„Separierung des Westfeldwassers am Burgfeyer Stollen

www.dmt.de02.06.2015 | Präsentation Abschlussbericht bei BR Köln – Gebietsforum Erft | Folie 1

„Separierung des Westfeldwassers

am Burgfeyer Stollen“

- Zusammenfassung der Ergebnisse -

Auftraggeber: Bezirksregierung Köln

Bearbeiter : DMT GmbH & Co. KG, Essen

Ingenieurbüro Heitfeld-Schetelig GmbH, Aachen


Übersichtslageplan


Geologischer Übersichtslageplan


OstfeldWestfeldSüdfeld

Übersichtsprofil Lagerstätte Mechernicher Bleiberg

WestschachtVirginia-Schacht

Burgfeyer StollenNiveau

SW NE


Problemstellung

Wasseraustritte am Burgfeyer Stollenmundloch

- 300 l/s- starke Schwermetallbelastung (u.a. Zink 3,0 mg/l, Nickel 1,3 mg/l, Cadmium 8 µg/l)- massive Beeinträchtigung des Vorflutsystems Veybach - Erft

Lösungsansatz

- Aufbereitung des Stollenwassers am Stollenmundloch

aber: hohe Unterhaltungskosten aufgrund der großen Wassermengen

Optimierungsansatz

- Separierung des unbelasteten Westfeldwassers (etwa 50% des Gesamtzustroms)


Aufgabenstellung

A. Variante „RISA-Schacht“Aufstau des Westfeldwassers im RISA-Schacht. Überleitung und Abfluss über die Untertageanlage der Bundeswehr

B. Variante „Virginia-Schacht“ Fassung des Westfeldwassers am Virginia-Schacht, Überleitung und Abflut über die Untertageanlage der Bundeswehr

C. Variante „PE-Rohr“Fassung des Westfeldwassers und Weiterleitung durch den Burgfeyer Stollenmittels Einziehung eines PE-Rohres

D. Variante „Schieber Kallmuther Störung“Separierung des Westfeldwassers durch den Einbau einer Schiebereinrichtungan der Kallmuther Störung, mit teilweiser Umkehr der Entwässerungsrichtung zum Bleibach

E. Variante „Dammtür“ Partielle oder vollständige Schließung der Dammtüren mit teilweiser Umkehr der Entwässerungsrichtung zum Bleibach

F. Variante „Keine Separierung des Westfeldwassers“ Aufbereitung der gesamt anfallenden Wassermenge von 300 l/s


Bezirksregierung Köln

Bergbauliche Verhältnisse / Auswertung Risswerk


Bergbauliche Verhältnisse / Ergebnis Auswertung Ris swerk

Westschacht

KallmutherStörung

Schacht RisaBurgfeyer Stollen

Tagebau Virginia

Westfeld

OstfeldVirginia Schacht

Aus technischer und hydrologischer Sicht ist nach jetzigem Bearbeitungsstand eineAbtrennung der Westfeldwässer durch Abdämmung des Burgfey er Stollens südwestlich derKallmuther Störung im Westfeld anzustreben.

N


Maßnahmen:

- Öffnung/Herstellung BefahrbarkeitSchacht Risa

- Schaffung Zugang Burgfeyer Stollen

- Aufwältigung Burgfeyer Stollenbis südwestlich der Kalmuther Störung (ca. 610 m)

- Einbau eines Wasserdamms mit integriertem Schieber

- gezielter Anstau der Wässer im Westfeld einschl. Mon itoring

Geschätzte Baukosten ca. 2,6 Mio. € bis ca. 3,6 Mio.

Varianten D: Separierung des Westfeldwassers durch den Ein bau einerSchiebereinrichtung an der Kallmuther Störung, mit teilwe iser Umkehr derEntwässerungsrichtung zum Bleibach

KallmutherStörung

Westschacht

Schacht Risa

Tagebau Virginia

Westfeld

Dammstandort

www.dmt.de02.10.2014 | 5. Sitzung projektbegleitender Arbeitskreis Burgfeyer Stollen | Folie 10

Variante EPartielle oder vollständige Schließung der Dammtüre n mit teilweiser Umkehr der Entwässerungsrichtung zum Bleibach

Maßnahmen:

- Aufwältigung verfüllter Westschacht (141 m Teufe)

- Schaffung Zugang Burgfeyer Stollen

- Aufwältigung Burgfeyer Stollenbis zu den ehemaligen Dammtoren (insgesamt ca. 190 m)

- Einbau zweier Wasserdämme mit integriertem Schieber

- gezielter Anstau der Wässer im Westfeld einschl. Mon itoring

Geschätzte Baukosten ca. 2,2 Mio. € bis ca. 2,6 Mio.

Aus technischer Sicht (Umsetzung) und in Bezug auf die Ausführungskosten günstigste Maßnahme zur Abtrennung der Westfeldwässer.

Bewertung der hydrologischen Einwirkungen im Einzugs gebiet erforderlich

Westschacht

KallmutherStörung

Dammstandorte

Westfeld


Wirtschaftlichkeitsbetrachtung – Einsparungspotentia l Grubenwasserreinigungsanlage

600

650

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750

800

850

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950

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€Grubenwasserzustrom l/s

Jährliche Kostenentwicklung Grubenwasserreinigungsa nlage in Abhängigkeit vom Zustrom (Grundlage Angaben Erftverband 07.08.2014)

100 % Abtrennungdes Westfeldwassers

Keine Abtrennungdes Westfeldwassers(aktueller Zustand – Vartiante F)

941 T€

691 T€

Maximales EinsparpotentialGrubenwasserreinigungsanlage169 T€/Jahr

www.dmt.de02.10.2014 | 5. Sitzung projektbegleitender Arbeitskreis Burgfeyer Stollen | Folie 12

-100

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Ein

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€]

Reduzierung Zustrom Westfeldwasser [%]

Wirtschaftlichkeitsbetrachtung

Jährliches Einsparpotential in Abhängigkeit vom Zus trom aus dem Westfeld(Grundlage Angaben Erftverband 15.08.2014) unter Ber ücksichtigung der Baukosten Variante E

ca. 30 %

Einsparungspotential ab einer Reduzierung von minde stens 30 % des Westfeldwasserzustroms(Reduzierung um mindestens 40 l/s)

169 T€


Hydrogeologisches Übersichtsprofil


Hydrogeologische Übersicht





WGA Urfey


Vernässungen in Kallmuth

Wasseraustritte Schevener Stollen

12

3

verstärkte Wasserzuläufe Bleibach1

2

3 verstärkte WasserzuläufeBergbaustollen

Mögliche Einwirkungen des Grundwasserwiederanstiegs

GrundwasserwiederanstiegWestfeld

WGA Urfey4 Veränderung Grundwasserdargebot

im Einzugsgebiet WGA Urfey

4


Mögliche Einwirkungen des Grundwasserwiederanstiegs im Westfeld und

Schutzmaßnahmen:

- verstärkte Wasserzutritte zum Bleibach(Wiederherstellung natürlicher Verhältnisse)

- Wasseraustritte am Mundloch Schevener Stollen- Flutung von Grubenbauen im Abbaufeld Schevener Stoll en

- Aufwältigung Stollenmundloch, - freier Auslauf zum Bleibach

- Vernässung im Bereich Kallmuth

- Monitoring- Begrenzung des Grundwasserwiederanstiegs im Westfeld

durch Teilöffnung des neuen Dammbauwerke

- verstärkte Wasseraustritte aus Bergbaustollen im Ur fttal


Empfehlung für die weitere Vorgehensweise

- Einrichtung eines Monitoringsystems mit - zusätzlichen Grundwassermessstellen- Abflussmessstellen im Bleibach und Kallmuther Bach- Kontrollpunkten an Stollenmundlöchern und bekannten Quellbereichen und

ggfs. hinsichtlich Vernässung sensibler Bereiche (Kallmuth)- Grundwasserstandsmessungen, Abflussmessungen und hydrochemischen Untersuchungen

- Aufwältigung des Westschachtes und Errichtung der Wa sserdämme

- Aufsuchen des Mundlochs des Schevener Stollen und Herstellen eines geregelten Wasserablaufs in den Bl eibach- parallel dazu Bewertung der möglichen Einwirkungen aus bergbaulichen Hinterlassenschaften

gegebenenfalls Konkretisierung der Randbedingungen für den Aufstau im Westfeld

- stufenweiser Aufstau des Wassers im Westfeld im Rahm en einer „Testphase“ - stufenweise Schließung der Wasserdämme- Vorgaben für die Höhe der einzelnen Aufstaustufen und die Dauer der anschließenden

Beobachtungsphase sind im Rahmen eines Detailkonzeptes festzulegen

- Dauer der Testphase: 1 bis 2 Jahre


Fazit

Sanierungsvariante „Separierung des Westfeldwassers durch Abdämmung am Westschacht“bietet

- technisch sicher beherrschbare Baumaßnahme / Einrichtung Dammbauwerke (Variante E)

- hohes Einsparpotenzial bei den Betriebskosten der geplanten Aufbereitungsanlage

- große Flexibilität bei der Umsetzung zur Beherrschung möglicher ungewollter Einwirkungen auf die Geländeoberfläche (Wasseraustritte, Vernässung)

weitere positive Effekte der Sanierungsmaßnahme

1) Grundlagen für die Befahrbarkeit des Burgfeyer Stollens und erforderliche Sanierungsmaßnahmen werden geschaffen

2) Wiederherstellung des natürlichen Grundwasserdargebotes im Einzugsgebiet

3) CO2 Reduktion bei der Sickerwasseraufbereitung von etwa 424 t/Jahr Einsparpotenzial Energieverbrauch etwa 700 MW/h pro Jahr (Stromverbrauch von etwa 250 Haushalten)

Documents

„Separierung des Westfeldwassers am Burgfeyer Stollen