Herunterladen eBook Dynamik abgesoffener oder gefluteter Salzbergwerke und ihres Deckgebirgsstockwerks - 2. Workshop in Kelbra 2009 – Statusseminar (EDGG / ... Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften)Autor Deutsche Gesellschaft für Geowissenschafte – Entrecielos.co

Aus dem VorwortDas Forschungsverbundvorhaben Dynamik abgesoffener oder gefluteter Salzbergwerke und ihres Deckgebirgsstockwerks wird im Rahmen des F rderprogramm Forschung f r die Nachhaltigkeit FONA des Bundesministeriums f r Bildung und Forschung BMBF gef rdert Deshalb zielt das Ergebnis der Forschungsarbeiten auf eine beispielhafte Entwicklung eines nachhaltigen Gestaltungs und Fl chennutzungskonzeptes f r einen urbanen Lebens und Wirtschaftsraum, der durch Bergbau und eine mehr alsj hrige Industriegeschichte der Stadt Sta furt gepr gt ist Damit wird das vorrangige f rderpolitische Ziel des Programms FONA voll inhaltlich unterst tztDie Bergbaufolgelandschaft ber den abgesoffenen oder gefluteten Grubenbauen des Salzbergbaus entlang des Sta furter Salzsattels wird ma geblich durch Deformations und L sungsprozesse in den Abbaubereichen, vorzugsweise im Bereich der carnallitischen Kalifl ze, aber auch im Steinsalz und im Deckgebirge gepr gt So stellt sich das Bergschadensgeschehen in Form von Bodensenkungen und Tagesbr chen dar Dies wurde bereits im Rahmen des ersten, durch das BMBF gef rderten Forschungsvorhabens Ma nahmen der nachhaltigen Gefahrenabwehr f r Altlasten in Gebieten mit bergbaubedingten Destabilisierungsvorg ngen am Beispiel der Stadt Sta furt festgestelltIn der alten Salzstadt Sta furt haben Bergsch den zu au erordentlichen Verlusten an Betriebs und Volksverm gen gef hrt In der Folge des von heftigen erdbebenartigen Ersch tterungen begleiteten Verbruchs und Ersaufens der Salzbergwerke Leopoldshall I II und von der Heydt von Manteuffel mussten im Lauf der Zeit etwaGeb ude wegen Bauf lligkeit abgerissen werden Darunter befanden sich Industriewerke, Kleinbetriebe, Gesch fts und Wohnh user, das Rathaus und nicht zuletzt die St Johannis Kirche im Zentrum der Stadt Dazu stellten sich erhebliche Absenkungen der Gel ndeoberfl che ein Von denen ist die markanteste die im Bereich des MarktesZur Prognose der Oberfl chenentwicklung oberhalb der Salzbergwerke sind D Visualisierungen und Modellierungen der im Untergrund vorherrschenden geologischen Gegebenheiten und der Konfiguration der ehemaligen Bergwerke und Sch chte als Grundlage unerl sslich Ebenso bedeutend sind die Untersuchungen, Analysen und Modellrechnungen der geomechanischen, geohydraulischen, geochemischen Verh ltnisse Zur Feststellung der gegenw rtigen Gesamtsituation des Bergschadengebiets Sta furt, werden entsprechende geophysikalische Erkundungs und Beobachtungsmethoden ben tigt Entsprechend der Aufgabenstellungen des Forschungsvorhabens, haben sich die folgenden Partner aus Wissenschaft und Industrie zu einem Forschungsverbund zusammengefunden Bundesanstalt f r Geowissenschaften und Rohstoffe, Hannover BGR Koordination des Vorhabens, aero und bodengeophysikalische Untersuchungen, D Modellierung des geologischen Aufbaus und der untert gigen Hohlr ume, seismologisches Monitoring, Datenbank Brandenburgische Universit t Cottbus BTU Hydrogeologie und Geochemie des Gesamtsystems DHI WASY Gesellschaft f r wasserwirtschaftliche Planung und Systemforschung, Berlin Str mungs und TransportmodellierungIHU Geologie und Umwelt GmbH, Stendal IHU Erfassung, Bewertung und Darstellung der Strukturgeologie und HydrochemieFZD Forschungsstelle Leipzig Interdisziplin re Isotopenforschung Institut f r Radiochemie Tomographische Radiotracer und FluoreszenztraceruntersuchungenJohannes Gutenberg Universit t, Mainz JoGUM Bestimmung der durchflusswirksamen Porosit tK UTEC AG Salttechnologies, Sondershausen KUTEC Grundlagen der Geo ModellierungenLeibniz Institut f r Angewandte Geophysik, Hannover LIAG Seismische Erkundung der Deckgebirgseigenschaften, Isotopenhydrologische Untersuchungen zur HydrodynamikTechnische Universit t Clausthal TUC Geomechanische Modellierung des BergschadengebietsDas Landesamt f r Geologie und Bergwesen von Sachsen Anhalt LAGB ist als assoziiertes Mitglied am Forschungsverbund beteiligtDie Arbeiten des ForschungsverbundesDie Erarbeitung geologischer und hydrogeologischgeochemischer Grundlagen unter Verwendung vorhandener Archivdaten und die Planung eines optimierten Grundwassermess und Beobachtungsnetzes standen als erster Aufgabenkomplex fest Zur Unterst tzung dieser Arbeiten wurden die hubschraubergest tzte Elektromagnetik HEM und das flugzeuggest tzte Laserscanning LIDAR eingesetzt W hrend die HEM sehr schnell fl chenhafte Informationen f r die Erfassung der geologisch strukturellen und hydrogeologischen Verh ltnisse zur Verf gung stellen kann, liefert das LIDAR unter anderem ein exaktes H henmodell f r das Projektarbeitsgebiet Das umfasst sowohl die Modellr nder der geologischen, hydrogeologischen und hydraulischen Arbeitsgebiete Innerhalb der Gebietsgrenzen liegen auch die alten Salzbergwerke von Neu Sta furt, von der Heydt und von Manteuffel, Leopoldshall I II, Friederichshall und Ludwig I und II, sowie von Berlepsch und von Maybach Das LAGB stellte den gr ten Teil der Grubenrisswerke in digitaler Form bereit Dennoch ergab sich zu Detailfragen immer wieder die Notwendigkeit zeitaufwendiger ArchivrecherchenNachdem Vorliegen der ersten Ergebnisse der HEM und LIDAR Messungen, entwickelten sich aus den erkannten Gebieten mit Anomalien die Ans tze f r Folgearbeiten der hochaufl senden Bodengeophysik mit den Methoden der Geoelektrik und der Transienten Elektromagnetik TEM Das hydrogeologische Flachbohrprogramm zur Erstellung neuer hydrogeologischer Messstellen wird durch das Monitoring der zahlreichen alten Grundwassermessstellen in Sta furt erg nzt Zusammen mit den geologischen Modellvorstellungen liefert die Untersuchungen am Grundwasser die Eingangsdaten f r die hydrogelogischen und hydraulischen Transportmodellierungen, aber auch wichtige Erkenntnisse f r die oberfl chennahen Schichten des geologischen ModellsIn einem eigenst ndigen Untersuchungsprogramm der statischen Situation im Bereich der Gruben von der Heydt und von Manteuffel und Leopoldshall I II, lie das Landesamt f r Geologie und Bergwesen Sachsen Anhalt LAGB in den Jahrenunddrei Tiefbohrungen teufen Von den Erkenntnissen aus diesen Bohrungen ergaben sich wieder neue Forschungsans tze Zum einen gaben die Bohrungen sichere Hinweise auf die Lagerungsverh ltnisse im Deckgebirge auf der S dwestflanke des Salzsattels und belegten andererseits den Zustand der Gruben und des darin eingebrachten Versatzes Im Nachgang konnten auch stratigraphische Probleme aus den alten Schichtenverzeichnissen alter Bohrungen gekl rt werden Die beiden Tiefbohrungen des Forschungsverbundes mit den Standorten auf dem Sta furter Neumarkt, nahe der Bode und dem Rugby Sportplatz, hatten vergleichbare Zielsetzungen Die Dokumentation der Bohrkerne erfolgte mittels eines hochaufl senden KernscannersAus der Konfiguration der im Kalilager der Sta furtfolge angelegten Abbaue ergeben sich die Lagerungsverh ltnisse der Zechstein Schichten auf der S dwest und Nordostflanke des Sta furter Salzsattels Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse und auf stratigraphisch revidierte alte Bohrungen gest tzt, wurden verschiedene seismische Profile gemessen Sie zeichnen ein Bild vom Verlauf der Schichten vom Salzsattel bis in Teufen umm unter Gel nde Die Seismik z hlt ebenfalls zu jenen Methoden, die fl chenhafte Ergebnisse hervorbringen k nnen Somit liefern die Messungen wichtige Informationen ber den Zustand des Gebirges und ber die Tektonik Zusammen mit dem dreidimensionalen geologischen Modell und dem Grubenmodell stellen sie die geometrischen Eingangsdaten f r die geomechanischen Modellrechnungen Zus tzliche dynamische Gebirgsdaten werden von Seiten des seismologischen Monitorings beigesteuert Der Frage nach fortlaufenden Bewegungen im tiefen Untergrund der Stadt wird seit etwaJahren nachgegangen Die Methoden haben sich durch den technologischen Fortschritt stark verbessert Dies u ert sich in der Verbesserung der Detektionsempfindlichkeit der Seismometer, der M glichkeit der kontinuierlichen Datenerfassung und der AuswerteverfahrenMit der Beschreibung und Analyse der in den Salinargesteinen vorhandenen Porenr ume und feinsten Risse befassen sich zwei Forschungsgruppen Die Bedeutung dieser Untersuchungen ist scheinbar nur marginal mit den Zielen des Gesamtprojekts verbunden Es beginnt damit, dass die hochaufgel sten Kernscans bereits feinste Risse im Bohrkern sichtbar machen, die mit dem blo en Auge nur schwer auszumachen sind Die Bedeutung der Untersuchungen und die Entwicklungund Verfeinerung der Methoden liegt in starkem Masse in der Unterst tzung detaillierter geomechanischer hydraulischer Transportmodelle im Festgestein Mit der Projektdatenbank SaltCoreBase werden die im Projekt gewonnenen Daten ber das Internet den Projektpartnern zur Verf gung gestelltDerWorkshop in KelbraDie Fortschritte der zuvor angerissenen Arbeiten in den einzelnen Teilvorhaben k nnen nur dann von allen genutzt werden, wenn sie kommuniziert werden Dazu werden im Forschungsvorhaben zwei Instrumente eingesetzt Eines davon ist die Durchf hrung von Projektgespr chen Es zeigte sich allerdings schon bald, dass die Ergebnisse immer detaillierter wurden Entsprechend wuchs die Notwendigkeit der gemeinsamen Interpretation Dies f hrte zu den mehrt gigen Klausurtreffen in Kelbra Durch die gleichzeitige Einbeziehung des Projektbeirats, der die Arbeiten des Forschungsverbundes im Auftrage des BMBF begleitet, ergibt sich durch die umfassenden Diskussionen gleichsam ein wertvoller SynergieeffektNach einem ersten Workshop in Kelbra wuchsen die Vernetzung der Ergebnisse und die Abstimmung der Arbeitgruppen in starkem Ma e DerWorkshop vombis zummarkiert zur H lfte der Projektlaufzeit einen wichtigen Meilenstein f r das Projekt Die grundlegenden Projektarbeiten sehr weit vorangeschritten Jetzt geht es darum um die Vorbereitung der Zusammenf hrung der Erkenntnisse und um die Erarbeitung schl ssiger Interpretationen Die Diskussionen innerhalb des Workshops haben die Details aufgezeigt, die noch f r die abschlie ende Bewertung von N ten sind Die bisher erzielten Teilergebnisse haben f r die interessierte ffentlichkeit neue, bisher unerkannte Fakten zutage gef rdert Deshalb hat sich der Forschungsverbund zusammen mit der Deutschen Gesellschaft f r Geowissenschaften e V DGG entschlossen, diesen Projektstand in dem vorliegenden Sonderband zu ver ffentlichenDanksagungenEin ganz besonderer Dank gilt dem Bundesministerium f r Forschung und Bildung und dem Projekttr ger dem Karlsruher Institut f r Technologie KIT , Projekttr ger Karlsruhe, Bereich Wassertechnologie und Entsorgung PTKA WTE f r die gro z gige F rderung dieses Forschungsvorhabens Gleicherma en gilt dem Bundesministerium f r Wirtschaft, vertreten durch die Bundesanstalt f r Geowissenschaften und Rohstoffe und das Geozentrum Hannover f r die personelle und infrastrukturelle Unterst tzung ein herzlicher Dank Nicht zuletzt sprechen wir dem B rgermeister und der Verwaltung der Stadt Sta furt f r die vielf ltige Unterst tzung des Vorhabens herzlichen Dank aus Der Sta furter Bev lkerung dankt der Forschungsverbund f r das entgegengebrachte Interesse, das Vertrauen und das Verst ndnis f r die ForschungsarbeitenHannover, im Dezember Johannes Gerardi Koordinator des Forschungsverbundes