaer Schwarzwasser

Bluno Skado Koschen

Niemtsch (Senftenberger See)

RL 28/29/ Klettwitz

Im Einzugsgebiet der Schwarzen Elster können folgende Einleitkapazitäten zur Hochwasserbewirtschaftung angesetzt werden: SB Knappenrode* à 13 m³/s Bluno* à 5 m³/s Skado* à 5 m³/s (momentan nur eine Planungsvariante) Koschen à 10 m³/s Lugteich* à 5 m³/s SB Niemtsch à 15 m³/s RL 28/29 à 2 m³/s ∑ àà 50 m³/s [Einleitung kann nur unter Berücksichtigung der jeweiligen Grenzwasserstände erfolgen]

Das HQ(100) an der Landesgrenze zu Brandenburg (Pegel Neuwiese) beträgt ~ 51m³/s. Die Kapazitäten im Flussgebiet der Schwarzen Elster sind zur Bewirtschaftung im Hochwasserfall ausreichend. Durch den vakanten Zuleiter zum Restsee Skado würde sich die Einleitkapazität auf sächsischer Seite auf 31 m³/s erhöhen. _____

* Einleitung auf sächsischer Seite Quelle: LTV

Wasserbereitstellung und Hochwasserschutz 3. Wasserwirtschaftliche Nutzung Tagebaurestseen/Hochwasserschutz


Wasserbereitstellung und Hochwasserschutz 4. Entwicklung und Steuerung des Wasserdargebotes in den Flussgebieten


Zeitlich veränderlicher Wasserbedarf von

Nutzern (Kraftwerke, Teiche)

Flutung von Tagebaurestlöchern, Nachsorge der entstandenen Bergbauseen

Inbetriebnahme neuer Speicher

(hierfür vorgesehene Tagebaugewässer)

Rückgang der Grubenwassereinleitung

Veränderung der bergbaubedingten Grundwasserabsenkungsbereiche (Abflussbildung, Infiltrationsverluste)

Entwicklung desWasserdargebots

in denFließgewässern


Grundlage

Grundsätze zur Bewirtschaftung AG „Flussgebietsbewirtschaftung ...“

Instrumente

Langfristbewirtschaftungsmodell WBalMo „Spree – Schwarze Elster““

Steuerungsmodell „GRMSTEU““

Gütesteuerungsmodell

AG „Flussgebietsbewirtschaftung Spree-Schwarze Elster““

Sachsen: SMUL, LD Dresden, LTV, Oberbergamt, LfULG Brandenburg: MLUR, LUGV, Oberbergamt Berlin: SenStadt Sachsen-Anhalt: LAU sonstige: Vattenfall Europe Mining AG, LMBV mbH

Festlegungen u.a. ❙ zur Rangfolge zur Nutzung des natürlichen Wasserdargebotes und zur Flutung der Tagebaurestlöcher, ❙ zu Mindestabflüssen in bestimmten Gewässerabschnitten, ❙ zum Umfang der nutzbaren Betriebsräume in den vorhandenen und entstehenden Speichern.



Rang 1: Sicherung der Wasserentnahmeanforderungen (mit Ausnahme der Schifffahrt und der Tagebaurestlochflutung) und der erforderlichen

Mindestabflüsse,

Rang 2: Wiederauffüllung der Speicher zur Sicherung ihrer Betriebsbereitschaft nach dem Prinzip Oberlieger vor Unterlieger,

Rang 3: Speisung der Scheitelhaltung des Oder-Spree-Kanals im Spreegebiet,

Rang 4: Flutung und Nachsorge der Tagebaurestlöcher.

Grundsätze für die Bewirtschaftung Rangliste für die Nutzung des natürlichen Wasserdargebotes


| 1. März 2011 | Ulrich Kraus | Abteilungsleiter Wasser, Boden, Wertstoffe 21 Quelle: LMBV mbH

Wasserbereitstellung und Hochwasserschutz Struktur der Wasserbewirtschaftung in den Flussgebieten Spree und Schwarze Elster


Was macht die wasserwirtschaftlichen Anlagen für Ostsachsen so bedeutsam?

Diese Fakten werden noch verschärft durch:

Wasserbereitstellung und Hochwasserschutz Zusammenfassung

Quelle: LTV

❙  die Lausitz ist eine relativ niederschlagsarme Region ❙  die geologischen Gegebenheiten bedingen eine niedrigere Abflussspende ❙  die Verdunstung ist bedingt durch die geringen Grundwasserflurabstände höher

❙  weite Teile des Gebietes sind durch den Bergbau tiefgreifend verritzt und entwässert, die Grundwasserleiter sind „kurzgeschlossen“ und die schützenden oberen Bodenschichten entfernt

❙  ggf. mögliche Klimaveränderung ❙  steigender Wasserbedarf durch die Nutzer (Fischerei, Kraftwerke, etc.) ❙  bergbaubedingte Wasserbeschaffenheitsprobleme (pH-Wert, Salzfracht, Fe)

❙  Nutzung des Wassers durch Unterlieger zur Trinkwassergewinnung


Wie kann dem entgegengewirkt werden?

Modellgestützte Bewirtschaftung aller wasserwirtschaftlich relevanten Anlagen im Einzugsgebiet und länderübergreifende Abstimmung der Bewirtschaftung maximale Ausnutzung des natürlichen Wasserdargebotes der Einzugsgebiete, um möglichst schnell einen weitestgehend selbstregulierenden Wasserhaushalt mit einem Minimum an teuren technischen Zusatzmaßnahmen zu erreichen

Hochwasserschutzlamellen sollen dabei, wo immer mit vertretbarem Aufwand möglich, vorgesehen werden

Wasserbereitstellung und Hochwasserschutz Zusammenfassung

Quelle: LTV


Vielen Dank

für Ihre

Aufmerksamkeit!

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5. Fachkonferenz „Wasserwirtschaftliche Maßnahmen … Betriebsbereitschaft nach dem Prinzip Oberlieger vor Unterlieger, Rang 3: ... selbstregulierenden Wasserhaushalt mit einem