Technische Universitat Dresden - Fakultat BauingenieurwesenInstitut Rk Wasserbau und Technische HydromechanikDresdner Wasserbaukolloquium 2010

„Wasserbau und Umwelt - Anfordenmgen, Methoden, Lasungen"IWD/1

Ausbau und Umverlegung des WeiBen Sch6ps -

technische und naturschutzfachliche

Herausforderung

Corina FiskalVolkmar Kummer

Heiko Scholz

Daniel Steinmuller

Die Wiederinbetriebnahme des Tagebaus Reichwalde ab 2010 und die

Verschwenkung in das Nordfeld ab 2015 erfordem eine emeute Umverlegung desWeitlen Sch6ps. Aufeiner Liinge von ca. 5,4 km werden der Neubau des Gewas-serbettes, die naturnahe Umgestaltung einer ehematigen Neubaustrecke von

ca. 2,3 km und die Anbindung des ca. 3 km langen Altlaufes des WeiBen Schdpserforderlich. Ziel ist es, ein neues naturnahes Gewasser zu schaffen, das zu einerAuhverting des betroffenen Naturraumes beitragen wird. Umfangreiche komple-xe wasserbaulichen Planungen zur Gestaltung des Flie8gewassers mit Deichanla-

gen, Ruckbau lind Umbau von Wehranlagen, Beracksichtigung der Teichland-schaft, vorhandener Wegebeziehungen, Bracken sowie die Minimierung des Ein-

griffs in den Naturraum werden mit naturschutzfac lichen Untersuchungen und

Planungen zur Gestaltung des Untersuchungsmumes kombiniert. Fur dieinstationare Abflussmodellierung bei Hochwasser im WeiBen Schaps wird ein de-tailliertes hydronumerisches 2d-Modell verwendet. Damit kann der Nachweis derSicherheit im Hochwasserfall erbracht und unter Berucksichtigung des natiirli-chen Retentionsraumes der Abfluss in den Schwarzen Sch6ps reduziert werden.Eine anspruchsvolle planungstechnische Aufgabe stellt die weitgehend naturnahe

Trassierung und Gewasserbettgestaltung far ein neues FlieBgewasser in einerLandschaft ohne naturlich vorhandene Flussaue dar. Betroffene Gemeinden, Ei-

gentimer und die Genehmigungsbeharde werden unifangreich informiert und vor

Eimeichung der Unterlagen for das Planfeststellungsverfahren mit einbezogen.Vorhabenstrager ist die Vattenfall Europe Mining AG. Der Unterhaltungspflichti-ge des FlieBgewassers 1. Ordnung ist die Landestalsperrenverwaltung des Frei-staates Sachsen.

Flussumverlegung, Planfeststellungsverfahren, naturnaher FlieBgewasserausbau,2d-hydronumerisches Modell

I

Ausbau und Umverlegung des WeiBen Schaps -316

technische ind naturschutzfachIiche Herausforderung

1 Veranlassung, Zielstellung, Randbedingungen

Die Vattenfall Europe Mining AG ist Bergwerkseigentiimerin an den Kohlefel-

dern Nochten und Reichwalde im siichsischen Teil des Lausitzer Kohlereviers.

Im Jahr 1980 begann der Aufschluss des Tagebaues Reichwalde nordestlich des

Ortes Reichwalde mit der Aufnahme der Entwasserungsarbeiten, Die ersten

Aufscblussbaggerungen erfolgten 1985. Der erste Abraumbagger ging 1987 in

Betrieb. Im Oktober des Jahres 1999 wurde die Kohlef6rderung im TagebauReichwalde eingestellt und der Tagebau gestundet.

Der Weiterbetrieb ist for das Jahr 2010 geplant. Es ist beabsichtigt, den TagebauReichwalde ab 2015 in das Nordfeld zu fahren.

Als Voraussetzung far Aufschluss und Fultrung des Tagebaus Reichwalde wur-

de der WeiBe Sch6ps zwischen Schadendorf und Rietschen unterbrochen und

zwischen 1977 und 1987 zunachst entlang der n6rdlichen Grenze des Abbaufel-

des Reichwalde-Sud im Rahmen eines ersten und zweiten Bauabschnittes (1. BA

und 2. BA) verlegt. Diese Bauabscbnitte beinhalten dabei den Abschnitt zwi-

schen dem Spundwandwehr Rietschen und der Emmundung in den Schwarzen

Schops bei Boxberg. Die geplante Weiterflihrung des Tagebaus in das Nordfeld

ist mit der bergbaulichen Inanspruchnahme eines wesentlichen Teils dieses Ge-

wasserabschnittes verbunden. Rechtzeitig vor dem Ubergang des Tagebaues in

das Nordfeld ist daher eine nochmalige Verlegung des WeiBen Sch6ps notwen-

diF

Landesplanerische Grundlage fl r dieses Vorhaben ist der durch das damaligeSachsische Staatsministerium flir Umwelt und Landesentwicklung far verbind-

lich erklarte Braunkohlenplan Tagebau Reichwalde und der Rahmenbetriebs-

plan, der beim Bergamt Hoyerswerda eingereicht und am 25.02.1994 zugelassenwurde.

Der WeiBe Schops ist gemaB Anlage 1 SachsWG ein Gewasser 1. Ordnung und

mlindet oberhalb der Gemeinde Boxberg in den Schwarzen Schaps.

Die bisherige historische Entwicklung der mit dem Tagebau verbundenen plane-rischen und wasserbaulichen Aktivitaten zeigt die folgende Abbildung 1.

Dresdner Wasserbaukolloquium 2010: „Wasserbau und Umwelt··

Dresdner Wasserbauliche Mitteilungen, Heft 40

ChronologieWeiBer Schaps - Schwarzer Schaps

1977...1981 Verlegung WeiBer Sch8ps, 1.BA

1981 Flutung Weitler Sch6ps, 1. BA

Beginn EnW,asserung Tgb. Reichwalde 1980

Erlichtung Grubenwasserableiter GA2 1980

Inbetriebnahme Tagebau Reichwalde,Baufeld Reichwalde- Sud

Verlegung Schwarzer Schtips zw. Reichwalde-152 und Kringetsdorf

1983 Flutung Schwarzer Schaps

1984...1987 Verlegung WeiBer Schaps, 2. BA

1987 A Flutung WeiBer Schaps, 2.BA

1985...1988 Planung WeBer Sch6ps, 3. BA

11 79...1990 Bau Weiaer Schaps, 3.BA, Einstellung 1990

 1990...199.  Bau Ve,teilemehr Rethwalde

  1993   Studie Veilegung Weiaer Schdps (PCE)

Bestatigung Braunkohbnplan Tgb. Reichwalde; F · Zulassung Rahmenbetriebsplan   1994 14

.-

Einstellung Abbaubet,ieb;  Stundung Tagebau Reichwalde   1999  

"85"9 Planungsbeginn Verlegung \AleiBer Schbps

  022009   Planungsbeginn Eltuchogung Schwamer Schaps

V4.4VAbbildung 1: Chronologie der bisherigen Arbeiten am WeiBen und Schwarzen Schaps

Die Zielstellung des Vorhabens wird gemaB Ziel 11 des Braunkohlenplanes Ta-

gebau Reichwalde formuliert (1994). Danach ist der „an der nardlichen Grenzedes Baufeldes Reichwalde-Sud verlaufende verlegte WeiBe Sch6ps ...

rechtzei-

tig vor dem Ubergang des Tagebaues in das Baufeld Reichwalde-Nord nochmals

in einem 3. Bauabschnitt zu verlegen. Fur die Schopsverlegung soll ein naturna-her Verlauf erreicht werdens: Die Verlegung des Wei.Ben Sch6ps in eine dauer-

hafte, 6kologisch durchgangige, in die Landschaft eingepasste Trasse, die nicht

nur den Wasserabfluss des WeiBen Schops sicherstellt, sondern sich in den ge-samten Natur- und Wasserhaushalt unterstatzend einfUgt, wird so geplant, dass

gemtiB den Zielen der Europaischen Wasserrahmenrichtlinie ein gutes 5kologi-sches Potenzial und ein guter chemischer Zustand erreicht werden. Von heraus-

ragender Bedeutung ist die durch die MaBnahme mogliche 6kologische Vemet-

zung der FFH-Flachen an der Raklitza mit den Flachen des Biospharenreserva-tes „Oberlausitzer Heide- und Teichlandschaft" und dem FFH-Gebiet „Schwar-

I

317

1987

Ausbau und Umverlegung des WeiBen Schops -technische und naturschutzfachliche Herausforderung

zer Sch6ps unterhalb Reichwalde': Dadurch ruckt eine Verbesserung der Koha-

rem innerhalb der Natura 2000-Gebietskulisse in greifbare Nahe.

Der bereits realisierte Teil des 3. Bauabschnittes (der Verlegung des WeiBen

Sch6ps) und weitere Abschnitte des Schwarzen Schdps mit gleichmaBigerQuerschnittsform sind durch Querschnittsvariation, Stursteine und Sohlengleitensowie durch Uferbepfianzung zu renaturieren, damit sich Buchten, Schmalstel-

len mit kleinflachig wechselndem Stramungsmuster herausbilden kannen.

Feucht- und Teichgebiete, beispielsweise bei Altliebel (Nappatsch) und Neulie-

bel, sind in die Trassenfithrung einzubinden. Daruber hinaus sind die abgeholz-ten Trassenbereiche als Waldubergange mit Wiesen, Geh6lzen und heimischen

Laubbliumen zu gestalten. In die Renaturierung sind auch die Altlaufe der

Raklitza und des WeiBen Schdps einzubeziehen.

Neben der Gewihrleistung der wasserwirtschaftlichen Ziele soll die Gewasser-

verlegung auch einen naturschutzfachlichen Ausgleich far die zu uberbaggemdeGewasserstrecke und fitr weitere Eingriffe in Natur und Landschaft durch den

Bergbau bieten.

Bei der Planung der Umverlegungsstrecke waren im Einzelnen folgende Rand-

bedingungen zu beachten:

Naturnahe Gestaltung von Gewasserbett, Linienfohning der Trasse und na-

turnahe Anbindung an die Flussaue bzw. Quervernetzung

- Gewahrleistung des Hochwasserschutzes far Ortslagen, Tagebaugebiet und

weitere schutzenswerte Bauwerke bzw. Anlagen; dennoch Schaffung von

Oberflutungsf[achen und Retentionsraumen, soweit moglich- Sicherung der Mindestwasserfohrung im neuen Gewasserabschnitt und - so-

weit maglich - auch in vom Vorhaben tangierten weiteren Gewassem

- Aufrechterhaltung bestehender Vorflutverhaltnisse

- Erhalt naturschutzfachlich wertvoller Flachen/Gebiete, Schaffung von aus-

reichendem Ausgleich bzw. Ersatz bei unvermeidbaren Eingriffen in Natur

und Landschaft

- Gewalirleistung bzw. Aufrechterhaltung der Funktion bestehender Infrastruk-

tur bzw. Schaffung von adaquatem Ausgleich bei unvermeidbarem Eingriff

- Planung und Untersuchung wirtschaftlicher Ldsungen  r das Vorhaben.

318

Dresdner Wasserbaukolloquium 2010: „Wasserbau und Umwelt'·

Dresdner Wasserbauliche Mitteilungen, Heft 40

2 Funktion, Bemessung und konstruktive Gestaltung derGewiisser und Bauwerke im Rahmen der Umverlegung

Der WeiBe Sch6ps und der Schwarze Sch6ps geh6ren zum Flusssystem der El-

be, die uber die Spree und Havel erreicht wird. Die Quellgebiete liegen im Lau-sitzer Hugelland. WeiBer und Schwarzer Sch6ps durchqueren die OberlausitzerHeide- und Teichlandschaft. Im Verlauf des Schwarzen Schaps befindet sich die

Talsperre Quitzdorf. Ostlich von Boxberg, n6rdlich der Ortslage Kringelsdorfmundet der Wei.Be Sch6ps in den Schwarzen Schaps.

Die GrOBe des Einzugsgebietes des WeiBen Sch6ps betragt bis zu dessen Mlin-

dung am Pegel Kringelsdorfca. 367 km2 und die GreBe des Einzugsgebietes des

Schwarzen Schops betragt bis zum Pegel Boxberg ca. 639 km2.

Das betroffene Planungsgebiet far die Umverlegung und den Ausbau der vor-

handenen FlieBgewasser ist in Abbildung 2 dargestellt.

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Fur den Betrieb des Tagebaues (Abbaugrenze siehe Abbildung 2) sind eine Ab-..

sicherung gegenuber Uberflutung aus Oberflachenwasser und eine Grundwas-

serabsenkung erforderlich. Withrend die Grundwasserabsenkung in Kombinati-on mit einer Dichtwand den Zufluss zum Tagebau verhindert, ist der Oberfla-

319

Ausbau und Umverlegung des WeiBen Schaps -

technische und naturschutzfachliche Herausfordemng

chenabfluss im Schops durch einen Abfluss im Gerinnebett bis zu einem

Schutzziel von HQ(200) zu sichern.

Die Abflussverhaltnisse (siehe Tabelle 1) im Planungsgebiet wurden auf der

Grundlage der Hochwasserschutzkonzeptionen von 2004 sowie neuer detaillier-

ter Berechnungen zur Abflussbildung und zom naturlichen Retentionsverhaltenmit einem detaillierten 2d-hydronumerischen Modell (instationarer Abfluss im

WeiBen Sch6ps) bzw. mit einem Id-hydronumerischen Modell (stationdrer Ab-

fluss im Schwarzen Schaps) sowohl far den Hoch-, Mittel- und Niedrigwasser-abfluss untersucht.

Tabelle 1 Abflusswerte im Schwarzen und WeiBen Schops im Bereich der Mundungbei Reichwalde

Gewasser

Abflussquerschnitt

WeiBer Schups (3. BA)oberhalb MundungSchwarzer Schops

Schwarzer Schapsoberhalb MundungWeiBer Schaps (3. BA)

nach Zusammenfluss

oberhalb Pegel Reichwalde 2

Station

17+274

17+274

16+288

Scheitelabflasse in m'/s

HQ(100) HQ(100) HQ(200)ohne Retention mit Retention mit Retention

43,00

82,50

53,20

98,00

Durch die 2d-Modellierung konnte ein natiklicher Retentionsraum (At)bil-dung 3) erkannt und berechnet werden, der zur Verringerung der Abflussspitzenbei den Hochwasserabflussen genutzt wird. Der Retentionsraum wird mit einem

Objektschutzdamm fitr den Tagebau in n6rdlicher Richtung abgeschlossen. Der

bevorzugte Verlauf des WeiBen Schops wurde aus einer Viekahl maglicher Va-

rianten (Abbildung 4) unter Beachtung 6kologischer, technischer und tikonomi-

scher Kriterien ermittelt. Die weitgehend naturnah gestaltete Trasse wurde im

Verlauf so gewhhlt, dass Eingriffe in Natur und Landschaft minimiert wurden,die Gestaltung des Gewasserbettes konftig eine naturliche Gewasserentwicklungzulasst und Wegebeziehungen sowie angrenzende Gewiisser berucksichtigt wer-

den k6nnen (Abbildung 5).

Vorhandene Querbauwerke, insbesondere Wehre, dienen vorwiegend der Erho-

hung des Niedrigwasserstandes, der Abflussaufteilung und der Offnung des Ab-

flussquerschnitts bei Hochwasser. Sie werden dort, wo die ehemalige Funktion

nicht mehr notwendig ist, ruckgebaut, durch eine raue Rampe ersetzt oder mit

einem Fischpass durchgangig gestaltet.

320

39,5 31,6 44,8

43,00

74,60

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Dresdner Wasserbauliche Mitteilungen, Heft 40

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Abbildung 5: Naturnah gestalteter Umverlegungsabschnitt unter Beachtung von Wegebe-ziehungen, Brucken und Gewasseranbindungen

Im Bereich des Schwarzen Sch6ps wurden die vertinderten Abflussverhaltnissedurch die Umverlegung des WeiBen Sch6ps bei der Planung der Hochwasser-schutzdeiche in Verbindung mit den Ergebnissen einer Deichzustandsanalyseder LTV berucksichtigt. Das Abflussprofil eines nicht mehr benotigtenGrubenwasserableiters wurde genutzt, um Teile des Schwarzen Schops im Mit-

telwasserbereich naturnah und aueniilmlich auszubilden.

Umfangreiche Untersuchungen (Modellierung der Grundwasserstromung sowie

Erweiterung der bestehenden GrundwassermesspegeD zu den Grundwasserver-haltnissen werden im Rahmen der Planungen, des Baus und des spateren Betrie-

bes durch ein Grundwassermonitoring durchgefithrt. Dadurch k6nnen die Ein-

flusse der Umverlegung bestimmt und die Einhaltung der geplanten Zielparame-ter kontrolliert werden.

3 Naturschutzfachliche Betrachtungen, Auswirkungen des Vor-

habens, Landschaftspflegerische MaBnahmen

Der Umfang der umweltplanerischen Leistungen erstreckle sich von der Vorbe-

reitung und Durchfithrung des Scoping-Termins zur Umweltvertraglichkeitsstu-die, uber die FFH/SPA - Vertraglicbkeitsprtlfung, spezielle artenschutzrechtli-

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Dresdner Wasserbaukolloquium 2010: „Wasserbau und Umwelt"

Dresdner Wasserbauliche Mitteilungen, Heft 40

che Untersuchungen, die Erarbeitung eines Landschaftspflegerischen Begleit-planes bis hin zur Planung von MaBnahmen der Waldumwandlung und Wieder-

aufforstung.

Beim Entwurf der Anlagen zur Umverlegung des WeiBen Sch6ps erfolgte ein

standiger Informationsaustausch mit den Fachgutachtem und Fachplanern wah-

rend der Erarbeitung von UVS und LBP. Damit wurde einer 6kologischen Op-timierung der Anlagen und Bauwerke sowie den Forderungen nach Vermeidungund Minimierung von Eingriffen Rechnung getragen.

In der Umwellvertraglichkeitsstudie wurde ausfithrlich auf vorhabensrelevante

Auswirkungen eingegangen. Die bedeutendste Auswirkung des Vorhabens stellt

die Schaffung eines neuen strukturreichen Korridors mit dem umverlegten Wei-

Ben Schaps als zentralem Element dar. Dieser Korridor dient als Biotopverbundfar die verschiedenen derzeit separat vorhandenen naturschutzfachlich wertvol-

len Bereiche.

Im Planungsgebiet befinden sich die FFH-Gebiete 0618 „Oberlausitzer Heide-

und Teichlandschaft", 100 „Schwarzer Sch6ps unterhalb Reichwalde", 102

,*Raklitza und Teiche bei Rietschen", 104 „WeiBer Schops bei Halmichen" so-

wie die SPA-Gebiete 46 „Biospharenreservat Oberlausitzer Heide- und Teich-

landschaft" und 49 „Teichgebiet Niederspree-Hammerstadt" Br die die Auswir-

kung des Vorhabens untersucht wurden.

Nach der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) werden ehemalige FlieBgewasserab-schnitte des WeiBen und des Schwarzen Schops mit „Zielerreichung unwahr-

scheinlich" eingeschatzt. Durch die naturnahe Gestaltung der Umverlegung des

WeiBen Sch6ps in Verbindung mit der Stilllegung und Renaturierung nicht mehr

benotigter Gewasserabschnitte wird der Eingriff gemindert. Daruber hinaus ist

die MaBnahme als landschaftlicher Zugewinn positiv zu bewerten.

4 Ausblick und weiterer Projektablauf

Das umfangreiche und komplexe Vorhaben der Flussverlegung des WeiBen

Schaps ist in dieser Form und Art und Weise sicher als einmalig zu bezeichnen.

Es war ein Planungsaufwand erforderlich, der uber Studien, Variantenuntersu-

chungen sowie eine konzentrierte und intensive Projektarbeit in einer Planungs-gemeinschaft (PGSL/iKD) verbunden mit einer effektiven Zusammenarbeit

durch den Auftraggeber (AG) und die Projektsteuerung des Unterhaltungs-

E

323

Ausbau und Umverlegung des Wei[3en Schaps-324technische imd naturschutzfachliche Herausforderung

pflichtigen (LTV) zu einer Entwurfs- und Genehmigungsplanung flthrte, dienunmehr zur Genehmigung bei der Landesdirektion Dresden im Dezember 2009

eingereicht wurde. Die Unterlagen werden gepraft und in einem Planfeststel-

lungsverfahren der Offentlichkeit und den Betroffenen vorgestellt. Ziel ist es, im

Jahr 2010 den Planfeststellungsbeschluss als Grundlage fir die Erarbeitung der

detaillierten Ausfahningsunterlagen und die bauliche Umsetzung zu erreichen.

Fu:r den weiteren Betrieb des Tagebaus Reichwalde und die Erweiterung in das

Nordfeld ab 2015 ist eine Inbetriebnahme des umverlegten WeiBen Scheps und

die sichere Funktion alter damit verbundenen Anlagen erforderlich, ill)er deren

bauliche Umsetzung bis in das Jahr 2014 zum gegebenen Zeitpunkt zu berichtensein wird.

5 Literatur

(2009): Ausbau und Umverlegung WeiBer Schaps. Genehmigungsplanung.Vattenfall Europe Mining AG, Dezember 2009

(1994): Braunkoblenplan Tagebau Reichwalde - far das Vorhaben „Weiterkhrung desTagebaues Reichwalde 1994 bis Auslauf'. Regionaler PlanungsverbandOberlausitz-Niederschlesien, 1994

Autoren:

Dr.-Ing. Volkmar Kummer Dr.-Ing. Heiko ScholziKD Ingenieur-Consult GmbH Planungsgeselischaft Scholz + Lewis mbHZur Wetterwarte 50, Haus 337/G An der Pikardie 801109 Dresden 01277 Dresden

Tel.: +49351 88441 0 Tel.: +49 351 21683 30Fax: +49 351 88441 33 Fax: +49351 21683 31E-Mail: dresden@ikd-consult. de E-Mail: info@pgs-dresden.de

Dipl.-Ing. (FED Corina Fiskal Dipt.-Ing. (FED Daniel SteinmullerVattenfall Europe Mining AG Landestalsperrenverwaltung des FreistaatesVom-Stein-StraBe 39 Sachsen, Betrieb Spree/NeiBe03050 Cottbus Am Staudamm 1

02625 Bautzen

Tel.: +493552887 0 Tel.: +49 3591 6711 100Fax: +49355 28872188 Fax: +49 3591 6711 300E-Mail: corina.fiskal.@vattenfall.de E-Mail: daniel.steinmueller@ltv.sachsen.de