Halde Stolzenberg

Als Beispiel anthropogen geschaffener Standorte wurde in der Vorstudie die Halde Stolzenberg ausgewählt. Sie liegt im Ronneburger Revier, ca. 10 km östlich von Gera, direkt an der Anschlussstelle Ronneburg/Altenburg der Autobahn A4 (BAB 4) (Abb. 5 und 6). Der Tagebau Stolzenberg wurde von 1956 bis 1960 (andere Angabe: September 1954 bis Ende 1957; WISMUT GmbH 2002a) betrieben und lieferte 92 t Uran (andere Angaben: 295 kt Erz mit 0,059 % Uran entsprechen 175,5 t Uran; WISMUT GmbH 2002a). Die Bergemasse beträgt ca. 0,9 Mio. m³. Erst 1974 begann die Verfüllung des Tagebaus mit Gestein aus dem Schachtbau des Bergwerkes Beerwalde. Die Halde Stolzenberg wurde direkt westlich des

Tagebaus auf dem Ackerland abgekippt (RAU et al. 1995: 335) und bedeckt eine Fläche von 16 ha einschließlich des Haldenvorfeldes (WISMUT GmbH 2002a). Sie besteht aus Deckgebirge und Nebengestein der Uranerze, das durch hohe Schwermetall-, Kohlenstoff- und Schwefelgehalte sowie das Vorkommen von Radionukliden charakterisiert ist (RAU et al.

1995). Von 1977 bis 1979 wurde die Halde teilweise profiliert und komplett abgedeckt. Nach Angaben der WISMUT GmbH (2002a) besteht das Abdeckmaterial aus Lößlehm. RAU et al.

(1995: 336) beschreiben es als einen mehr oder minder „tonigen Lehm mit wechselndem Skelettanteil, i. D. um 50 Vol.-%“. Die Abdeckschicht wurde in einer Mächtigkeit von ca. 1 m aufgetragen. Die Abdeckung der Halde ist notwendig, um das Eintreten von Sickerwasser und die Oxidation der im Abraum enthaltenen Sulfide zu Schwefelsäure zu minimieren. Mit dem sauren Sickerwasser (AMD) können Spurenelemente aus der Halde gelöst und verlagert werden, was eine Gefährdung der Grund- und Oberflächenwässer bedeutet.

Abb. 5: Übersichtskarte

Der konturierte, westliche Teil der Halde ist mit Mischwald bestockt. Die östliche Hälfte wird durch Monokulturen bestimmt: Im Norden ist die Berme mit Eichen bepflanzt, südlich schließt sich eine Lärchenmonokultur an (Abb. 6). Es folgt eine Berme, die hauptsächlich mit Linden bestanden ist, dann eine Lärchenmonokultur und schließlich nochmals eine Eichenauf-forstung. An dieser abgedeckten Halde werden die Effekte der einsetzenden Pedogenese auf die Verteilung der bergbaubürtigen Stoffe untersucht.

3. Standortauswahl

Lä

Misch-wald

Lä Li

Ei Ei Ei

Abb. 6: Übersichtskarte der Halde Stolzenberg. Ei: Eichenforst; Lä: Lärchenforst; Li: Lindenforst.

3.3 Lerchenbachaue

Südlich an das Ronneburger Revier anschließend, ca. 12 km nordöstlich von Greiz und ca.

17 km südöstlich von Gera, wurde im Seelingstädter Revier ebenfalls Uranerz gewonnen

Seelingstädter Uranerzrevier und mündet südlich von Berga in die Weiße Elster. Im zentralen Teil des Seelingstädter Reviers wurden die Aufbereitungsrückstände in ehemalige Tagebaue eingespült. Diese industriellen Absetzanlagen (IAA) befinden sich direkt zu beiden Seiten des Lerchenbaches. Die Aue des Lerchenbaches trägt Mähwiesen, Feuchtgebiete und Weiden. Gehölze begleiten den Bachverlauf.

Dieses Gebiet, teilweise im Culmitzscher Halbgraben und teilweise im nördlichen Bergaer Sattel des thüringisch-vogtländischen Schiefergebirges gelegen, wird hauptsächlich aus der schwach metamorph überprägten, ordovizischen Phycoden-Folge aufgebaut (THÜRINGISCHE

LANDESANSTALT FÜR BODENFORSCHUNG 1994; Abb. 7). Die Uranlagerstätte ist an die Ge-steine des Zechsteins und des Unteren Buntsandsteins gebunden, die den Culmitzscher Halbgraben verfüllen (Abb. 7). Nach Osten werden die Gesteinsfolgen durch die Nordwest-Südost streichende, nach Nordost steil einfallende Culmitzscher Störung begrenzt. An dieser Störung sind die undurchlässigen ordovizischen Phycodenschiefer (Tonschiefer) auf wasser-leitende Sedimentgesteine des Zechsteins und Buntsandsteins aufgeschoben (Abb. 7;

SCHULZE et al. 1998: 413). Aus Rammkernsondierungen im Bereich der ehemaligen Ortslage von Culmitzsch in der Lerchenbachaue geht hervor, dass auf der Talsohle aus Festgestein ein 50 bis 100 cm mächtiger Terrassenschotter und im Hangenden ein 1 bis 2 m mächtiger Auenlehm liegt (WINDE 1998).

Von 1951 bis 1965 wurde Erz mit einem durchschnittlichen Urangehalt von 0,066 % in Tage-bauen gefördert, die bis an die Culmitzscher Störung heranreichen. Die Tagebaurestlöcher wurden teilweise verfüllt oder zur Verwahrung der Tailings aus dem Aufbereitungsbetrieb Seelingstädt umgenutzt (LANGE et al. 1991: 170). Tailings sind die Aufbereitungsrückstände aus der Uranlaugung des zerkleinerten Erzes mit Schwefelsäure (H2SO4) oder Soda (Na₂CO₃) (WISMUT GmbH 2002a). Sie wurden in die nicht abgedichteten Tagebaurestlöcher

‚Culmitzsch’ und ‚Trünzig’ mit Hilfe von Wasser aus der Weißen Elster eingespült, das über eine Brauchwasserleitung in der Lerchenbachaue zur Erzaufbereitungsanlage gelangte (WISMUT GmbH 2001: 130). Beide Restlöcher enthalten zwei durch einen Damm getrennte Becken: Absetzbecken A für Tailings aus der schwefelsauren Aufbereitung und becken B für Tailings der sodaalkalischen Aufbereitung. Die Becken A der beiden Absetz-anlagen sind dem Lerchenbachtal zugewandt. Zur Vergrößerung der nutzbaren Kapazität wurden Dämme um die Becken unter Nutzung der vorhandenen Halden errichtet (WISMUT GmbH 2002a). Die Einspülung wurde 1990 beendet. Der Freiwasserspiegel erreichte im Becken B der IAA Culmitzsch eine Höhe von ca. 324 m NN, im Becken A ca. 335 m NN (Stand 1995) und im Becken B, IAA Trünzig, 346 m NN (Stand 1993). Der Wasserstand des Lerchenbaches zwischen den beiden IAAs liegt in einer Höhe von ca. 270 m NN (SCHULZE

3. Standortauswahl

1993: 51; WISMUT GmbH 2002a). Durch die Kombination dieses großen hydraulischen Gradienten mit den geologischen Gegebenheiten (starke Zerklüftung der permotriassischen Gesteine im Bereich der Culmitzscher Störungszone) ist das hydrogeologische Regime stark verändert. Die Beckenwässer drücken durch die Kluftgrundwasserleiter in die Aue (GATZWEILER & JAKUBICK 1998: 9). In der Lerchenbachaue südwestlich von Zwirtzschen hob sich dadurch der Grundwasserstand an (WINDE 1998: 15). Des Weiteren ist bekannt, dass Beckensickerwässer häufig im Bereich überschütteter Geländedepressionen und Haldensickerwässer am Haldenfuß austreten und ins Grundwasser gelangen (SCHULZE

1993: 52). Zur Unterscheidung der Becken- bzw. Haldensickerwässer von natürlichen Wässern kann die hohe Salzlast der bergbaubürtigen Wässer herangezogen werden (Anhang 2). Aufgrund des geogenen Hintergrundgehaltes in den natürlichen Gewässern sind Radionuklide für diese Unterscheidung nicht geeignet (SCHULZE 1993: 52). Zwei weitere Pfade der bergbaubürtigen Stoffe sind die Abstoßwässer der Wismut in den Lerchenbach sowie Staubverwehungen aus den trocken gefallenen Spülstränden in den Absetzbecken und von den Haldenkonturierungen. Nach Beendigung des Bergbaus gibt es noch Uranerzvorkommen, z.B. in der so genannten Zechsteinbrücke entlang der Culmitzscher Störung, unter den Dammbauwerken und an den Rändern der ehemaligen Tagebaue (WISMUT GMBH 2002a). Seit der Einstellung der Tailingseinspülung und im Falle des Beckens A der IAA Culmitzsch auch der Deponierung von radioaktiv kontaminiertem Schrott, Bauschutt und Bodenaushub, werden die IAAs der trockenen In-Situ-Verwahrung zugeführt.

Es erfolgt eine Absenkung des Freiwasserspiegels und des Porenwassergehalts. Die freifallenden Spülstrände werden abgedeckt, um Verwehung radioaktiven Staubes zu unterbinden. Ziel der WISMUT GmbH ist es, die Bergematerialien zu konsolidieren, die Standsicherheit der Dammbauwerke zu erhöhen und den Anfall kontaminierten Sickerwassers zu verringern. Die Möglichkeiten der Sickerwassererfassungen und die Anzahl der Grundwasserbrunnen wurden ausgebaut, um eine Ausbreitung der Konta-minanten über den Wasserpfad einzuschränken und zu kontrollieren. Anfallendes Abwasser wird enthärtet und entsulfatisiert, Uran, Radium und Arsen werden immobilisiert und dann das Wasser in den Vorfluter abgegeben (WISMUT GmbH 2002a). Bevor eine neue Abwasserbehandlungsanlage ihre Tätigkeit am 13. August 2001 aufnahm (WISMUT GmbH 2002b: 15, 35), enthielt das Abstoßwasser rund 8000 mg/l Sulfat + Chlorid. Die Gesamthärte lag bei ca. 130°dH und die elektrische Leitfähigkeit erreichte 10 mS/cm. Die zulässige Abstoßmenge wird anhand des Verdünnungsvermögens der Weißen Elster bestimmt (WINDE

1998: 15).

Abb. 7: Übersicht über die Lerchenbachaue A) vor dem Bergbau, B) nach dem Bergbau und C) ihrer Geologie.

3. Standortauswahl

Bisherige Forschungen über die Lerchenbachaue konzentrierten sich auf den Bach selbst (WINDE 1998, 2000, 2002a; LIESE et al. 2002; LIESE 2004). Die Untersuchungen von WINDE

(1998) ergaben, dass ein Wassertransport von den IAAs über die Schotter zum Lerchenbach hin stattfindet. Viel bedeutender ist aber der Pfad der bergbaubürtigen Wässer über den Hauptkluftgrundwasserleiter Culmitzscher Sandstein, der in der Zechsteinbrücke vom Lerchenbach angeschnitten wird. Durch die hangenden Tonsteine tritt das Grundwasser artesisch am Beginn des Ausstriches des Culmitzscher Sandsteins aus. Während in der IAA Trünzig die Sohle von diesem Sandstein gebildet wird, liegen die Tailings in der IAA Culmitzsch der deutlich schlechter Grundwasser leitenden Verwitterungszone der ordo-vizischen Tonschiefer auf. Trotzdem erfolgt ein Abstrom von der IAA Culmitzsch in Richtung Lerchenbach (SCHULZE 1993). Das Verhalten der bergbaubürtigen Stoffe in den nativen Auenböden der Lerchenbachaue ist bisher weitgehend unbekannt.

4. Methoden

4. Methoden