Geochemie von Grubenwässern und ihren Reaktionsprodukten

Geochemische Untersuchungen an Stollnwässern und in stillgelegten Grubengebäuden

In den nach Schließung des Bergbaus verbliebenen zahlreichen untertägigen Hohlräumen kommt es durch zusetzende sauerstoffhaltige Wässer besonders an sulfidischen Erzen zu vielfältigen Oxydations- und Lösungsvorgängen. Große Mengen gelöster Schwermetalle werden von den in Oxidation befindlichen Erzkörpern über Stollnsysteme nach Übertage verfrachtet.

Die Lehrgrube der Bergakademie Freiberg bietet hervorragende Bedingungen für Lehre und Forschung. Bei der Probenahme begegnet man vielen Zeugen der Bergbautechnik vergangener Jahrhunderte (im Bild: Kunstradstube am Davidschacht, 90 m unter Tage)

Im veränderten geochemischen Milieu fallen sie zusammen mit Eisenhydroxiden als sogenannter Ocker aus und bilden einen nicht unbedeutenden Teil des Fließgewässersediments.
Durch Verfolgung des zeitlichen Verlaufs der Schwermetallgehalte in den Stollenwässern sind Aussagen über die aus den Grubenbereichen aus- und in die Fließgewässer eingetragenen Mengen und damit über ihre Bedeutung für den Wasser- und Schwermetallhaushalt der Einzugsgebiete möglich [1]. Eine langfristige und wirksame Veränderung dieser Beeinflussung erfordert allerdings eine weitere räumliche Auflösung der Schwermetallmobilisierungs- und Fixierungsprozesse. Bei der Verfolgung der Schwermetallstoffflüsse unter Tage zeichnet ein überaus differenziertes Bild ab. So macht sich einerseits der unterschiedliche Erzinhalt der einzelnen Gangformationen sowie der Aufschlußgrad der Erzkörper bemerkbar, andererseits zeigen sich vielfach Hinweise darauf, daß übertägige Kontaminationsquellen über Klüfte in Gangausstrichzonen und durch längst vergessene Uraltbergbauschächte zur Belastung der Grubenwässer beitragen. An anderen Stellen finden sich große Sinterbildungen, die unter den derzeitigen geochemischen Bedingungen große Schwermetallmengen wirksam binden. Untersuchungen unter Tage ermöglichen neben dem Studium der Lösungs- und Fällprozesse unter extremen Bedingungen Aussagen über eine mögliche "Selbstreinigung" durch natürliche Fällung. Diese geochemischen Untersuchungen bilden die Vorrausetzungen für die Entwicklung von Technologien zur "in situ" - Sanierung. Freiberg mit seiner weiträumigen Lehrgrube bietet als Modellfall für die Erforschung dieser Zusammenhänge hervorragende Bedingungen [2], [3]. Da die enge Verzahnung von Altbergbau und übertägigen Industriestandorten bis hin zu sanierungsbedürftigen Altlasten für viele Bergbaustandorte nicht nur im Erzgebirge sondern in der ganzen Welt typisch ist, ergibt sich für diese Untersuchungen in Zukunft eine wachsende Bedeutung.

• Lehraktivitäten untertage
• DFG-Schwerpunktprogramm: Geochemische Prozesse mit Langzeitfolgen ...
• Naturlabor Lehrgrube
• Kavernenkraftwerk Dreibrüderschacht

Literatur: