Maßnahmen zur Gefahrenabwehr am Knappensee
(ehemaliger Tagebau Werminghoff I)
gemäß Sächsischer Hohlraumverordnung
Prüfung der Geeignetheit der
geplanten Gefahrenabwehrmaßnahmen
_________________________________________________________
Objekt:
TO 050 Tagebaurestloch Knappensee
Lage:
Freistaat Sachsen
Landkreis Bautzen
Auftraggeber:
LMBV mbH
Sanierungsbereich Lausitz
Knappenstraße 1
01968 Senftenberg
Tel. 03573 84-0
Auftragnehmer:
ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG
BIUG GmbH
- Hauptniederlassung Zwickau -
Freiberg
Katharinenstraße 11
Weisbachstraße 6
08056 Zwickau
09599 Freiberg
Tel.: 0375 27175-0
Tel.: 03731 2601-0
Fax: 0375 27175-1299
Fax: 03731 2601-23
E-Mail: info@gub-ing.de
info@biug-geotechnik.de
Internet:
www.gub-ing.de
www.biug-geotechnik.de
verantwortliche
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
Bearbeiter:
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXX
X
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
Projekt-Nr.:
XXXXXXXXXXXX
Zwickau, Freiberg, 02.08.2013
..................................................................................................................................
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

Hinweis zur Veröffentlichung
Die vorliegende Unterlage zur Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappen-
see wurde für die Veröffentlichung bezüglich folgender Aspekte nachbearbeitet:
Kostenangaben
Die in der Unterlage aufgeführten Maßnahmen bilden die Voraussetzun-
gen für z. T. europaweite Ausschreibungen. Aus diesem Grund wurden
alle Kostenangaben in der Unterlage unkenntlich gemacht und mit
XXXX
versehen.
Bearbeiterangaben
Bearbeiterangaben wurden aus Gründen des Datenschutzes unkennt-
lich gemacht und mit
XXXX
versehen.
Sämtliche Rückfragen zur Unterlage sind entweder an die Lausitzer- und Mitteldeutsche Berg-
bauverwaltungsgesellschaft mbH (LMBV) in Senftenberg oder an das Sächsische Oberberg-
amt (SächsOBA) in Freiberg zu stellen. Auskünfte zur vorliegenden Unterlage können somit
mündlich oder schriftlich nur durch die LMBV oder das SächsOBA erteilt werden.

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Inhaltsverzeichnis
Seite
Deckblatt
Titelblatt
Inhaltsverzeichnis
Anlagenverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
1
Veranlassung und Aufgabenstellung
17
1.1
Aufgabenstellung der Prüfung der Geeignetheit der geplanten
Gefahrenabwehrmaßnahmen
17
1.2
Gefahrensituation und Erforderlichkeit von Gefahrenabwehrmaßnahmen
19
2
Arbeitsunterlagen
20
3
Grundlagen der Bearbeitung
27
3.1
Lage und Beschreibung des Bearbeitungsgebietes
27
3.2
Technologische und historische Entwicklung des Bearbeitungsgebietes
28
3.3
Geologische Situation und Kippenverhältnisse
28
3.4
Hydrogeologische Verhältnisse
30
3.5
Gefährdungssituation
31
3.6
Definition Sicherheitslinie
41
3.7
Geplante Sicherungs- und Gefahrenabwehrmaßnahmen (Übersicht)
42
3.8
Lage- und Höhenbezugssysteme
45
4
Definition der Ziele der Gefahrenabwehrmaßnahmen
46
5
Varianten zu Maßnahmen der Gefahrenabwehr
50
5.1
Risikobewertung
50
5.2
Sicherungs- und Sanierungsvarianten
53
5.2.1
Übersicht
54
5.2.2
Variante 1: Großräumiges Absenken des Kippenwasserspiegels
57
5.2.3
Variante 2: Herstellen eines Stützkörpers (Versteckter Damm)
58
5.2.4
Variante 3: Verdichten der Kippenbereiche mittels Luft-Impuls-
Verfahren
71
5.2.5
Variante 4: Flächenhaftes Verdichten der Kippenbereiche mittels
Sprengverdichtung
72

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
5.2.6
Variante 5: Sicherung der Kippenbereiche mittels Injektionen (HDI,
Wasserglas oder Schaum)
73
5.2.7
Variante 6: Sperrung des Sees und der Kippenflächen
74
5.2.8
Variante 7: Sperrung von Teilflächen und teilweise Sicherung
75
5.2.9
Variante 8: Verfüllung des Sees
76
5.2.10 Variante 9: Aushub der zur Verflüssigung neigenden Kippenmaterialien
77
5.2.11 Varianten zur Vermeidung von Geländeeinbrüchen infolge Verflüssigung
77
5.3
Bewertung der untersuchten allgemeinen Sicherungsverfahren und Ableitung der
technologischen Vorzugsvarianten
79
5.3.1
Ableitung Grundsatzvarianten
79
5.3.2
Ableitung der abschnittsbezogenen speziellen Alternativvarianten
81
6
Bereichsweise Alternativenprüfung
82
6.1
Grundlagen und Randbedingungen der Alternativenprüfung
82
6.1.1
Allgemein
82
6.1.2
Speicherbewirtschaftung Knappenrode
82
6.1.3
Standsicherheitsuntersuchungen
83
6.1.4
Hydrodynamische Stabilität der Uferzone
86
6.1.5
Maßnahmen zum Schutz von Personen und Objekten
87
6.1.6
Kosten
87
6.1.7
Betroffenheiten Dritter
88
6.2
Grundsätzliche Alternativenprüfung – Bereiche G, S und T
90
6.2.1
Vorbemerkung
90
6.2.2
Sicherungsvariante 1 - Versteckter Damm (seeseitig)
90
6.2.3
Sicherungsvariante 2 - Versteckter Damm (landseitig)
97
6.2.4
Variantenvergleich
103
6.3
Alternativenprüfung - Bereich A und B Nord
105
6.3.1
Sicherungsvariante 1 – Versteckter Damm (seeseitig)
105
6.3.2
Sicherungsvariante 2 – Versteckter Damm, Teilaushub der Kippenmassen 112
6.3.3
Variantenvergleich
119
6.4
Alternativenprüfung - Bereich U
122
6.4.1
Sicherungsvariante 1 – Versteckter Damm (seeseitig)
122
6.4.2
Sicherungsvariante 2 – Versteckter Damm (landseitig, RDV und
schonende SPV (sSPV))
132
6.4.3
Variantenvergleich
147
6.5
Alternativenprüfung - Bereich D Ost
152
6.5.1
Sicherungsvariante 1 – Versteckter Damm (seeseitig)
152
6.5.2
Sicherungsvariante 2 – Versteckter Damm (landseitig)
160
6.5.3
Variantenvergleich
168

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
6.6
Alternativenprüfung - Bereich D Mitte
170
6.6.1
Sicherungsvariante 1 – Versteckter Damm (seeseitig)
170
6.6.2
Sicherungsvariante 2 – Massenabtrag
176
6.6.3
Variantenvergleich
179
6.7
Alternativenprüfung - Bereich D West
181
6.7.1
Sicherungsvariante 1 – Versteckter Damm (seeseitig)
181
6.7.2
Sicherungsvariante 2 – Versteckter Damm (landseitig)
187
6.7.3
Sicherungsvariante 3 – Versteckter Damm (landseitig)
193
6.7.4
Variantenvergleich
198
6.8
Sicherungsvarianten - Bereich F
201
6.8.1
Planungsstand – Sicherung Bereich F
201
7
Auswertung der Alternativenprüfung und Ableitung der Vorzugsvarianten
207
8
Empfehlung der weiteren Vorgehensweise
212

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Anlagenverzeichnis
Anlage 1
Lagepläne
Anlage 1.1
Regionaler Übersichtslageplan
M 1 : 10 000
Anlage 1.2
Übersichtslageplan Sicherungsbereiche
M 1 : 5 000
Anlage 1.3
Lageplan Geotechnische Situation mit Erkundungspunkten, Profillinien, Sperrbereichs-
grenzen und Liegenschaften
M 1 : 2 000
1.3.1
Teilbereich Nord
1.3.2
Teilbereich Süd
Anlage 1.4
Lageplan Verschiebung der Uferlinie bei wesentlichen Umprofilierungen im Bereich
der Uferböschung
M 1 : 5 000
Anlage 2
Bereichsbezogene Lagepläne
Anlage 2.1
Bereiche A und B Nord
2.1.1
Lageplan Sicherungsvariante 1 Versteckter Damm seeseitig
(Herstellung mittels RDV und LRV)
Plan 1: Darstellung RDV, LRV, Auf- und Abträge, Beräumung
Plan 2: Darstellung Damm, Flurstücke, Erschütterungseinwirkungen
2.1.2
Lageplan Sicherungsvariante 2 Versteckter Damm seeseitig und Massenaushub
(Herstellung mittels RDV und LRV)
Plan 1: Darstellung RDV, LRV, Auf- und Abträge, Beräumung
Plan 2: Darstellung Damm, Flurstücke, Erschütterungseinwirkungen
Anlage 2.2
Bereich U
2.2.1
Lageplan Sicherungsvariante 1 Versteckter Damm seeseitig
Plan 1: Darstellung RDV, LRV, Auf- und Abträge, Beräumung
Plan 2: Darstellung Damm, Flurstücke, Erschütterungseinwirkungen
2.2.2
Lageplan Sicherungsvariante 2 Versteckter Damm landseitig
(Herstellung mittels RDV und Schonender SPV)
Plan 1: Darstellung RDV, LRV, Auf- und Abträge, Beräumung
Plan 2: Darstellung Damm, Flurstücke, Erschütterungseinwirkungen
2.2.3
Lageplan Sicherungsvariante 3 Versteckter Damm landseitig
(Herstellung nur mittels RDV)
Plan 1: Darstellung RDV, LRV, Auf- und Abträge, Beräumung
Plan 2: Darstellung Damm, Flurstücke, Erschütterungseinwirkungen
(Plan - entspricht Anlage 2.2.2 Plan 2( in der Anlage nicht beigegeben))

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Anlage 2.3
Bereiche G, S, T
2.3.1
Lageplan Sicherungsvariante 1 Versteckter Damm seeseitig
Plan 1: Darstellung RDV, LRV, Abträge, Beräumung
Plan 2: Darstellung Damm, Erschütterungseinwirkungen
2.3.2
Lageplan Sicherungsvariante 2 Versteckter Damm landseitig
Plan 1: Darstellung RDV, LRV, Abträge, Beräumung
Plan 2: Darstellung Damm, Erschütterungseinwirkungen
Anlage 2.4
Bereich D Ost
2.4.1
Lageplan Sicherungsvariante 1 Versteckter Damm seeseitig
Plan 1: Darstellung RDV, LRV, Abträge, Beräumung
Plan 2: Darstellung Damm, Erschütterungseinwirkungen
2.4.2
Lageplan Sicherungsvariante 2 Versteckter Damm landseitig
Plan 1: Darstellung RDV, LRV, Abträge, Beräumung
Plan 2: Darstellung Damm, Erschütterungseinwirkungen
Anlage 2.5
Bereich D Mitte
2.5.1
Lageplan Sicherungsvariante 1 Versteckter Damm seeseitig
Plan 1: Darstellung RDV, LRV, Beräumung
Plan 2: Darstellung Damm, Erschütterungseinwirkungen
2.5.2
Lageplan Sicherungsvariante 2 Massenabtrag
Plan 1: Darstellung Abtrag, Beräumung
Anlage 2.6
Bereich D West
2.6.1
Lageplan Sicherungsvariante 1 Versteckter Damm seeseitig
Plan 1: Darstellung RDV, LRV, Abträge, Beräumung
Plan 2: Darstellung Damm, Erschütterungseinwirkungen
2.6.2
Lageplan Sicherungsvariante 2 Versteckter Damm landseitig
Plan 1: Darstellung RDV, LRV, Abträge, Beräumung
Plan 2: Darstellung Damm, Erschütterungseinwirkungen
2.6.3
Lageplan Sicherungsvariante 3 Versteckter Damm landseitig
Plan 1: Darstellung RDV, Beräumung
Plan 2: Darstellung Damm, Erschütterungseinwirkungen
Anlage 3
Profile
Anlage 3.1
Bereiche A und B Nord
3.1.1
Profil 6+474.50, Sicherungsvariante 1 – geplanter Endzustand
3.1.2
Profil 6+474.50, Sicherungsvariante 2 – geplanter Endzustand
3.1.3
Profil 6+926.50, Sicherungsvariante 1 – geplanter Endzustand

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
3.1.4
Profil 6+926.50, Sicherungsvariante 2 – geplanter Endzustand
3.1.5
Profil 7+093.50, Sicherungsvariante 1 – geplanter Endzustand
3.1.6
Profil 7+093.50, Sicherungsvariante 2 – geplanter Endzustand
Anlage 3.2
Bereich U
3.2.1
Profil 0+136.46, Sicherungsvariante 1 – geplanter Endzustand
3.2.2
Profil 0+136.46, Sicherungsvariante 2 – geplanter Endzustand
3.2.3
Profil 0+136.46, Sicherungsvariante 3 – geplanter Endzustand
3.2.4
Profil 0+258.15, Sicherungsvariante 1 – geplanter Endzustand
3.2.5
Profil 0+258.15, Sicherungsvariante 2 – geplanter Endzustand
3.2.6
Profil 0+258.15, Sicherungsvariante 3 – geplanter Endzustand
3.2.7
Profil 0+425.29, Sicherungsvariante 1 – geplanter Endzustand
3.2.8
Profil 0+425.29, Sicherungsvariante 2 – geplanter Endzustand
3.2.9
Profil 0+425.29, Sicherungsvariante 3 – geplanter Endzustand
Anlage 3.3
Bereich D Ost
3.3.1
Profil 2+775, Sicherungsvariante 1 – geplanter Endzustand
3.3.2
Profil 2+775, Sicherungsvariante 2 – geplanter Endzustand
3.3.3
Profil 2+975, Sicherungsvariante 1 – geplanter Endzustand
3.3.4
Profil 2+975, Sicherungsvariante 2 – geplanter Endzustand
3.3.5
Profil 3+276, Sicherungsvariante 1 – geplanter Endzustand
3.3.6
Profil 3+276, Sicherungsvariante 2 – geplanter Endzustand
Anlage 3.4
Bereich D Mitte
3.4.1
Profil 3+884, Istzustand (Erkundung 2013)
3.4.2
Profil 3+909, Istzustand (Erkundung 2013)
3.4.3
Profil 3+935, Istzustand (Erkundung 2013)
3.4.4
Profil 3+909, Sicherungsvariante 1 – geplanter Endzustand
3.4.5
Profil 3+909, Sicherungsvariante 2 – geplanter Endzustand
Anlage 3.5
Bereich D West
3.5.1
Profil 4+591, Sicherungsvariante 1 – geplanter Endzustand
3.5.2
Profil 4+591, Sicherungsvariante 2 – geplanter Endzustand

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
3.5.3
Profil 4+591, Sicherungsvariante 3 – geplanter Endzustand
3.5.4
Profil 5+263, Sicherungsvariante 1 – geplanter Endzustand
3.5.5
Profil 5+263, Sicherungsvariante 2 – geplanter Endzustand
3.5.6
Profil 5+263, Sicherungsvariante 3 – geplanter Endzustand
Anlage 4
Berechnungsprotokolle
Standsicherheit Uferböschung Endzustand
Anlage 4.1
Bereiche A und B Nord
4.1.1 – Profil 6+475, Variante 1
4.1.2 – Profil 6+475, Variante 2
4.1.3 – Profil 6+927, Variante 1 (und 2)
4.1.4 – Profil 7+095, Variante 1
4.1.5 – Profil 7+095, Variante 2
Anlage 4.2
Bereich U
4.2.1 – Profil 0+136, Variante 1
4.2.2 – Profil 0+136, Variante 2
4.2.3 – Profil 0+136, Variante 3
4.2.4 – Profil 0+258, Variante 1
4.2.5 – Profil 0+258, Variante 2
4.2.6 – Profil 0+258, Variante 3
4.2.7 – Profil 0+425, Variante 1
4.2.8 – Profil 0+425, Variante 2
Anlage 4.3
Bereich D Ost
4.3.1 – Profil 3+276, Variante 1
4.3.2 – Profil 3+276, Variante 2
Anlage 4.4
Bereich D West
4.4.1 – Profil 4+591, Variante 1
4.4.2 – Profil 4+591, Variante 2
4.4.3 – Profil 4+591, Variante 3

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
4.4.4 – Profil 5+263, Variante 1
4.4.5 – Profil 5+263, Variante 2
4.4.6 – Profil 5+263, Variante 3
Anlage 5
Kostenschätzung Alternativenprüfung
Anlage 5.1
Bereiche A und B Nord
5.1.1 Sicherungsvariante 1
5.1.2 Sicherungsvariante 2
Anlage 5.2
Bereich U
5.2.1 Sicherungsvariante 1
5.2.2 Sicherungsvariante 2
5.2.3 Sicherungsvariante 3
5.2.4 Sicherungsvariante 4
Anlage 5.3
Bereiche G, S, T
5.3.1 Sicherungsvariante 1
5.3.2 Sicherungsvariante 2
Anlage 5.4
Bereich D Ost
5.4.1 Sicherungsvariante 1
5.4.2 Sicherungsvariante 2
Anlage 5.5
Bereich D Mitte
5.5.1 Sicherungsvariante 1
5.5.2 Sicherungsvariante 2
Anlage 5.6
Bereich D West
5.6.1 Sicherungsvariante 1
5.6.2 Sicherungsvariante 2
5.6.3 Sicherungsvariante 3
Anlage 5.7
Bereich F
5.7.1 Sicherungsvariante 1
5.7.2 Sicherungsvariante 2

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Anlage 6
Varianten Mediensicherung
Anlage 6.1
Mediensicherung Bereiche A und B Nord
Anlage 6.2
Mediensicherung Bereich U
Anlage 6.3
Mediensicherung Bereiche G, S, T
Anlage 6.4
Mediensicherung Bereich D Ost
Anlage 6.5
Mediensicherung Bereich D Mitte
Anlage 6.6
Mediensicherung Bereich D West
Anlage 7
Prüfung Varianten Ökologische Fachbegleitung
Anlage 7.1
Bereiche A und B Nord
Anlage 7.2
Bereich U
Anlage 7.3
Bereiche G, S, T
Anlage 7.4
Bereich D Ost
Anlage 7.5
Bereich D Mitte
Anlage 7.6
Bereich D West

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1:
Geotechnische Verhältnisse und Planungsstände der einzelnen Uferabschnitte
32
Tabelle 2:
Geplante Sicherungsmaßnahmen der Gefahrenabwehr
43
Tabelle 3:
Bewertung des Umfanges der Gefahrenabwehrmaßnahmen
52
Tabelle 4:
Verbesserungsmaßnahmen für Kippenböden (in Anlehnung an [38])
55
Tabelle 5:
Verfahren und Einsatzbereiche der Sicherung verflüssigungsgefährdeter Kippen
55
Tabelle 6:
Ergebnis der Prüfung der grundlegenden Geeignetheit der Sicherungsvarianten
79
Tabelle 7:
Ableitung von Alternativvarianten für die zu untersuchenden Uferbereiche
81
Tabelle 8:
In den Standsicherheitsberechnungen angesetzte Rechenwerte für die Böden
84
Tabelle 9:
Ergebnisse von Standsicherheitsberechnungen zur Ermittlung erforderlicher
erdfeuchter Überdeckungen herdf.,erf., bei unterschiedlich großen Verkehrslasten
(Berechnungen mittels SLOPE/W)
85
Tabelle 10:
Bereichsbezogene Mindeststrandneigungen
86
Tabelle 11:
Vorgegebene Kostenpauschalen
89
Tabelle 12:
Mengenaufgliederung Bereich G, S und T Variante 1
92
Tabelle 13:
Übersicht Beeinflussung Dritter Bereiche G, S und T Sicherungsvariante 1
95
Tabelle 14:
Kosten (Kostengruppen) Bereiche G, S und T Variante 1
96
Tabelle 15:
Mengenaufgliederung Bereiche G, S und T Variante 2
99
Tabelle 16:
Übersicht Beeinflussung Dritter Bereiche G, S und T Sicherungsvariante 2
101
Tabelle 17:
Kosten (Kostengruppen) Bereiche G, S und T Variante 2
102
Tabelle 18:
Mengen- und Kostenaufgliederung Bereiche G, S und T Varianten 1 und 2
103
Tabelle 19:
Mengenaufgliederung Bereich A und B Nord – Variante 1
108
Tabelle 20:
Übersicht Beeinflussung Dritter Bereich A und B Nord – Sicherungsvariante 1
110
Tabelle 21:
Kosten (Kostengruppen) Bereich A und B Nord – Variante 1
112
Tabelle 22:
Mengenaufgliederung Bereich A und B Nord – Variante 2
115
Tabelle 23:
Übersicht Beeinflussung Dritter Bereich A und B Nord – Sicherungsvariante 2
117
Tabelle 24:
Kosten (Kostengruppen) Bereich A und B Nord – Variante 2
119
Tabelle 25:
Vergleich einzelner Kostenpositionen Bereich A und B Nord Varianten 1 und 2
120
Tabelle 26:
Mengenaufgliederung Bereich U – Variante 1
127

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Tabelle 27:
Übersicht Beeinflussung Dritter Bereich U – Sicherungsvariante 1
130
Tabelle 28:
Kosten (Kostengruppen) Bereich U – Variante 1
131
Tabelle 29:
Mengenaufgliederung Bereich U – Variante 2
140
Tabelle 30:
Mengenaufgliederung Bereich U – Variante 3
141
Tabelle 31:
Übersicht Beeinflussung Dritter Bereich U – Sicherungsvariante 2 oder 3
144
Tabelle 32:
Kosten (Kostengruppen) Bereich U – Variante 2
146
Tabelle 33:
Kosten (Kostengruppen) Bereich U – Variante 3
146
Tabelle 34:
Kosten (Kostengruppen) Bereich U – Variante 4
147
Tabelle 35:
Vergleich einzelner Kostenpositionen Bereich U Varianten 1 bis 4
149
Tabelle 36:
Mengenaufgliederung Bereich D Ost Variante 1
156
Tabelle 37:
Übersicht Beeinflussung Dritter Bereich D Ost Sicherungsvariante 1
158
Tabelle 38:
Kosten (Kostengruppen) Bereich D Ost Variante 1
160
Tabelle 39:
Mengenaufgliederung Bereich D Ost Variante 2
164
Tabelle 40:
Übersicht Beeinflussung Dritter Bereich D Ost Sicherungsvariante 2
166
Tabelle 41:
Kosten (Kostengruppen) Bereich D Ost Variante 2
167
Tabelle 42:
Vergleich einzelner Kostenpositionen Bereich D Ost Varianten 1 und 2
169
Tabelle 43:
Mengenaufgliederung Bereich D Mitte Variante 1
172
Tabelle 44:
Übersicht Beeinflussung Dritter Bereich D Mitte Sicherungsvariante 1
174
Tabelle 45:
Kosten (Kostengruppen) Bereich D Mitte Variante 1
175
Tabelle 46:
Mengenaufgliederung Bereich D Mitte Variante 2
177
Tabelle 47:
Übersicht Beeinflussung Dritter Bereich D Mitte Sicherungsvariante 2
178
Tabelle 48:
Kosten (Kostengruppen) Bereich D Mitte Variante 2
179
Tabelle 49:
Vergleich einzelner Kostenpositionen Bereich D Mitte Varianten 1 und 2
180
Tabelle 50:
Mengenaufgliederung Bereich D West Variante 1
183
Tabelle 51:
Übersicht Beeinflussung Dritter Bereich D West Sicherungsvariante 1
185
Tabelle 52:
Kosten (Kostengruppen) Bereich D West Variante 1
187
Tabelle 53:
Mengenaufgliederung Bereich D West Variante 2
190
Tabelle 54:
Übersicht Beeinflussung Dritter Bereich D West Sicherungsvariante 2
192
Tabelle 55:
Kosten (Kostengruppen) Bereich D West Variante 2
193

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Tabelle 56:
Mengenaufgliederung Bereich D West Variante 3
195
Tabelle 57:
Übersicht Beeinflussung Dritter Bereich D West Sicherungsvariante 3
197
Tabelle 58:
Kosten (Kostengruppen) Bereich D West Variante 3
198
Tabelle 59:
Vergleich einzelner Kostenpositionen Bereich D West Varianten 1, 2 und 3
199
Tabelle 60:
Kosten (Kostengruppen) Bereich F Variante 1 Gebäudesicherung und
Geländeaufhöhung
205
Tabelle 61:
Kosten (Kostengruppen) Bereich F Variante 2 Abriss und Geländeaufhöhung
205
Tabelle 62:
Kostenübersicht der bereichsweisen Varianten
207
Tabelle 63:
Übersicht über Sperrzeiten (Grundlage - Zeitplan)
209
Tabelle 64:
Kostenübersicht der Vorzugsvarianten
210
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1
Zusammenhang zwischen Restrisiko R
R
und Grenzrisiko R
G
(aus [41])
50
Abbildung 2:
Rütteldruckverdichtung ([28])
61
Abbildung 3:
MRC-Tiefenverdichtung (aus [65])
62
Abbildung 4:
Rüttelstopfverdichtung ([28])
65
Abbildung 5:
Sprengverdichtung (Auswurf bei einer Gruppensprengung)
66
Abbildung 6:
Raupenkran (aus [55])
69
Abbildung 7: Tripode ([55])
69
Abbildung 8:
Geräteeinheit zur Impulsverdichtung ([29])
70
Abbildung 9:
Regelprofil landseitiger Stützkörper im Bereich U – Variante 2 (RDV+
Schonende SPV)
133
Abbildung 10: Regelprofil Versteckter Damm im Bereich D Ost – Variante 1
152
Abbildung 11: Regelprofil Versteckter Damm im Bereich des Koblenzer Grabens
153
Abbildung 12: Regelprofil Versteckter Damm im Bereich D Ost – Variante 2
161

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Abkürzungsverzeichnis
AFB
Abraumförderbrücke
AG
Auftraggeber
AN
Auftragnehmer
Art.
Artikel
BE
Baustelleneinrichtung
FGV
Fallgewichtsverdichtung
FMI
Fräs-Misch-Injektions-Verfahren
GG
Grundgesetz der Bundesrepublik Deutschland
GPS
Global Positioning System
GV
Variante zur Vermeidung von Geländeeinbrüchen infolge Verflüssigung
HDI
Düsenstrahlinjektion / Hochdruckinjektion
LMBV mbH
Lausitzer und Mitteldeutsche Bergbau-Verwaltungsgesellschaft mbH
LRV
Oberflächennahe Rüttelverdichtung
LTV
Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen
MIP
Mixed in Place Verfahren
MRC
Müller Resonance Compaction
PWD
Porenwasserdruck
RDV
Rütteldruckverdichtung
RS
Rammsondierung
RSV
Rüttelstopfverdichtung
SächsGVBl.
Sächsisches Gesetz- und Verordnungsblatt
Sächs-HohlrVO
Sächsische Hohlraumverordnung
SächsOBA
Sächsisches Oberbergamt

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G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
SächsPolG
Polizeigesetz des Freistaates Sachsen
SE
Standsicherheitseinschätzung
SPV
Sprengverdichtung
sSPV
Schonende Sprengverdichtung
Stk.
Stück
TÖB
Träger öffentlicher Belange

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17
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
1
Veranlassung und Aufgabenstellung
1.1 Aufgabenstellung der Prüfung der Geeignetheit der geplanten
Gefahrenabwehrmaßnahmen
Für das Tagebaurestgewässer Knappensee liegen "Geotechnische Planungsleistungen zur Beseitigung
der Setzungsfließgefahr und Sanierung des Knappensees (Tagebau Werminghoff)-SE“ [36] vom
14.08.2008 vor, die eine komplexe Sanierungskonzeption beschreiben. Diese Konzeption der Siche-
rungsmaßnahmen, die auf einer Sicherung gegen Setzungsfließen mittels Versteckten Dämmen gründet,
wurde mit den Planungsunterlagen für die Uferabschnitte G, S, T, D Ost, A und B Nord ([9], [10], [11],
[16], [33]) in die Entwurfs- und Genehmigungsplanung überführt, die die erforderlichen Maßnahmen
und ihre technologische Umsetzung präzisiert.
Auf Grundlage verschiedener Planungsstände (Vorplanung bis Genehmigungsplanung) der Siche-
rungsmaßnahmen für die Uferabschnitte des Knappensees erfolgte die Erstellung eines Gesamtbauzei-
tenplanes (21.08.2012, [15]) unter Berücksichtigung von möglichen technologischen Abläufen. Mit
diesem aktuell vorliegenden Bauzeitenplan zeigt sich eine neue zeitliche Qualität der Betroffenheiten
Dritter. Verbunden damit ist ebenso eine deutliche Erhöhung der vorangeschlagenen Baukosten.
Aus Gründen
-
der Minimierung der Inanspruchnahme Unbeteiligter,
-
der Kostenoptimierung,
-
der Optimierung der Bauzeiten,
-
der Minimierung verfahrensrechtlicher Risiken und der
-
Absicherung der Entscheidungsprozesse in den Gremien der Finanzierung
ist deshalb eine erneute Prüfung der Geeignetheit der gegenwärtig geplanten Maßnahmen erforderlich.
Die Überprüfung ist umfassend und grundsätzlich in ihrer Betrachtungsweise zu führen.
Für die Untersuchung von geeigneten Sanierungstechnologien und deren Effizienz stehen dabei das
Gebot der Verhältnismäßigkeit und die Anwendung des mildesten Mittels unter dem Aspekt, dass die
Gefahrenabwehrmaßnahme an anderen Rechtsgütern nicht mehr Schaden verursachen darf, als im Rah-
men der Gefahrenabwehr vermieden wird, im Vordergrund. Prüfmaßstab ist dabei die definierte Ziel-
stellung der Gefahrenabwehrmaßnahme (Zielerreichung), auf Grundlage ihrer Erforderlichkeit, deren
Nachweis mit [6] aktuell geführt worden ist.
Die Bearbeitung zur Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee untersucht dabei
nachfolgend aufgeführte Schwerpunkte [5]:
-
Zusammenfassung der Erforderlichkeit der Gefahrenabwehr (siehe Kapitel 1.2),
-
Definition der Ziele der Gefahrenabwehrmaßnahme (inhaltlich, zeitlich, räumlich),
-
grundsätzliche Alternativenprüfung der Technologie, auch bezüglich Alternativen zu den
Versteckten Dämmen,
-
grundsätzliche Alternativenprüfung seeseitige und landseitige Ausführung der Vorzugsvari-
ante,

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
18
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
-
spezielle Alternativenprüfung für die einzelnen Bereiche:
o
spezielle Alternativenprüfung für den Bereich U,
o
spezielle Alternativenprüfung für die Bereiche A und B und
o
spezielle Alternativenprüfung für die Bereiche D West und D Ost,
-
Zusammenfassende Bewertung und Ableitung der Vorzugsvarianten unter Angabe der
Auswirkungen auf Bauzeit und Baukosten.
Im Rahmen der speziellen Alternativenprüfung des Bereiches U erfolgt die Untersuchung der Möglich-
keit der Ausführung alternativer Sanierungstechnologien beziehungsweise -varianten (wie beispielswei-
se die Herstellung eines landseitigen Dammes), da aufgrund der langjährigen Sperrzeiten ein Rückbau
der gesamten Bungalowsiedlung unausweichlich scheint. Weiterführend erfolgt die Prüfung von Ver-
zicht auf den Massenabtrag aus der Hochkippe, die Betrachtung der konstruktiven und technologischen
Anpassungen an die Nachbarbereiche, Beachtung und Betrachtung der vorhandenen Medieninfrastruk-
tur, Herstellung der erforderlichen erdfeuchten Überdeckung zur Beseitigung der Grundbruchgefähr-
dung nach aktuellem Kenntnisstand und die Betrachtung von Änderungen bezüglich der Festlegung des
Sperrbereiches während der Ausführung der RDV.
Für die Untersuchung von alternativen Sanierungstechnologien für die Bereiche A und B ist auch die
Variante einer dauerhaften Sperrung im Rahmen administrativer Maßnahmen zu betrachten [5].
Weitere zu berücksichtigende und zu bewertende Themenschwerpunkte stellen die ökologischen Belan-
ge und die Medienbetroffenheiten dar. Im Ergebnis der Untersuchungen für relevante Sicherungsvarian-
ten sind Änderungen des zeitlichen Gesamtablaufes der Sicherungsmaßnahmen möglich, als auch bei
Technologieanpassungen zwingend zu erwarten. Auswirkungen ergeben sich durch die intensive Ver-
knüpfung der technologischen Umsetzung der Sicherungsarbeiten unter dem bisherig mit oberster Prio-
rität definierten Bauablauf mit zeitlicher Optimierung, auf alle Sicherungsmaßnahmen (vorgelagerte als
auch nachfolgende). Alle Änderungen in der Technologie und im Ablauf lassen eine Kostenauswirkung
erwarten.
Bei der prinzipiellen Betrachtung zu den Varianten und Technologien hat auch die Prüfung der Bereiche
G, S und T zu erfolgen. Hierbei soll die Frage geklärt werden, welche technologischen Varianten unter
Berücksichtigung der Gewährleistung der Sicherungsziele bestehen [5].
Die Verhältnismäßigkeit von abgeleiteten Alternativen erfolgt über die Ermittlung von überschlägigen
Kosten. Hierbei werden auch unter Zuarbeit der LMBV mbH, Abteilung Liegenschaften VU 4 liegen-
schaftliche Auswirkungen berücksichtigt [4].
Der Umfang der Bearbeitung sowie ihre fachliche Tiefe, die dem Standard einer Alternativenprüfung
entspricht, charakterisieren die zu erbringenden Leistungen im überwiegenden Maße als eine Vorpla-
nung.
Mit der Bearbeitung der o.g. Aufgabenstellung wurde die ARGE Werminghoff von der LMBV mbH
mit [1] beauftragt.

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
19
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
1.2 Gefahrensituation und Erforderlichkeit von Gefahrenabwehrmaßnahmen
In den Uferböschungen am Knappensee stehen in weiten Bereichen Kippenböden an. Ein Großteil der
sich im Hinterland anschließenden Böschungen (z. B. Bereiche U, T, S, G) ist Bestandteil der Innenkip-
pe des ehemaligen Tagebaus Werminghoff I. In einer Vielzahl von durchgeführten geotechnischen Un-
tersuchungen wurde nachgewiesen, dass das vorhandene sandige Kippenmaterial überwiegend locker
bis bereichsweise sehr locker gelagert ist und weitere für eine Verflüssigungsgefährdung maßgebende
Eigenschaften (z. B. Kornverteilung, Rundungsgrad usw.) aufweist. Zeugnis der Verflüssigungsgefähr-
dung des Materials sind u. a. die im Zeitraum des Tagebaubetriebes aufgetretenen Rutschungen. Auch
die 2005 aufgetretene Rutschung Koblenzer Straße, die sich etwa 600 m östlich des Knappensees be-
fand und bei der in Bezug auf die zu sichernden Uferbereiche vergleichbares Kippenmaterial beteiligt
war, ist ein Nachweis für die vorhandene Verflüssigungsgefährdung.
Wird eine Setzungsfließrutschung ausgelöst, so verläuft der Rutschungsprozess lawinenartig und groß-
räumig in Sekunden bis Minuten ab. Für Leib und Leben sowie Sachwerte bleibt keine Reaktions-, Ret-
tungszeit sowie Zeit zur Ergreifung von Schutzmaßnahmen. Die Rutschungsereignisse selbst können
über Schwallwellen weitere Rutschungen an gegenüberliegenden Ufern auslösen, so dass in Folge eines
Ereignisses zusätzlich fast alle Uferbereiche des Knappensees bezüglich einer Sekundärrutschung akut
gefährdet sind.
Angesichts mehrerer Schadensereignisse, die sich in den letzten Jahren insbesondere auch auf Innenkip-
penflächen der Lausitz ereignet haben, und deren mit dem Knappensee ähnlichen geotechnischen Situa-
tion ist das Risiko einer langfristigen Fortführung der Nutzung der Kippenflächen allein mit der bisheri-
gen Handhabung der Einhaltung von Verhaltensanforderungen und Geboten ohne partielle Verbesse-
rung als nicht vertretbar einzuschätzen. Unabhängig davon, ob durch die Einhaltung von Geboten und
Verboten, deren Kontrolle und Durchsetzung sich als äußerst schwierig erwiesen haben, ein äußeres
Initial zwar scheinbar überwiegend verhinderbar scheint (Extremereignisse sind nicht kalkulierbar),
kann auf mögliche innere Initiale nicht oder nur sehr beschränkt (z. B. durch ein Absenken des Grund-
wasserspiegels) Einfluss genommen werden. Gleiches gilt für eine Verschlechterung der geotechnischen
Situation infolge von Extremwetterereignissen (starke Niederschläge, Windeinfluss, etc.). Das von den
lockeren Kippenböden ausgehende geotechnische Risiko bleibt ohne geotechnische Sicherungs- und
Verbesserungsmaßnahmen latent bestehen. Entsteht innerhalb des wassergesättigten Kippenkörpers ein
Porenwasserüberdruck, so kann sich daraus ein Setzungsfließen bzw. ein Geländeeinbruch infolge Ver-
flüssigung ausbilden. Die damit einhergehenden Gefährdungen und Schadensausmaße sind durch be-
reits gegangene Geländeeinbrüche (infolge Verflüssigung) bzw. Verflüssigungsereignisse nachvollzieh-
bar dokumentiert.
Aus vielen Untersuchungen sowie Schadensereignissen ist bekannt, dass allein mit wachsender Liege-
zeit der Kippe keine Abnahme der Verflüssigungsgefährdung einhergeht. Vor allem unter Beachtung
der Tatsache, dass sich mit wachsender Zeit die Wahrscheinlichkeit des Eintritts eines Setzungsfließens
am Knappensee, bei dem Personen, Sachgüter und Schutzgüter massiv zu Schaden kommen, stetig er-
höht, ist die Ergreifung von Maßnahmen zu deren Beseitigung dringend geboten.
Gegenüber dem Sachstand in den 80er-Jahren des vergangenen Jahrhunderts sind wir heute in der Lage,
über Sanierungstechnologien und die dazugehörige Technik zu verfügen, um die Setzungsfließgefahr zu
beseitigen.

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
20
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
2
Arbeitsunterlagen
[1]
Abruf zur Prüfung der Geeignetheit der geplanten Gefahrenabwehrmaßnahmen,
LMBV mbH,
17.04.2013
[2]
Geotechnische Stellungnahme, Vorzugsvariante für den Umgang mit der Bebauung im Bereich
der Flurstücke 15/17, 15/18 und 15/20, ARGE Werminghoff vom 31.05.2013,
LMBV mbH
31.05.2013
[3]
Protokoll zur Planungsbesprechung vom 25.04.2013,
Maßnahmen zur Gefahrenabwehr am Knappensee,
LMBV mbH
06.05.2013
[4]
Protokoll zur Erörterung von Aufgabenstellungen vom 08.11.2012,
ARGE Werminghoff, G.U.B. Ingenieur AG, Hauptniederlassung Zwickau,
BIUG GmbH Freiberg,
08.12.2012
[5]
Maßnahmen zur Gefahrenabwehr am Knappensee, Aufgabenstellung zur Prüfung der Geeignet-
heit der geplanten Gefahrenabwehrmaßnahmen
LMBV mbH, Sanierungsbereich Lausitz
16.10.2012
[6]
Maßnahmen zur Gefahrenabwehr am Knappensee, Nachweis der Erforderlichkeit von Gefah-
renabwehrmaßnahmen, ARGE Werminghoff, G.U.B. Ingenieur AG, Hauptniederlassung Zwi-
ckau, BIUG GmbH Freiberg,
18.02.2013
[7]
Maßnahmen zur Gefahrenabwehr am Knappensee (ehemaliger Tagebau Werminghoff I) gemäß
Sächsischer Hohlraumverordnung, Ergebnisbericht Geotechnische Untersuchung, Bebauung
Flurstücke 15/17, 15/18 und 15/20, ARGE Werminghoff, G.U.B. Ingenieur AG, Hauptnieder-
lassung Zwickau, BIUG GmbH Freiberg,
05.02.2013
[8]
Maßnahmen zur Gefahrenabwehr am Knappensee (ehemaliger Tagebau Werminghoff I)
gemäß Sächsischer Hohlraumverordnung, Sicherungsphase 1, Durchführung der dynamischen
Kippenstabilisierung mittels RDV und LRDV einschließlich Böschungsprofilierung,
Ausführungsplanung (Entwurfsexemplar)
ARGE Werminghoff, G.U.B. Ingenieur AG, Hauptniederlassung Zwickau,
BIUG GmbH Freiberg,
15.01.2013
[9]
Maßnahmen zur Gefahrenabwehr am Knappensee (ehemaliger Tagebau Werminghoff I)
gemäß Sächsischer Hohlraumverordnung - Bereich G - Durchführung der dynamischen
Kippenstabilisierung mittels RDV und LRDV einschließlich Böschungsprofilierung,
Geotechnische Entwurfs- und Genehmigungsplanung sowie Darstellung der
Auswirkungen des Vorhabens auf Belange Dritter,
Überarbeiteter Erläuterungsbericht,
ARGE Werminghoff, G.U.B. Ingenieur AG, Hauptniederlassung Zwickau,
BIUG GmbH Freiberg,
Stand Januar 2013

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
21
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
[10]
Maßnahmen zur Gefahrenabwehr am Knappensee (ehemaliger Tagebau Werminghoff I)
gemäß Sächsischer Hohlraumverordnung - Bereich S - Durchführung der dynamischen
Kippenstabilisierung mittels RDV und LRDV einschließlich Böschungsprofilierung,
Geotechnische Entwurfs- und Genehmigungsplanung sowie Darstellung
der Auswirkungen des Vorhabens auf Belange Dritter,
Überarbeiteter Erläuterungsbericht,
ARGE Werminghoff, G.U.B. Ingenieur AG, Hauptniederlassung Zwickau,
BIUG GmbH Freiberg,
Stand Januar 2013
[11]
Maßnahmen zur Gefahrenabwehr am Knappensee (ehemaliger Tagebau Werminghoff I)
gemäß Sächsischer Hohlraumverordnung - Bereich T - Durchführung der dynamischen
Kippenstabilisierung mittels RDV und LRDV einschließlich Böschungsprofilierung,
Geotechnische Entwurfs- und Genehmigungsplanung sowie Darstellung
der Auswirkungen des Vorhabens auf Belange Dritter,
Überarbeiteter Erläuterungsbericht,
ARGE Werminghoff, G.U.B. Ingenieur AG, Hauptniederlassung Zwickau,
BIUG GmbH Freiberg,
Stand Januar 2013
[12]
Maßnahmen zur Gefahrenabwehr am Knappensee (ehemaliger Tagebau Werminghoff I)
gemäß Sächsischer Hohlraumverordnung, Durchführung der dynamischen
Kippenstabilisierung mittels RDV und LRDV einschließlich Böschungsprofilierung,
Sanierungsphase 1, Beschreibung ökologischer Maßnahmen zum vorgezogenen Artenschutz,
Grontmij GmbH
Stand 20.12.2012
[13]
Maßnahmen zur Gefahrenabwehr am Knappensee (ehemaliger Tagebau Werminghoff I) gemäß
Sächsischer Hohlraumverordnung, Geotechnische Stellungnahme, Hotel Haink, ARGE Wer-
minghoff, G.U.B. Ingenieur AG, Hauptniederlassung Zwickau, BIUG GmbH Freiberg,
30.11.2012
[14]
Maßnahmen zur Gefahrenabwehr am Knappensee (ehemaliger Tagebau Werminghoff I)
gemäß Sächsischer Hohlraumverordnung - Bereich F -, Geotechnische Vorplanung
ARGE Werminghoff, G.U.B. Ingenieur AG, Hauptniederlassung Zwickau,
BIUG GmbH Freiberg,
27.08.2012
[15]
Gesamtbauzeitenplan der Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee,
ARGE Werminghoff, G.U.B. Ingenieur AG, Hauptniederlassung Zwickau,
BIUG GmbH Freiberg,
Stand 21.08.2012
[16]
Maßnahmen zur Gefahrenabwehr am Knappensee (ehemaliger Tagebau Werminghoff I)
gemäß Sächsischer Hohlraumverordnung - Bereich D Ost - Durchführung der dynamischen
Kippenstabilisierung mittels RDV und LRDV einschließlich Böschungsprofilierung,
Leseexemplar der Geotechnischen Entwurfs- und Genehmigungsplanung sowie
Darstellung der Auswirkungen des Vorhabens auf Belange Dritter,
ARGE Werminghoff, G.U.B. Ingenieur AG, Hauptniederlassung Zwickau,
BIUG GmbH Freiberg,
31.07.2012
[17]
Maßnahmen zur Gefahrenabwehr am Knappensee (ehemaliger Tagebau Werminghoff I)
gemäß Sächsischer Hohlraumverordnung - Bereich U - Durchführung der dynamischen
Kippenstabilisierung mittels RDV und LRDV einschließlich Böschungsprofilierung,

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
22
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Geotechnische Entwurfs- und Genehmigungsplanung sowie
Darstellung der Auswirkungen des Vorhabens auf Belange Dritter,
ARGE Werminghoff, G.U.B. Ingenieur AG, Hauptniederlassung Zwickau,
BIUG GmbH Freiberg,
29.06.2012
[18]
Beiträge zum Fachkolloquium 4: Bodenverflüssigung bei Kippen des Lausitzer Braunkohle-
bergbaus im Rahmen des Freiberger Forschungsforums – 63 . Berg- und Hüttenmännischer
Tag, Heft 3, Hrsg.: Wolfram Kudla, Technische Universität Freiberg, Institut für Bergbau und
Spezialtiefbau, Professur für Erdbau und Spezialtiefbau, 2012
[19]
Polizeiverordnung des Sächsischen Staatsministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr über
die Abwehr von Gefahren aus unterirdischen Hohlräumen sowie Halden und Restlöchern
(Sächsische Hohlraumverordnung – SächsHohlrVO), vom
20.02.2012
[20]
Übersichtskarte Knappensee (mit Liegenschaftsangaben), M 1 : 5.000, von der LMBV mbH
Sanierungsbereich Lausitz, zuletzt bearbeitet am 26.10.2012
[21]
Bergmännisches Risswerk,
LMBV mbH,
01 / 2012
[22]
Bericht zur Auswertung der Messergebnisse an der Straße Koblenz -
Knappenrode (K 9207) für den Zeitraum März bis August 2011
ARGE Werminghoff, G.U.B. Ingenieur AG, Büro Zwickau,
BIUG GmbH Freiberg
27.09.2011
[23]
Maßnahmekomplex zur Beherrschung der Situation an der Straße Knappenrode – Koblenz,
Präsentation ARGE Werminghoff, Abstimmung mit SMWA, SOBA und LMBV mbH am
03.02.2011
[24]
Leitfaden zur geotechnischen Beurteilung von Verflüssigungsgrundbrüchen auf Kippen im Hin-
terland sanierter Restlochbereiche und Empfehlungen zur Sanierung und Nachnutzung, G.U.B.
Ingenieur AG, Büro Dresden, BIUG GmbH Freiberg,
Bearbeitungsstand 31.12.2010
[25]
Hydrogeologische Berechnungen (Einschätzung – HE), Tagebau Werminghoff I, 2. Nachtrag
LMBV mbH, Länderbereich Ostsachsen,
21.12.2010
[26]
Durchführung der dynamischen Kippenstabilisierung mittels LRDV
einschließlich Böschungsprofilierung im Bereich E am Knappensee
ARGE Werminghoff, G.U.B. Ingenieur AG, Büro Zwickau,
BIUG GmbH Freiberg,
23.07.2010
[27]
Unterlagen zum Fortbildungsseminar der
TERRA-MIX Bodenstabilisierungs GmbH,
Frauental/Stmk,
21.01.2010
[28]
Geotechnische Baubegleitung im Rahmen der Kippenstabilisierung im Bereich des Bahnhofes
Lohsa und der Innenkippe Lohsa, ehemaliger Tagebau Werminghoff II,

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
23
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
G.U.B. Ingenieur AG, Büro Zwickau,
seit April 2010
[29]
Revolutionäre Spezialtiefbauentwicklung, Baublatt.Österreich,
Linde Verlag
April 2010
[30]
Fachbuch „Theorie und Praxis der Braunkohlensanierung“, Hrsg. LMBV mbH, 2009
[31]
Errichtung einer Einsetzstelle für Sanierungstechnik am Knappensee, Baudokumentation, Bau-
com, Bautzen, 02.12.2009
[32]
Herstellung / Sicherung, Einsetzstelle Südufer Knappensee, Ausführungsplanung, Horst Alte
GmbH, September 2009
[33]
Ausführungsplanung zur Beseitigung der Setzungsfließgefahr und Sanierung des Knappensees
(Tagebau Werminghoff I) – Bereiche A und B Nord – Standsicherheitseinschätzung
ARGE Werminghoff, G.U.B. Ingenieur AG, Büro Zwickau, BIUG GmbH Freiberg,
21.08.2009
[34]
Geotechnische Planungsleistungen zur Beseitigung der Setzungsfließgefahr und Sanierung des
Knappensees Bereich A und B Nord - Durchführung der dynamischen Kippenstabilisierung
mittels RDV und LRDV einschließlich der Böschungsprofilierung – Entwurfs- und Genehmi-
gungsplanung –
ARGE Werminghoff, G.U.B. Ingenieur AG, Büro Zwickau, BIUG GmbH Freiberg,
21.08.2009
[35]
Verordnung des Sächsischen Oberbergamtes über die Bergaufsicht unterliegenden Betriebe,
Tätigkeiten und Einrichtungen (Sächsische Bergverordnung – SächsBergVO), vom 16.07.2009
[36]
Geotechnische Planungsleistungen zur Beseitigung der Setzungsfließgefahr und Sanierung des
Knappensees - Standsicherheitseinschätzung, Band 1, Band 2 und Band 3
ARGE Werminghoff, G.U.B. Ingenieur AG, Büro Zwickau, BIUG GmbH Freiberg,
14.08.2008 und 15.01.2009
[37]
Empfehlung „Geotechnisch-markscheiderische Untersuchung und Bewertung von Tagebaurest-
löchern, Halden und Kippen des Altbergbaus“, Arbeitskreis 4.6 „Altbergbau“ der Fachsektion
Ingenieurgeologie in der DGGT, Essen / Herne 2009, veröffentlicht auf dem 7. Altbergbaukol-
loquium 2009
[38]
Grundbautaschenbuch Teil 2,
7. Auflage Ernst & Sohn, Berlin,
2009
[39]
Ergebnisse von Lotungen im Bereich des Tagebaurestgewässers Knappensee,
LMBV mbH,
2008
[40]
Grundbautaschenbuch Teil 1,
7. Auflage Ernst & Sohn, Berlin,
2008
[41]
Definition tolerierbarer verbleibender Risiken an sanierten Bergbauobjekten bei Beendigung der
Bergaufsicht, Vortrag - Internationales Bergbausymposium Wismut 2007, Benthaus, Jonas, Fi-
scher, Keßler, Nötzold, Schürer, 10.09.2007

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
24
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
[42]
SLOPE/W – Benutzerhandbuch, GEO-SLOPE International Ltd., 2007
[43]
Standsicherheitsuntersuchungen, Beurteilung der geotechnischen Situation und Vorschlag von
Maßnahmen zur endgültigen Sicherheit des Uferbereiches und der Inseln am Knappensee,
4. Nachtrag, Erkundung und Verwahrung von Altstrecken, Auswertung der Erkundung mit
Drucksondierungen,
G.U.B. Ingenieurgesellschaft mbH, Büro Zwickau,
10.05.2007
[44]
Zur Problematik der Grundbruchsicherheit auf Kippenflächen mit geringem
Grundwasserflurabstand in Senftenberg,
G.U.B. Ingenieurgesellschaft mbH,
27.04.2007
[45]
ERLER, R., REINHARDT, K., BAHL, T., MUMMERT, Th., KEßLER, J.: Zur Anwendung der
RDV bei der Verdichtung verspülter Sande in Dubai, Vortrag zum Geotechnik-Kolloquium an
der TU BA Freiberg am 30.03.2007
[46]
Standsicherheitseinschätzung - (u.a. Geotechnische Bewertung der für das SB Knappenrode
aktuell gültigen Standsicherheitseinschätzung vom 31.08.2005) und
ergänzende Standsicherheitsberechnungen (Gutachten vom 24.03.2006)
BIUG GmbH Freiberg,
Senftenberg, 31.08.2005 und 24.03.2006
[47]
Seismologisches Standortgutachten im Bereich der Talsperrenmeisterei Spree,
Universität Leipzig, Institut für Geophysik und Geologie,
21.11.2005
[48]
Standsicherheitsuntersuchungen, Beurteilung der geotechnischen Situation und Vorschlag von
Maßnahmen zur endgültigen Sicherheit des Uferbereiches und der Inseln am Knappensee
1. Nachtrag,
G.U.B. Ingenieurgesellschaft mbH, Büro Zwickau,
31.08.2005
[49]
Richtlinie des Sächsischen Oberbergamtes über die geotechnische Sicherheit im Bergbau über
Tage (Richtlinie Geotechnik),
10.03.2005
[50]
Entwurf zum Leitfaden zur Erstellung von Standsicherheitseinschätzungen zur Beurteilung
der Tragfähigkeit des verflüssigungsgefährdeten Kippenuntergrundes im Hinterland
sanierter Restlochbereiche,
BIUG GmbH, Senftenberg,
12.01.2005
[51]
Schwingungsmessungen bei RDV, Schwinggeschwindigkeiten B97, RL Bärwalde,
Lugkteich, RL Laubusch, RL Kortitzmühle,
G.U.B. Ingenieurgesellschaft mbH, Büro Zwickau,
2005
[52]
Hydrogeologische Berechnungen (Einschätzung - HE), Tagebau Werminghoff I, 1. Nachtrag
LMBV mbH, Länderbereich Ostsachsen,
10.12.2004
[53]
Empfehlung „Geotechnisch-markscheiderische Untersuchung und Bewertung von Altbergbau“,
Arbeitskreis 4.6 „Altbergbau“ der Fachsektion Ingenieurgeologie in der DGGT,
Essen / Herne 2004, veröffentlicht auf dem 4. Altbergbaukolloquium 2004

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
25
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
[54]
Braunkohlenplan als Sanierungsrahmenplan für den stillgelegten Tagebau I Werminghoff
(Knappenrode), Regionale Planungsstelle beim StUFA Bautzen im Auftrag des regionalen Pla-
nungsverbandes Oberlausitz - Niederschlesien, Aufstellungsbeschluss am 20.11.1997, Feststel-
lung durch Satzung in der Verbandsversammlung am 05.06.2003, Genehmigung durch das
Sächsische Staatsministerium des Innern am 15.03.2004, In Kraft getreten am 05.08.2004
[55]
Technische Mitteilungen des ÖIAV – Landesverband Tirol Nr. 7/2003
[56]
Hydrogeologische Berechnungen (Einschätzung - HE), Tagebau Werminghoff I,
LMBV mbH, Länderbereich Ostsachsen,
28.06.2002
[57]
Empfehlungen und Bemessungsgrundlagen für die Gestaltung von Tagebaurestseen,
LMBV mbH,
16.07.2001
[58]
Standsicherheitsuntersuchungen, Beurteilung der geotechnischen Situation und Vorschlag von
Maßnahmen zur endgültigen Sicherheit des Uferbereiches und der Inseln des Knappensees (Ta-
gebau Werminghoff I)
G.U.B. Ingenieurgesellschaft mbH, Büro Zwickau,
Mai 2000
[59]
Die Wirkung von Elementen zur Dämpfung und Entspannung des Porenwasserdruckes in was-
sergesättigten verflüssigungsgefährdeten Lockergesteinsschüttungen, Dissertation an der TU
Bergakademie Freiberg,
Dr.-Ing. L.R. Nigang, 27.01.2000
[60]
Verwendung und Kennzeichnung von Sperr- und Sicherheitslinien, Brief, LMBV mbH, Hoy-
erswerda, 07.07.1999
[61]
BMBF- und LMBV mbH-Förderprojekt Sanierung und Sicherung setzungsfließgefährdeter
Kippen und Kippenböschungen,
IFGT der TU BA Freiberg, IBF an der Univ. Karlsruhe,
Schlussbericht 1998
[62]
Beurteilung der Setzungsfließgefahr und Schutz von Kippen gegen Setzungsfließen,
LMBV mbH, TU Bergakademie Freiberg, Universität Karlsruhe (TH),
1998
[63]
Sanierung und Sicherung setzungsfließgefährdeter Kippen und Kippenböschungen.
Teilprojekt 6. Gefördert durch BMBF und LMBV mbH.
Institut für Geotechnik
1998
[64]
Merkblatt der LMBV zu den Definitionen „Rückgriffweite“ und „Sicherheitsabstand“,
LMBV mbH
Dezember 1997
[65]
Massarsch, K.R.
Bodenerschütterungen beim Vibrationsrammen (Ground vibrations in connection with vibratory
pile driving), TIEFBAU, 1997, Nr. 6 June edition, pp 336 – 343)
[66]
Geotechnisch-hydromechanisches Grundsatzgutachten für die zweckmäßige Gestaltung von
Böschungen an Tagebaurestseen am Beispiel des Wasserspeichers Lohsa II, Bergsicherung und
Baugrundsanierung GmbH, Frankfurt (Oder), BIUG GmbH, Freiberg; Technische Universität

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26
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Dresden, Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik; Berlin, Frankfurt (Oder),
Freiberg, Dresden, Senftenberg, 1997
[67]
Empfehlungen und Bemessungsgrundlagen für die Gestaltung von Tagebaurestseen.
LMBV mbH
15.09.1997
[68]
Empfehlungen des Arbeitsausschusses „Ufereinfassungen“ Häfen und Wasserstraßen, Ar-
beitsausschuss „Ufereinfassungen“ der hafenbautechnischen Gesellschaft e. V. und der Deut-
schen Gesellschaft für Erd- und Grundbau e. V. 1996, 9. Auflage
[69]
Sprengverdichtung zur Verbesserung von setzungsfließgefährdeten Kippen,
Freiberger Forschungsheft, FFH A 819,
1992
[70]
Beurteilung der Setzungsfließgefahr und Schutz von Kippen gegen Setzungsfließen.
Ehem. Forschungsgruppe Geotechnik des BKK Senftenberg und der BA Freiberg, Sektion Geo-
technik und Bergbau
Stand November 1989
[71]
FÖRSTER, W.:
Sanierung setzungsfließgefährdeter Kippensysteme.
In: Vorträge des V. Bodenmechanischen Kolloquiums 1987 in Leipzig, S. 1-36
Bergakademie Freiberg 1988
[72]
MEYERHOF, G. G., HANNA, A. M.: Ultimate bearing capacity of foundations on layered soils
under inclined load, Can. Geotechnical Journal 15, S. 565 – 572, 1978
[73]
Geologisches Gutachten über die Durchlässigkeits- und Lagerungsverhältnisse im Deckgebirge
der Grube Werminghoff, Kreis Hoyerswerda, Dr. Hermann Foerster, 1939

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27
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
3
Grundlagen der Bearbeitung
3.1 Lage und Beschreibung des Bearbeitungsgebietes
Im Freistaat Sachsen, Landkreis Bautzen befindet sich südöstlich von Hoyerswerda bzw. östlich von
Wittichenau zwischen den Ortslagen Maukendorf, Koblenz und Groß Särchen das Restloch Knappensee
im gleichnamigen Landschaftsschutzgebiet. Es umfasst den Ufer- und Randbereich sowie die Inseln
innerhalb der Wasserfläche.
Der Knappensee besitzt eine Nord-Süd-Ausdehnung von ca. 2,1 km und ist zwischen 0,8 km und
2,1 km breit. Die westlichen, nördlichen und östlichen im Hinterland liegenden Böschungen sind über-
wiegend bewaldet. Am gewachsenen Südrand des Sees liegen die Ortschaften Groß Särchen und Kob-
lenz, die durch die Kreisstraße K 9219 verkehrstechnisch miteinander verbunden sind. Entlang der süd-
westlichen bis westlichen Seite des Sees verläuft die Bundesstraße B 96. Östlich bzw. nordöstlich des
Knappensees verläuft die Kreisstraße Koblenz - Knappenrode (K 9207). Nördlich des Knappensees liegt
die Ortschaft Maukendorf.
Die Zuflüsse zum See bilden der Koblenzer Graben im Südosten sowie der Zulaufgraben des Schwarz-
wassers in Groß Särchen. In der nördlichen Westböschung besteht ein für die Speicherbewirtschaftung
notwendiges Auslaufbauwerk.
Die Hinterlandbereiche des Sees weisen im Westen und Süden ein flach ausgebildetes Höhenprofil aus.
Dagegen finden sich im östlichen Hinterland Böschungen, deren Geländeprofil bis zu einer maximalen
Höhe von +145 m NHN (Absetzerhochkippe), im nördlichen Teil bis zu +138 m NHN und in weiterer
Entfernung zum Ufer bis zu +155 m NHN (Hoch- u. Außenkippe Maukendorf) ansteigt. Neben den
gegenüber der Westseite deutlich höheren Lagen zeichnet sich die Ostböschung darüber hinaus durch
ausgesprochen steile Böschungsbereiche aus, die teilweise noch den Böschungswinkel der früheren
Kippenschüttung aufweisen.
Der Knappensee sowie sein unmittelbares Umfeld werden überwiegend touristisch und forstwirtschaft-
lich genutzt. Folgende Nutzungsflächen sind dabei um den See vorhanden:
-
im Osten die auf der Hochkippe gelegene Feriensiedlung Knappenhütte,
-
im südlichen Teil der Ostböschung (Koblenzer Strand) Hotels, Bungalows und Gaststätte,
-
im Südosten und Süden Ferienanlage mit Campingplatz, Bungalows, Einrichtungen des
Freizeitsportes,
-
im Südwesten und Westen neben dem für die Speicherbewirtschaftung vorhandenen Rand-
damm, Bungalows, Anglerheim, forstwirtschaftliche Flächen,
-
im Westen Waldstreifen,
-
im Norden die Bungalowsiedlung Maukendorf mit dem sich anschließenden Campingplatz
und der nordöstlich gelegenen Hochkippe (Außenkippe) Maukendorf mit forstwirtschaftli-
cher Nutzung.
Planungstechnisch sind die im Rahmen der Gefahrenabwehrmaßnahmen zu sichernden Bereiche in Ab-
schnitte unterteilt und mit den Buchstaben U, T, S, G, F, D Ost, D Mitte, E, D West, B und A gekenn-
zeichnet.
Das Bearbeitungsgebiet sowie die Planungsabschnitte sind im Lageplan der Anlage 1 dargestellt.

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28
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
3.2 Technologische und historische Entwicklung des Bearbeitungsgebietes
Eine ausführliche Übersicht zur Tagebauentwicklung und eine Übersicht zu gegangenen Rutschungen
im Bereich des Knappensees ist der Unterlage [6] zu entnehmen.
Im Jahre 1915 erfolgte der Aufschluss der Lagerstätte Werminghoff I nördlich des heutigen Knappen-
sees. Dabei wurden die Aufschlussmassen als Außenkippe nördlich des Bereiches U auf Gewachsenem
verkippt. Der Kohleabbau entwickelte sich im Schwenkbetrieb von Ost nach West, später von Nord
nach Süd. Während in den anfänglichen Betriebsperioden der Abraum mittels Absetzer verkippt wurde,
erfolgte der Versturz der Abraummassen ab 1929 mittels Abraumförderbrücke (AFB-Kippe). Durch den
Förderbrückenbetrieb wurden die Abraummassen strossenparallel zur Abraumgewinnung direkt als
Innenkippe verstürzt. Die Verkippungstechnologie der Abraumförderbrücke charakterisiert hauptsäch-
lich im mittleren bis hin zum südlichen Teil des Sees die Morphologie der Kippenoberfläche, also im
Speziellen die des Seebodens sowie der aus dem See herausragenden Inseln.
An den südlichen Tagebaurandbereichen verblieben Restlöcher (A im Westen und B im Osten), die
später mit Material des Tagebaues Werminghoff II durch Verspülen (Spülkippe) und Verstürzen (Hand-
/Pflugkippe) verfüllt wurden. An der Westböschung des Tagebaues verblieb zwischen AFB-Kippe und
Einschnittböschung (Gewachsenem) ein technologisch bedingter ca. 50 m breiter Randschlauch. An die
Anschnittböschung wurde ebenfalls Material des Tagebau Werminghoff II in Form einer Handkippe
angeschüttet. An der heutigen Ostböschung des Knappensees wurde die Brückenkippe des Tagebaus
Werminghoff I mit einer Absetzerkippe überschüttet. Anhand der Kippenentwicklung und deren Ver-
breitung wird deutlich, dass nahezu an allen späteren Uferböschungen des Knappensees Kippenmateria-
lien abgelagert wurden.
Während der Betriebszeit traten immer wieder Rutschungen an den Kippen und Tagebauböschungen
auf. Die größte Rutschung mit einem Volumen von ca. 4,5 Mio. m³ wurde 1941 verzeichnet. Die Rut-
schung begann im Bereich des Restloches B und erreichte mit ihrem Rückgriff die Hochkippenbö-
schung im Bereich der Ostböschung des Knappensees (heutiger Planungsabschnitt S).
Mit Ende des Jahres 1937 war der westliche Feldesteil des Tagebaus Werminghoff I (der heutige Knap-
pensee - das Bearbeitungsgebiet) ausgekohlt.
Der Knappensee entstand im Jahre 1945 durch eine unkontrollierte Flutung des westlichen Feldesteiles
des ehemaligen Tagebau Werminghoff I.
3.3 Geologische Situation und Kippenverhältnisse
Geologische Situation und Kippenzusammensetzung
Die früheren geologischen Verhältnisse am Standort sind ausführlich in [6] zusammengefasst und be-
schrieben.
An dieser Stelle sollen die wesentlichen Aussagen kurz zusammengefasst werden. Das Deckgebirge des
ehemaligen Tagebaues Werminghoff I war im Mittel durch folgende geologische Verhältnisse bestimmt
[73]:
6 m bis 12 m mächtige Talsande,
0,5 m bis 4,5 m mächtige interglaziale Ablagerungen,
bis 5 m mächtige grundmoränenartige Bildungen und
örtlich tertiäre Ablagerungen.

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29
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Das Kohleliegende / Liegende des 2. Lausitzer Flözhorizontes wurde von + 96,00 m NHN bis ca.
+ 101,00 m NHN angetroffen. Generell ist ein flaches Einfallen des Flözes von Süd nach Nord zu ver-
zeichnen.
Für das Untersuchungsgebiet ist festzustellen, dass die aus dem Tagebau Werminghoff II stammenden
Abraummassen einen durchschnittlich größeren Feinkornanteil besitzen als die Abraummassen aus dem
Tagebau Werminghoff I (Brückenkippe, Außenkippe Maukendorf).
Kippenverhältnisse
Auf Grundlage der ursprünglichen geologischen Verhältnisse kann davon ausgegangen werden, dass im
Bearbeitungsgebiet hauptsächlich sandig-kiesige und zum Teil auch schluffige Kornfraktionen anstan-
den, aus denen gegenüber ihrer ursprünglichen Kornverteilung entmischte und fraktionierte Bereiche
mit einer enggestuften Kornverteilung entstanden sind. Die am Knappensee vorhandenen Kippenberei-
che zeichnen sich über ihre Mächtigkeit gesehen durch eine große Heterogenität aus.
Anhand der dokumentierten Kippenhistorie sowie den seit den 1980er Jahren ausgeführten Untersu-
chungskampagnen können die Kippenverhältnisse den technologischen Kippenkategorien Absetzerkip-
pe, AFB-Kippe, Spülkippe, Rutschungsmassen und Hand- oder Pflugkippe zugeordnet werden.
Generell lassen sich die folgend beschriebenen Verhältnisse ableiten [6].
Die Sohle des ursprünglichen Tagebaues befindet sich im Höhenniveau zwischen + 96,00 m NHN und
+ 101,00 m NHN, wobei entsprechend dem ursprünglichen Flözeinfallen die Tagebausohle im Norden
tiefer als im Süden liegt. Die Seesohle des Knappensees wird im Süden durch die Oberfläche der Brü-
ckenkippe, die aus Material des Tagebaues Werminghoff I besteht, gebildet. Im Bereich der Rutschung
von 1941 ist die Morphologie des Untergrundes durch die damit verbundenen Umlagerungen geprägt.
Massen aus dem Tagebau Werminghoff II dürften hier die aus dem Tagebau I überlagern oder mit die-
sen gemischt sein. Die Ufer im Südosten und Osten bis zum nördlichen Ende des ehemaligen Steilufers
werden durch mittels Pflug oder Absetzer verkippte Massen aus dem Tagebau Werminghoff II gebildet,
die die Massen der Brückenkippe und somit Material aus dem Tagebau Werminghoff I überlagern. Der
Seegrund im Norden wird aus einer Spülkippe gebildet, in die Material aus dem Tagebau Werminghoff
I verspült wurde. Sie überlagert die Rutschungsmassen der Rutschung vom 19.11.1930. Die Spülkippe
schließt im Hinterland direkt an den gewachsenen Boden im Bereich der Tagebauberme an. Weiter
nördlich folgt die Außenkippe Maukendorf (Absetzerkippe), die ebenfalls größtenteils auf dem Ge-
wachsenem aufsitzt. Im Nordosten wird der Seegrund vorwiegend aus Spülkippen gebildet, die die Ab-
setzerkippen des Tagebau Werminghoff I überlagern. Im unmittelbaren Hinterland des östlichen Uferbe-
reiches schließt sich die Absetzerhochkippe an, in die Material aus dem Tagebau Werminghoff I ver-
kippt wurde. Die Hochkippe lagert im nördlichen Teil auf der Absetzerkippe des Tagebau Werminghoff
I und im südlichen Teil auf der Brückenkippe.
Im Nordwesten verläuft die Uferböschung weitestgehend identisch mit der oberen Abraumkante. Der
Tagebaurandböschung ist eine Spülkippe vorgelagert, in die Abraummaterial aus dem Tagebau Wer-
minghoff II verspült wurde.
Im westlichen Uferbereich wurde an die bestehende Randböschung des Tagebaus Abraum in Form einer
Handkippe angeschüttet, so dass die Abraumkante überwiegend westlich der Uferlinie verläuft. Als
Abraummaterial wurden Massen des Tagebaus Werminghoff II in den technologisch verbliebenen
Raum zwischen Brückenkippe und Gewachsenem verkippt. Dem westlichen Uferbereich sind die Inseln
vorgelagert, die Höhenlagen innerhalb der Brückenkippe darstellen. Das Brückenkippenmaterial besteht
aus Abraum des Tagebau Werminghoff I, der über die Förderbrücke im Direktsturzverfahren verkippt
wurde.

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30
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
In die ehemals an der südlichen Tagebaugrenze verbliebenen und bereits teilweise mit Wasser gefüllten
Restlöcher A und B erfolgte ein Einspülen von Material aus dem Tagebau II. In das Restloch B lagerten
sich zusätzlich Rutschungsmassen der großen Rutschung aus dem Jahre 1941 ab. Oberflächennah sind
in den Bereichen D Ost und D West Handkippen anzutreffen, die über das bestehende Ufer in den See
hinein reichen.
3.4 Hydrogeologische Verhältnisse
Die Lagerstätte des ehemaligen Tagebaues Werminghoff wird durch zwei SW nach NE streichende und
im NE aufeinander zulaufende pleistozäne Auswaschungsrinnen begrenzt. Dies ist im Westen des Ta-
gebaues Werminghoff I die Maukendorfer Rinne und im Osten die Koblenzer Rinne. Nördlich des Ta-
gebaurestloches befindet sich die Hoyerswerda - Weißkollmer Rinne. Die vorhandenen Grundwasserlei-
ter sind mit den großen pleistozänen Auswaschungsrinnen gekoppelt. Die Entwässerung der Rinnen
erfolgt in Richtung Urstromtal [56].
Der vorbergbauliche Grundwasserspiegel hatte ein Einfallen von ca. + 127,00 m NHN im Süden auf
+ 120,00 m NHN im Norden. Die Geländehöhen vor Aufschüttung der Kippen betrugen
+ 125,00 m NHN bis + 128,00 m NHN. Durch Dünenbildungen waren lokal auch Höhen von
+ 130,00 m NHN vorhanden [56].
Mit Auskohlung des Tagebaus Werminghoff I im Jahre 1944 verblieb im Westteil sowie im Ostteil der
ehemaligen Grube jeweils ein großräumiges Restloch. Das westliche Restloch wurde infolge eines
Hochwassers 1945 unkontrolliert geflutet. Damit entstand der heutige Knappensee. Der See besitzt eine
Wasserfläche von ca. 250 ha. Innerhalb des Knappensees befinden sich Inselflächen mit einer Gesamt-
größe von ca. 30 ha.
Gespeist wird der Knappensee durch das Schwarzwasser (südliches Ufer), den zeitweise wasserführen-
den MTS-Graben und den Koblenzer Graben (südöstlicher Uferbereich). Der Knappensee wird als
„Wasserspeicher Knappenrode“ genutzt. Über ein Auslaufbauwerk der LTV wird das aus dem See ab-
gegebene Wasser dem Verteilerwehr südlich Maukendorf zugeleitet. Dieses Verteilerwehr regelt die
Speisung des Schwarzwassers und des Schwarzen Grabens.
Der Wasserspiegel im Knappensee unterliegt Schwankungen jahreszeitlicher und wasserwirtschaftlicher
Natur. Nach mehreren, durch Maßnahmen zur Minderung der Gefährdungen bedingten Schwankungen
wurde im Jahr 1991 ein oberstes Betriebsstauziel von +125,50 m NHN festgelegt. Im Fall des Eintretens
von Hochwasserperioden ist ein maximaler Höchststau von +126,00 m NHN ohne schädliche Auswir-
kungen auf die Standsicherheit der Uferböschungen und Dämme definiert. Zur Vermeidung von Brü-
chen an Unterwasserböschungen sollte der Wasserstand möglichst nicht unter +123,50 m NHN abge-
senkt werden.
Seit seiner Flutung im Jahre 1945 betrug der bisherige Maximalstau im Knappensee ca. +126,60 m
NHN im Juli 1981.
Im Zusammenhang mit der Flutung des Restlochs D/F (Graureihersee, geplant in 2018) ist insbesondere
im Hinterland der südlichen Ostböschung noch mit einem Grundwasseranstieg und damit mit einer Än-
derung der Strömungssituation zu rechnen. Das Grundwasser strömt in diesem Abschnitt allgemein aus
südlicher bis südöstlicher Richtung zu und fließt in nördliche bis nordöstliche Richtung (Restloch D/F)
ab. Lokal wird die Grundwasserströmungsrichtung durch den jeweiligen Wasserstand im Knappensee
beeinflusst.

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Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
3.5 Gefährdungssituation
Die geotechnischen Verhältnisse an den Uferbereichen des Knappensees lassen sich aufgrund der Kip-
penhistorie, der Morphologie und des Nutzungsumfanges unterscheiden. Eine zusammenfassende Be-
schreibung liefert die nachfolgende Tabelle 1.
Eine ausführliche Beschreibung der vorhandenen geotechnischen Situation ist in der Unterlage [6] er-
sichtlich.
Der Knappensee ist ein öffentliches Gewässer. Der See selbst und große Teile der Uferbereiche sowie
des Böschungshinterlandes sind für die Öffentlichkeit zugänglich und werden für Wohn- und Naherho-
lungszwecke sowie umfangreich touristisch genutzt. Der Knappensee fungiert als Bade- und Angelge-
wässer. Er wird auch für den nicht motorgetriebenen Bootsverkehr und im Rahmen von Wassersport-
veranstaltungen genutzt.
Im Böschungshinterland bestehen Siedlungen mit teilweise dauerhafter Wohnnutzung sowie gewerblich
genutzten Immobilien. Die im Böschungsbereich und dessen Hinterland vorhandenen Waldflächen un-
terliegen einer forstwirtschaftlichen Nutzung.
Der Knappensee dient der Landestalsperrenverwaltung (LTV) als Speicheranlage. Mit dieser Anlage
wird der Hochwasserschutz für die am Unterlauf vorhandenen Ortschaften (bis einschließlich Hoyers-
werda) und Gebiete sichergestellt. Daneben wird durch den Knappensee eine Niedrigwasseraufhöhung
für die nachfolgenden Gewässer und Schutzgebiete sichergestellt.
Die derzeit geplanten Sicherungsmaßnahmen zur Gefahrenabwehr stellen die planerische Grundlage für
die auszuführende Alternativenprüfung dar. Im Folgenden werden Planungsstände und die geplanten
Maßnahmen bereichsbezogen aufgezeigt.
Die Maßnahmen zur Ufer- und Hinterlandsicherung befinden sich in unterschiedlichen Planungsphasen
und -tiefen. In der folgenden Tabelle 1 sind die aktuellen Planungsstände ersichtlich.

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32
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Tabelle 1:
Geotechnische Verhältnisse und Planungsstände der einzelnen Uferabschnitte
Uferabschnitt
Bereiche A und B Nord
Situation:
Diese Bereiche sind durch schmale Kippenflächen charakterisiert.
Kippen-
verhältnisse:
Aus den Altunterlagen ist bekannt, dass an das ehemalige Anschnittböschungssystem Ab-
raummaterial in Form einer Handkippe angelagert wurde. Kennzeichnend für diese Kippen-
materialien ist die sehr lockere Lagerung der sandigen Böden. Im Bereich des Seeufers wur-
den bis an den restlochseitigen Dammfuß des Maukendorfer Absperrdammes Kippenmäch-
tigkeiten von 4 m bis 7 m erkundet.
Böschungs-
verhältnisse:
In diesem Teilabschnitt besteht nur ein schmaler Uferstreifen, der gering geneigt ist. Daran
schließt sich der Hochwasserschutzdamm an, der seeseitig eine Böschungsneigung von ca.
1:2 (26,6 °) aufweist.
Unterwasser-
böschung:
Die Uferböschung unterhalb des Wasserspiegels teilt sich in einen stärker geneigten Ab-
schnitt (ca. Höhenniveau +125,0 m NHN bis +122,0 m NHN) und einen sich daran anschlie-
ßenden gering geneigten Bereich (ca. Höhenniveau +122,0 m NHN bis +117,0 m NHN) auf.
Im oberen Böschungsabschnitt liegt die Böschungsneigung bei etwa 1:2,6…1:9,4
(21 °…6 °). Der bis zur Seesohle reichende Böschungsabschnitt ist kaum geneigt und weist
nur Böschungsneigungen von 1:17…1:40 (3 °…1,5 °) auf.
Vorhandene
Nutzung:
Im Uferbereich verläuft der Hochwasserschutzdamm des Speicherbeckens Knappenrode.
Dieser wird neben der Hochwasserschutzfunktion als Teil des Rundweges um den Knappen-
see als Rad- und Wanderweg genutzt.
Am nördlichen Ende des Planungsabschnittes befindet sich das Auslassbauwerk der LTV.
Dieses regelt das Einstauniveau des Knappensees und besitzt damit eine wasserwirtschaftli-
che Funktion.
Gefahrensituation: Für den Bereich A und B Nord (Uferbereich bis zum Fuß des Hochwasserschutzdammes)
besteht Setzungsfließgefahr.
Planungsstand
Gefahrenabwehr:
Ausführungsplanung (Aktualitätsprüfung erforderlich), [33]

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33
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Uferabschnitt
Bereich B Süd
Situation:
Der Bereich Süd stellt den ehemaligen Randbereich des Tagebaues zwischen Anschnittbö-
schung und Abraumförderbrückenkippe dar.
Kippen-
verhältnisse:
In zwei Abschnitten verläuft die obere Abbaukante westlich der Uferlinie. Parallel zur Ufer-
böschung verläuft neben dem ehemaligen Randschlauch der AFB eine aus Förderbrücken-
kippenmassen gebildete langgezogene Insel. Das Hinterland wird durch das Gewachsene
repräsentiert.
Böschungs-
verhältnisse:
Die Uferböschung weist Höhen bis maximal 2,5 m auf und ist mit 18° bis 20° geneigt.
Unterwasser-
böschung:
Die Unterwasserböschungen sind bis 7,1° geneigt.
Vorhandene
Nutzung:
Neben der Nutzung des Hochwasserschutzdammes als Teil des Knappenseerundweges
(Wald-, Rad- und Wanderweg) erfolgt überwiegend eine forstwirtschaftliche Nutzung.
Gefahrensituation: Für den B Süd (Uferbereich bis zum Fuß des Hochwasserschutzdammes) besteht Setzungs-
fließgefahr.
Planungsstand
Gefahrenabwehr:
Vorplanung, [36]
Uferabschnitt
Bereich C
Situation:
Überhöhungen der Förderbrückenkippe ragen als Inseln aus dem Wasser.
Kippen-
verhältnisse:
Durchgeführte Rammsondierungen weisen lockere bis sehr lockere Lagerungsdichten aus.
Die Beprobung hat das Kippgut als überwiegend normal abgestuften Sand von runder Korn-
form mit Feinkornanteilen d
0,06 mm von weniger als 10 % ausgewiesen. Die Rippen-
scheitel sind häufig morphologisch noch ausgeprägt. Bewuchs bedeckt die Oberfläche bis in
Ufernähe.
Böschungs-
verhältnisse:
Die Böschungen in den Uferbereichen und unter Wasser sind flach ausgebildet.
Unterwasser-
böschung:
Zwischen den Inseln und in den Buchten treten nur geringe Wassertiefen von wenigen Me-
tern auf.
Vorhandene
Nutzung:
Die Inseln wurden mit Ausführung der Schutzgrabenbaggerung im Jahre 2007 gegen ein
unbeabsichtigtes Betreten gesichert. Als Verhaltensanforderung besteht ein Betretungsverbot.
Gefahrensituation: Für den Bereich C (Uferbereich) besteht Setzungsfließgefahr.
Planungsstand
Gefahrenabwehr:
Vorplanung, [36]

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Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Uferabschnitt
Bereich D Ost
Situation:
Der Kippenabschnitt D Ost ist im Hinterland der Uferböschung durch flache Geländeverhält-
nisse und eine relativ geringe Breite (max. 95 m) charakterisiert.
Kippen-
verhältnisse:
Zwischen der ehemaligen oberen Abraumkante und der Uferlinie aber auch darüber hinaus
stehen locker gelagerte Handkippen mit überwiegend sandigem Material mit einem maxima-
len Feinkornanteil von 20 % mit runder Kornform an.
Böschungs-
verhältnisse:
Die gekippten Uferböschungen besitzen Höhen zwischen 2 m und 3 m. Das Kippenhinterland
ist maximal 95 m breit und flach ausgebildet.
Unterwasser-
böschung:
Der Seegrund ist flach mit ca. 4° geneigt.
Vorhandene
Nutzung:
Der Bereich wird überwiegend freizeitlich als Campingplatz mit Uferpromenade und Strand
genutzt. Es sind Bebauungen in Form von Bungalows und Finnhütten zu verzeichnen. Für
die Nutzung der Baulichkeiten existiert ein entsprechendes Netz an Versorgungs- und Ent-
sorgungsleitungen. Im schmalen Hinterland verlaufen Zufahrts- und Bewirtschaftungswege.
Im nordöstlichen Randbereich des Abschnittes befindet sich der Koblenzer Graben als eines
der Zuläufe zum Knappensee. Im südwestlichen Randbereich existiert ein verrohrter Zulauf
von Agrarwässern („MTS-Graben“).
Gefahrensituation: Im Uferabschnitt D Ost sind untertägige Strecken mit nicht definiertem Verwahrungszustand
vorhanden. Die Wahrscheinlichkeit von Initialeinträgen im Abschnitt D Ost aus Zubruchge-
hen von Resthohlräumen wird gemäß den durchgeführten Erkundungen als sehr gering ein-
gestuft.
Für den Bereich D Ost (Uferbereich und dessen Hinterland) besteht Setzungsfließgefahr
sowie Gefahr von Geländeeinbrüchen infolge Verflüssigung.
Planungsstand
Gefahrenabwehr:
Entwurfsplanung, [16]
Uferabschnitt
Bereich D Mitte
Situation:
In diesem Abschnitt ist innerhalb des flach ausgeprägten Hinterlandes ein ca. 90 m breiter
Kippenbereich eingelagert.
Kippen-
verhältnisse:
In diesem Bereich lagert eine Handkippe über einer Berme des Tagebaues Werminghoff I. Es
sind lockere Lagerungsverhältnisse vorhanden.
Böschungs-
verhältnisse:
Am Ufer ist eine 1,3 m bis 1,7 m hohe Böschung vorhanden.
Unterwasser-
böschung:
Die Unterwasserböschung ist mit ca. 3° flach geneigt.
Vorhandene
Nutzung:
In diesem Abschnitt ist neben dem Uferbereich mit Hinterland, in dem Bäume und eine Wie-
senfläche vorhanden sind, keine ausgeprägte Nutzung vorhanden.
Gefahrensituation: Für den Bereich D Mitte (Uferbereich und dessen Hinterland) besteht Setzungsfließgefahr
sowie Gefahr von Geländeeinbrüchen infolge Verflüssigung.
Planungsstand
Gefahrenabwehr:
Vorplanung, [36]

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Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Uferabschnitt
Bereich E (E 1 und E 2)
Situation:
Als Bereich E sind diejenigen Abschnitte der Südböschung gekennzeichnet, an denen die
Uferlinie im gewachsenen Lockergestein liegt.
Kippen-
verhältnisse:
Der Böschung im Gewachsenen sind eingespülte Kippenböden vorgelagert.
Böschungs-
verhältnisse:
Im Abschnitt E 1 besteht der Uferbereich aus einem mit ca. 6° flach geneigtem Strandab-
schnitt
Unterwasser-
böschung:
Die Unterwasserböschungen im Abschnitt E 1 betragen maximal 10°.
Vorhandene
Nutzung:
Der Abschnitt E wird als Strand sowie auch als Zufahrt und Zuwegung zum See genutzt.
Weiterhin sind verschiedene Bebauungen und gastronomische Einrichtungen vorhanden.
Entsprechende Versorgungs- und Entsorgungsleitungen verknüpfen die Objekte
Gefahrensituation: Die dem Ufer vor gelagerten unverdichteten Kippenmassen wurden im Abschnitt E im Jahr
2010 mittels seeseitiger Verdichtung gesichert. Eine Setzungsfließgefahr ist in diesen Ab-
schnitten nicht gegeben.
Planungsstand
Gefahrenabwehr:
Gefahrenabwehr erfolgreich durchgeführt
Uferabschnitt
Bereich F
Situation:
Der Abschnitt F repräsentiert einen sich im Hinterland des Abschnittes G befindlichen Be-
reich, der sich östlich der Hochkippe befindet und einer intensiven öffentlichen Nutzung
unterliegt.
Kippen-
verhältnisse:
Die auf dem Kohleliegenden aufsitzende Brückenkippe wird durch eine Absetzerkippe oder
Handkippe (Pflug-) überlagert. Die Kippenmateralien sind durch überwiegend lockere Lage-
rungsverhältnisse gekennzeichnet.
Böschungs-
verhältnisse:
Der Bereich F ist durch flache Geländeverhältnisse charakterisiert.
Unterwasser-
böschung:
Keine
Vorhandene
Nutzung:
Die Nutzung im Norden (RL 0815/1) erfolgt forstwirtschaftlich und im Süden durch eine
Hotelanlage sowie Ferienwohnungen und Wohnbebauung. Die Gebäude sind durch entspre-
chende Versorgungs- und Entsorgungsleitungen erschlossen.
Gefahrensituation: Für den Bereich F besteht in Verbindung mit dem vorgelagerten Uferbereich G Setzungs-
fließgefahr. Im gesamten Bereich F (Hinterland) besteht weiterhin die Gefahr von Gelände-
einbrüchen.
Planungsstand
Gefahrenabwehr:
Vorplanung, [13]

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
36
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Uferabschnitt
Bereich D West
Situation:
Die Kippen reichen bis zu 200 m niveaugleich in das Hinterland. Im Bereich D West beste-
hen flache Geländeverhältnisse im Kippenhinterland.
Kippen-
verhältnisse:
Zwischen der ehemaligen oberen Abraumkante und der Uferlinie stehen Handkippen an, die
auf dem Baggerplanum oder verspültem Kippgut aufliegen. Im westlichen Abschnitt des
Bereiches D weisen die Ramm- und Drucksondierungen unter der locker gelagerten Hand-
kippe eine mitteldicht gelagerte Spülkippe aus. Bis zum Liegenden stehen unterhalb dieser
wiederum locker gelagerte Massen an.
Böschungs-
verhältnisse:
An der Wasserlinie sind kleinere Höhensprünge von ca. 1,0 m vorhanden.
Unterwasser-
böschung:
Die Unterwasserböschungen sind mit ca. 4,5° gering geneigt. Im Bereich D West sind dem
Uferbereich die Inseln (Bereich C) gegenübergelagert.
Vorhandene
Nutzung:
Im Abschnitt D West ist eine intensive freizeitliche Nutzung durch Anglerverein, Uferpro-
menade, Anlegestellen u.a. vorhanden. Das Hinterland wird forstwirtschaftlich genutzt. Im
Abschnitt sind Zufahrten zu den Gebäuden sowie Waldwege vorhanden.
Gefahrensituation: Im Abschnitt D West sind Altstrecken mit unbekannten Verwahrungsgrad oder ohne umfas-
senden Verwahrungsnachweis vorhanden. Resthohlräume können beim Zubruchgehen als
Initial wirken.
Für den Bereich D West (Uferbereich und dessen Hinterland) besteht aufgrund der vorhan-
denen Kippenverhältnisse Setzungsfließgefahr sowie Gefahr von Geländeeinbrüchen infolge
Verflüssigung.
Planungsstand
Gefahrenabwehr:
Vorplanung, [36]

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
37
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Uferabschnitt
Bereich G
Situation:
Im Abschnitt G sind Kippenmaterialien mit einer besonders geringen Lagerungsdichte anzu-
treffen.
Kippen-
verhältnisse:
Der Uferbereich und der dahinterliegende Geländestreifen bis zur Hochkippe bestehen aus
einer sehr locker gelagerten Pflugkippe, die auf der AFB-Kippe, die bis zum Liegenden
reicht, aufsitzt. Die Ausbildung der Kippe ist als sehr inhomogen einzustufen. Es wurden
überwiegend Sande verkippt, deren Kornverteilung in dem zur Verflüssigung neigenden
Bereich liegt. Die Feinkornanteile der vorhandenen Kippenmaterialien (Pflug- und AFB-
Kippe) schwanken von ca. 10 % bis ca. 20 %. Die Materialien der Absetzerhochkippe zeigen
hinsichtlich ihrer Kornverteilung schluffige Fein- bis Mittelsande mit einem mittleren Fein-
kornanteil von ca. 17 %.
Böschungs-
verhältnisse:
Die Böschungen über Wasser am Ufer sind sehr steil und betragen ca.
β
= 35°. Lokal sind
Versteilungen vorhanden. Die Kippenböschung befindet sich damit im Grenzgleichgewicht.
Unterwasser-
böschung:
Der Seeboden wird durch die ehemalige Oberfläche der AFB-Kippe charakterisiert und ist
flach geneigt (1,1° bis 2,8°). Die flachsten Neigungen sind dabei im Nordteil anzutreffen.
Vorhandene
Nutzung:
Der Bereich wird überwiegend freizeitlich als Campingplatz mit Uferpromenade und Strand
genutzt. Es sind bebaute Grundstücke (auch im Hinterland – Bereich F) mit Infrastruktur und
Medien vorhanden.
Gefahrensituation: Für den Bereich G (Uferbereich und dessen Hinterland) besteht Setzungsfließgefahr sowie
Gefahr von Geländeeinbrüchen infolge Verflüssigung.
Planungsstand
Gefahrenabwehr:
Entwurfs- und Genehmigungsplanung [9]
Ausführungsplanung, [7]

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
G.U.B. Ingenieur AG und BIUG GmbH
38
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Uferabschnitt
Bereich S
Situation:
Der nördliche Teilabschnitt des Uferbereiches S zeichnet sich durch eine ähnliche Kippenge-
nese wie im Nachbarbereich T aus.
Kippen-
verhältnisse:
Die Kippe baut sich aus einer Pflugkippe mit einer überlagernden Absetzerkippe auf. Im
Gegensatz zum Bereich T ist im Uferabschnitt S keine Spülkippe vorgelagert. Im südlichen
Teil des Uferabschnittes wurde bis 1940 ebenfalls eine Pflugkippe betrieben. Über die Pflug-
kippe wurde eine Absetzerkippe geschüttet. Die Massen, die mit dem Absetzer abgelagert
wurden, stammten aus dem Tagebau Werminghoff II. Für den Uferbereich S ist eine große
Rutschung dokumentiert. Diese ereignete sich im Jahre 1941 und umfasste ca. 4,5 Mio. m³
Material und beeinflusst den gesamten mittleren Teil des heutigen Knappensees. Im Ergebnis
der Rutschung entstand die ehemalige Steilböschung im Uferabschnitt. Diese Steilböschung
wurde im Zuge von ersten Sanierungsmaßnahmen in den 80iger Jahren des vergangenen
Jahrhunderts durch Abspülen abgeflacht.
Die Uferböschung sowie das sich daran anschließende Hinterland bestehen aus gekipptem
Material. Die Mächtigkeit der Kippenablagerung beträgt ca. 24 m … 45 m.
Böschungs-
verhältnisse:
An den Uferbereich schließt sich ein flach geneigtes Hinterland an. Bis zum Böschungsfuß
der abgespülten Hochkippenböschung betragen die Neigungen des Uferhinterlandes ca.
1,1° …2,9°. Die Hochkippe wurde im zentralen Bereich des Uferabschnitts S durch Abspül-
maßnahmen auf eine Neigung von 1:5,5 … 7,0 abgeflacht. In einem etwa 130 m breiten
Böschungsbereich im Übergang zum südlich gelegenen Uferabschnitt G besitzt die Hochkip-
pe eine Neigung von ca. 36,5°, die weitgehend der Neigung bei der Schüttung im Tagebaube-
trieb entspricht.
Unterwasser-
böschung:
Im Unterschied zu den in den Nachbarbereichen ausgebildeten Neigungen der Unterwasser-
böschung weist die Seesohle im Abschnitt S relativ steile Neigungen von 4,5° … 10,1° auf.
Diese Unterwassermorphologie ist noch ein Resultat der oben beschriebenen Rutschung.
Vorhandene
Nutzung:
Im Bereich S besteht freizeitliche (Badebetrieb)und forstwirtschaftliche Nutzung.
Gefahrensituation: Aus den Aufschlüssen ist zu entnehmen, dass die anstehenden Kippensande eine bereichs-
weise lockere bis sehr lockere Lagerung im wassergesättigten Bereich aufweisen. Diese La-
gerung resultiert aus den niedrigen Schütthöhen des seinerzeit eingesetzten Absetzers. Die
Verdichtungswirkung der damaligen Schütttechnologie ist vergleichbar mit der einer Pflug-
kippe.
Aufgrund der vorhandenen lockeren Lagerung ist auch nach dem Abspülen der Hochkippe
eine Verflüssigungsgefahr gegeben. Das Hinterland ist durch Kippen gekennzeichnet. Das
Ufer wird als Badestrand genutzt. Die Nutzung ist bezüglich des Einsatzes von erschütte-
rungsintensiven Geräten eingeschränkt. Es besteht ein Bauverbot.
Für den Bereich S (Uferbereich und dessen Hinterland) besteht Setzungsfließgefahr sowie
Gefahr von Geländeeinbrüchen infolge Verflüssigung.
Planungsstand
Gefahrenabwehr:
Entwurfs- und Genehmigungsplanung [10]
Ausführungsplanung, [7]

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
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39
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Uferabschnitt
Bereich T
Situation:
Im Uferbereich in T ist im anschließenden Hinterland eine Hochkippe vorhanden.
Kippen -
verhältnisse:
Die Kippenverhältnisse im Uferbereich des Abschnittes T werden an der nördlichen und
südlichen Grenze durch Spülkippen charakterisiert, die die Massen der Rutschungen aus den
Jahren 1930 und 1937 überlagern. Die Rutschungsmassen sind überwiegend locker gelagert,
wobei die Spülkippe auch mitteldichte Lagerung erreicht. Zwischen beiden Rutschungsberei-
chen überlagern die Spülkippen mit geringer Mächtigkeit (wenige Meter) eine Absetzerkippe
mit geringer Lagerungsdichte. Im Hinterland schließt die Spülkippe an die Absetzerhochkip-
pe an, wobei die vorgelagerte und die Spülkippe noch überlagernde 1. Berme in die Charak-
teristik einer Pflug- oder Handkippe einzuordnen ist. Die Spülkippe sowie die Absetzerhoch-
kippe lagern auf einer Absetzerkippe des Tagebaus Werminghoff I auf. Die Absetzerhoch-
kippe selbst besteht aus Abraummaterial des Tagebaus Werminghoff II.
Böschungs-
verhältnisse:
Die Böschungsneigungen im Hinterland betragen bis zu
β
= 45°. Die Kippenböschung befin-
det sich damit im Grenzgleichgewicht. Der Uferbereich ist, außer am südlichen Ende des
Abschnittes T, flach und ohne Böschung geneigt. Die Gefahr von größeren Böschungsbrü-
chen als Primärereignis ist als gering einzuschätzen. Kippengelände (Absetzerhochkippe)
bildet das Hinterland.
Unterwasser-
böschung:
Die Neigung der Unterwasserböschung liegt entsprechend den Lotungsergebnissen für die
Geländeschnitte zwischen 1,4° und 3,5° (im Mittel 2,1°). Signifikant abweichend von dieser
Situation ist die relativ steile Neigung (13,0°) im Südteil des Bereiches T im Übergang zum
Abschnitt S (ehemaliger Steiluferbereich).
Vorhandene
Nutzung:
Das Hochkippenplateau wird im Bereich der Siedlung Knappenhütte als Wohnstandort ge-
nutzt. Der vorgelagerte Uferbereich unterlag bisher mit Zeltplätzen, Bootsverleih und Ang-
lerverein einer Nutzung für Freizeit und Erholung.
Gefahrensituation: Für den Bereich T (Uferbereich und dessen Hinterland) besteht Setzungsfließgefahr sowie
Gefahr von Geländeeinbrüchen infolge Verflüssigung.
Planungsstand
Gefahrenabwehr:
Entwurfs- und Genehmigungsplanung [11]
Ausführungsplanung, [7],

Planungsgemeinschaft ARGE Werminghoff
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40
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Uferabschnitt
Bereich U
Situation:
Dieser Bereich am Nordufer lässt sich in einen westlichen Abschnitt und einen nördlichen
Abschnitt einteilen.
Der westliche Teilbereich des Uferabschnitts U schließt sich nördlich an das Auslaufbauwerk
an. Den Hauptteil des Uferabschnitts U nimmt die Nordböschung ein, die sich westlich an
den Maukendorfer Randdamm bzw. an das dort befindliche Verteilerbauwerk der LTV Sach-
sen anschließt.
Kippen-
verhältnisse:
Westlicher Teil: Die Böschung wird durch die im Tagebaubetrieb hergestellte Anschnittsbö-
schung gebildet. Ähnlich wie im südlich anschließenden Bereich A ist mit
der Anschüttung von Kippenmaterialien in Form einer Handkippe zu rech-
nen. Über Mächtigkeit und Ausdehnung der Kippenanschüttung liegen kei-
ne Informationen vor.
Nördlicher Teil: Die Kippe besteht aus einer Spülkippe, die auf gerutschten Massen einer
Absetzerkippe liegt. Eine überlagernde Pflug- oder Handkippe kann nicht
ausgeschlossen werden. Die heute vorliegende Böschungsoberfläche wurde
im Tagebaubetrieb durch ein Verspülen von Kippenmaterial hergestellt.
Die Gesamtmächtigkeit der Kippenmaterialien beträgt 25 m bis 34 m.
Es sind stark heterogene Verhältnisse vorhanden.
Böschungs-
verhältnisse:
Westlicher Teil: Die Böschungen sind relativ steil ausgebildet.
Das Böschungshinterland ist sehr flach ausgebildet und liegt im Niveau von
ca. +125,00 m NHN bis +125,50 m NHN. Bei einem Einstau auf das Ni-
veau +126,0 m NHN wird dieser Bereich vollständig überflutet.
Nördlicher Teil: Die vorhandenen Böschungsneigungen betragen bis zum Böschungsfuß der
Hochkippenböschung 0,9° bis 3,0°
Unterwasser-
böschung:
Westlicher Teil: Im Höhenbereich von +117,00 m NHN bis +125,00 m NHN ist eine Un-
terwasserböschungsneigung von 16,3 °… 27,1 ° zu verzeichnen.
Nördlicher Teil: Die Neigung der Unterwasserböschungen liegt im Bereich von 0,9 °
bis 3,0 °.
Vorhandene
Nutzung:
Westlicher Teil: Das Hinterland weist einen starken Schilfbewuchs und unterschiedlich
dichten Baumbewuchs auf. Dieser Böschungsbereich unterliegt neben der
Hochwasserschutzfunktion keiner weiteren Nutzung.
Nördlicher Teil: Es erfolgt eine intensive freizeitliche Nutzung in Form der Grundstücksbe-
bauung mit Bungalows.
Gefahrensituation: Reste unterirdischer Entwässerungsstrecken befinden sich im nördlichen Uferbereich des
Abschnittes U im Bereich der Auskohlungsgrenze. Die Strecken wurden in den 1970er Jah-
ren verwahrt. Eventuell noch vorhandene Hohlräume durch unzureichenden Versatz können
beim Zubruchgehen als Initial wirken. Daraus ergibt sich, dass aus diesen Streckenfragmen-
ten eine deutliche Erhöhung der Setzungsfließgefahr resultiert.
Für den Bereich U (Uferbereich und dessen Hinterland) besteht Setzungsfließgefahr sowie
Gefahr von Geländeeinbrüchen infolge Verflüssigung.
Planungsstand
Gefahrenabwehr:
Entwurfsplanung [17]

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41
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
3.6 Definition Sicherheitslinie
Die Sicherheitslinie umgrenzt die Flächen, auf denen unmittelbare Auswirkungen aus den Sicherungs-
bzw. Sanierungsmaßnahmen, aus der Speicherbewirtschaftung oder allgemein durch Initialeinträge aus-
gelöste Setzungsfließrutschungen nicht ausgeschlossen werden können (Gefährdungsbereich).
Der Verlauf der Sicherheitslinie wird in erster Linie entsprechend den geotechnischen und hydrologi-
schen Erfordernissen festgelegt.
Die Anwendung der Sicherheitslinie hat zu unterscheiden:
a)
die Interessen der Öffentlichkeit
- außerhalb des Sperrbereiches der
Gefahrenabwehrmaßnahme,
b)
die Anforderungen für Sicherungs-
- innerhalb des Sperrbereiches der
bzw. Sanierungsarbeiten
Gefahrenabwehrmaßnahmen.
Anwendung und Bedeutung bzgl. der Öffentlichkeit
Der Aufenthalt von Personen und das Abstellen und Betreiben von Geräten innerhalb der Sicherheitsli-
nie sind nur unter Einhaltung von Verhaltensanforderungen gestattet. Auf die bestehenden Gefährdun-
gen und Verhaltensanforderungen wird durch geeignete Maßnahmen hingewiesen (Unterrichtung der
Flächeneigentümer, Erteilung von Auflagen, Beschilderungen usw.). Gegebenenfalls werden zusätzli-
che Maßnahmen zur Erhöhung des Sicherheitsniveaus ergriffen.
Anwendung und Bedeutung bzgl. der Sicherungs- bzw. Sanierungsmaßnahmen
Je nach Gefährdung und Einwirkungen aus den Sicherungsarbeiten werden Teilbereiche der von der
Sicherheitslinie umschlossenen Flächen in einen Sperrbereich überführt.
Die Sperrbereichslinie darf in Richtung Gefährdungsbereich nur durch unmittelbar an den Sicherungs-
bzw. Sanierungsmaßnahmen beteiligte Personen, Geräte und nur für die Dauer der auszuführenden Ar-
beiten überschritten werden. Dabei ist das Betreten bzw. Befahren des Gefährdungsbereiches nur unter
Einhaltung von Verhaltensanforderungen zulässig. Das Personal und berechtigte Personen sind zu Be-
ginn der Sicherungsmaßnahmen (und gegebenenfalls wiederholt) entsprechend aktenkundig zu beleh-
ren.
Im Falle von Rutschungen, Havarien, Störungen und Ereignissen, die Personal und Technik gefährden
können, sind Personal und gegebenenfalls Technik schnellstmöglich hinter die Sicherheitslinie zurück-
zuziehen. Gleiches gilt für größere Arbeitspausen sowie für Reparatur und Wartungsarbeiten.

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42
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
3.7 Geplante Sicherungs- und Gefahrenabwehrmaßnahmen (Übersicht)
Die derzeit geplanten Sicherungsmaßnahmen zur Gefahrenabwehr stellen die planerische Grundlage für
die auszuführende Alternativenprüfung dar. Im Folgenden werden Planungsstände und die geplanten
Maßnahmen bereichsbezogen aufgezeigt.
Die Maßnahmen zur Ufer- und Hinterlandsicherung befinden sich in unterschiedlichen Planungsphasen
und -tiefen. In der Tabelle 1 sind die aktuellen Planungsstände angegeben.
Anhand der Tabelle 1 ist ersichtlich, dass für Teile (T, S Nord, G Süd) der östlichen Kippenbereiche die
Ausführungsplanung vorliegt. Für die genannten Bereiche stellt dies als Teilleistung der Umsetzung der
geplanten Gefahrenabwehrmaßnahmen die Erstellung des Versteckten Dammes dar. Diese ersten Siche-
rungsarbeiten werden unter dem Titel Sicherungsphase 1 zusammengefasst. Parallel befinden sich alle
weiteren Leistungen der Uferabschnitte G, S und T im Rahmen der Entwurfs- und Genehmigungspla-
nung.
Die nördlichen und südöstlichen Uferbereiche befinden sich im Stadium der Entwurf- und Genehmi-
gungsplanung. Alle weiteren Bereiche liegen mit dem Stand der Vorplanung vor. Eine Ausnahme bildet
der Bereich A und B Nord. Hierfür wurde bereits neben der Entwurfs- und Genehmigungsplanung eine
Ausführungsplanung erstellt. Diese wird jedoch in Zukunft bezüglich der aktuellen Planungen aktuali-
siert werden.
In der folgenden Tabelle sind die geplanten Sicherungsmaßnahmen für die einzelnen Böschungsab-
schnitte zusammengestellt.

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43
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Tabelle 2:
Geplante Sicherungsmaßnahmen der Gefahrenabwehr
Uferabschnitt /
Geplante Sicherungsmaßnahmen der Gefahrenabwehr
Bereich
Sicherungsobjekt
Sicherungsmaßnahme
Technologie
A und B Nord
a) Uferböschung
Sicherung gegen Setzungsfließen
durch Versteckten Damm
Seeseitige RDV, landseitig
Sicherung mittels LRV
B Süd
a) Uferböschung
Beseitigung der Setzungsfließgefahr
durch Abtrag der geringmächtigen
Kippenmassen oder Verdichtung
gekippter Teilbereiche
Abbaggerung mittels mobi-
ler Erdbautechnik oder
Einsatz Rütteldruckverdich-
tung (RDV)
C
a) Böschungen und
b) Flachwasserbereiche
derzeit nicht definiert
D Ost
a) Uferböschung
Sicherung gegen Setzungsfließen
durch Versteckten Damm
Seeseitige RDV, Profilie-
rung mittels Amphibien-
technik
b) Flachwasserzone
Gewährleistung Trittsicherheit
Umsetzung mittels seeseiti-
ger oberflächennaher Rüt-
telverdichtung (LRV)
c) Hinterland
Sicherung gegen Geländeeinbruch
infolge Verflüssigung durch Ge-
währleistung ausreichender erd-
feuchter Überdeckung (Mindestge-
ländehöhe H
min
> +128,0 m NHN)
Massenauftrag mittels mo-
biler Erdbautechnik
d) Koblenzer Graben
Sicherung gegen Verflüssigung,
Gewährleistung Wartungstätigkeit
(Trittsicherheit und Befahrbarkeit)
Landseitige Rüttelstopfver-
dichtung (RSV), Profilie-
rung mittels Erdbautechnik
D Mitte
a) Uferböschung
Sicherung gegen Setzungsfließen
durch Versteckten Damm
Seeseitige RDV, Profilie-
rung mittels Amphibien-
technik
b) Flachwasserzone
Gewährleistung Trittsicherheit
Umsetzung mittels seeseiti-
ger LRV
c) Hinterland
Sicherung gegen Geländeeinbruch
infolge Verflüssigung durch Ge-
währleistung ausreichender erd-
feuchter Überdeckung (Mindestge-
ländehöhe H
min
> +128,0 m NHN)
Massenauftrag mittels mo-
biler Erdbautechnik
D West
a) Uferböschung
Sicherung gegen Setzungsfließen
durch Versteckten Damm
Seeseitige RDV, Profilie-
rung mittels Amphibien-
technik
b) Flachwasserzone
Gewährleistung Trittsicherheit
Umsetzung mittels seeseiti-
ger LRV
c) Hinterland
Sicherung gegen Geländeeinbruch
infolge Verflüssigung durch Ge-
währleistung ausreichender erd-
feuchter Überdeckung (Mindestge-
ländehöhe H
min
> +128,0 m NHN)
Massenauftrag mittels mo-
biler Erdbautechnik

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Uferabschnitt /
Geplante Sicherungsmaßnahmen der Gefahrenabwehr
Bereich
Sicherungsobjekt
Sicherungsmaßnahme
Technologie
E
a) Flachwasserzone
Sicherung in 2009 erfolgreich ausge-
führt
F
a) Gebäude
Sicherung oder Abriss auf Grundlage
der Verhältnismäßigkeit
nicht abgestimmt
b) Zufahrten, Wege
Geländeaufhöhung auf mind. h > 2,0
m bis 2,5 m zum prognostizierten
Grundwasserspiegel
Erdbautechnik
c) Geländetieflagen mit
Grundwasserflurabstän-
den < 2,5 m
Geländeaufhöhung auf mind. h > 2,0
m bis 2,5 m zum prognostizierten
Grundwasserspiegel
Erdbautechnik
G
a) Uferböschung
Sicherung gegen Setzungsfließen
durch Versteckten Damm
Seeseitige RDV, Profilie-
rung mittels Amphibien-
technik
b) Flachwasserzone
Gewährleistung Trittsicherheit
Umsetzung mittels seeseiti-
ger LRV
c) Hinterland
1) Sicherung gegen Geländeein-
bruch infolge Verflüssigung
durch Gewährleistung ausrei-
chender erdfeuchter Überde-
ckung (Mindestgeländehöhe
H
min
> +128,0 m NHN)
2) Gewährleistung Böschungs-
standsicherheit
Massenauf- und -abtrag
mittels mobiler Erdbautech-
nik
S
a) Uferböschung
Sicherung gegen Setzungsfließen
durch Versteckten Damm
Seeseitige RDV, Profilie-
rung mittels Amphibien-
technik
b) Flachwasserzone
Gewährleistung Trittsicherheit
Umsetzung mittels seeseiti-
ger LRV
c) Hinterland
1) Sicherung gegen Geländeein-
bruch infolge Verflüssigung
durch Gewährleistung ausrei-
chender erdfeuchter Überde-
ckung (Mindestgeländehöhe
H
min
> +128,0 m NHN)
2) Gewährleistung Böschungs-
standsicherheit
Massenauf- und -abtrag
mittels mobiler Erdbautech-
nik
T
a) Uferböschung
Sicherung gegen Setzungsfließen
durch Versteckten Damm
Seeseitige RDV, Profilie-
rung mittels Amphibien-
technik
b) Flachwasserzone
Gewährleistung Trittsicherheit
Umsetzung mittels seeseiti-
ger LRV
c) Hinterland
1) Sicherung gegen Geländeein-
bruch infolge Verflüssigung
durch Gewährleistung ausrei-
chender erdfeuchter Überde-
ckung (Mindestgeländehöhe
H
min
> +128,0 m NHN)
2) Gewährleistung Böschungs-
standsicherheit
Massenauftrag mittels mo-
biler Erdbautechnik

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45
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Uferabschnitt /
Geplante Sicherungsmaßnahmen der Gefahrenabwehr
Bereich
Sicherungsobjekt
Sicherungsmaßnahme
Technologie
U
a) Uferböschung
Sicherung gegen Setzungsfließen
durch Versteckten Damm
Seeseitige RDV, Profilie-
rung mittels Amphibien-
technik
b) Flachwasserzone
Gewährleistung Trittsicherheit
Umsetzung mittels seeseiti-
ger LRV
c) Hinterland
1) Sicherung gegen Geländeein-
bruch infolge Verflüssigung
durch Gewährleistung ausrei-
chender erdfeuchter Überde-
ckung (Mindestgeländehöhe
H
min
> +128,0 m NHN)
2) Gewährleistung Böschungs-
standsicherheit
Massenauf- und -abtrag
mittels mobiler Erdbautech-
nik
3.8 Lage- und Höhenbezugssysteme
Das Lagebezugssystem ist RD 83.
Das verwendete Höhenbezugssystem ist das Deutsche Haupthöhennetz 1992 (DHHN 1992). Die Hö-
henangabe erfolgt in m NHN.
Grundlage der aktuellen Planungen stellt das aktuelle Risswerk der LMBV mbH (Stand 01/12) [21] dar.
Angaben und Darstellungen zur Hydrogeologischen Situation sowie Grundwasserflurabständen erfolgt
auf Grundlage der Hydrogeologischen Berechnung vom 21.12.2010 [25].

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46
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
4
Definition der Ziele der Gefahrenabwehrmaßnahmen
In den vorliegenden Planungsteilen wurden die Ziele der Gefahrenabwehrmaßnahmen durch den Pro-
jektträger in Verbindung mit der zuständigen Polizeibehörde für die Umsetzung vorgegeben. Im Rah-
men der hier durchzuführenden Prüfung der Geeignetheit der Gefahrenabwehrmaßnahmen sind diese zu
prüfen und falls erforderlich zu aktualisieren.
Der Knappensee entstand im Jahre 1945 durch die unkontrollierte Flutung des westlichen Feldesteiles
des ehemaligen Braunkohlentagebaues Werminghoff I im Zuge von Hochwasserereignissen. Der
Braunkohlenaltbergbau steht nicht unter Bergaufsicht. Das SächsOBA ist die gem. § 3 der Polizeiver-
ordnung des Sächsischen Staatsministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr über die Abwehr von
Gefahren aus unterirdischen Hohlräumen sowie Halden und Restlöchern (Sächsische Hohlraumverord-
nung - Sächs-HohlrVO) vom 20. Februar 2012 (SächsGVBl. S. 191) für die Abwehr dieser Gefahren
zuständige Behörde.
Aufgrund der vorhandenen Gefährdungssituation am Knappensee können bei entsprechenden Initia-
leinträgen Setzungsfließ- und Geländeeinbruchereignisse infolge Verflüssigung stattfinden, in deren
Folge, die öffentlich geschützte Rechtsgüter, insbesondere das Leben und die Gesundheit von Men-
schen, akut gefährdet sind.
Die Maßnahmen der Gefahrenabwehr unterliegen unter Anderem folgenden gesetzlichen Regelungen
nach SächsPolG § 3 (Polizeiliche Maßnahmen):
-
(1) Die Polizei kann innerhalb der durch das Recht gesetzten Schranken die erforderlichen
Maßnahmen treffen, um eine im einzelnen Fall bestehende Gefahr für die öffentliche Si-
cherheit oder Ordnung abzuwehren, soweit die Befugnisse der Polizei nicht gesondert gere-
gelt sind.
-
(2) Von mehreren möglichen und geeigneten Maßnahmen hat die Polizei diejenige zu tref-
fen, die ihr nach pflichtmäßigem Ermessen erforderlich erscheint und den einzelnen und die
Allgemeinheit voraussichtlich am wenigsten beeinträchtigt.
-
(3) Durch die polizeiliche Maßnahme darf kein Nachteil herbeigeführt werden, der erkenn-
bar außer Verhältnis zu dem beabsichtigten Erfolg steht.
-
(4) Eine Maßnahme ist nur solange zulässig, bis ihr Zweck erreicht ist oder sich zeigt, dass
er nicht erreicht werden kann.“
Folgende Sachverhalte haben die Gefahrenabwehrmaßnahmen zu berücksichtigen:
-
Sie müssen dem Grundsatz des geringsten Eingriffs dem Verhältnismäßigkeitsgrundsatz
nach Art. 20 Abs. 3 GG entsprechen. Es ist somit das mildeste Mittel zur Zweckerreichung
zu treffen.
-
Die Zweckerreichung ist dabei als ein Teil der Verhältnismäßigkeit zu sehen, so dass die
Maßnahme dann unverhältnismäßig wird, wenn der Zweck nicht erreicht werden kann.
Für die Auswahl des mildesten Mittels sollten mehrere mögliche Anwendungsverfahren zur Verfügung
stehen, die zweckmäßig sind. Die Ableitung und Prüfung der Verfahren für die Gefahrenabwehr am
Knappensee erfolgt in den Kapiteln 5, 6 und 7, in dessen Ergebnis in einer Verhältnismäßigkeitsbewer-
tung das mildeste Mittel abgeleitet wird.
Die Zieldefinition der Gefahrenabwehr gründet auf der mit der Untersuchung der Erforderlichkeit [6]
definierten Gefahrensituation für die öffentliche Sicherheit. Dieser Sachverhalt ist mit der aktuellen
sowie auch weiteren Nutzung der gefährdeten Bereiche verknüpft.

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47
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Der räumliche Umfang der erforderlichen Gefahrenabwehr ist aufgrund der bestehenden Gefahren, die
aus den Kippenflächen des westlichen Teiles des ehemaligen Tagebau Werminghoff resultieren, durch
die Grenze Gewachsenes / Kippe beschränkt. Die Kippenbereiche des ehemaligen Tagebaus Werming-
hoff I bilden im Ostteil das Restloch D/F. Zwischen Westteil (Knappensee, Uferbereiche und Hinter-
land) und dem Ostteil (Restloch D/F, Uferbereiche und Hinterland) gibt es keine scharfe Abgrenzung.
Für die Variantenbetrachtung gilt als Grenze der Bearbeitung die Sicherheitslinie um den Knappensee.
Wie bereits in Kapitel 1.1 zur Erforderlichkeit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee aufge-
führt, besteht im Bereich der vorhandenen wassergesättigten Kippenmaterialien bei einem ausreichen-
den äußeren oder inneren Initialeintrag eine Neigung zur Bodenverflüssigung. In den ungesicherten
Uferbereichen besteht folglich die Gefahr von verflüssigungsbedingten Verformungen und Brucher-
scheinungen mit anschließenden Setzungsfließrutschungen. Derartige Ereignisse sind nicht lokal be-
grenzt. Hinsichtlich der Rückgriffweiten können auch Bereiche betroffen sein, die mehrere hundert Me-
ter im räumlichen Umfeld des Initials liegen. Aufgrund des schnellen Ablaufs solcher Vorgänge sind
Rettungs- und Abwehrmaßnahmen kaum möglich.
Im Falle eines Versagens der Böschungen oder des Untergrundes sind Personen und Sachwerte gefähr-
det, die sich
-
im Bereich einer Böschung bzw. im Uferbereich und dessen Hinterland,
-
auf nicht tragfähigem, zum Verflüssigen neigendem Untergrund,
-
in durch Schwallwellen betroffenen Bereichen, z. B. am gegenüberliegenden Ufer und auf der
Wasserfläche
befinden.
Die Maßnahmen der Gefahrenabwehr haben die Beseitigung der Setzungsfließgefährdung sowie Minde-
rung der Gefährdung für Geländeeinbrüche infolge Verflüssigung unter Beachtung des aktuellen fach-
technischen Kenntnisstandes zur Zielstellung. Diese allgemeinen Ziele müssen unter Beachtung der
vorhandenen und angenommenen weiteren Nutzung in spezifische Zielstellungen, die technologische
Maßnahmen ermöglichen, überführt werden.
Vorhandene Nutzungsformen des Sees sowie der Ufer- und Hinterlandbereiche des Knappensees sind:
-
bebaute Grundstücke (Freizeitgrundstücke, Wohnbebauung, Gastronomie- und Hotelgebäude),
-
Nutzung als Freizeit- und Erholungsgebiet (mit Rad- und Wanderwegen),
-
Campingplätze,
-
Zufahrts- und Bewirtschaftungswege,
-
Nutzung des Sees als Bade-, Angelgewässer und für privaten Bootsverkehr,
-
Nutzung des Sees / Restloches als Speicherbecken Knappenrode,
-
Gewährleistung des Hochwasserschutzes für die im Unterlauf befindlichen Gebiete und Ortschaf-
ten,
-
Sicherstellung der Wasserversorgung / Niedrigwasseraufhöhung für nördlich des Knappensees
liegenden Umweltschutzgebiete / Biotope,

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Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
-
Medieninfrastruktur,
-
forstwirtschaftliche Nutzung.
Weiterführend stellt der Knappensee eine Biotoplandschaft mit einer umfangreichen Flora und Fauna
dar. So wurden im Rahmen der Biotoptypenkartierung [12] allein potentielle 85 vorkommende Spezies
verschiedener Arten benannt. Der Flora können eine Vielzahl von Gehölzen, Röhrichtbeständen, Baum-
arten sowie Sträucher zugeordnet werden. Auch diese Schutzgüter sind in den Betroffenheiten der be-
stehenden Gefährdungen am Knappensee inbegriffen.
Auf Grundlage der bestehenden Gefährdung sowie vorhandenen Nutzung konnten in der Vorplanung
[36] Sicherungsziele in Abstimmung mit dem SächsOBA mit hoher Priorität definiert werden, die für
die aktualisierte Zieldefinition entsprechend auf Aktualität zu prüfen und verifizieren sind.
Im Ergebnis der Aktualitätsprüfung können folgende spezifischen Ziele der Gefahrenabwehrmaßnah-
men am Knappensee abgeleitet werden:
-
die Beseitigung der Setzungsfließgefahr im Uferbereich und Schutz des Kippenhinterlandes gegen
Ausfließen,
-
die Schaffung standsicherer Uferbereiche einschließlich der Flachwasserzonen,
-
die gefährdungsfreie Nutzung der Kippenflächen als Naherholungsgebiet,
-
die gefährdungsfreie Nutzung des Restloches als Wasserspeicher und wasserwirtschaftliche Anla-
ge,
-
die gefährdungsfreie forstwirtschaftliche Nutzung der Waldflächen im Kippenhinterland,
-
die Sicherung der profilierten Böschungen gegen Erosionserscheinungen,
-
die Herstellung der Trittsicherheit in den Flachwasserbereichen bis 2,0 m Tiefe unter Niedrigwas-
serstand (Z
A
= +124,20 m NHN) und
-
möglichst geringe Auswirkungen für Flora und Fauna sowie Schaffung vielgestaltiger Biotope
und Lebensräume bei der Rekultivierung (z.B. Röhrichtsäume etc.).
Für die Erarbeitung der Prüfung der Geeignetheit der geplanten Gefahrenabwehrmaßnahmen wurden
die hier genannten Sicherungsziele in Abstimmung mit dem Projektträger durch das SächsOBA für die
weitere Bearbeitung als verbindlich erklärt [3].
Eine gefährdungsfreie Nutzung im Sinne der Sicherungsziele des SächsOBA wird möglich, wenn die
Uferböschungen gegen Setzungsfließrutschungen gesichert sind und eine ausreichende Sicherheit ge-
genüber verflüssigungsbedingten Grundbrüchen im Hinterland der Versteckten Dämme hergestellt wird.
Als Mindestmaß für die zu gewährleistende erdfeuchte Überdeckung wird ein Wert von h
erdf.,erf.
2,0 m
als erforderlich angesehen.
Durch Ausführung der Sicherungsmaßnahmen ergeben sich folgende Synergieeffekte:
-
die gefährdungsfreie Nutzung des Sees,
-
die Grundlage für eine weiterführende Entwicklung des Sees für touristische Zwecke,
-
die gefährdungsfreie Entwicklung der vorhandenen Flora und Fauna,
-
die Grundlage für kommunale Entwicklung sowie
-
eine Verbesserung der freizeittechnischen Nutzungsmöglichkeiten.

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49
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Diese Synergieeffekte stellen dabei keine Zieldefinition der Gefahrenabwehr dar, sondern bescheinigen
bei Erfolg der Gefahrenabwehrmaßnahmen deren Nachhaltigkeit. Weiterhin unterstreichen diese Sach-
verhalte, dass durch die Maßnahmen keine „Verschlechterung“ der Situation am Knappensee eintritt.
Im Zusammenhang ist zu beachten, dass aufgrund der seit 2009 vermehrt in anderen Sanierungsgebieten
der Lausitz aufgetretenen Geländeeinbrüche infolge Verflüssigung zur Zeit im Auftrag von LMBV
mbH und VE-M zusätzliche wissenschaftliche Untersuchungen zur Problematik von Verflüssigungs-
vorgängen auf Innenkippenflächen durchgeführt werden. Mit dem Vorliegen der Ergebnisse dieser wis-
senschaftlichen Untersuchungen (Geotechnischer Beirat der LMBV mbH, TU Bergakademie Freiberg)
ist mittelfristig zu rechnen. Nach Abschluss dieser Arbeiten ist ein geotechnischer Erkenntniszuwachs
zu erwarten, der zu Änderungen bzw. Anpassungen des derzeitigen Standes der Technik führen kann.
Die Umsetzung der Maßnahmen bedingt auf Grundlage der Gefahrenabwehr keine zeitliche Begren-
zung, so lange diese zweckmäßig sind und dem Verhältnismäßigkeitsgrundsatz entsprechen.
Aufgrund der intensiven Nutzung des Sees und der angrenzenden Flächen mit Wohn- oder Wochenend-
nutzung sind durch die Sicherungsarbeiten und den damit verbundenen Sperrungen von Flächen eine
Vielzahl Dritter unmittelbar betroffen. Im Ergebnis dieser Tatsache ergibt sich die Notwendigkeit einer
möglichst geringen Zeitdauer der Sicherungsarbeiten, damit der Zeitraum der Betroffenheit von Anlie-
gern und Öffentlichkeit so gering wie möglich gehalten wird.

image
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50
Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
5
Varianten zu Maßnahmen der Gefahrenabwehr
5.1 Risikobewertung
Das Erfordernis notwendiger Maßnahmen und der Inhalt und Umfang von erforderlichen Gefahrenab-
wehrmaßnahmen leitet sich aus der am Knappensee vorherrschenden Risikosituation ab.
Das
Risiko R
wird allgemein durch eine Wahrscheinlichkeitsaussage beschrieben, die sich aus dem
Produkt der zu erwartenden Häufigkeit des Eintritts eines unerwünschten Ereignisses und der beim Er-
eigniseintritt zu erwartenden (materiellen) Konsequenzen zusammensetzt:
R
i
= E
i
x S
i
R
i
Risiko
E
i
Eintrittswahrscheinlichkeit (0 < E
i
≤ 100 %)
S
i
Auswirkungen des Ereignisses (in monetären Einheiten)
Das größte noch vertretbare Risiko ist als
Grenzrisiko R
G
definiert, das mit einem bestimmten Zustand
oder Vorgang verbunden ist. Eine Situation kann als ausreichend sicher eingeschätzt werden, wenn das
Risiko R gleich dem Grenzrisiko R
G
ist oder es darunter (R ≤ R
G
) liegt (siehe
Abbildung 1).
Abbildung 1
Zusammenhang zwischen Restrisiko R
R
und Grenzrisiko R
G
(aus [41])
Als
Restrisiko R
R
wird das trotz Schutzmaßnahmen unvermeidlich verbleibende Risiko, das mit einem
Zustand oder Vorgang verbundenen ist, bezeichnet. Ein risikofreier Zustand kann prinzipiell nicht er-
reicht werden (siehe
Abbildung 1). Das Erreichen eines nahezu auf Restrisikoniveau abgesenkten
Risikos verlangt eine umfassende Risikoverringerung unter Nutzung aller technischen und finanziellen
Möglichkeiten. Ein derartiges Vorgehen ist in der Praxis generell unüblich und auch nur in Spezialbe-
reichen von Technik und Wissenschaft (z. B. Raum- und Luftfahrt) geboten, da damit unverhältnismä-
ßig hohe finanzielle Aufwendungen verbunden sind.

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Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Das verbleibende
tolerierbare Risiko R
T
bezeichnet das Risiko, das mit einer Situation verbunden ist,
die nach ordnungsgemäßer Ausführung von fachgerecht geplanten, ausreichenden Schutzmaßnahmen
zur Risikoreduktion verbleibt. Es liegt zwischen dem (unvermeidlich verbleibenden) Restrisiko R
R
und
dem Grenzrisiko R
G
:
R
R
≤ R
T
≤ R
G
( Abbildung 1).
Das verbleibende tolerierbare Risiko stellt für den am Knappensee zu betrachtenden Zusammenhang
den zentralen Risikobegriff dar, da es das unter Berücksichtigung der relevanten Einflussfaktoren
ver-
tretbare Risiko
repräsentiert.
Das allgemeine Lebensrisiko ist ein unbestimmter (undefinierter) Rechtsbegriff, der im Rechtswesen
eine weite Verbreitung hat, jedoch im Einzelfall konkret inhaltlich auszulegen ist. Das allgemeine Le-
bensrisiko bezeichnet die prinzipielle Unbestimmtheit, dass trotz ordnungsgemäßer Anwendung techni-
scher Möglichkeiten und Beachtung der bisherigen Erfahrung im Verlauf jeglicher Vorgänge und Er-
scheinungen Beeinträchtigungen des Lebens und der Gesundheit von Personen zustande kommen kön-
nen.
Der mit dem Braunkohlenabbau vorgenommene Eingriff in Natur und Landschaft setzt nach heutigem
Verständnis voraus, dass nach der Ausbeutung der Lagerstätten die Flächen wieder nutzbar gemacht
werden. Im Hinblick auf den Sanierungsbergbau gebieten der gezielte Einsatz beträchtlicher finanzieller
Mittel durch die öffentliche Hand und die damit ermöglichten umfangreichen technischen Sanierungs-
maßnahmen, die Folgelandschaft des Braunkohlebergbaus derart zu sichern und zu ertüchtigen, dass das
Niveau des allgemeinen Lebensrisikos auf den vom Menschen mit technischen Mitteln geformten, sa-
nierten und aus der Bergaufsicht entlassenen Flächen geringer ist als anderenorts. Die sanierte gewach-
sene Steilböschung des Restlochs eines Braunkohletagebaus sollte demnach einem geringeren allgemei-
nen Lebensrisiko entsprechen als die ungesicherte Böschung eines Kreidefelsens einer Ostseeinsel oder
eines Schutthanges in den Hochalpen.
Hierbei ist zu berücksichtigen, dass im Rahmen der reinen Gefahrenabwehr im Bereich Bergbau ohne
Rechtsnachfolger, teilweise erhöhte Risiken durch Behörden toleriert werden, da die vollständige Sanie-
rung mit unverhältnismäßig hohem Mittelaufwand verbunden wäre (z. B. nicht risskundlicher Tiefbau,
Bruchfelder über Tiefbau, Alttagebaue).
Auch am Knappensee ist die Zielstellung der Sicherungs- oder Sanierungsmaßnahmen die Minderung
des vorhandenen Risikos unter ein definiertes bzw. festgelegtes Grenzrisiko auf ein tolerierbares Restri-
siko R
R,tol.
. Dabei gelten die Zustände unterhalb des definierten Grenzrisikos als sicher (siehe
Abbil-
dung 1).
Die Gefährdungssituation am Knappensee wird durch das Risikopotential eines möglichen Eintretens
von Verflüssigungsprozessen, mit Auslösen einer Setzungsfließrutschung oder verflüssigungsbedingten
Geländeeinbrüchen mit den entsprechenden Verformungen an der Geländeoberfläche, im Konflikt mit
der öffentlichen Nutzung bestimmt.
Für den Knappensee erfolgte im Hintergrund der aktuellen geotechnischen Situation und der öffentli-
chen Zugänglichkeit die Bewertung der Erforderlichkeit von Sicherungsmaßnahmen. In der Unterlage
„Nachweis der Erforderlichkeit von Gefahrenabwehrmaßnahmen“ [6] sind ausführlich Bewertung und
Erfassung der Eintrittswahrscheinlichkeit von Verflüssigungsereignissen sowie des möglichen Scha-
densausmaßes am Knappensee dargelegt. Im Ergebnis der darin betrachteten Gefahrensituation kann
das Eintreten eines Setzungsfließereignisses bei Vorhandensein eines ausreichenden Initials als „höchst
wahrscheinlich“ eingestuft werden. Da das Eintreten eines derartigen Initials nicht quantifizierbar ist,
muss auf die Zukunft bezogen die Eintrittswahrscheinlichkeit unter den in [6] genannten Aspekten als
„wahrscheinlich“ definiert werden.

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Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Das bei Eintritt eines Setzungsfließereignisses infolge Verflüssigung zu erwartende Schadensausmaß ist
durch die Gefährdung für Leib und Leben sowie die Beeinträchtigung der öffentlichen Sicherheit als
sehr hoch einzuschätzen. Damit wurde für den Knappensee festgestellt, dass für die Vermeidung von
Gefahren durch instabile Böschungssysteme Sicherungs- und/oder Sanierungsmaßnahmen zweifelsfrei
erforderlich sind.
Die Gefährdungssituation am Knappensee wird durch das Risikopotential eines möglichen Eintretens
von Verflüssigungsprozessen, mit Auslösen einer Setzungsfließrutschung oder verflüssigungsbedingten
Geländebrüchen mit entsprechenden Verformungen an der Geländeoberfläche bestimmt. Mit diesen
Verformungen ist eine Gefahr für Leib und Leben sowie die Beschädigung oder Zerstörung von Sach-
gütern verbunden. Die vorhandene Gefährdung ist nicht offensichtlich. Für die Gefahrenabwehrbehörde
besteht Handlungszwang.
Lediglich durch intensives Monitoring und Absenkung des Wasserspiegels werden derzeit Bedingungen
geschaffen, die eine Restnutzung bis zum Beginn von Sicherungsarbeiten erlauben. Sollten neue Er-
kenntnisse vorliegen oder Randbedingungen sich ändern, kann es notwendig werden, bereits kurzfristig
Sperrbereiche festzulegen und durchzusetzen.
Tabelle 3:
Bewertung des Umfanges der Gefahrenabwehrmaßnahmen
„Nullvarianten“
Erstsicherung
Sicherungsmaßnahmen Sanierungsmaßnahmen
Maßnahme
Erhaltung des Status quo,
keine weiteren Maßnahmen
jeglicher Art
Absicherung gegen akute
Gefahren oder Minderung der
Gefahrensituation mit in
kurzfristiger Zeit zur Verfü-
gung stehenden Mitteln
Gefahrenabwehr ohne Besei-
tigung der Gefahrquelle
Begrenzung von schädlichen
Auswirkungen,
periodische Kontrollen
erforderlich
Überwiegende Beseitigung
der Gefahrenquelle,
keine periodischen Nachkon-
trollen,
Beispiele
Erhaltung der bestehenden
Situation
Sofortmaßnahmen,
Wasserspiegelbegrenzung,
Verhaltensanforderungen
Sperrung
Sicherung mittels Versteck-
ten Damm,
Lokale Verdichtungsmaß-
nahmen,
Einbau von Vertikaldräns
Umfassende Sanierung der
Uferbereiche mittels Ver-
steckter Dämme und flächen-
hafter Verdichtungsmaßnah-
men,
Böschungsanpassung,
Zieldefinition
Beseitigung der Setzungsfließgefahr,
Erreichung einer ausreichenden Sicherheit gegenüber verflüssigungsbedingten Grundbrüchen,
Gefährdungsfreie Nutzung des RL als Wasserspeicher bzw. wasserwirtschaftliche Anlage,
Ausreichende Trittsicherheit in Flachwasserbereichen
Zielerreichung
der Gefahren-
abwehr am
Knappensee
nein
nein
ja (möglich)
ja (umfassend)
Bewertung
Ausschluss aus Variantenbe-
trachtung
Nur bedingte, temporäre
Minderung der Gefährdung
Sicherung vor Gefährdung
und teilweise deren Beseiti-
gung
Beseitigung der Gefährdung
Eignung als
Gefahrenab-
wehr-
maßnahme
Prinzipiell ungeeignet
Auf Dauer ungeeignet
Weitere Prüfung der Eignung im Rahmen einer Varian-
tenuntersuchung und Prüfung der Verhältnismäßigkeit
Anhand der Tabelle 3 wird ersichtlich, dass die erforderlichen Maßnahmen zur Gefahrenabwehr am
Knappensee den Charakter von technologischen Sicherungs- und Sanierungsmaßnahmen erfordern.

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Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Die erforderlichen Maßnahmen zur Gefahrenabwehr haben die Beseitigung der Setzungsfließgefahr und
die Minderung der Gefahr von Geländeeinbrüchen infolge Verflüssigung und damit eine deutliche Ver-
ringerung der Gefährdung der öffentlichen Sicherheit zum Ziel. Dies ist nur durch gezielte Sicherungs-
und Sanierungsmaßnahmen erreichbar. Sogenannte Nullvarianten, die den Status quo erhalten, sind
aufgrund ihrer fehlenden Geeignetheit für die Zielerreichung von vornherein auszuschließen. Sie wer-
den im folgenden Kapitel der Variantendiskussion nur der Vollständigkeit wegen aufgeführt und andis-
kutiert.
5.2 Sicherungs- und Sanierungsvarianten
Im Allgemeinen werden die möglichen Maßnahmen zur Gefahrenabwehr in Sicherungs- und Sanie-
rungsmaßnahmen unterschieden. Der Umfang und die Art von Maßnahmen werden in der Regel an der
aktuellen oder geplanten Nutzung der Tagesoberfläche ausgerichtet.
Sicherungsmaßnahmen stellen die Gesamtheit aller Maßnahmen zur Abwehr von Gefahren für die öf-
fentliche Sicherheit unter Beachtung der momentanen Nutzung der zu sichernden Bereiche dar, ohne
dabei jedoch die Gefahrenstelle tatsächlich zu beseitigen. Hierbei werden die Erstsicherung (vorläufige
Sicherung z. B. durch Absperrband, Bauzaun, Beschilderung) zur umgehenden Gefahrenabwehr an der
Gefahrenstelle und die dauerhafte Sicherung zur längerfristigen Gefahrenabwehr unterschieden. Maß-
nahmen der dauerhaften Sicherung können z. B. massive Zäune, Erdwälle, Hecken sein. Mit diesen
Maßnahmen soll eine Ausgrenzung der Öffentlichkeit aus dem gefährdeten Bereich erfolgen. Die Absi-
cherung der Wirksamkeit stellt in einem öffentlich genutzten Raum eine erhebliche Herausforderung an
die Durchsetzung dar. Der Erhalt dieser Einrichtungen sowie die Kontrolle der Wirksamkeit sind an
periodische Kontrollen gebunden. Deren zeitliche Abfolge orientiert sich an den jeweiligen örtlichen
Verhältnissen. Eine Beseitigung der Gefährdung erfolgt mit diesen Maßnahmen (die im Wesentlichen
nur eine Absperrung des gefährdeten Bereiches beinhalten) nicht.
Die Gefährdung beseitigende Sicherungsmaßnahmen stellen Versteckte Dämme oder weitere geeignete
technische Bauwerke/Maßnahmen dar.
Sanierungsmaßnahmen repräsentieren die Gesamtheit aller Maßnahmen zur Abwehr von Gefahren für
die öffentliche Sicherheit, wobei die gefährdeten Bereiche verändert und die Gefahrenquellen im We-
sentlichen beseitigt werden. Sanierungsmaßnahmen bedürfen nach erfolgreichem Abschluss keiner pe-
riodischen Nachkontrollen.
Im Zuge der Tagebausanierung wurden in den letzten Jahrzehnten viele technologische Sicherungs- und
Sanierungsmaßnahmen angewendet, so dass deren Wirksamkeit und Funktionstüchtigkeit sowohl in der
Lausitz als auch international nachgewiesen wurde. Die langfristige Wirksamkeit der Maßnahmen wur-
de prognostiziert und erfuhr teilweise durch unplanmäßige Schadensereignisse eine insitu-Prüfung.
Weiterhin befinden sich neuartige Verfahren in der Felderprobung. Grundsätzlich kann für den Knap-
pensee festgestellt werden, dass im Gegensatz zu den 1980er Jahren heute technische Mittel und Ver-
fahren zur Verfügung stehen, um die mit den Kippenböschungen verbundenen Gefahren geeignet zu
beseitigen.
Im Rahmen der hier durchgeführten Untersuchung der Geeignetheit werden zunächst alle Sicherungs-
und Sanierungstechnologien /-maßnahmen einer Bewertung hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit unterzo-
gen.

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Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Grundsätzlich lassen sich folgende Varianten zur Herstellung der Öffentlichen Sicherheit und Beseiti-
gung der mit den Kippenböden zusammenhängenden Gefährdung unterscheiden:
1) Sperrung des Sees und der Kippenflächen
(Erstsicherung, dauerhafte Sicherung)
2) Großräumiges Absenken des Kippenwasserspiegels
(dauerhafte Sicherung)
3) Verfüllung des Sees
Sicherung bzw. Sanierung bei zusätzlichen Maßnahmen im Böschungsbereich und der
Innenkippen)
4) Technische Bodenverbesserung und Herstellung von Bauwerken
Für die Braunkohlensanierung der öffentlichen Hand wurden die Varianten 1) und 2) bereits Anfang der
1990er Jahre verworfen. Sie sind mit erheblichen Nutzungseinschränkungen, Ewigkeitslasten und letzt-
endlich einer unveränderten Gefahrensituation nach Einstellung der Sicherungsmaßnahmen verbunden.
Da die notwendigen Massen zur Verfüllung der Restlöcher des Braunkohlenbergbaus nicht zur Verfü-
gung standen, wurde vorwiegend eine technische Sicherung/Sanierung gefährdeter Bereiche umgesetzt.
Die Situation am Knappensee ist vergleichbar.
Je nach Umfang und Kombination der technischen Maßnahmen kann per Definition eine dauerhafte
Sicherung und/oder Sanierung erreicht werden.
5.2.1 Übersicht
Die technologischen Sicherungs- und Sanierungsverfahren zur Beseitigung der Setzungsfließgefahr
verändern die Eigenschaften (hauptsächlich der Lagerungsdichte und der damit zusammenhängenden
bodenphysikalischen Parameter) der vorhandenen wassergesättigten rolligen Kippenböden, so dass Ver-
flüssigungsvorgänge bereichsweise oder auch flächenhaft nicht mehr stattfinden können. Im Vorder-
grund steht dabei vor allem die Beseitigung der Ausfließmöglichkeit von verflüssigten Bodenmatera-
lien, um vor allem die kettenreaktionsartige und großräumige Ausbreitung derartiger Prozesse zu ver-
hindern.
Die technologische Grundlage für die Gefahrenbeseitigung bietet die Verbesserung der bodenphysikali-
schen Eigenschaften der vorhandenen Kippenmaterialien.
Eine Übersicht über die Art der möglichen Verbesserungsmaßnahmen gibt das Grundbautaschenbuch
[38] und ist in Tabelle 4 zusammengefasst.

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Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Tabelle 4:
Verbesserungsmaßnahmen für Kippenböden (in Anlehnung an [38])
Verdichten
Verdichten
Bewehren
Austauschen
statisch
dynamisch
verdrängende
Wirkung
ohne verdrängende Wirkung
mechanisches
Einbringen
hydraulisches Ein-
bringen
Bodenvollersatz
Vorbelastung
Vibrationsverdichtung
Rüttelstopf-
verdichtung
(RSV)
MIP-Verfahren
Düsenstrahl-
verfahren
Trockenbaggern
Vorbelastung
Tiefenrüttler
(RDV)
Rüttelstopf-
vermörtelung
FMI-Verfahren
(Hochdruck-
injektion)
Nassbaggern
mit Konsolidie-
rungshilfe
Aufsatzrüttler
(MRC)
Sandverdichtungs-
pfähle
Injektionen
Bodenteilersatz
Verdichtungs-
injektion
Stoßverdichtung
Kalk/Zement-
Stabilisierungs-
säulen
Vereisung
Polsterschicht
Grundwasser-
beeinflussung
Fallplatte
Verdichtungs-
injektion
Schottersäulen
Sprengung
Kalkzementpfähle /
Betonpfähle
Luft-Impuls-Verfahren
Weiterführend existieren für die technologischen Sicherungsmaßnahmen unterschiedliche Erfahrungs-
werte. Einen Überblick über das Einsatzspektrum der vorhandenen Technologien liefert die Tabelle 5.
Tabelle 5:
Verfahren und Einsatzbereiche der Sicherung verflüssigungsgefährdeter Kippen
Einflussgröße
Änderung
der Einflussgröße
Verfahren
Einsatzbereich
Wasserstand
Absenkung
Filterbrunnen, Dränagen
Aktiver Bergbau
Sprengverdichtung
wassergesättigte Kippen
Rütteldruckverdichtung (RDV),
Leichte Rütteldruckverdichtung
(LRV)
Feinkornanteil < 25 %
oberflächennah LRV
Müller Resonance Compaction
(MRC)
Verdichtungstiefen < 15 m
Rüttelstopfverdichtung
(RSV)
wenn RDV nicht möglich
Fallgewicht
(FGV)
oberflächennah
Düsenstrahlverfahren
(Hochdruckinjektion)
Unterfangungen
Porenanteil n
Verringerung
Luft-Impuls-Verfahren
wassergesättigte Kippen
Sättigungszahl Sr
Verringerung
Luftinjektion
Entwicklung abgebrochen
Wasserdurchlässigkeit k
Erhöhung
Dränage
(Porenwasserdruckfallen)
in Entwicklung
Geometrie
Abflachen
Abspülen
Planieren
Erdbau
vor Restlochflutung,
oberhalb des Wasserspiegels
Kornverteilung
Erhöhung Feinkornanteil
Feinkorninjektion
in Erprobung
Montanwachsinjektion
in Erprobung
Wasserglas
in Erprobung
Kornverkittung
Erhöhung
Schauminjektion
in Erprobung

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Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Anhand der Tabellen 4 und 5 ist zu erkennen, dass für die großmaßstäbliche Sicherung von locker gela-
gerten Kippenböschungen an einem bestehenden wassergefüllten Restsee im Sanierungsbergbau nur
wenige Verfahren, deren Wirksamkeit im praktischem Einsatz erprobt/nachgewiesen wurde, zur Verfü-
gung stehen. Bislang liegen nur von Verfahren, die direkt auf das Korngefüge in Form von Verdich-
tungsarbeit einwirken, positive Ergebnisse und der Nachweis der Funktionstüchtigkeit und damit auch
Geeignetheit vor. Viele weitere, in Tabelle 5 aufgeführte Verfahren befinden sich noch in Entwicklung
bzw. Erprobung. Der Nachweis ihrer Funktionstüchtigkeit und Wirksamkeit wurde noch nicht erbracht.
Mit den aufgeführten technologischen Verfahren, lassen sich folgende mögliche Sicherungsverfahren
ableiten. Diese sollen im Folgenden weitergehend betrachtet werden:
Grundsatzvarianten zur Beseitigung der Setzungsfließgefahr unter Beibehaltung der bestehenden Nut-
zung
1)
Großräumiges Absenken des Kippenwasserspiegels,
2)
Herstellen eines Stützkörpers (Versteckter Damm) mittels
a) Rütteldruckverdichtung,
b) Müller Resonance Compaction
c) Rüttelstopfverdichtung,
d) Sprengverdichtung,
e) Fallgewichtsverdichtung,
f) Impulsverdichtung (Fa. Terramix)
3)
Verdichten der Kippenbereiche mittels Luft-Impuls-Verfahren,
4)
Flächenhaftes Verdichten der Kippenbereiche mittels Sprengverdichtung,
5)
Sicherung der Kippenbereiche mittels Injektionen (Düsenstrahlverfahren, Wasserglas
oder Schaum),
Alternativvarianten zur Sicherung unter Berücksichtigung einer Nutzungsänderung
6)
Sperrung des Sees und der Kippenflächen,
7)
Sperrung von Teilflächen und teilweise Sicherung,
8)
Verfüllung des Sees,
9)
Aushub der verflüssigungsgefährdeten Kippenmaterialien,
Grundsatzvarianten zur Vermeidung von Verflüssigungsgrundbrüchen
GV 1
Großräumiges Absenken des Kippenwasserspiegels (identisch mit Variante 1),
GV 2
Einsatz von Dränagen (Vertikaldräns) im Bereich von Fahrwegen,
GV 3
Herstellung einer ausreichend großen erdfeuchten Überdeckung mittels Erdbau.

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Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
In den nachfolgenden Kapiteln werden die vorgenannten Varianten bezüglich ihrer Technologie und der
Randbedingungen sowie ihrer Vor- und Nachteile und Anwendbarkeit für die Sicherungsmaßnahmen
am Knappensee beschrieben.
5.2.2 Variante 1: Großräumiges Absenken des Kippenwasserspiegels
Durch eine Absenkung des Kippenwasserspiegels werden die Kippenmaterialien von dem wassergesät-
tigten Zustand in einen teilgesättigten oder erdfeuchten Zustand überführt. Das Auftreten von Poren-
wasserüberdrücken innerhalb der Kippen wird damit unterbunden. Die Variante umfasst dabei die Ab-
senkung des Wasserspiegels bis auf das Liegende zur vollständigen Beseitigung der Setzungsfließge-
fahr. Im Ergebnis dieser Maßnahme können Verflüssigungsprozesse, die zu einem Setzungsfließen oder
Geländeeinbruch infolge Verflüssigung führen, vollständig ausgeschlossen werden.
Technologisch erfolgt die Grundwasserabsenkung in gleicher Weise wie bei aktiven Tagebauen. Dabei
wird das Wasser mittels Brunnengalerien, die um den zu entwässernden Bereich (im Falle des Knappen-
sees umfasst dies den gesamten Kippenkörper) angeordnet sind, gefördert und abgeleitet.
Diese Variante beseitigt die bestehende Setzungsfließgefahr sowie die Gefahr von Geländeeinbrüchen
infolge Verflüssigung am Knappensee zwar umfassend, ist jedoch mit einem sehr hohen technologi-
schen und wirtschaftlichen Aufwand verbunden. So sind bis auf unbestimmte Zeit große Mengen an
Wasser zu heben, ggf. zu behandeln und gezielt abzuleiten. Weiterhin ergibt sich eine Vielzahl an nega-
tiven Auswirkungen bei Anwendung dieser Variante.
Bei einer vollständigen Absenkung des Grund- und Kippenwassers im Bereich des Knappensees bis auf
das Liegende ist die Funktion des Sees als Speicherbecken nicht mehr gewährleistet. Die Wasserlamelle
innerhalb des Sees wird von der Absenkung stark beeinflusst oder vollständig entfernt. In der Folge
wäre eine Speicherbewirtschaftung nicht mehr möglich.
Die Nutzung als Bade-und Angelgewässer ist bei einer massiven Grundwasserabsenkung ebenfalls nicht
mehr gegeben oder stark eingeschränkt, was die Freizeit- und Erholungsnutzung am gesamten Knap-
pensee negativ beeinflussen wird.
Mit einer Grundwasserabsenkung würde auch das an die Kippe angrenzende Gebirge entwässert wer-
den. Durch die Absenkungsmaßnahme sind in der Folge sowohl im Kippenmassiv als auch im angren-
zenden gewachsenen Lockergestein Setzungen zu erwarten, die an der Bebauung Schäden verursachen
können. Eine massive Grundwasserabsenkung würde auch auf die vorhandenen Fließgewässer (z. B.
Hoyerswerdaer Schwarzwasser) sowie auf den östlich des Knappensees liegenden Graureihersee in
Form von Absenkungen des Wasserspiegels Einfluss nehmen.
Durch eine Grundwasserabsenkung werden Flora und Fauna großflächig beeinträchtigt, wobei die Wir-
kungsbereiche weit über den Knappensee hinausgehen und auch gewachsene Bereiche betroffen sein
könnten. Im Seebereich ist durch die Absenkung des Seewasserspiegels der Verlust von bedeutsamen
wassergebundenen Biotopstrukturen (Röhrichtsäume) zu erwarten.
Einschränkungen sind auch für die angrenzenden Nutzflächen der Land- und Forstwirtschaft zu erwar-
ten, da sich mit der Absenkung des Grundwasserspiegels das Ertragspotential der Nutzflächen verrin-
gert.
Ein weiterer wesentlicher Punkt ist, dass die Maßnahme dauerhaft aufrechterhalten werden muss. Damit
fallen kontinuierlich Kosten an.
Eine nachhaltige Verbesserung der Lockergesteinseigenschaften im Kippenmassiv geht mit dieser Maß-
nahme nicht einher. Steigt das Grundwasser wieder auf das Ausgangsniveau an, so stellt sich die vor der
Absenkung vorhandene Gefahrensituation wieder ein.

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Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Bereits anhand dieser verbal aufgeführten Nachteile muss die Variante des Absenkens des Kippenwas-
serspiegels für eine Abwehr der vorhandenen Gefahren am Knappensee aus Gründen der Wirtschaft-
lichkeit, der Verhältnismäßigkeit und der Zielerreichung verworfen werden.
5.2.3 Variante 2: Herstellen eines Stützkörpers (Versteckter Damm)
Um die bestehende Gefährdung von Uferböschungen gegenüber Setzungsfließrutschungen zu reduzie-
ren beziehungsweise vollständig zu beseitigen, werden sogenannte Versteckte Dämme im Bereich der
Böschung hergestellt. Diese wirken als Stützkörper und haben die Aufgabe, ein Ausfließen von verflüs-
sigtem Bodenmaterial und damit große Horizontalverformungen in der Böschung zu verhindern.
Seit Beginn der Sanierung der ehemaligen Braunkohlefolgelandschaften wurden Versteckte Dämme als
Sicherungselemente hergestellt. Die Wirksamkeit dieser Stützbauwerke wurde in einer Vielzahl von
Rutschungsereignissen nachgewiesen, indem die Rutschungen durch die Versteckten Dämme gestoppt
bzw. das Schadensausmaß durch diese begrenzt wurden.
Generell erfolgt die Herstellung von Versteckten Dämmen durch das Verdichten des locker gelagerten
Kippenmaterials im Bereich des geplanten Dammkörpers.
Durch die vorgenommene Verdichtung der ehemals locker gelagerten Kippenböden des Versteckten
Dammes weist dieser keine Neigung zur Verflüssigung auf.
Mit den geotechnischen Anforderungen, die an Stützkörper gestellt werden, wäre ein Aufbau dieser aus
folgenden Materialien denkbar:
-
aus Lockergestein, das ein nicht zur Verflüssigung neigendes Kornspektrum aufweist,
-
aus vorhandenem Kippenmaterial, das in seinen Eigenschaften an Ort und Stelle derart verän-
dert wird, dass es nicht mehr verflüssigt werden kann.
Technologisch ist eine Änderung der Körnungsverteilung, d. h. das Einbringen von Material um die
Körnungslinie des Kippenmaterials positiv zu beeinflussen und aus dem verflüssigungsgefährdeten
Körnungsspektrum zu verschieben, sehr anspruchsvoll und mit einem erheblichem Aufwand verbunden.
Aus ökonomischen und technischen Gründen ist deshalb die Herstellung von Versteckten Dämmen
durch das Verdichten des anstehenden Kippenmaterials als Vorzugvariante anzusehen.
Dabei können die in Tabelle 5 aufgeführten Verfahren zur Anwendung kommen. In den meisten Fällen
erfolgen eine Verdichtung des Kippenmaterials und damit eine Überführung des Materials in eine höhe-
re Lagerungsdichte.
Übliche Technologien (Stand der Technik) zur Verdichtung von locker gelagerten Kippenmaterialien
stellen dabei:
-
die Rütteldruckverdichtung (RDV),
-
die Rüttelstopfverdichtung (RSV),
-
die Sprengverdichtung (SPV),
-
die Fallgewichtsverdichtung (FGV),
dar.

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Vorteile der Sicherung mittels Verstecktem Damm sind die eindeutige Dimensionierung des Siche-
rungselementes sowie die jahrelangen positiven Erfahrungen bei Herstellung. Die erforderlichen bo-
denmechanischen Eigenschaften des Verdichtungskörpers lassen sich leicht untersuchen und ermögli-
chen somit eine entsprechende Qualitätssicherung.
a)
Herstellen eines Versteckten Dammes mittels Rütteldruckverdichtung
Die Rütteldruckverdichtung (RDV) ist in die dynamischen Bodenverdichtungsverfahren einzuordnen.
Bei der RDV wird ein Bodenverdichter (Rüttler) eingesetzt, der mittels rotierenden Unwuchtmassen
horizontale Schwingungen erzeugt, die zu einer Verdichtung des umgebenden Bodenmaterials führen.
Der Schwingantrieb befindet sich in einem Stahlrohr, über das die Vibrationen direkt auf das umgeben-
de Bodenmaterial übertragen werden. Der bis zu 4,5 m lange Rüttler, wird über ein Trägergerät (z. B.
Bagger oder Kran) geführt, wobei die Befestigung nicht starr, sondern meist seilgeführt, d.h. frei-
schwingend ausgebildet ist. Sind größere Teufen zu verdichten, so wird der Rüttler mittels aufgesetzten
Rohren zu einer Rüttellanze verlängert. Dabei ist die Gesamtlänge der Rüttellanze mit Verrohrung län-
ger auszubilden, als die zu erreichende Verdichtungstiefe.
Zu Beginn der Verdichtungsarbeiten wird die Rüttellanze auf den Boden aufgesetzt und durch Rütteln
und gegebenenfalls mit Wasserzugabe bis zur Basis des erforderlichen Verdichtungsbereiches abgeteuft.
Die eigentliche Verdichtungsarbeit erfolgt durch den Einsatz des Rüttlers stufenweise von unten nach
oben. Dabei sind definierte Verweilzeiten in kontinuierlichen Tiefenabschnitten einzuhalten. Diese Ar-
beitsparameter werden durch die Durchführung und Auswertung eines Testfeldes vor Beginn der Routi-
nearbeiten bestimmt und festgelegt.
In wassergesättigten locker gelagerten Sanden (Kippenmaterialien) wird durch das Rütteln im unmittel-
baren Umfeld der Anregung eine lokale Verflüssigung erzeugt, die nach Abklingen des Porenwasser-
überdruckes zu einer Kornumlagerung führt, aus der die gewünschte Verdichtungswirkung resultiert.
Bei großen Verdichtungstiefen (> 25 m) kann unter Umständen eine Unterstützung der Rüttelarbeiten
durch Wasserzugabe erforderlich werden. In den Sanierungsbereichen der Kippenflächen der Tagebaue
in der Lausitz wurden bereits Verdichtungstiefen bis 60 m Tiefe realisiert.
Durch die Verdichtung entstehen Massendefizite, die an der Oberfläche zu sichtbaren Setzungen in
Form von Trichtern führen. Der Ausgleich des Defizits erfolgt meistens durch gezielte Materialzugabe
während des Rüttelns. Weniger gebräuchlich ist die Auffüllung der Setzungsmulde an der Oberfläche
mittels Erdbautechnik.
Durch eine rasterförmige Anordnung der einzelnen Rüttelpunkte kann ein geometrischer Körper mit
vorgegebenen horizontalen und vertikalen Abmessungen wie beispielsweise ein Versteckter Damm
hergestellt werden. Erfahrungsgemäß betragen in Abhängigkeit des Kippenmaterials die Abstände der
einzelnen Verdichtungspunkte zwischen 1,5 m und 5,6 m.
Das Verdichtungsergebnis ist unter anderem von
-
der Kornverteilung,
-
der Ungleichförmigkeit,
-
der Kornform- und Rauigkeit,
-
der Wasserdurchlässigkeit,
-
dem Wassergehalt und der Wassersättigung,
-
der Ausgangslagerungsdichte und

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-
dem Feinkornanteil
des Kippenmaterials abhängig.
Auf der technologischen Seite bedingen
-
die Einsatzparameter des Rüttlers (Frequenz, Masse, Spülzugabe) und
-
die Ausführungsvorgaben (Rastermaß, Rasteranordnung, Ziehhöhe und Intervalldauer des Rütt-
lers),
die erreichbare Verdichtung und deren Qualität.
Die Anwendungsgrenzen für dieses Verdichtungsverfahren bestehen neben der Einsatztiefe vor allem in
der Kornverteilung des zu verdichtenden Mediums. Der Einsatz der RDV wird in der Regel für Materia-
lien mit einem Feinkornanteil < 10 % und einem Tonanteil < 5 % ausgeführt. Ein vorhandener Fein-
kornanteil verhindert durch die kohäsiven Eigenschaften das Umlagern der Bodenteilchen und führt
zusätzlich zu einer hohen Dämpfung der eingetragenen Schwingungen. Die Feinkornanteile der Kip-
penmaterialien am Knappensee betragen mitunter bis zu 20 %. Da jedoch das Feinkorn nicht gleichmä-
ßig verteilt, sondern als „Pseudokorn“ vorliegt, ist der Einsatz der RDV trotzdem möglich. In diesem
Sinne ist auch der oben als Anwendungsbereich angegebene Feinkornanteil von < 25 % zu werten.
Ein großer Vorteil des Rütteldruckverfahrens ist die durch umfangreiche weltweite Einsätze ausgereifte
Gerätetechnik. So besteht die Möglichkeit während der Ausführung verschiedenste Parameter wie Da-
tum, Uhrzeit, Versenkzeit, Teufe, Hubhöhe, maximale Stromaufnahme des Antriebsmotors, Verweil-
zeit, Rüttelfrequenz, Luftdruck, Wasserzugabe aufzuzeichnen, was wiederum eine detailgetreue Prüfung
und Dokumentation der Verdichtung ermöglicht. Ein GPS-gesteuertes Anfahren der Ansatzpunkte kann
die punktgenaue Umsetzung der Vorgaben des Verdichtungsrasters garantieren. Damit sind auch nicht
absteckbare Ansatzpunkte, wie beispielsweise Verdichtungsbereiche in Seeflächen, gezielt anfahrbar.
Die Erstellung des Versteckten Dammes kann landseitig oder seeseitig erfolgen wobei die Standsicher-
heit und Bewegungsfreiheit der Gerätetechnik zu jeder Zeit gewährleistet sein muss.
Nachteilig beim Einsatz eines Tiefenrüttlers ist eine oberflächennah (bis 4,0 m) nicht ausreichende Ver-
dichtungsleistung, so dass in diesen Bereichen mit anderer Technik, wie beispielsweise einer Leichten
Rüttelverdichtung (LRV) nachgearbeitet werden muss.
Wie bereits beschrieben tritt bei der Durchführung der Rütteldruckverdichtung eine lokale Verflüssi-
gung um den Verdichtungspunkt auf. Dabei besteht die Gefahr, dass die Verflüssigung benachbarte
Bereiche erfasst und sich zu einer großräumigen Setzungsfließrutschung entwickelt. Durch die soge-
nannte Sicherheitsfahrweise kann diese Gefährdung minimiert werden. Bei der Sicherheitsfahrweise
wird nach jedem abgeschlossenem Rüttelpunkt eine Ruhepause vorgesehen, in der sich die durch die
eingetragenen Schwingungen erhöhten Porenwasserdrücke abbauen können. Zusätzlich besteht die
Möglichkeit die Porenwasserdruckentwicklung mittels PWD-Messsystem zu überwachen. Die mit der
messtechnischen PWD-Überwachung erhaltenen Ergebnisse zeigen das Verhalten der Porenwasser-
überdrücke im unmittelbaren Umfeld des zu verdichtenden Kippenmaterials auf. Auf Grundlage dieser
Daten kann regulierend in den Verfahrensablauf der Rütteldruckverdichtung eingegriffen werden, um
ein Böschungsversagen zu verhindern.
Dennoch ist festzuhalten, dass mit der Rütteldruckverdichtung ein durch das Verfahren bedingtes star-
kes Initial in den Untergrund eingetragen wird. Trotz Anwendung der Sicherheitsfahrweise und der
messtechnischen Überwachung der Porenwasserdrücke kann ein Böschungsversagen oder eine Rut-
schung nicht vollständig ausgeschlossen werden.

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Abbildung 2:
Rütteldruckverdichtung ([28])
Die bestehenden Erfahrungen, Verdichtungsnachweise mit/von Versteckten Dämme sowie deren Funk-
tionalität in Schadensfällen unterstreichen die Wirksamkeit der mittels RDV bearbeiteten/verdichteten
Kippenbereiche. Im Sanierungsbergbau hat sich die Rütteldruckverdichtung zu einem Standardverfah-
ren für die Herstellung von Versteckten Dämmen in Kippenbereichen entwickelt. Die Wirksamkeit des
Verfahrens sowie die Stabilität der mit diesem Verfahren hergestellten Körper wurden auch praktisch
bei mehreren Rutschungsereignissen bewiesen, bei denen Böschungsbewegungen durch die mittels
RDV erstellten Versteckten Dämme in der räumlichen Ausbreitung gestoppt oder eingeschränkt wur-
den.
Für den Einsatz von Verdichtungsmaßnahmen in den Kippenbereichen des Knappensees ist das Rüttel-
druckverfahren als geeignet anzusehen. Die Ausführung der Rütteldruckverdichtung kann see- und
landseitig erfolgen. Die zu verdichtenden Tiefen von 25 m bis 30 m sind mit der am Markt zur Verfü-
gung stehenden Technik gut realisierbar. Für den Einsatz des Verfahrens in Kippenmaterialien, wie sie
auch am Knappensee vorkommen, sind im Sanierungsbergbau bei der LMBV mbH jahrzehntelange
Erfahrungen vorhanden. Die am Knappensee vorhandenen Kippenböden lassen entsprechend der ver-
fügbaren Untersuchungsergebnisse eine gute Verdichtbarkeit mittels RDV erwarten. Aus geotechni-
scher Sicht stellt die RDV das Vorzugsverfahren für die durchzuführenden Sicherungsmaßnahmen zur
Herstellung von Stützkörpern und damit der Beseitigung der Setzungsfließgefahr im Rahmen der Ge-
fahrenabwehr dar.
b)
Herstellen eines Versteckten Dammes mittels
Müller Resonance Compaction (MRC-Verfahren)
Alternativ zur Rütteldruckverdichtung (RDV) wurden in den USA (unter dem Namen
Terra-Probe
),
später in Europa z. B. Schweden (unter dem Namen
Vibro-Wing-Methode
) Verfahren mit schwingenden
Stahlelementen (Rohre, Bohlen, etc.) entwickelt. Heute ist das Verfahren unter der Bezeichnung
Müller
Resonance Compaction
(
MRC-Methode
) bekannt ([38]).
Allen Verfahren ist gemeinsam, dass ein Stahlrohr, Stahlträger oder eine speziell vorgeformte Rüttel-
bohle in den zu verdichtenden Untergrund eingebracht wird. Mit Hilfe eines schweren Aufsatzrüttlers
werden die Verdichtungselemente in vertikale Schwingungen versetzt. Die Verdichtung erfolgt durch
die vertikalen Schwingungen der Rüttelelemente, die über ihre Oberfläche Scherspannungen in den
seitlich anstehenden Boden eintragen.

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Der Rüttler bzw. Erreger bleibt im Unterschied zur RDV dabei selbst an der Oberfläche und befindet
sich nicht im Boden (siehe Abbildung 3). Um die Ausbreitung von Scherwellen zu erhöhen werden die
Rüttelelemente mit zahlreichen Öffnungen (Bohrungen) versehen.
Das Besondere an diesem Verfahren ist, dass mittels Messtechnik versucht wird, sich mit der Rüttelfre-
quenz der Eigenfrequenz des Bodens zu nähern und damit den Verdichtungseffekt entsprechend zu er-
höhen. Kann eine Resonanzschwingung erzeugt werden, so erreicht die Energieübertragung in den Bo-
den ihr Maximum.
Eingesetzt werden kann das MRC-Verfahren sowohl in wassergesättigten als auch in erdfeuchten locker
gelagerten sandigen Böden. Insbesondere für das Verdichten von wassergesättigten gleichkörnigen San-
den ist das MRC-Verfahren geeignet.
Abbildung 3:
MRC-Tiefenverdichtung (aus [65])
Der Verdichtungsprozess bzw. die Verdichtungsarbeit können in drei Phasen unterteilt werden ([66]):
1. Einbringen der Bohle (mit möglichst hoher Vibrationsfrequenz, um den Eindringvorgang zu
erleichtern),
2. Verdichtung (mit Anpassung der Erregerfrequenz und der messtechnischen Steuerung dieser
Frequenzanpassung) und
3. Ziehen der Bohle (wiederum mit möglichst hoher Frequenz, um das Ziehen zu erleichtern und
eine Wiederauflockerung im Ziehprozess zu vermeiden).

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Ebenso wie bei der RDV werden Trägergeräte zur Aufnahme der Rüttelelemente benötigt. Dabei kann
der Erreger freischwingend an einem Kranseil hängen oder in einem mäklergeführten System installiert
sein. Hieraus ergibt sich, dass das Trägerfahrzeug nah (bei einem freischwingenden System) oder direkt
an der Verdichtungsstelle (bei einem mäklergeführten System) positioniert ist. Die Standsicherheit des
Trägergerätes muss jederzeit gewährleistet werden. Dies bedeutet, dass die Aufstandsfläche des Träger-
gerätes stets einen ausreichenden Abstand zum Grundwasserspiegel aufweisen muss. Durch die Ver-
dichtung und den sich ausbildenden Senkungstrichter kann eine Schiefstellung des Trägerfahrzeuges
bewirkt werden, so dass die zulässigen Arbeitsneigungen des Geräteträgers (Raupenkran, Bagger mit
Mäkler) überschritten werden können.
Die erreichbaren Verdichtungstiefen werden durch die Länge der Rüttelelemente (Länge der Rüttelboh-
len) begrenzt. Bei Einsatz eines mäklergeführten Gerätes begrenzt sich die Tiefenreichweite durch die
Länge des Mäklers. In [38] werden für das MRC-Verfahren erreichbare Verdichtungstiefen bis etwa
15 m angegeben.
In der Literatur ([65]) ist die erfolgreiche Anwendung dieser Verdichtungstechnologie in Europa und im
Fernen Osten beschrieben.
Im Arbeitsbereich der LMBV mbH wurde das Verdichtungsverfahren im Tagebaurestloch Nach-
terstedt/Schadeleben eingesetzt ([66]).
Eine Anwendung des MRC-Verfahrens zur Verdichtung der locker gelagerten Sande in der Lausitz ist
nicht bekannt.
Für den Einsatz am Knappensee ist das MRC-Verfahren zum Verdichten der locker gelagerten gerunde-
ten Sande mit einem geringen Feinkornanteil prinzipiell als geeignet anzusehen.
Durch die Begrenzung der Tiefenreichweite auf maximal 15 m schränkt sich jedoch das mögliche Ein-
satzgebiet zur Herstellung der Stützkörper am Knappensee deutlich ein.
Ebenfalls zu bedenken ist, dass das Verfahren bisher nur in sehr geringem Maße (nach unserem Kennt-
nisstand nur einmalig) bei der Verdichtung von Tagebaukippen im Verantwortungsbereich der LMBV
mbH angewendet wurde. Demnach liegen nur sehr geringe Erfahrungen für diese Technologie vor, so
dass dieses Verfahren für die aktuellen Lausitzer Verhältnisse nicht als bewährte Verdichtungstechnolo-
gie bezüglich der Zielerreichung angesehen werden kann.
Der ergänzende Einsatz dieser Technologie zur Komplettierung der mit einer anderen Technologie
(z. B. RDV) hergestellten Stützkörper oder auch als Alternativtechnologie zur oberflächennahen Rüttel-
verdichtung ist jedoch durchaus denkbar und kann einen Bestandteil weiterer Betrachtungen bilden.
c) Herstellen eines Versteckten Dammes mittels Rüttelstopfverdichtung
In Böden mit einem höheren Feinkorngehalt, wie z. B. schluffigen Sanden, stößt die Rütteldruckver-
dichtung technisch und wirtschaftlich an ihre Grenzen ([38]). Um derartige Böden ebenfalls zu verbes-
sern wurde das Rüttelstopfverfahren entwickelt.
Bei diesem Verfahren handelt es sich gegenüber der Rütteldruckverdichtung um ein Verfahren, bei dem
das Bodenmaterial (im Falle des Knappensees Kippenmaterial) durch Zugabe eines Stopfmaterials ver-
drängt wird. Das eingebrachte Material (i.d.R. Schottermaterial) wird verdichtet, so dass Schottersäulen
entstehen, welche mit dem zu verbessernden Boden eine intensive Verzahnung bilden. Dieser verbesser-
te Boden weist gegenüber dem Ausgangszustand eine höhere Scherfestigkeit und damit Tragfähigkeit
auf.

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Am häufigsten wird die RSV zur Verbesserung nicht oder gering tragfähiger Böden eingesetzt.
Die Herstellung von Rüttelstopfsäulen kann mittels Schleusenrüttler erfolgen. Bei diesem Verfahren
wird das Material direkt über die Rüttelstopflanze in den Boden eingebracht. Eine alternative Variante
ist die Herstellung mittels Tiefenrüttler wie bei der RDV. Dabei erfolgt die Materialzugabe von der
Oberfläche aus über den Ringspalt des Rüttelpunktes. Hierbei ist jedoch die seitliche Materialverdrän-
gung geringer.
Die Rüttellanze kann als frei schwingendes System (ähnlich der RDV-Lanze) oder als mäklergeführtes
System ausgebildet werden. Vor allem für die Herstellung von Schottersäulen in bindigen Bodenmateri-
alien hat sich der Einsatz von Tiefenrüttlern am Mäklergerät durchgesetzt. Durch die Mäklerführung
kann die Einhaltung der Vertikalität garantiert werden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, den Ein-
dring- und Verdichtungsvorgang mit der vertikalen Druckkraft des Mäklers zu beschleunigen bzw. zu
unterstützen ([38]). Dies ist baupraktisch auch häufig erforderlich.
Im Sanierungsbergbau werden überwiegend frei schwingende Systeme eingesetzt. Hier kann durch die
Auslenkung des Auslegers ein gewisses Vorland zum Trägergerät erreicht werden. Damit ist eine deut-
lich höhere Gerätesicherheit für das Trägergerät gegeben. Bei Geräten mit Mäklerführung steht die Ar-
beitsmaschine direkt am Verdichtungsort. In verflüssigungsgefährdeten Böden ist damit eine entspre-
chend geringere Gerätesicherheit vorhanden.
Mit dem Rüttelstopfverfahren (RSV) wird der Einsatzbereich der dynamischen Vibrationsverdichtung
gegenüber dem Spektrum der RDV für Böden mit hohen Schluff- und Tonanteilen erweitert. Die Trag-
fähigkeit der hergestellten Schottersäulen ist dabei stark von der Interaktion zwischen der Säule und
dem Boden abhängig. Als zusätzlicher positiver Aspekt des Einsatzes der RSV in Kippenböden ist fest-
zustellen, dass in dem verbesserten Boden zusätzlich die vertikale Durchlässigkeit erhöht wird und sich
damit Porenwasserüberdrücke schneller abbauen können.
Meist wird oberhalb der hergestellten Säulenköpfe eine ausreichend mächtige Schicht (ca. 0,5 x Säulen-
abstand in [m]) aus tragfähigem Material aufgebracht, so dass sich eine Gewölbeausbildung ausbilden
kann.
Bei der RSV ist es ebenso wie bei der RDV Stand der Technik, dass alle relevanten Herstellungspara-
meter kontinuierlich aufgezeichnet werden können. Damit wird für den Anwender eine computergesteu-
erte Überwachung der kontrollierten Herstellung und damit Qualitätssicherung des Verfahrens möglich.
Die erreichbaren Verdichtungstiefen sind bei Mäklergeräten abhängig von der Länge des Mäklers. Bei
frei schwingenden Einheiten wird die erreichbare Verdichtungstiefe durch die Länge der Rüttellanze
begrenzt. In [38] werden für die RSV erreichbare Verdichtungstiefen bis etwa 26 m angegeben. Mitt-
lerweile ist die RSV-Technologie bis zu Verdichtungstiefen von 40 m ausgelegt. Gebräuchliche An-
wendungstiefen bei der herkömmlichen (nicht mit Verflüssigung des Untergrundes zusammenhängen-
den) Baugrundverbesserung (Erhöhung der Tragfähigkeit) liegen bei ca. 7 m bis 15 m.
Der Einsatz der RSV ist gegenüber der RDV in Bereichen von Vorteil, in denen die RDV keine ausrei-
chende Verdichtung erzielen kann oder die Verdichtungswirkung erst nach sehr langer Rütteldauer ein-
tritt.

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Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Abbildung 4:
Rüttelstopfverdichtung ([28])
Die Verbesserung des Baugrundes mittels RSV bezüglich Tragfähigkeit und Verformungsverhalten ist
von folgenden Parameter abhängig:
-
den bodenmechanischen Eigenschaften des unverbesserten Bodenmaterials,
-
den Abmessungen und Abständen der Stopfsäulen.
Das Verfahren der Rüttelstopfverdichtung zur Herstellung von Versteckten Dämmen ist für den Einsatz
am Knappensee prinzipiell geeignet. Als besonders positiv ist anzusehen, dass Kippenbereiche mit ei-
nem höheren bindigen Anteil in der Kornverteilung verbessert werden können.
Das Verfahren findet bei der Baugrundverbesserung von nicht tragfähigen Böden eine breite Anwen-
dung und weist eine entsprechende technische Ausführungsreife auf. Die RSV ist in der Bauwirtschaft
eine bewährte Verdichtungstechnologie.
Ein kritischer Punkt ist der Bedarf an Rüttelstopfmaterial. Dieses kann am Knappensee nicht gewonnen
werden und ist somit in Form von anzulieferndem Fremdmaterial bereitzustellen. Hieraus ergibt sich ein
entsprechender logistischer und finanzieller Aufwand.
Da die Kippenböden am Knappensee überwiegend einen geringen Feinkornanteil aufweisen und des-
halb davon ausgegangen wird, dass sie mittels RDV verdichtet werden können und unter Berücksichti-
gung des Bedarfes an zusätzlichem Schottermaterial ist dieses Verfahren nicht als Vorzugsvariante zur
Herstellung der Stützkörper zu bewerten. Diese Verdichtungstechnologie kann jedoch in begrenzten
Bereichen eine betrachtenswerte Alternative darstellen und sollte somit in weitere Betrachtungen einbe-
zogen werden.

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d) Herstellen eines Versteckten Dammes mittels Sprengverdichtung (SPV)
Neben den vorstehend beschriebenen Möglichkeiten einer Verdichtung des locker gelagerten Bodens
durch Eintrag von Vibrationen (mittels Rüttelelementen) wurde, unter anderem an der TU Bergakade-
mie Freiberg, die Verdichtung von locker gelagerten rolligen Böden mittels Sprengverdichtung unter-
sucht und bis zur Ausführungsreife weiterentwickelt.
Bei der Sprengverdichtung wird durch das Zünden von Sprengstoff (dessen Ladungsmenge speziell
nach Regeln ermittelt wird) eine Druckwelle innerhalb des Lockergesteins erzeugt. Diese Druckwelle
bewirkt eine Gefügezerstörung des Korngerüstes im Nahbereich der gezündeten Ladung. Infolge der
Explosionsdruckwelle sowie der erzeugten Verformungen entstehen Porenwasserüberdrücke. Diese
bewirken eine Reduzierung der wirksamen Festigkeit (bis gegen Null) des locker gelagerten sandigen
und wassergesättigten Bodens. Die in der Suspension befindlichen Körner lagern sich unter der Einwir-
kung der Auflast ab. Mit der entstehenden Neuordnung des Korngerüstes ist eine Verringerung der Po-
rosität bei gleichzeitiger Erhöhung der Scherfestigkeit verbunden ([38],[66]).
Abbildung 5:
Sprengverdichtung (Auswurf bei einer Gruppensprengung)
Wirksam kann die Sprengverdichtung nur in wassergesättigten locker gelagerten rolligen Materialien
(also unterhalb der Grundwasseroberfläche) angewendet werden, da die mit dem Gefügezusammen-
bruch bewirkte undränierte Belastung und die Porenwasserdruckerhöhung innerhalb des Kippenkörpers
elementar wichtige Bausteine innerhalb der Sprengverdichtung darstellen. In erdfeuchten Bereichen des
Kippenkörpers kann mittels Sprengverdichtung keine Verringerung der Porosität erreicht werden, so
dass diese Verdichtungstechnologie nur innerhalb der wassergesättigten Kippe erfolgreich anwendbar
ist. Im allgemeinen Anwendungsgebrauch bei der Herstellung von Stützkörpern werden die Sprengver-
dichtung unterhalb des Grundwasserspiegels und die Rütteldruckverdichtung in den oberen erdfeuchten
Kippenbereichen nacheinander und sich quasi ergänzend eingesetzt.
Vorteile der Sprengverdichtung sind der relativ geringe Technikbedarf (im Wesentlichen nur Bohrgeräte
und Sprengzubehör) und die flexible Einsetzbarkeit (auch in schlecht zugänglichen Kippenbereichen).
Die Gerätestandsicherheit (für die Bohrgeräte) ist bei der Sprengverdichtung in der Regel durch eine
ausreichende erdfeuchte Überdeckung gewährleistet. Bei der eigentlichen Sprengung wird die gesamte
Technik auf sicheres bzw. gesichertes Gelände zurückgezogen. Durch den relativ einfachen Technikein-
satz und die geringe Herstellungszeit der Bohrlöcher lassen sich sehr günstige Verdichtungspreise
(pro m³ verdichtetes Volumen) erreichen.

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Ein gewisser Nachteil der Sprengverdichtung sind die durch den Stoß eingetragenen Schwingungen. Die
bei der Sprengung in den Kippenkörper eingetragenen Schwingungen breiten sich allseitig aus und kön-
nen unter Umständen bei naher Bebauung zu Beeinträchtigungen bis hin zu entsprechenden Schäden
führen. Damit ist bei Bestehen sehr naher Bebauung eine klare Anwendungsgrenze für die Sprengver-
dichtung gegeben.
Eine weitere Unsicherheit besteht in der Reaktion des Kippenmassives auf die Sprengeinwirkung. Trotz
umsichtiger und konservativer Bemessung der Sprengladungen können eine größere Reaktion des Kip-
penkörpers und damit zusammenhängende Verformungen nicht vollständig ausgeschlossen werden.
Damit verbunden ist das Risiko von größeren Rutschungen und Deformationen, die auch in das Bö-
schungshinterland eingreifen können.
Aktive Steuermöglichkeiten z. B. durch die Messung des Porenwasserdruckes und damit eine PWD-
gesteuerte Fahrweise wie etwa bei der RDV oder anderen vibrierenden Verdichtungstechnologien be-
stehen bei der Sprengverdichtung nicht. Porenwasserdrücke werden zwar auch gemessen. Sie dienen in
erster Linie der Bemessung von Anpassungen für noch durchzuführende Sprengungen.
Eine Möglichkeit, den Wirkungsradius zu beeinflussen und begrenzte kollapsartige Erscheinungen zu
verhindern, stellen Dränagebohrungen dar. Aktuell wird dies im Rahmen eines Großversuches zum
oberflächennahen schonenden Sprengen bei der LMBV mbH untersucht.
Neben der Hauptvoraussetzung einer vollständigen Wassersättigung der zu verdichtenden Kippenberei-
che zur Anwendung der Sprengverdichtung sind weitere geometrische und geotechnische Parameter zu
berücksichtigen:
-
Kippenhöhe bzw. -mächtigkeit (H
K
)
-
Wasserstandsverhältnisse in der Kippe (aktuell und prognostiziert) (H
WK
),
-
Überdeckungshöhen zwischen dem Grundwasserspiegel und der Geländeoberkante (h
ü
),
-
der Abstand des zu verdichtenden Kippenbereiches zu evtl. gefährdeten Objekten bzw. zu
schützender Bebauung,
-
Korngrößenverteilung (insbesondere der Feinkornanteil d < 0,06 mm) und die Wasserdurchläs-
sigkeit k
f
,
-
Lagerungsdichte,
-
Festigkeiten und die
-
natürliche Rohdichte.
Die Kippenmaterialien an den Uferböschungen des Knappensees liegen bis zur Kippenbasis zu großen
Teilen unter dem Wasserspiegel des Sees bzw. des Grundwasserspiegels. In den vorliegenden Untersu-
chungen wurde eine überwiegend lockere Lagerungsdichte der gut gerundeten Kippenmaterialien nach-
gewiesen. Damit ist formal eine generelle Anwendbarkeit der Sprengverdichtung zur Herstellung der
Stützkörper am Knappensee gegeben.
Aufgrund der vorhandenen Bebauungssituation (relativ geringer Abstand zwischen der Lage des Stütz-
körpers und der vorhandenen Bebauung) zeigt sich aber, dass zum einen nur sehr geringe Schwingge-
schwindigkeiten zugelassen werden können und zum anderen Teilbereiche der vorhandenen Bebauung
innerhalb einer möglichen Rückgriffweite einer Setzungsfließrutschung liegen können.
Darüber hinaus liegen in erheblichem Umfang Medienleitungen innerhalb des Sperrbereiches und damit
der Fläche die u. U. von einem Böschungsversagen betroffen sein kann.
Aufgrund dieser geometrischen bzw. standorttypischen Gegebenheiten ist die Sprengverdichtung als
Haupttechnologie zur Herstellung der versteckten Dämme am Knappensee als ungeeignet anzusehen.

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Ergänzend kann die Sprengverdichtung jedoch ein durchaus geeignetes Mittel darstellen. Zum Beispiel
können mittels SPV die Böschungen der Insel einer Vorbelastung unterzogen und damit gegenüber den
in der Bewirtschaftung und Nutzung zu erwartenden Initialen desensibilisiert und partiell verdichtet
werden.
Ebenso ist der Einsatz des „schonenden Sprengens“ mit sehr geringen Ladungsmengen zur oberflächen-
nahen Verdichtung beispielsweise im Stützkörpervorfeld denkbar.
e) Herstellen eines Versteckten Dammes mittels Fallgewichtsverdichtung
Die Fallgewichtsverdichtung wurde seit Ende der 1960er Jahre durch den Einsatz von Geräten, die hö-
heren dynamischen Beanspruchungen standhalten, an neue Anwendungsgrenzen herangeführt ([38]).
Das Grundprinzip dieser Verdichtungstechnologie besteht auf dem Eintrag von großen kinetischen
Energien (Fallenergie) in den locker gelagerten bzw. zu verdichtenden Untergrund und damit verbunden
einer Verbesserung der bodenmechanischen Eigenschaften.
Praktisch erfolgt die Eintragung der Energie durch das Fallenlassen einer großen Masse (Fallgewichte
mit bis zu 40 t Masse) aus einer festgelegten Höhe (5 m bis 40 m) auf den zusammendrückbaren Unter-
grund. Die eingetragene Energie wird in Verformungsarbeit umgewandelt und in Abhängigkeit von der
zu bearbeitenden Bodenart kommt es zu einer Schockbruchverdichtung (bei locker gelagerten rolligen
Böden) bzw. zu einer Konsolidation bindiger Böden.
Bei rolligen und trockenen lockeren Böden tritt der Verdichtungseffekt durch Kornumlagerung und
Kornzertrümmerung sehr schnell ein. Eine Verbesserung der Trageigenschaften bei bindigen bzw. was-
sergesättigten Böden erfolgt mit einer zeitlichen Verzögerung ([66]). In [38] werden bei der Verdich-
tung von bindigen Böden folgende Effekte als wirksam bezeichnet:
a) Steifigkeitserhöhung durch den Stoß, verbunden mit einem Konsolidationsvorgang
b) Verflüssigungseffekte mit Aufbau von Porenwasserüberdruck und nachfolgender Konsolidation
auch durch an
Van-der-Waals
-Kräfte gebundenes Porenwasser
c) Erhöhung der Durchlässigkeit durch spontane Rissbildung in bindigen Böden.
Die Wirkungsweise in bindigen Böden kann auch auf wassergesättigte locker gelagerte rollige Böden
übertragen werden.
Durch den zeitverzögert ablaufenden Konsolidationsvorgang kommt der Bestimmung der Zeitabstände
der einzelnen Übergänge eine große Bedeutung zu. Mit zunehmender Anzahl der Schläge steigt der
Porenwasserdruck im zu verdichtenden Boden an. Dies erfolgt bis zum Verflüssigungszustand des Ma-
terials. Tritt eine Verflüssigung ein, so kann das Lockergestein nicht durch weiteren Schlagenergieein-
trag verdichtet werden. Um weitere Verdichtungsenergie eintragen zu können ist erst eine Ruhephase
zum Abbau der Porenwasserüberdrücke notwendig. Durch die radial zum Aufschlagpunkt unter der
Schockeinwirkung entstehenden Spannungsrisse erfolgt der Porenwasserdruckabbau schneller als es die
„normale“ Durchlässigkeit des ungestörten Lockergesteins erwarten lässt.
Als Trägergeräte werden im Allgemeinen Raupenkrane einschlägiger Anbieter eingesetzt. Für besonde-
re Einsätze mit sehr schweren Fallgewichten und/oder großen Fallhöhen können speziell angefertigte
Sondergeräte eingesetzt werden (siehe folgende Abbildungen).

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Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Abbildung 6:
Raupenkran (aus [55])
Abbildung 7:
Tripode ([55])
Die Wirkungstiefe wird in der Literatur mit 8 m, bei günstigen Bodenbedingungen mit max. 10 m ange-
geben ([38]).
Das Hauptanwendungsgebiet der Fallgewichtsverdichtung ist vor allem in der Verbesserung der Tragei-
genschaften großer Gründungsflächen (z. B. Landebahnen, Erweiterungsflächen auf gering tragfähigem
Baugrund, etc.) und in der Verdichtung von Deponiekörpern (zur Verringerung des bestehenden Depo-
nievolumens) zu sehen ([66]).
Im Zusammenhang mit der Verdichtung von Kippenmaterial wird dieses Verfahren erst seit Mitte der
1990iger Jahre in der Lausitz angewendet.
Einschränkungen für die Anwendung dieses Verfahrens ergeben sich aus der notwendigen Gerätestand-
sicherheit für das Trägergerät. Auch die technologischen Parameter des Trägergerätes (zumeist Raupen-
krane) begrenzen durch die zulässigen Neigungen des Arbeitsplanums (< 1:6) das Einsatzgebiet.
Eine weitere Randbedingung stellen die eingetragenen Erschütterungen und Schwingungen dar. Hieraus
ergeben sich Mindestabstände zu Bebauung, weiteren baulichen Anlagen und zu Kippenböschungen im
Bereich des Hinterlandes.
Für den Einsatz am Knappensee ist die FGV zum Verdichten der locker gelagerten Kippensande prinzi-
piell als geeignet einzustufen.
Durch die Begrenzung der Tiefenreichweite mit maximal 10 m schränkt sich jedoch das mögliche Ein-
satzgebiet zur Herstellung der Stützkörper am Knappensee deutlich ein.
Ebenso wie bei der Sprengverdichtung dürfen aufgrund der vorhandenen Bebauungssituation (relativ
geringer Abstand zwischen der Lage des Stützkörpers und der vorhandenen Bebauung) nur sehr geringe
Schwinggeschwindigkeiten zugelassen werden, um Schäden an der Bebauung zu vermeiden. Damit
ergibt sich eine weitere Einschränkung der Anwendbarkeit dieses Verfahren für die Stützkörperherstel-
lung am Knappensee.
Aufgrund dieser geometrischen bzw. standorttypischen Gegebenheiten ist die Fallgewichtsverdichtung
als Haupttechnologie zur Herstellung der versteckten Dämme am Knappensee als ungeeignet anzuse-
hen.

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Durch den starken Schwingungseintrag und die damit verbundenen Belastungen für Bewohner und Nut-
zer sowie die hohen Aufwendungen für die Einrichtung der Baustelle ist das Verfahren auch als Ergän-
zung zu einer anderen Haupttechnologie nicht geeignet.
f) Herstellen eines Versteckten Dammes mittels Impulsverdichtung
(Fa. Terramix)
Ein relativ neues Verfahren stellt die von der FA. TERRAMIX entwickelte Impulsverdichtung dar. Das
Verdichtungsgerät besteht aus einem Verdichtungshammer, der an einem Raupenbagger installiert ist.
Die Impuls-Verdichtung erfolgt, indem ein bis zu 12 t schweres Fallgewicht aus einer Fallhöhe von
1,2 m auf eine Prallplatte (den sogenannten Fuß) fällt und damit den darunterliegenden Boden kompri-
miert. Damit erfolgt die Verdichtung nach dem gleichen Wirkprinzip wie die Fallgewichtsverdichtung.
Im Vergleich zur Fallgewichtsverdichtung wird mit der Impulsverdichtung eine deutlich höhere Schlag-
zahl erreicht. In der Literatur bzw. in Projektunterlagen ([27]) werden 40 bis 60 Schläge pro Minute
angegeben.
Mit dem Verdichtungsverfahren können locker gelagerte rollige Böden und gemischtkörnige bis bindige
Böden bearbeitet werden. Bisher wurden Beispiele für die Anwendung des Verfahrens hauptsächlich
zur Verbesserung gering tragfähiger Böden und zur Verdichtung von Hochwasserschutzdämmen publi-
ziert.
Eine Anwendung dieser Verdichtungstechnik im Bereich von Kippen ist nicht bekannt.
Laut Angaben der Fa. Terramix liegen die Wirktiefen der Verdichtung für Kiese und Sande bei 6-7 m,
für schluffige Sande bei 4 m bis 5 m, für sandige Schluffe bei 3,5 m bis 4,5 m und für gemischtkörnige
Böden bei 3 m bis 5 m. Locker gelagerte Böden können auf eine mindestens mitteldichte Lagerung ver-
dichtet werden ([29]).
Abbildung 8:
Geräteeinheit zur Impulsverdichtung ([29])
Die mit Impulsverdichtung eingetragene Energie der Einzelschläge ist gegenüber der Fallgewichtsver-
dichtung deutlich geringer. Demnach liegen auch die dynamischen Belastungen (Schwingungsbelastun-
gen) deutlich unter denen der Fallgewichtsverdichtung, was die Anwendung des Verfahrens in Berei-
chen mit Bebauung erlaubt.
Durch den Einsatz eines herkömmlichen Hydraulikbaggers als Trägergerät für die Verdichtungseinheit
sind gegenüber dem Einsatz von Raupenkranen als Trägergeräte die Einschränkungen bezüglich der
Neigung der Arbeitsfläche deutlich geringer.

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Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Für die Anwendung im Bereich verflüssigungsfähiger Kippen ist der Nachweis der Gerätestandsicher-
heit Voraussetzung für die Anwendung des Verfahrens.
Für den Einsatz am Knappensee ist die von der Fa. Terramix angebotene Impulsverdichtung für die
Verdichtung der locker gelagerten Kippensande prinzipiell als geeignet einzustufen. Das mögliche Ein-
satzgebiet zur Herstellung der Stützkörper am Knappensee wird jedoch durch die Begrenzung der Tie-
fenreichweite auf maximal 7 m deutlich eingeschränkt. Als Haupttechnologie zur Herstellung der Stütz-
körper am Knappensee kann dieses Verfahren demnach nicht eingesetzt werden.
Ein zur Hauptverdichtungstechnologie ergänzender Einsatz dieses Verfahrens, beispielsweise zur Kom-
plettierung der Stützkörper an der Oberfläche oder als Verdichtungstechnologie für geringere Tiefen ist
jedoch durchaus denkbar und kann Bestandteil weiterer Betrachtungen sein.
5.2.4 Variante 3: Verdichten der Kippenbereiche mittels Luft-Impuls-Verfahren
Eine Beschreibung zum Luft-Impuls-Verfahren ist in [38] dargelegt. Das Luft-Impuls-Verfahren wurde
in Ableitung der RDV und Sprengverdichtung als ein schonendes Verfahren für setzungsfließgefährdete
Kippenmassen in jüngerer Vergangenheit entwickelt. Es kombiniert dabei die Horizontalbohrtechnik
mit der Airgun-Technik.
Bei der Airgun-Technik erfolgt der Impulseintrag in das locker gelagerte Bodenmaterial durch die Ex-
pansion von unter Druck stehendem Gas. Die Masse des entspannten Gases führt wiederum einen Stoß
bzw. Impuls auf die Umgebung aus. Die Stoßwelle und an der Gerätewandung erzeugte Hohlraumauf-
weitung führen zu einer Erhöhung des Porenwasserdruckes und in dessen Folge zu einer gewünschten
lokalen Verflüssigung (wie beim RDV-Verfahren). Die Intensität des Impulses kann dabei durch den
Massenstrom der Luft gesteuert werden.
Der Vorteil des Verfahrens zeichnet sich vor allem im relativ geringen Platzbedarf für die Technik und
deren Durchführung aus. Während bei der landseitigen aber tlw. auch seeseitigen Durchführung der
RDV die Standsicherheit und Bewegungsfreiheit über die gesamte Trasse des Versteckten Dammes für
die Gerätetechnik gewährleistet sein muss, reichen für das Luft-Impuls-Verfahren einzelne Flächen für
die Standorte der Technik aus. Der überwiegende Teil der Erstellung des Versteckten Dammes erfolgt
durch den Horizontalbohrvortrieb unterirdisch. In der vorliegenden Literatur werden keine Aussagen
zur oberflächigen Verdichtung ausgeführt. Das Luft-Impuls-Verfahren ist systembedingt nur in wasser-
gesättigten Böden einsetzbar. Deshalb wird für die oberflächennahen Bereiche ein Nachverdichten er-
forderlich sein. Damit wird der Vorteil des geringen Platzbedarfes sowie geringen Flächenbedarfes mit
der erforderlichen Nachbearbeitung hinfällig.
Wie bei der RDV nimmt auch bei diesem Verfahren mit zunehmendem Anteil an bindigem Bodenmate-
rial die Verdichtungswirkung ab. Bei der Durchführung kann es in bestimmten Materialien erforderlich
werden, dass die Bohrlochwandungen mittels Suspension gestützt werden müssen.
Ebenso wie bei der RDV wird auch durch das Luft-Impuls-Verfahren im Umfeld des „Airguns“ eine
lokale Verflüssigung ausgelöst. Erfahrungen zeigen, dass durch die relativ hohen erforderlichen Impulse
großräumige Verflüssigungen und Geländebrüche nicht selten auftreten.
Bei dem Luft-Impuls-Verfahren handelt es sich derzeit um einen Entwicklungsstand um kein serienmä-
ßig ausgereiftes Verfahren, so dass für eine Durchführung relativ hohe Unsicherheiten bezüglich der
technologischen aber auch wirtschaftlichen Einsetzbarkeit bestehen.

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Die durchgeführten Tests, in denen dieses Verfahren untersucht wurde, zeigen bezüglich der Baudurch-
führung und des Ergebnisses positive aber in vielen Fällen auch negative Resultate. So zwangen techno-
logische Schwierigkeiten oft zu Anpassungen und Baustillständen. Darüber hinaus wurden, wie bereits
beschrieben, wurden durch die großen Impulse entsprechende Geländebruchereignisse ausgelöst. Vor
allem aufgrund der technologischen und gerätetechnischen Schwierigkeiten hat sich das Verfahren des
Luft-Impulses bis heute noch nicht als eine Ausführungstechnologie zur Herstellung von Stützkörpern
etabliert.
Der Einsatz des Luft-Impuls-Verfahrens zur Herstellung von Stützkörpern am Knappensee ist aufgrund
der nicht vorhandenen Ausführungsreife des Verfahrens und der damit verbundenen Unsicherheiten
nicht geeignet.
Es liegen nur sehr geringe Erfahrungen für diese Technologie vor, so dass dieses Verfahren nicht als
bewährte Verdichtungstechnologie bezüglich der Zielerreichung angesehen werden kann.
5.2.5 Variante 4: Flächenhaftes Verdichten der Kippenbereiche mittels
Sprengverdichtung
Zur Beseitigung der mit den lockeren wassergesättigten Kippenmassen zusammenhängenden Verflüssi-
gungsgefahr kann eine flächenhafte Verdichtung als Sicherungslösung vorgesehen werden. Eine Mög-
lichkeit zur Realisierung besteht in der Anwendung der Technologie der Sprengverdichtung. Dabei
werden die unterhalb des Kippenwasserspiegels anstehenden lockeren Kippenmassen durch Sprengun-
gen dynamisch angeregt, so dass diese sich in einer dichteren Lagerung absetzen. Durch die flächenhaf-
te Bearbeitung werden die Gefahren, die sich aus der Verflüssigungsfähigkeit der lockeren Kippensande
ergeben, auch im Böschungshinterland beseitigt.
Die Funktionsweise der Sprengverdichtung wurde bereits vorstehend beschrieben (vgl. Variante 2d in
im Kapitel 5.2.7). Wie dort beschrieben, kann die Sprengverdichtung nur in wassergesättigten locker
gelagerten rolligen Materialien wirksam angewendet werden. Der Umfang der damit verdichtbaren
Massen beschränkt sich somit auf die unterhalb des Kippenwasserspiegels befindlichen Bereiche.
Durch die Verdichtung der lockeren Kippenböden werden sich an der Geländeoberfläche zum Teil deut-
liche Setzungen einstellen. Da diese nicht gleichmäßig eintreten werden, ist mit entsprechenden Schä-
den an der Bebauung und Infrastruktur zu rechnen, wenn diese im direkten Einwirkungsbereich der SPV
liegen. Ebenso ist mit einer Veränderung der Geländeoberfläche und Beeinflussung des Baumbewuch-
ses in Form von Schiefstellungen zu rechnen.
Die Sprengverdichtung ist steuerbar (u. a. durch Dimensionierung der Ladungsmenge, durch Zündzeit-
verzögerungen zwischen den Teilladungen sowie die Lage des Ladungseinbauortes unter Geländeober-
fläche). Perforationsbohrlöcher als hydraulisches Steuerelement werden gegenwärtig untersucht. Rut-
schungen, die größere Schäden mit sich bringen können, sind trotz allem nicht gänzlich auszuschließen.
Mit einer flächenhaften Behandlung der Kippe mittels Sprengverdichtung kann die Setzungsfließgefahr
der lockeren Kippenböden vollständig oder größtenteils beseitigt werden.
Diesem positiven Fakt stehen negative Einflüsse gegenüber.
Durch die Setzungsunterschiede die im Rahmen der Sprengverdichtung der wassergesättigten Kippen-
böden auftreten, ist mit einer Beschädigung der gesamten Bebauung (Gebäude, Infrastruktur) an der
Kippenoberfläche zu rechnen. Auch bei vorsichtiger Anwendung der Sprengverdichtung können Rut-
schungen oder Geländeeinbrüche infolge Verflüssigung nicht vollständig ausgeschlossen werden. Die
Folge sind evtl. Nacharbeiten in größerem Umfang. Eine Weiterführung der bisherigen Nutzung kann
aufgrund der eintretenden Schäden nicht mehr möglich sein.

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Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Ebenso können Beschädigungen an den Regeleinrichtungen und Bewirtschaftungsbauwerken der LTV
eintreten, so dass die Funktionssicherheit des Speichers nicht mehr gegeben ist.
Neben der Beeinflussung der Kippenoberfläche und der darauf befindlichen Bebauung ist auch mit ei-
nem Erschütterungseintrag in die gewachsenen Bereiche des Kippenhinterlandes zu rechnen. Unter Um-
ständen kann es in diesen Bereichen zu Schäden infolge der dynamischen Belastung des gewachsenen
Untergrundes kommen.
Eine flächenhafte Anwendung der Sprengverdichtung am Knappensee zur Beseitigung der Setzungs-
fließgefahr bzw. Verflüssigungsgefahr ist aufgrund der zu erwartenden Beeinflussung von Bebauung,
der Infrastruktur, der Oberfläche und des Bewuchses als nicht geeignet einzustufen.
5.2.6 Variante 5: Sicherung der Kippenbereiche mittels Injektionen (HDI,
Wasserglas oder Schaum)
Eine weitere Möglichkeit der Sicherung der Kippen durch Baugrundverbesserungsmaßnahmen stellen
Injektionen dar. Es können Auffüllinjektionen aber auch ein Aufschneiden und eine Bodenvermörtelung
mittels Düsenstrahlverfahren (Hochdruckinjektionen, z. B. HDI) in den Kippenböden zum Einsatz
kommen.
Beim Verfahren der Hochdruckinjektion wird der zu verbessernde Boden durch eine Hochdruckvermör-
telung verfestigt. Im Speziellen findet das Verfahren im Rahmen von Unterfangungen oder Baugrund-
verbesserung an bestehenden Gebäudefundamten seine Anwendung. Bei diesem Verfahren lassen sich
die unterschiedlichsten geometrischen Formen an erforderlichen Baugrundverbesserungskörpern her-
stellen. Die Technologie gestattet eine gute Anpassung an die örtlichen Verhältnisse.
Bei der Anwendung des Verfahrens in verflüssigungsgefährdeten Kippenböden ist zu beachten, dass die
Herstellung und Ausbildung der Säulenkontur durch einen Hochdruckstrahl erzeugt wird. Im grundwas-
sergesättigten Kippenboden besteht somit die Gefahr des Auslösens von lokalen Verflüssigungen. Dar-
über hinaus kann der Injektionserfolg nicht nachgewiesen werden. Probesäulen können zwar hergestellt,
jedoch aufgrund der speziellen Verhältnisse in der Kippe und den örtlichen Randbedingungen (Lage des
Grundwasserspiegels) nicht ausgegraben und geprüft werden.
Für den Einsatz des Düsenstrahlverfahrens ist eine kostenintensive Baustelleneinrichtung erforderlich.
Durch die abdichtende Funktion der mit diesem Verfahren hergestellten Körper werden bei diesem Ver-
fahren die Strömungsverhältnisse im Kippenbereich beeinflusst.
Weitere Möglichkeiten der Sicherung mittels Injektionen stellen die Einbringung von Natriumsilikatgel
(Wasserglas) oder „Schaum“ über Niederdrucklanzen dar. Bei der Einbringung des Natriumsilikatgels
erfolgt eine Korn-zu-Korn-Verkittung.
Die Verfahren Injektion von Natriumsilikatgel, Schauminjektion sind noch nicht umfassend im speziel-
len Anwendungsbereich der Kippensanierung eingesetzt worden. Sie befinden sich in diesen Einsatzbe-
reichen in der Erprobung.
Generell gilt für die Injektionsverfahren, dass der Einsatz nur in kleinen begrenzten Teilbereichen wirt-
schaftlich ist. Bei Injektionsverfahren, die hohe Drücke verwenden, wie dies beispielsweise bei dem
Düsenstrahlverfahren der Fall ist, besteht die Gefahr von Initialeinträgen und somit des Auslösens von
Verflüssigungen. Ein weiterer Nachteil bei der Anwendung in Kippenböden ist der Sachverhalt, dass
der Injektionserfolg in situ nicht nachgewiesen werden kann.

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Für eine umfassende Sicherung der Uferböschungen am Knappensee sind die Injektionsverfahren auf-
grund der geringen Wirtschaftlichkeit und der intensiven Beeinflussung der hydrologischen Verhältnis-
se nicht geeignet. Jedoch ist eine Anwendung des Verfahrens für spezielle und räumlich begrenzte Tei-
le/Bereiche, wie z. B. einer Gebäudesicherung denkbar.
5.2.7 Variante 6: Sperrung des Sees und der Kippenflächen
Mit der Unterlage zur Untersuchung der Erforderlichkeit von Gefahrenabwehrmaßnahmen wurden die
bestehenden Gefahren erneut definiert und die zwingende Erforderlichkeit der Gefahrenabwehr von
Leib und Leben nachgewiesen. Im Rahmen der Betrachtung der Geeignetheit der geplanten Gefahren-
abwehrmaßnahmen sind auch die Umsetzungen von so genannten „Minimalvarianten“ zu prüfen, so wie
sie eine Sperrung des Sees und der angrenzenden Kippenflächen darstellen könnte.
Aufgrund der bestehenden umfassenden Gefährdung gegenüber Verflüssigungsprozessen und Setzungs-
fließrutschungen wäre für diese Variante ein geschlossenes System erforderlich, das durch Absperrung
mittels Umzäunung oder eine Mauer einen unbefugten Zugang zum See und den gefährdeten Kippen-
flächen zwingend verhindert. Die Größe des abzusperrenden Bereiches entspricht dabei den definierten
maximalen Sperrbereichsgrenzen bzw. der Sicherheitslinie.
Eine Sperrung mit totalem Zutrittsverbot erfordert in der Umsetzung folgende Grundlagen:
-
eine grundlegende Nutzungsänderung für den See und dessen Ufer- und Hinterlandbereiche,
-
den Wegfall aller öffentlichen Nutzungen in und am See,
-
den Freizug und Abriss aller sich innerhalb des Sperrbereiches befindlichen Gebäude und Ob-
jekte,
-
den Entfall der forstwirtschaftlichen Nutzung im Sperrbereich,
-
die Sicherung oder Außerbetriebnahme der vorhandenen Medieninfrastruktur,
-
den Entfall der Nutzung des Sees als Speicher.
Ein striktes Betretungsverbot im Sinne einer totalen Sperrung ist unter den örtlichen Gegebenheiten
nicht möglich. Die Durchführbarkeit folgender Sachverhalte muss gewährleistet sein:
-
Brandschutz (Zugangsmöglichkeit von Rettungsfahrzeugen)
-
Kontrollmöglichkeit der Zuflüsse sowie des Ablaufbauwerkes selbst dann, wenn keine Spei-
cherbewirtschaftung erfolgt.
Für die in Havariefällen innerhalb des Sperrbereiches arbeitenden Personen besteht nach wie vor auf-
grund der Art der möglichen Schadensszenarien und der Charakteristika des Ablaufes von Setzungs-
fließrutschungen die Gefährdung für Leib und Leben.
Die für die Errichtung einer kompletten Umzäunung erforderlichen Leistungen an Sicherungen und
Demontage / Abriss stellen einen nicht zu unterschätzenden Aufwand dar, so dass die Variante keine
Minimalvariante im eigentlichen Sinne darstellt. Bei der Variante Sperrung ist die Sperranlage für unbe-
stimmte Zeit (generationsübergreifend) aufrecht zu erhalten und entsprechend funktionstüchtig zu hal-
ten. Erfahrungsgemäß kann durch jegliche Sperranlagen nicht ein Betreten von Dritten in den Sperrbe-
reich dauerhaft wirksam verhindert werden.

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Bei der Variante Sperrung sind der Hochwasserschutz sowie die Niedrigwasseraufhöhung mit der Ein-
stellung der Speicherbewirtschaftung nicht mehr gewährleistet. In diesem Zusammenhang entstehen für
die Flächen und Fließgewässer der den Knappensee umgebenden Gebiete entsprechende Auswirkungen.
Allein für die mit der Sperrung erforderliche Mediensicherung (Verdämmung der Rohrleitung oder auch
Rückbau) können Kosten zwischen
XXXXXXX
bis
XXXXXXX
abgeschätzt werden (siehe Anlage 6).
In der Zusammenschau der Vor- und Nachteile der Variante Sperrung des Knappensees und seiner an-
grenzenden Kippenflächen überwiegen klar die Nachteile, die im Gegensatz zur Erforderlichkeit und
der Zielerreichung stehen. So sind die Maßnahmen, die für eine Sperrung erforderlich wären, mit einem
sehr großen technologischen Aufwand (Freizug, Abriss, Sicherung der Medien) verbunden. Weiterhin
erfordert eine Sperrung einen ständigen Kontroll- und Instandhaltungsaufwand der Absperrelemente.
Gravierend bezüglich der Zielerreichung und Verhältnismäßigkeit sind jedoch die bestehen bleibenden
Gefahren und deren Auswirkungen auf angrenzende Bereiche.
Wie bereits in Kapitel 5.1 abgeleitet, erfüllt die Variante der Sperrung nicht die Anforderung der erfor-
derlichen Maßnahmen in Bezug auf die Zielerreichung als auch der Verhältnismäßigkeit. Somit ist die
Variante Sperrung des Sees und der angrenzenden Kippenflächen aufgrund der Erforderlichkeit von
Gefahrenabwehrmaßnahmen als Alternativvariante nicht nutzbar. Sie stellt in Folge keine näher zu be-
trachtende Alternativvariante dar.
Eine Sperrung des Knappensees und der angrenzenden Kippenflächen ist unter Berücksichtigung der
Sicherungszielstellung keine geeignete Maßnahme zur Gefahrenabwehr.
5.2.8 Variante 7: Sperrung von Teilflächen und teilweise Sicherung
Wie mit der Betrachtung der Variante 6 abgeleitet stellt die komplette Sperrung des Sees keine Alterna-
tivvariante zu technologischen Sicherungsarbeiten dar.
In der durchzuführenden Betrachtung sollte gemäß der Aufgabenstellung [5] auch diskutiert werden, ob
neben zu sichernden Bereichen einzelne ausgehalten werden können, für die eine Sperrung ohne weitere
Sicherungsmaßnahmen dennoch möglich ist.
Grundlage für diese weiterführende Betrachtung ist das Ergebnis der Untersuchung zur Erforderlichkeit
von Gefahrenabwehrmaßnahmen, bei der abgeleitet wurde, dass an allen Uferbereichen an denen Kip-
penmaterial ansteht, Setzungsfließgefahr als auch Verflüssigungsgefährdung mit Geländebrüchen be-
steht und Maßnahmen zur Beseitigung der Gefahr zwingend erforderlich sind.
Es wurde abgeleitet, dass in jedem zu sichernden Uferabschnitt Initiale in verschiedenster Form auftre-
ten und Verflüssigungen auslösen können. So ist es in abgesperrten Bereichen nicht möglich, Initiale,
die beispielsweise durch Naturereignisse eingetragen werden und zu Rutschungen führen können, voll-
ständig auszuschließen. Beim Auftreten von Rutschungsereignissen entstehen durch Massenverdrän-
gungen Schwallwellen, so dass sich auf dem See befindende Personen gefährdet sind. Wie bereits bei
Variante 6 erläutert, müssen die gesperrten Bereiche für Havarie- und Pflegearbeiten betreten werden.
In den Uferbereichen müssen in regelmäßigen Abständen Holzungen durchgeführt werden um Initia-
leinträge aus beispielsweise Baum- und Windbruch zu vermeiden. Für die innerhalb des Sperrbereiches
arbeitenden Personen bestehen nach wie vor die definierten Gefahren.
Sperrungen von Teilbereichen erfordern auch seeseitige Absperrmaßnahmen, die erfahrungsgemäß nur
bedingt umsetzbar sind.

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Aus Gründen der fehlenden Zielerreichung auch die Variante von Teilsperrungen keine dauerhafte
Maßnahme zur Gefahrenabwehr dar, da nach wie vor von den gesperrten Bereichen Gefährdungen aus-
gehen. Auf Grundlage der Risikobewertung (siehe Kapitel 5.1) repräsentieren Absperrmaßnahmen nur
Erstsicherungsmaßnahmen. Aufgrund der bestehenden Gefahrensituation sind entsprechende Siche-
rungs- und Sanierungsmaßnahmen erforderlich.
5.2.9 Variante 8: Verfüllung des Sees
Eine mögliche Variante zur Beseitigung der Setzungsfließgefahr stellt die Verfüllung des Sees dar. Die-
se Variante ist nur unter einer grundlegenden Nutzungsänderung möglich.
Der See ist zur Beseitigung der bestehenden Gefährdung so zu verfüllen, dass nach Abschluss der Ar-
beiten keine Uferbereiche mehr vorhanden sind und damit Setzungsfließrutschungen ausgeschlossen
werden. Die Höhe der Verfüllung ist so zu gestalten, dass Geländebrüche infolge Verflüssigungen wei-
testgehend ausgeschlossen werden. Damit ergibt sich eine Mindestüberdeckung von 2 m über dem
prognostizierten höchsten Grundwasserstand in der Kippe.
Das
Speichervolumen
des
Knappensees
beträgt
bei
Maximaleinstau
(Z
V
= +126,0 m NHN)
6,38 Mio m³. Der Totraum, der Raum in Speicherbecken zwischen Niedrigstau und Seeboden, wird
seitens der LTV mit 10,77 Mio m³ angegeben. Die Seefläche beträgt ca. 260 ha bei einem Wasserstand
von H
W
= +125,5 m NHN und ca. 280 ha (2,8 Mio m²) bei einem Wasserstand von +126,00 m NHN.
Im Ergebnis dieser Ausgangsdaten kann das Verfüllvolumen inkl. Aufhöhung und Profilierungsmassen
mit einem Volumen von 25 Mio m³ abgeschätzt werden. Damit ergeben sich für die Verfüllung Kosten
allein für den Massenbedarf
XXXXXXX
bis
XXXXXXX
. Die Gesamtkosten würden in der Umsetzung
bei Beachtung aller Randbedingungen ein entsprechendes Vielfaches betragen, abgesehen von der Tat-
sache, dass nicht ohne Weiteres 25 Mio m³ an geeignetem Erdmaterial regional sofort zur Verfügung
stehen würden.
Eine Verfüllung des Knappensees würde zu einem vollständigem Verlust der wassergebundenen Bioto-
pe und Lebensräume im und am Knappensee führen.
Auswirkungen auf das regionale Klima können durch den Verlust der Wasserfläche ebenfalls nicht aus-
geschlossen werden.
Folgenden Nutzungsänderungen sind bei der Variante erforderlich bzw. ergeben sich in Folge deren
Umsetzung:
-
Wegfall der Speichernutzung inkl. Hochwasserschutz und Niedrigwasseraufhöhung,
-
Veränderung der Umgebungsbedingung der Wohnbebauung,
-
Veränderung der touristischen und freizeitlichen Nutzung,
-
erhebliche Beeinträchtigung für Flora und Fauna durch Zerstörung von Lebensräumen.
Weiterführend würden die hydrogeologischen Verhältnisse im Gebiet geändert. Für die Vorfluter wären
entsprechende Gefälleverhältnisse zu planen.
Allein die Sachverhalte der Nutzungsänderung stehen im Gegensatz zur Zieldefinition des Kapitels 4.
Weiterführend ist die Variante in Betrachtung der erforderlichen Aufwendungen und Kosten als unwirt-
schaftlich bzw. unverhältnismäßig und damit ungeeignet zu charakterisieren.

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Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
Die Variante der Verfüllung des Knappensees wird aufgrund der Unvereinbarkeit mit den erforderlichen
Zielen der Gefahrenabwehr nicht weiterführend betrachtet.
5.2.10 Variante 9: Aushub der zur Verflüssigung neigenden Kippenmaterialien
Eine weitere Möglichkeit zur Beseitigung der Setzungsfließgefahr stellt der Aushub der zur Verflüssi-
gung neigenden Kippenmaterialien dar.
Jedoch ist die Variante des Aushubes nur für Teilbereiche anwendbar, da ein Gesamtaushub der Kip-
penmaterialien aufgrund der Verbreitung und der Mächtigkeit der Kippenmaterialien sowohl technisch
als auch wirtschaftlich nicht möglich ist.
Der Aushub von Kippenmaterialien in Teilbereichen muss so erfolgen, dass von den entsprechenden
Uferabschnitten keine Setzungsfließgefahr mehr ausgehen kann.
Technologisch kann dies seeseitig mittels Saugspülbagger oder pontongebundener Baggereinheit ausge-
führt werden. Auch eine landseitige Ausführung, ausgehend von gewachsenen Uferbereichen ist unter
gewissen Randbedingungen denkbar.
Für den Knappensee ist ein Aushub von Kippenböden in solchen Bereichen sinnvoll, wo seinerzeit ge-
ringmächtige Anschüttungen an das gewachsene Böschungssystem vorgenommen wurden. Insbesonde-
re gilt dies für das westliche Ufersystem der Planungsabschnitte A und B. Für diese genannten Bereiche
könnte ein Aushub der Kippenmaterialien eine Alternativvariante zu anderen Sicherungstechnologien
darstellen und ist in der speziellen Variantendiskussion weiterführend zu betrachten.
5.2.11 Varianten zur Vermeidung von Geländeeinbrüchen infolge Verflüssigung
GV1 Großräumiges Absenken des Kippenwasserspiegels
Diese Variante ist identisch mit der Variante 1, die ausführlich im Kapitel 5.2.1 beschrieben wurde.
GV2 Dränagen (Vertikaldräns)
Eine Minderung der Verflüssigungsgefahr kann durch ein Verhindern des Aufbaus bzw. das Begrenzen
der Ausbreitung von Porenwasserüberdrücken erreicht werden. Hierzu werden im Kippenboden Dräna-
geelemente eingebracht, die gegenüber dem vorhandenen Kippenboden eine signifikant höhere Durch-
lässigkeit aufweisen. Durch diese Dränageelemente kann sich ein Porenwasserüberdruck aufgrund der
höheren Wasserdurchlässigkeit rasch abbauen. In den Dränageelementen besteht praktisch kein oder nur
ein sehr geringer Strömungswiderstand und dementsprechend fällt nach einer differentiell kleinen Be-
wegung des Porenwassers der Porenwasserdruck auf den hydrostatischen Druck im Dränelement ab.
Somit kann sich ein Porenwasserdruck in einem mit Dränagen verbesserten Kippenboden schnell genug
abbauen, ohne dass es zu einer kritischen Verminderung der wirksamen Spannungen im Korngerüst
kommt. Damit wird ein undränierter Zustand in der Kippe vermieden. Die Dränagen stellen somit eine
Barriere gegenüber einem sich ausbreitenden Porenwasserüberdruck dar und werden deshalb als Poren-
wasserdruckbarrieren bezeichnet.
Wissenschaftlich wurde die Wirkung von Porenwasserdruckbarrieren in [59] untersucht. Derzeit ist die
Wirkung von Porenwasserdruckbarrieren wieder Gegenstand aktueller wissenschaftlicher Untersuchun-
gen. Durch die TU Bergakademie Freiberg wird untersucht, inwieweit sogenannte Dränagestreifen, die
in herkömmlicher Weise Anwendung bei der Setzungsbeschleunigung von bindigen Böden finden, auch

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eine Wirksamkeit als Porenwasserdruckbarrieren aufweisen. Erste positive Untersuchungsergebnisse
liegen dazu bereits vor.
Anwendungsmöglichkeiten solcher Porenwasserdruckbarrieren sind prinzipiell überall im am Knappen-
see vorhandenen Kippenkörper zu sehen. Da der Aufwand für Herstellung bzw. Einbau von Dränage-
elementen jedoch sehr groß ist und sich die Anordnung der Einzelelemente in Form von Reihen anbie-
tet, sind Porenwasserdruckbarrieren besonders für Linienbauwerke als Schutzmaßnahme interessant.
Mit derartigen Systemen können sich in Richtung von Wegen oder Straßen ausbreitende Porenwasser-
überdruckfronten gestoppt und somit verflüssigungsbedingte Verformungen im Bereich bzw. Unter-
grund der Linienbauwerke unterbunden werden.
An dieser Stelle ist jedoch darauf hinzuweisen, dass bis dato im Braunkohlensanierungsbergbau keine
praktischen Ergebnisse und keine praktischen Anwendungen von Porenwasserdruckbarrieren aus Drä-
nageelementen vorliegen. Ein über die Feldversuche hinausgehender praktischer Nachweis der Funkti-
onsfähigkeit steht noch aus.
Eine flächenhafte Anwendung von Porenwasserdruckbarrieren am Knappensee zur Beseitigung der
Setzungsfließgefahr bzw. Verflüssigungsgefahr ist aufgrund des noch fehlenden praktischen Nachwei-
ses als nicht geeignet einzustufen.
Die gleiche Aussage gilt auch für eine denkbare Anwendung (Sicherung) an Linienbauwerken, wie z. B.
Wegen oder Böschungen.
GV3 Herstellung einer ausreichend großen erdfeuchten Überdeckung
mittels Erdbau
Um die Gefährdung gegenüber Geländeeinbrüchen infolge Verflüssigung zu minimieren, kann der Ab-
stand zur Grundwasseroberfläche (erdfeuchte Überdeckung) vergrößert werden. In der Regel erfolgt
dies durch Aufschütten von Material auf die vorhandene Kippenoberfläche. Durch die Vergrößerung der
erdfeuchten Überdeckung verringern sich die Einträge von äußeren Lasten im Niveau der Grundwasser-
oberfläche, die z. B. durch ein Befahren der Kippenoberfläche verursacht werden. Dadurch ergibt sich
innerhalb des wassergesättigten Lockergesteins ein geringerer Initialeintrag von außen, der durch ein
Befahren/Bewirtschaften von Kippenflächen entsteht.
Die Mächtigkeit der erforderlichen erdfeuchten Mindestüberdeckung ist abhängig von der Nutzung der
Fläche. Im Leitfaden „Verflüssigungsgrundbruch“ ([24]) werden Empfehlungen zur erdfeuchten Min-
destüberdeckung in Abhängigkeit von der Nutzung der unverdichteten Kippen gegeben. Für die Kip-
penbereiche am Knappensee wurden zur Bewertung der Sicherheit gegenüber Grundbruch infolge Ver-
flüssigung beim Geräteeinsatz auf unverdichteter Kippe umfangreiche Standsicherheitsuntersuchungen
durchgeführt ([36]). Hier wurden standortkonkret für unterschiedlich große Verkehrslasten und Einwir-
kungen erforderliche erdfeuchte Mindestüberdeckungen ermittelt und angegeben.
Für die Beseitigung der Setzungsfließgefahr an den Uferböschungen am Knappensee ist eine Erhöhung
der erdfeuchten Überdeckung als alleinige Maßnahme nicht zielführend. Durch Aufschüttmaßnahmen
kann die geotechnische Situation in den Uferböschungen nicht verbessert werden und das Risiko für das
Eintreten von Setzungsfließereignissen bleibt nach wie vor bestehen.
In Ergänzung zu anderen Maßnahmen zur Sicherung der Uferböschungen können durch Auffüllarbeiten
im Böschungshinterland die geotechnischen Verhältnisse verbessert werden. In Abhängigkeit von der
Nutzung dieser Bereiche ist eine unterschiedlich große Mächtigkeit der erdfeuchten Überdeckung not-
wendig.

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Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
5.3 Bewertung der untersuchten allgemeinen Sicherungsverfahren und Ableitung
der technologischen Vorzugsvarianten
5.3.1 Ableitung Grundsatzvarianten
Mit der Bewertung der untersuchten Sicherungsverfahren und Varianten werden die Ergebnisse der
Variantenaufzählung des Kapitels 5.2 zusammengestellt und deren Eignung zusammenfassend darge-
legt. Eine Bewertung der grundsätzlichen Eignung der Einzelvarianten für die Anwendung als Siche-
rungstechnologie am Knappensee erfolgt dabei nur in genereller Form.
Tabelle 6:
Ergebnis der Prüfung der grundlegenden Geeignetheit der Sicherungsvarianten
Nr.
Variante
Einschränkung
Zielerreichung*
Verhältnismäßigkeit
(Bewertung
allgemein)*
Anwendbarkeit für
Gefahrenabwehr-
maßnahmen am
Knappensee
1
Großräumiges Absenken
des Kippenwasserspie-
gels
-
nein
nein
nein
2
Herstellen eines Ver-
steckten Dammes mittels
a
Rütteldruckverdichtung
(RDV)
FKA < 15%
oberflächennah LRV
ja
ja
ja
b
Müller-Resonance-
Compaction (MRC)
Verdichtungs-
tiefen < 15 m
ja
ja
beschränkt
c
Rüttelstopfverdichtung
(RSV)
-
ja
ja
ja
d
Sprengverdichtung
(SPV)
Erschütterungseinwir-
kung auf Gebäude
bedingt
ja
beschränkt
e
Fallgewichtsverdichtung
(FGV)
Tiefenwirkung begrenzt,
Erschütterungseinwir-
kung auf Gebäude
bedingt
ja
beschränkt
f
Impulsverdichtung
Verdichtungs-
tiefen < 7 m
ja
ja
beschränkt
3
Verdichten mittels Luft-
Impuls-Verfahren
Ausreichende Erfahrun-
gen in der Umsetzung
fehlen
möglich
ja
nein
4
Flächenhaftes Verdich-
ten mittels SPV
Starke Schädigungen der
Geländeoberfläche
nein
nein
nein
5
Sicherung mittels Injek-
tionen
nur für kleinere Teilbe-
reiche wirtschaftlich (wie
Gebäudesicherungen)
ja
bedingt
beschränkt
6
Sperrung des Sees und
der Kippenflächen
-
nein
nein
nein
7
Sperrung von Teilflächen
-
nein
ja
nein
8
Verfüllung des Sees
-
nein
nein
nein
9
Aushub der Kippenmate-
rialien
nur für kleinere Flächen
wirtschaftlich
ja
bedingt
beschränkt
GV1
Absenkung des Kippen-
wasserspiegels
siehe Nr. 1
siehe Nr. 1
siehe Nr. 1
siehe Nr. 1
GV2
Einsatz von Dränagen
Nur für Linienbauwerke,
kein praktischer Nach-
weis
bedingt
bedingt
beschränkt
GV3
Herstellung einer ausrei-
chend großen erdfeuch-
ten Überdeckung
-
ja**
ja
beschränkt
* allgemeine und grundlegende Bewertung (bzgl. Kapitel 4), ** entspricht Sicherung nach aktuellem Kenntnisstand – laufende Forschungen
lassen Präzisierungen hierzu noch erwarten

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Eine Detailuntersuchung möglich nutzbarer Varianten erfolgt in den Kapiteln zur speziellen Alternati-
venprüfung. Anhand der Bewertung zur prinzipiellen Anwendbarkeit der unterschiedlichen Technolo-
gien und unter Berücksichtigung der Sicherungszielstellung für den Knappensee werden dann mögliche
Sicherungsvarianten für die einzelnen Uferbereiche abgeleitet. Aus dem Kapitel 5.2 ergeben sich für die
Sicherungsvarianten die in Tabelle 6 ersichtlichen grundsätzliche Eignungen.
In Tabelle 6ist die Bewertung der untersuchten Sicherungsvarianten bezüglich der grundlegenden Ge-
eignetheit ersichtlich. Für die Grundsatzvariante der Sicherung wird nach wie vor die Herstellung eines
Versteckten Dammes abgeleitet.
Die aufgeführten Alternativvarianten (umfassende Grundsatzvarianten) scheiden für eine flächende-
ckende Sicherung aus Gründen der fehlenden Zielerreichung als auch der ersichtlichen Unverhältnismä-
ßigkeit gegenüber der Erstellung eines Versteckten Dammes aus. Weiterführend ist aus der Technolo-
giebetrachtung abzuleiten, dass Verfahren, für die keine ausreichende Anwendungserfahrung in Bezug
auf die Sicherung von Kippenbereichen vorliegt, aus Gründen der Verhältnismäßigkeit ebenfalls aus-
scheiden müssen. Aufgrund der Vielzahl von Betroffenheiten Dritter sind Verfahren zu betrachten, die
planerisch als auch in der Umsetzung klar definierte Abläufe erwarten lassen. Alternative Verfahren für
die dies nicht der Fall ist, sind mit einem hohen zeitlichen Risiko in Verbindung mit notwendigen tech-
nologischen Anpassungen behaftet. Folglich ist die Verhältnismäßigkeit gegenüber den Betroffenen für
diese Technologien dann nicht ausreichend prüfbar.
Es gilt die Anforderung: Für die Minimierung der Betroffenheiten muss das Vorzugsverfahren in mög-
lichst kurzen beziehungsweise abgrenzbaren Zeiträumen umsetzbar sein (ohne zeitaufwendige Kalibrie-
rung). Die technologische Beherrschbarkeit und Flexibilität verbunden mit einem entsprechenden Erfah-
rungsschatz des Einsatzes sollte für eine Umsetzung ohne Testfeld zwingend gegeben sein.
Die Herstellung der Versteckten Dämme kann see- und landseitig erfolgen. Die Rütteldruckverdichtung
ist das Standardverfahren für die Herstellung von Versteckten Dämmen in Kippenbereichen. In Boden-
materialien mit höheren Feinkornanteilen, in denen die RDV nicht einsetzbar ist, ist die Rüttelstopfver-
dichtung als ein weiteres Standardverfahren zu betrachten.
Weiterführend sind in Tabelle 9 Varianten wie Verdichten mittels MRC, SPV, FGV, Sicherung mittels
Injektionen, Aushub von Kippenmaterialien als beschränkt anwendbar für die Gefahrenabwehrmaß-
nahmen aufgeführt. Diese stellen je nach Randbedingungen mögliche Alternativvarianten in Teilberei-
chen der erforderlichen Sicherungsmaßnahmen dar und werden, falls sie für die Zielerreichung und
Prüfung der Verhältnismäßigkeit anwendbar sind, in den speziellen Alternativenprüfungen berücksich-
tigt.
Als Ergebnis der Ableitung der
Grundsatzvariante
steht für die
Ufersicherung
die
Herstellung des
Versteckten Dammes mittels RDV
im Betrachtungsmittelpunkt.
Für
lokale Bereiche
mit speziellen Anforderungen an die Randbedingungen ist alternativ der Einsatz
von
MRC, SPV, FGV, Injektionen und Aushub der gefährdeten Kippenmaterialien
zu überprüfen.

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5.3.2 Ableitung der abschnittsbezogenen speziellen Alternativvarianten
In folgender Tabelle werden die planerisch vorgesehenen Varianten und die möglichen Alternativvari-
anten für die spezielle Alternativenprüfung aufgezeigt.
Tabelle 7:
Ableitung von Alternativvarianten für die zu untersuchenden Uferbereiche
Abschnitt(e)
Planungsstand
(Variante 1 der bereichsbezogenen Prüfungen)
Alternativvarianten
(Varianten 2, 3 …)
G, S, T
Variante 1:
Genehmigungsplanung: seeseitige Herstellung des Ver-
steckten Dammes mittels RDV, Herstellung Trittsicher-
heit (LRV), Profilierung Hinterland / Herstellung einer
ausreichenden erdfeuchten Überdeckung mittels Erdbau-
technik
Variante 2:
landseitige Herstellung des Versteckten Dammes
U
Variante 1:
Genehmigungsplanung: seeseitige Herstellung des Ver-
steckten Dammes mittels RDV, Herstellung Trittsicher-
heit (LRV), landseitige Profilierung mittels Erdbautech-
nik (inkl. Herstellung einer ausreichenden erdfeuchten
Überdeckung)
Variante 2:
landseitige Herstellung des Versteckten Dammes, und
Vorfeldsicherung mittels sSPV
Variante 3:
landseitige Herstellung des Versteckten Dammes, und
Vorfeldsicherung mittels RDV
Variante 4:
landseitige Herstellung des Versteckten Dammes, und
Vorfeldsicherung mittels RDV, kein seeseitiger Abtrag
D Ost
Variante 1:
Genehmigungsplanung: seeseitige Herstellung des Ver-
steckten Dammes mittels RDV, Sicherung des Koblenzer
Grabens landseitig mittels RSV,
Herstellung Trittsicherheit (LRV), Profilierung Hinter-
land / Herstellung einer ausreichenden erdfeuchten Über-
deckung mittels Erdbautechnik
Variante 2:
landseitige Herstellung des Versteckten Dammes mittels
RDV und RSV, Vorfeldsicherung / Herstellung
Trittsicherheit mittels LRV
D Mitte
Variante 1:
Verifizierung der Vorplanung unter Berücksichtigung der
Erkundungsergebnisse 2013: seeseitige Herstellung des
Versteckten Dammes mittels RDV und LRV, Profilierung
Hinterland / Herstellung einer ausreichenden erdfeuchten
Überdeckung mittels Erdbautechnik
Variante 2:
Aushub der verflüssigungsgefährdeten Kippenmaterialien
D West
Variante 1:
Vorplanung: seeseitige Herstellung des Versteckten
Dammes mittels RDV, Herstellung Trittsicherheit (LRV),
Profilierung Hinterland / Herstellung einer ausreichenden
erdfeuchten Überdeckung mittels Erdbautechnik
Variante 2:
landseitige Herstellung des Versteckten Dammes mittels
RDV, Vorfeldsicherung / Herstellung Trittsicherheit
mittels LRV, Profilierung Hinterland / Herstellung einer
ausreichenden erdfeuchten Überdeckung mittels Erdbau-
technik
Variante 3:
landseitige Herstellung des Versteckten Dammes mittels
RDV mit landseitiger Profilierung, Profilierung Hinter-
land / Herstellung einer ausreichenden erdfeuchten Über-
deckung mittels Erdbautechnik
A und B Nord
Variante 1:
Ausführungsplanung: seeseitige Herstellung des Ver-
steckten Dammes mittels RDV, Herstellung Trittsicher-
heit (LRV), Profilierung Hinterland / Herstellung einer
ausreichenden erdfeuchten Überdeckung mittels Erdbau-
technik
Variante 2:
seeseitige Herstellung des Versteckten Dammes (ver-
kürzt) und Abtrag der Kippenböden im nördlichen und
südlichen Bereich des Abschnittes
B Süd
Variante 1:
Vorplanung: landseitige Profilierung mittels Erdbautech-
nik (inkl. Herstellung einer ausreichenden erdfeuchten
Überdeckung)
Für den zu sichernden Hinterlandbereich F werden die Ergebnisse der vorliegenden Vorplanung aufge-
zeigt.

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Prüfung der Geeignetheit von Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee
6
Bereichsweise Alternativenprüfung
6.1
Grundlagen und Randbedingungen der Alternativenprüfung
6.1.1 Allgemein
In den folgenden Kapiteln sind die bereichsbezogenen Alternativenprüfungen ersichtlich. Die Varianten
sind derart geordnet, dass die Variante 1 immer der aktuell geplanten und die folgenden Varianten der
möglichen Alternativen entsprechen (siehe Tabelle 7).
Für die Gewährleistung der Übersichtlichkeit der Einzelvarianten ist jede bereichsbezogene Prüfung in
folgende Punkte gegliedert:
-
Variantenbeschreibung (Geländeprofilierung, Standsicherheitsverhältnisse),
-
Technologische Umsetzung,
-
Leistungen (Mengengerüst),
-
Randbedingungen,
-
Vorteile,
-
Nachteile,
-
Beeinflussung Dritter (Auswirkungen, Betroffenheiten),
-
Kosten.
Die Grundlagen für die Untersuchung von möglichen Alternativvarianten bilden die Ergebnisse der
allgemeinen Prüfung der Anwendung von Sicherungs- und Sanierungsvarianten am Knappensee (Kapi-
tel 5.2).
Entsprechend der Aufgabenstellung zur Untersuchung der Geeignetheit der Gefahrenabwehrmaßnah-
men [5] erfolgt die Prüfung von Alternativvarianten für die am Knappensee vorhandenen Uferbereiche
(A, B Nord, U, T, S, G, D Ost, D Mitte, D West).
Für den Bereich B Süd wird ein Abtrag der lockeren Kippenmassen geplant. Eine sinnvolle Alternativ-
variante hierzu existiert nicht. Der Umfang der erforderlichen Sicherungsarbeiten ergibt sich aus den
letztendlich festgelegten Vorzugsvarianten der angrenzenden Bereiche D West und B Nord. Als Grund-
lage für die Kostenschätzung dieses Abschnittes wird der Stand der Vorplanung berücksichtigt.
Zur Vollständigkeit der Betrachtung Gefahrenabwehr wird in Kapitel 6.8 der vorgesehene Planungs-
stand ([13]) des Hinterlandbereiches F aufgeführt.
6.1.2 Speicherbewirtschaftung Knappenrode
Die gefährdungsfreie Nutzung des Restloches Knappensees als Wasserspeicher und wasserwirtschaftli-
che Anlage stellt, wie in Kapitel 4 definiert, ein wesentliches Sicherungsziel der Gefahrenabwehrmaß-
nahmen dar.
In Kapitel 5.2 der Untersuchung von Grundsatzvarianten wurde nachgewiesen, dass die Varianten, die
die Speicherfunktionen einschränken (wie Absenken des Kippenwasserspiegels oder Verfüllen des
Sees) als Sicherungsvarianten nicht umsetzbar sind.

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Entsprechend der speicherwirtschaftlichen Funktion des Sees und dem damit verbundenen Stauregime
gelten folgende Wasserspiegeldefinitionen als Grundlage der weiteren Betrachtung der speziellen Alter-
nativenprüfungen:
-
höchstes Stauziel (Hochwasser Z
H
)
+126,00 m NHN,
-
obere Seewasserspiegelbegrenzung (Stauziel Z
S
)
+125,50 m NHN,
-
untere Seewasserspiegelbegrenzung im Betriebszustand,
Absenkziel Z
A
, Oktober bis Mai:
+124,20 m NHN,
-
untere Seewasserspiegelbegrenzung im Betriebszustand,
Absenkziel Z
A
, Juni bis September:
+124,50 m NHN.
Änderungen in diesen verbindlichen Definitionen der Wasserspiegel haben maßgebliche Auswirkungen
auf:
-
Art und Umfang der möglichen Varianten der Gefahrenabwehr,
-
Mengen- und Kosten der Gefahrenabwehrmaßnahmen.
6.1.3 Standsicherheitsuntersuchungen
Berechnungen
Der Nachweis der Standsicherheit der Böschungen am Knappensee für die Lastfälle Böschungsversagen
infolge Verflüssigung und Geländeeinbrüche infolge Verflüssigung erfolgt unter Berücksichtigung der
Vorgaben und Empfehlungen der Sächsischen Bergverordnung vom 16.07.2009 [35] mit dem § 8 Geo-
technische Sicherheit, der Anlage 1 (Anforderungen an die geotechnische Sicherheit) und den Merkblät-
tern „Böschungen im Lockergestein“ und „Rahmengliederung Standsicherheitsberechnungen“. Die
bodenmechanischen Grundprinzipien der Richtlinie Geotechnik des Sächsischen Oberbergamtes [49]
finden in [35] ihre fachliche Fortsetzung. Entsprechend den Vorgaben dieser Verordnungen und Merk-
blätter [35], [49] sind vom Sachverständigen für Geotechnik das anzuwendende Berechnungsverfahren
sowie die erforderlichen Sicherheitsfaktoren festzulegen und zu begründen.
Vom Sachverständigen wird festgelegt, dass für die Berechnungen das globale Sicherheitskonzept
(DIN 4084 und DIN 1054) angewendet wird. Die Böschungsbruchberechnungen werden mit klassi-
schen Lamellenverfahren durchgeführt.
Erforderliche Sicherheitsgrößen
Für die Festlegung des erforderlichen Standsicherheitsniveaus müssen sowohl
-
die Güte der Eingangsdaten (Geologie, Hydrogeologie, Materialparameter, Lasten),
-
die Standzeiten der Böschungen und
-
die möglichen Gefährdungen
Beachtung finden.
Darauf basierend werden die Sicherheiten festgelegt. Der erforderliche Sicherheitskoeffizient beträgt bei
der Anwendung eines Lamellenverfahrens nach DIN 4084 unter Berücksichtigung des Lastfalls 1 nach
DIN 1054 (ständige Lasten und regelmäßig auftretende Lasten)
η
= 1,4.

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Folgende Gesamtsicherheitsbeiwerte sind bei der Anwendung eines Lamellenverfahrens nachzuweisen:
im
Endzustand
:
-
für den statischen Fall im Endzustand, (DIN 4084, DIN 1054-1076, Lastfall 1)
η
1
1,4
-
für den Fall einer Bodenverflüssigung im Endzustand, (DIN 4084, DIN 1054-1076, Lastfall 3,
außergewöhnliche Kombination)
η
2
1,2
Für den
Bauzustand
ist für die Böschung und den Technikeinsatz ein Mindestsicherheitsbeiwert im
statischen Fall von
-
η
B
1,2
rechnerisch nachzuweisen.
Kennwerte
Unter Berücksichtigung der bisher durchgeführten Labor- und Felduntersuchungen, die den aktuellen
Kenntnisstand bezüglich des vorhandenen Parameterspektrums kennzeichnen, werden für die Standsi-
cherheitsberechnungen der Alternativenprüfung die Rechenwerte der Tabelle 8 angesetzt. Die Werte
entsprechen dabei den Rechenwerten der vorliegenden Planungsteile.
Tabelle 8:
In den Standsicherheitsberechnungen angesetzte Rechenwerte für die Böden
Nr.
Material
Kenngröße
Zeichen
ME
Wert
wirksamer Reibungswinkel
cal
ϕ‘
°
33,0
Kohäsion
cal c‘
kN/m²
2,5
1
Kippe unverdichtet, über dem
Grundwasserspiegel
Wichte
cal
γ
kN/m³
16,5
Reibungswinkel *
1
cal
ϕ
°
3,7
Kohäsion
cal c‘
kN/m²
0,0
2
Kippe unverdichtet, unter dem
Grundwasserspiegel, Verflüssigung
durch Initialeintrag
Wichte (unter Auftrieb)
cal
γ’
kN/m³
9,0
wirksamer Reibungswinkel
cal
ϕ‘
°
30,0
Kohäsion
cal c
kN/m²
0,0
3
Kippe verdichtet, unter dem Grund-
wasserspiegel
Wichte
cal
γ’
kN/m³
9,5
wirksamer Reibungswinkel
cal
ϕ‘
°
34,0
wirksame Kohäsion
cal c
kN/m²
2,5
4
Kippe verdichtet, über dem Grund-
wasserspiegel
Wichte
cal
γ
kN/m³
17,5
wirksamer Reibungswinkel
cal
ϕ‘
°
30,0
wirksame Kohäsion
cal c
kN/m²
5,0
Wichte
cal
γ
kN/m³
20,0
5
Gewachsener Boden
Wichte (unter Auftrieb)
cal
γ’
kN/m³
10,0
*
1
Der Rechenwert cal
ϕ
entspricht der undränierten Restfestigkeit
ϕ
u,R

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Erdbeben
Gemäß der DIN 4149 und der darin dargestellten Erdbebenzonenkarte für Deutschland liegt das Unter-
suchungsgebiet außerhalb einer Erdbebenzone. Demnach ist im Untersuchungsgebiet nicht mit Erdbe-
ben zu rechnen.
Bei der Dimensionierung der Sicherungsvarianten wird mit dem Berechnungsfall „Verflüssigung der
wassergesättigten unverdichteten Kippe“ im bodenmechanischen Modell und dem Ansatz undränierter
Scherparameter für den gesamten wassergesättigten Bereich der Kippenböden der Lastfall „Verflüssi-
gung infolge seismischer Anregung“ mit erfasst.
Grundbruchsicherheit
Für die Bewertung der Grundbruchsicherheit bei Geräteeinsatz liegen umfangreiche Standsicherheitsun-
tersuchungen vor [36]. Aus diesen lassen sich die in Tabelle 9 angegebenen erforderlichen erdfeuchten
Überdeckungen herdf.,erf. in Abhängigkeit von der Größe der Verkehrslast abschätzen. Diese Mindestan-
forderungen stellen neben der daraus abzuleitenden Grundbruchsicherheit für den Endzustand ebenfalls
die technologischen Anforderungen für die Umsetzung der Gefahrenabwehrmaßnahmen dar.
Tabelle 9:
Ergebnisse von Standsicherheitsberechnungen zur Ermittlung erforderlicher erdfeuchter Überdeckungen
herdf.,erf., bei unterschiedlich großen Verkehrslasten (Berechnungen mittels SLOPE/W)
Flächenersatzlast p´
[kN/m²]
erforderliche erdfeuchte Überdeckung
h
erdf.,erf.
[m] für
η
erf.
1,3
Breite des Lasteintrages 3 m (Einsatzgewicht verteilt auf 3 m x 6 m)
6,0 (Einsatzmasse 10 t)
> 1,5
11,5 (Einsatzmasse 20 t)
> 2,0
16,7 (Einsatzmasse 30 t)
> 2,0
30,0 (Einsatzmasse 50 t)
> 3,0
Breite des Lasteintrages 2 x 1 m (Einsatzmasse verteilt auf 2 x 1 m x 3 m)
100,0 (Einsatzmasse 60 t)
> 3,0
In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass aufgrund der seit 2009 vermehrt in anderen Sanierungs-
gebieten der Lausitz aufgetretenen Geländeeinbrüche infolge Verflüssigung, zur Zeit im Auftrag von
LMBV mbH und VE-M, zusätzliche wissenschaftliche Untersuchungen zur Problematik von Verflüssi-
gungsvorgängen auf Innenkippenflächen durchgeführt werden. Mit dem Vorliegen der Ergebnisse die-
ser wissenschaftlichen Untersuchungen (Geotechnischer Beirat der LMBV mbH, TU Bergakademie
Freiberg) ist mittelfristig zu rechnen. Nach Abschluss dieser Arbeiten ist ein geotechnischer Erkenntnis-
zuwachs zu erwarten, der zu Änderungen bzw. Anpassungen des derzeitigen Standes der Technik füh-
ren kann.

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6.1.4 Hydrodynamische Stabilität der Uferzone
In den vorliegenden Planungsteilen wurden die erforderlichen bereichsweisen Strandneigungen ermit-
telt. Diese stellen für die Alternativenprüfung die Mindestanforderung dar.
Um Kliffbildungen an den neu gestalteten Uferböschungen zu vermeiden, wird die obere Grenze der zu
profilierenden Uferzone unter Berücksichtigung der signifikanten Wellenhöhe sowie folgender Daten
definiert:
- Bemessungswasserstand Höchststau (Stauziel Z
S
):
+125,5 m NHN,
- Höhe Klifffuß h
K
0,05 m bis 0,19 m,
- Sicherheitszuschlag:
0,3 m,
obere Begrenzung der herzustellenden Ausgleichsneigung
bzw. der Ufersicherung:
+126,0 m NHN.
Tabelle 10:
Bereichsbezogene Mindeststrandneigungen
Abschnitt
Profil
Mindeststrandneigung
Quelle
U
0+136
0+258
0+425
1 : 15
1 : 15
1 : 15
[17]
G
-
1 : 17,8
[9]
S
-
1 : 15
[10]
T
-
1 : 15
[11]
D Ost
2+775
2+975
3+276
1 : 17,0
1 : 17,0
1 : 15,4
[16]
D Mitte
3+909
1 : 15
Planungsstand 2012
D West
4+591
5+263
1 : 15
1 : 15
Planungsstand 2012
A
6+927
7+094
1 : 14*
1 : 14*
[34]
B
6+475
1 : 5
[34]
*
kann aufgrund der geometrischen Gegebenheiten nicht hergestellt werden, deshalb ist für den gesamten Bereich ein
ingenieurbiologischer Verbau (Schilfstreifen) vorgesehen
Das gleichzeitige Auftreten einer Situation mit maximalem Wellenschlag bei einem Einstau des Spei-
cherbeckens im Niveau oder nahe des höchsten Stauziels (Z
H
= +126,0 m NHN) ist mit einer geringen
Wiederkehrwahrscheinlichkeit einzustufen. Eine vollständige Bemessung der Uferböschung auf diesen
Belastungsfall ist daher kritisch zu hinterfragen. Vielmehr wird es als ausreichend erachtet, die Ober-
kante des Uferprofils im Höhenniveau des höchsten Stauziels Z
H
festzulegen.
Sollte diese ungünstige Konstellation, d. h. eine Überlagerung eines Hochwassereinstaus mit dem Auf-
treten maximaler Wellenhöhen auftreten, so sind Schäden am Übergang der Ausgleichsböschungsnei-
gung und der daran anschließenden mit 1 : 3 geneigten Böschung möglich.
Für Böschungs- / Uferabschnitte, in denen dennoch mit Schädigungen zu rechnen ist, wird zusätzlich
ein ingenieurbiologischer Verbau (Schilfstreifen; orientierend am derzeit vorhandenen Schilfbewuchs)
zur Erosionssicherung berücksichtigt.

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6.1.5 Maßnahmen zum Schutz von Personen und Objekten
Während der Sicherungsarbeiten bzw. bis zu deren Abschluss sind die Kippenbereiche innerhalb der
Sicherheitslinie als bzgl. Verflüssigungsprozessen und Setzungsfließrutschungen gefährdetes Gebiet zu
betrachten.
Bei allen Sicherungsverfahren ist für diese Kippenabschnitte ein Sperrbereich einzurichten, mit dem ein
Betreten durch Personen verhindert wird. Die Sperrbereichsgrenze gilt dabei als eine öffentlichkeits-
wirksame Absperrung und umschließt den Sperrbereich. Für alle nicht an den Sicherungsarbeiten betei-
ligten bzw. nicht belehrten Personen (Unbefugte) ist ein Aufenthalt innerhalb der Sperrbereichsgrenze
untersagt. Dies gilt sinngemäß auch für das Abstellen und Betreiben von Fahrzeugen und Geräten. Für
zeitlich begrenzte Zwecke bzw. Maßnahmen werden temporäre Sperrbereichsgrenzen festgelegt.
Im Sperrbereich befindliche Personen, Tiere, baulichen Anlagen und Wertgegenstände sind durch Set-
zungsfließrutschungen gefährdet. Für alle ortsfesten baulichen Anlagen sind Wertgutachten zu erstellen.
Je nach Sicherungsvariante sind baubegleitende Mess- und Beweissicherungsmaßnahmen durchzufüh-
ren.
Alle Sachgüter, Wertgegenstände, bewegliche baulichen Anlagen etc. sind für den Zeitraum der Durch-
führung der Gefahrenabwehrmaßnahmen aus dem geotechnischen Sperrbereich zu entfernen. Gleiches
gilt für potentiell umwelt- bzw. wassergefährdende Stoffe.
Während der Sicherungsarbeiten dürfen die im Sperrbereich befindlichen Gebäude nicht durch Personen
genutzt oder betreten werden. Als Wohnsitz genutzte Häuser sind für den Zeitraum der Rüttel- und Erd-
bauarbeiten freizuziehen.
Im Sperrbereich vorhandene Versorgungs- und Medienleitungen sind während der Maßnahmen zur
Gefahrenabwehr zu sichern und/oder vor Beginn der Maßnahme zur Gewährleistung der Versorgungs-
sicherheit entsprechend zu verlegen.
6.1.6 Kosten
Grundlage für die Alternativenprüfungen bilden die vorliegenden Planungsteile. Die bereichsbezogenen
Planungen liegen dabei in Form von Vorplanungen, Entwurfsplanungen, Genehmigungsplanungen bis
hin zu Ausführungsplanungen vor. So unterscheiden sich die bereichsweisen Planungen in ihrer Pla-
nungstiefe.
Für die Variantenbetrachtungen werden vordergründig die für einzelne Bereiche bereits vorliegenden
Entwurfs- und Genehmigungsplanungen herangezogen. In Bereichen, in denen diese noch nicht vorlie-
gen, erfolgt die Betrachtung auf Grundlage der Vorplanung.
Die planerische Ableitung von Alternativen entspricht in ihrer Tiefe dem Charakter einer Vorplanung.
Zur Schaffung der Basis der Vergleichbarkeit der unterschiedlichen Planungstiefen erfolgt in der Kos-
tenschätzung bei allen Varianten in Vorplanungstiefe ein pauschaler Aufschlag für Unwägbarkeiten von
XXX
auf alle technischen Leistungen (außer Leistungen der Mediensicherung und Entschädigungen).
Für Bereiche, in denen die Entwurfs- und Genehmigungsplanung im Vorentwurf vorliegt, jedoch die
TÖB-Beteiligung noch nicht abgeschlossen ist, wird auf die technischen Leistungen ein pauschaler Auf-
schlag von
XXX
eingerechnet, um die Vergleichbarkeit zu Bereichen mit einem weiter fortgeschritte-
nem Planungsstand zu ermöglichen. Für die in wesentlichen Abschnitten bereits in der Ausführungspla-
nung befindliche Variante 1 der Sicherung der Bereiche G, S und T (seeseitige Herstellung eines RDV-
Dammes) wird ein dementsprechend geringer pauschaler Aufschlag von
XXX
berücksichtigt. Die hier
berücksichtigten Pauschalen beinhalten jedoch nicht mögliche zusätzliche Aufwendungen, die im Fall
eines unplanmäßigen geotechnischen Ereignisses (Rutschung) im Zuge der Sicherungsarbeiten eintreten
können und nicht quantifizierbar sind.

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Zur klaren Strukturierung und Vergleichbarkeit in der Variantenbetrachtung werden nur die rein be-
reichsbezogenen Kosten in der Schätzung erfasst.
Weiterführend ist anzumerken, dass für die Planung der Gefahrenabwehrmaßnahmen kein bestätigtes
Nachnutzungskonzept vorliegt. Entsprechend beschränkt sich die Position Rekultivierung der Kosten-
schätzung nur auf die reine Sicherung.
In Abstimmung mit dem SächsOBA und der LMBV mbH wird für Bereiche, in denen aufgrund längerer
Sperrzeiten keine Nutzung der Bebauung stattfinden kann, ein vollständiger Rückbau und damit einher-
gehend eine Entschädigung dieser Nutzungen angenommen. Damit sind Risiken, die sich aus einer
möglichen irreparablen Beschädigung der Bebauung infolge der durchgeführten Arbeiten und des lan-
gen Sperrzeitraums ergeben können, in den Kostenschätzungen der Varianten berücksichtigt.
Für die seeseitige Herstellung des Stützkörpers besteht das technologische Kenntnisdefizit, inwieweit
eine Materialzugabe bei der RDV notwendig wird. Erst mit Durchführung eines Testfeldes kann unter-
sucht werden, ob und in welchem Umfang eine Materialzugabe bei der seeseitigen RDV erforderlich
wird. Um eine Vergleichbarkeit der Kostenschätzungen der unterschiedlichen Sicherungsvarianten zu
ermöglichen, werden bei der seeseitigen RDV eine Materialzugabe und die damit verbundenen Auf-
wendungen mit eingerechnet. Die Durchführung des Testfeldes ist zu Beginn der Sicherungsphase 1
Teil 2 geplant. Die mit dem Testfeld gewonnenen Erkenntnisse fließen danach in die weitere Siche-
rungsplanung ein.
6.1.7 Betroffenheiten Dritter
Durch die intensive öffentliche und wirtschaftliche Nutzung der an den Knappensee angrenzenden Kip-
penflächen (siehe Kapitel 3.1) ergibt sich in der Umsetzung der Gefahrenabwehrmaßnahmen eine hohe
Inanspruchnahme Unbeteiligter. So sind durch den mit der Umsetzung der Sicherungsmaßnahmen ein-
zurichtenden Sperrbereich als auch durch technologisch bedingte Auswirkungen die Beeinträchtigungen
Dritter ein Bestandteil der Variantenuntersuchung.
Unter Vorgabe und Abstimmung mit der Projektsteuerung und liegenschaftlichen Verfahrensklärung
(LMBV mbH) werden folgende Punkte über definierte Kostenpauschalen in der Alternativenprüfung
berücksichtigt:
-
Erforderlicher Umfang an Beweissicherungsmaßnahmen (inkl. Wertgutachten),
-
Entschädigungsmaßnahmen für Nutzungsausfall oder Rückbau,
-
Werterhaltungsmaßnahmen an Wohnbebauung und Bungalows.
Folgende Kostenpauschalen werden zur Berücksichtigung der Betroffenheiten Dritter durch die LMBV
mbH angenommen:

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Tabelle 11:
Vorgegebene Kostenpauschalen
Kategorie
Sachverhalt
Kostenpauschale (Annahme)
Sperrung Dauerwohnsitz
XXXXXXXX
/ Jahr Sperrzeit
Sperrung Bungalow
XXXXXXXX
/ Jahr Sperrzeit
Rückbau Dauerwohnsitz
XXXXXXXX
/ Stk.
Rückbau Bungalow
XXXXXXXX
/ Stk.
Zu holzende Waldflächen
XXXXXXXX
/ ha
Gesperrte Waldflächen
XXXXXXXX
/ ha
Entschädigungen
Erdaushub
XXXXXXXX
/ m³
Wertgutachten
XXXXXXXX
/ Flurstück
Beweissicherung
XXXXXXXX
/ Flurstück
Gutachten / Sicherung
Objektsicherung
XXXXXXXX
/ Flurstück
Die definierten Kostenpauschalen sind in der Kostenschätzung entsprechend dem je Variante sich erge-
benden Umfang berücksichtigt. Eine Änderung / Fortschreibung der Kostenannahmen aufgrund neuerer
Erkenntnisse kann nicht ausgeschlossen werden.
Einen weiteren wesentlichen Schwerpunkt der Betroffenheit Dritter bei der Umsetzung der Gefahren-
abwehrmaßnahmen stellen die Auswirkungen auf die innerhalb der einzurichtenden Sperrbereiche vor-
handenen Medien dar.
Diese wurden bereichsweise durch das
XXXXXXXXXXXX
geprüft. Die Ergebnisse der Prüfung und
die erforderlichen Maßnahmen der Mediensicherung je Sicherungsvariante sind in Anlage 6 ersichtlich.
Die kostenseitigen Auswirkungen sind in den Kostenschätzungen entsprechend berücksichtigt und ent-
halten.
Weiterführend erfolgt die Bewertung der naturschutzfachlichen Belange und ökologischen Auswirkun-
gen der betrachteten Varianten seitens der
XXXXXXXX
. Die Ergebnisse der Bewertung sind in Anlage
7 bereichsweise dokumentiert.

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6.2 Grundsätzliche Alternativenprüfung – Bereiche G, S und T
6.2.1 Vorbemerkung
Im Zuge der erneuten umfassenden Variantenbetrachtung der im Rahmen der Gefahrenabwehrmaßnah-
men möglichen Sicherungstechnologien und -varianten ist auch eine landseitige Variante der Herstel-
lung eines Versteckten Dammes mittels Rütteldruckverdichtung im östlichen Uferbereich des Knappen-
sees (Bereiche G, S und T) zu prüfen. Diese Variante ist der bereits in der Genehmigungsplanung ([9],
[10], [11]) vorliegenden seeseitigen Herstellungsvariante des RDV-Dammes gegenüberzustellen und
hinsichtlich ihrer Geeignetheit zu beurteilen. Neben den Betroffenheiten von Eigentümern, Pächtern und
anderweitigen Nutzern sind auch ökologische Belange und Medienbetroffenheiten zu bewerten.
Im Rahmen der Erstellung der Sanierungskonzeption am Knappensee wurden in [36] bereits die techno-
logischen Rahmenbedingungen einer landseitigen und seeseitigen Sicherung der Uferbereiche am
Knappensee betrachtet.
Mit der in dieser Unterlage vorgenommenen geotechnischen Bewertung werden die technologischen
Varianten der landseitigen und seeseitigen Erstellung eines RDV-Dammes zusammengefasst und hin-
sichtlich ihrer Geeignetheit beurteilt.
6.2.2 Sicherungsvariante 1 - Versteckter Damm (seeseitig)
Variantenbeschreibung (Geländeprofilierung, Standsicherheitsverhältnisse)
Die Variante 1 der betrachteten Sicherungsvarianten in den Planungsabschnitten G, S und T stellt die
Sicherung mittels Verstecktem Damm in seeseitiger Ausführung dar. Diese Variante beruht auf den
vorliegenden Entwurfsplanungen der Bereiche [9], [10] und [11]. Die Entwurfsplanung bildet die ent-
sprechende Grundlage für die Beschreibung und Mengenermittlung. Neuere Erkenntnisse wie die in
2012 geloteten Seebodenhöhen im Bereich T sind berücksichtigt worden.
Für die Sicherung des Uferbereiches mittels seeseitigem Versteckten Damm ist aus statischen Gründen
ein 45,0 m (Bereich G) bis 50,0 m (Bereiche S und T) breiter und aus zwei RDV-Teilstützkörpern be-
stehender Versteckter Damm im Uferbereich erforderlich. Dabei ist der Stützkörper bis zum Kippenlie-
genden zu verdichten.
Der Dammquerschnitt setzt sich aus einem 20 m breiten ufernahen und einem seeseitigen 15 m breiten
RDV-Körper zusammen. Der zwischen den beiden Dammkörpern liegende Zwischenraum von 15 m
Breite (10 m im Bereich G) wird nicht mittels RDV verdichtet. Hier wird lediglich ein schwebender
Stützkörper in einer Mächtigkeit von 4 m … 5 m hergestellt.
Die RDV schließt den gesamten Kippenbereich bis zum gewachsenen Untergrund ein. Der Zwischen-
raum sowie der obere Bereich der RDV-Körper werden mittels oberflächennaher Rüttelverdichtung
(LRV) ertüchtigt.
Die östliche Böschung des Knappensees weist im vorhandenen Ist-Zustand, für den Lastfall einer voll-
ständigen Verflüssigung der locker gelagerten wassergesättigten Kippenböden, keine ausreichende
rechnerische Böschungsstandsicherheit auf. Bei Eintrag eines ausreichend großen Initials besteht für die
in der Böschung lagernden wassergesättigten lockeren Kippenmaterialien die Gefahr einer Verflüssi-
gung. Damit einhergehend besteht für alle im Bereich der Kippenböden befindlichen Personen Lebens-
gefahr und für darin vorhandene Gegenstände und Sachwerte Verlust- bzw. Beschädigungsgefahr.

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91
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Mit Herstellung eines Versteckten Dammes kann auch für den Lastfall einer Verflüssigung der vollstän-
dig wassergesättigten und locker gelagerten Böden eine ausreichende rechnerische Sicherheit nachge-
wiesen werden. Ein Ausfließen der Kippenmaterialien wird durch den Damm und die oberflächennahe
Verdichtung der abgelagerten Kippenböden wirksam verhindert.
Mit der oberflächennahen Verdichtung wird ein trittsicheres Ufer hergestellt. Zusätzlich zur Ufersiche-
rung soll der ehemals vorhandene Röhrichtstreifen als biologischer Verbau wieder hergestellt werden.
Die im Hinterland vorhandenen Hochkippenböschungen werden in den Bereichen G und S mittels Mas-
senabtrag erdbautechnisch abgeflacht. Im Bereich T erfolgt aus statischen Gründen ein Massenauftrag.
Technologische Umsetzung
Vor Beginn der Verdichtungsarbeiten erfolgt die Entfernung des aufgehenden Bewuchses (Schilfmahd)
im Bereich der Verdichtungsflächen (RDV- und LRV-Rütteltrasse). Zusätzlich werden im Bereich der
Rüttelflächen die vorhandenen schilfdurchwurzelten Massen abgetragen und aus dem Baubereich ent-
fernt. Dafür sind ein auf einem Ponton installierter Tieflöffelbagger sowie Schuten für den Abtransport
der Massen notwendig. Alternativ kann zum Abbaggern dieser Massen auch ein Tieflöffelbagger auf
einem Amphibienfahrwerk eingesetzt werden.
Im Anschluss an die Baggerarbeiten erfolgt die Tiefenverdichtung des Versteckten Dammes mittels der
Rütteldruckverdichtung (RDV). Das Trägergerät wird auf einem Ponton installiert und die Arbeiten
seeseitig ausgeführt. Für das Aufstellen des Trägergerätes (Raupenkran) ist die Einsetzstelle bzw. die
Behelfsanlegestelle im Bereich E zu nutzen.
Unter der Beachtung einer möglichen Präzisierung durch die Ergebnisse des RDV-Testfeldes, wird in
den Planungsansätzen davon ausgegangen, dass die RDV ohne Massenzugabe erfolgt. Dabei wird vor-
ausgesetzt, dass die lockeren Kippenmassen in ausreichendem Maß dem Rüttelpunkt zufließen werden.
Ist die Tiefenverdichtung vollständig ausgeführt, werden mittels oberflächennaher Rüttelverdichtung
(LRV) der obere Stützkörperbereich sowie die landseitig des Dammes anstehenden Kippenböden ver-
dichtet. Die Verdichtung erfolgt sowohl unter der Wasseroberfläche als auch landseitig der Uferlinie.
Für die Durchführung der oberflächennahen Rüttelverdichtung (LRV) ist amphibische Gerätetechnik,
die auf See und Land operieren kann, einzusetzen. Die Verdichtungsarbeiten erfolgen streifen- bzw.
segmentweise senkrecht zur Uferlinie. Begonnen wird die Verdichtung am seeseitigen Ende des RDV-
Dammes und erfolgt dann fortschreitend in Richtung Ufer.
Die Rüttelelemente/ -einheiten müssen in der Lage sein, durchwurzelte bis stark durchwurzelte (im we-
sentlichen Schilfwurzelwerk, untergeordnet geringstarkes Baumwurzelwerk) Bodenschichten zu durch-
dringen und zu verdichten. Vorzugsweise sind hierfür starre Rüttelelemente einzusetzen, wie z. B. Rüt-
telbohlen, die an Traversen befestigt sind. Mit diesen besteht die Möglichkeit Wurzelwerk zu durch-
trennen und damit den darunter befindlichen Boden zu verdichten.
Nach Abschluss der Verdichtungsarbeiten erfolgt eine Profilierung der Uferböschung. Es schließen sich
Rekultivierungsarbeiten an. Aufgrund der vorhandenen Böschungsflächen erfolgt eine großflächige
Nassansaat. Weiterhin erfolgt eine Wiederaufforstung der geholzten Flächen. Gleichzeitig wird der
vormals entlang der Uferlinie vorhandene Schilfgürtel wiederhergestellt.

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Die auszuführenden Arbeiten zur seeseitigen Sicherung in den Bereichen G, S und T lassen sich in fol-
gende Teilschritte gliedern:
1. Baufeldberäumung Verdichtungsflächen die innerhalb der Seefläche liegen (Bewuchs: Schilf,
Bäume)
2. Vorsondierungen
3. RDV ohne Massenzugabe
4. Nachsondierungen
5. Vorsondierungen (RS)
6. LRV
7. Nachsondierungen (RS)
8. Endprofilierung der Uferfläche
9. Rekultivierung Bewuchs im Bereich der bearbeiteten Flächen (Bäume, Rasen, Schilf)
10. Nach Sicherung der Ufer erfolgen die landseitigen Profilierungsmaßnahmen im Rahmen der
Herstellung der Uferböschung
11. Massenauftrag im Bereich T
Im technologischen Ablauf stellt der im Rahmen einer erdbautechnischen Abflachung erforderliche
Massenabtrag der Hochkippe in den Bereichen G und S eine Besonderheit des Ablaufes dar. Er ist der
seeseitigen RDV zeitlich voranzustellen.
Leistungen (Mengengerüst)
Tabelle 12:
Mengenaufgliederung Bereich G, S und T Variante 1
Leistung
ME
Menge
Abbruch und Beräumung
Holzung, Beräumung Uferbereich (manuell)
ha
6,5
Holzung, Beräumung (maschinell) - Erdbaubereiche
ha
21,0
Beräumung, Rodung
ha
21,0
Beräumung Schilf
ha
4,0
Abbruch baulicher Anlagen
psch
1,0
Erdbau
Oberbodenabtrag, Zwischenlagerung, einbauen
43.000
Landseitiger Massenabtrag, Hochkippe
307.500
Seeseitig Massen transportieren und einbauen
178.400
Bodenmaterial liefern, seeseitiger Einbau
142.100
Bodenmaterial liefern, verdichtungsfähig, Fremdmaterial,
landseitiger Einbau
357.500

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Leistung
ME
Menge
Verdichtungsleistungen
RDV, seeseitige Ufersicherung
Versteckter Damm:
Breite 45 bis 50 m, Länge ca. 1.950 m
1.646.000
Oberflächennahe Rüttelverdichtung
LRV, Tiefe 5m
504.000
Rekultivierung
Rasenansaat
ha
21,0
Aufforstung
ha
9,5
Randbedingungen
Zur Ausführung der seeseitigen Arbeiten ist aus geotechnisch-technologischen Gesichtspunkten ein
möglichst hoher Wasserstand im Restlochgewässer zu gewährleisten. Aus planerischer Sicht wird von
der Bereitstellung eines Wasserspiegels im Niveau von +125,0 m NHN bis +125,5 m NHN ausgegan-
gen.
Der komplette Kippenbereich in den Abschnitten G, S und T ist während der Sicherungsarbeiten als
bzgl. Verflüssigungen und Setzungsfließrutschungen gefährdetes Gebiet einzustufen.
Der uferparallel verlaufende RDV-Damm ist vor Beginn der erforderlichen landseitigen Massenauf-
tragsarbeiten fertig zu stellen.
Während der Ausführung der Arbeiten ist für die Kippenflächen ein Sperrbereich einzurichten. Die Ein-
haltung von Betretungsverboten des Sperrbereiches ist mit turnusmäßigen Kontrollen durch Siche-
rungskräfte zu unterstützen. Aktive und passive Absperr- und Sicherungsmaßnahmen sind vorzusehen.
Vor Beginn der Arbeiten sind Beweissicherungsmaßnahmen an Bauwerken, bei denen Schäden durch
die Erschütterungen infolge der Rüttelarbeiten nicht ausgeschlossen werden können, zu realisieren (Fo-
todokumentation, Rissdokumentation und -monitoring).
Die im Sperrbereich befindlichen Gebäude dürfen während der Sicherungsarbeiten (dynamische Kip-
penstabilisierung und Erdbauarbeiten) nicht durch Personen genutzt oder betreten werden. Die Gebäude
sind für den Zeitraum der Sicherungsarbeiten freizuziehen.
Für die Zuführung als auch den Abtransport von Technik und Massen zum See ist die vorhandene Ein-
setzstelle nördlich von Groß Särchen zu nutzen. Sie stellt die einzige Schnittstelle zwischen See und
Land dar.
Im Zuge der Tiefenverdichtung ist der Ponton mittels einer für die auftretenden Kräfte geeigneten und
ausreichend dimensionierten Vorrichtung im Seeboden zu verankern bzw. abzustützen. Die Veranke-
rung ist konstruktiv so zu gestalten, dass sie im Fall einer Kippenbewegung an Sollbruchstellen versagt,
um eine Gefährdung des gesamten RDV-Gerätekomplexes zu unterbinden.

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Beeinflussung Dritter (Auswirkungen, Betroffenheiten)
Da die Maßnahmen der Gefahrenabwehr im öffentlichen Raum stattfinden, bedingt die Umsetzung der
Sicherungsvarianten eine große Auswirkung auf Dritte in Form von:
-
Beräumungsarbeiten (Holzung, Rodung, Abriss von Objekten),
-
Einschränkung der Nutzung (Sperrung und Nutzungsausfall, Medien),
-
Technologisch bedingte Einwirkungen (wie Erschütterungseinträge durch Rütteldruckverdich-
tungsarbeiten),
-
Beeinträchtigung der Flora und Fauna.
Die Ausbreitung der Schwingungen der Rütteldruckverdichtung in die angrenzenden Bereiche kann
unter Umständen zu Schäden an baulichen Objekten führen. Im Ergebnis der Betrachtung von Erfah-
renswerten der Rütteldruckverdichtung werden folgende Auswirkungen erwartet:
-
Schäden an Gebäuden und Objekten, die in einer Entfernung von weniger als 50 m von der Rüttel-
trasse entfernt sind, werden als wahrscheinlich eingestuft, so lang keine schwingungsreduzieren-
den Maßnahmen zur Ausführung kommen,
-
Schäden an Gebäuden die sich in einer Entfernung von 50 m bis 150 m zur Rütteltrasse befinden,
sind nicht auszuschließen, insbesondere bei erschütterungsempfindlichen sowie bau- und grün-
dungstechnisch wenig anspruchsvollen Bauwerken (Medien, Pumpanlagen usw.).
Auf Grundlage dieser Punkte sind für Objekte bis 150 m Entfernung von der Rütteltrasse vor Ausfüh-
rung Beweissicherungsmaßnahmen (Gebäudesubstanz, Gebäudekonstruktion, bauliche Vorschädigun-
gen usw.) durch Gutachter auszuführen und eine Bewertung des für die Objekte spezifisch zulässigen
Schwingungseintrages durchzuführen. Die Auswirkungen der RDV sind mittels einer baubegleitenden
Beweissicherung (Setzungs- und Schwingungsmessungen) während der Ausführung zu überwachen.
Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass Objekte, die auf Kippe gegründet sind, durch den Erschütte-
rungseintrag auch nachträglich Setzungen erleiden können.

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Tabelle 13:
Übersicht Beeinflussung Dritter Bereiche G, S und T Sicherungsvariante 1
Beräumungsarbeiten
Holzung
27,5 ha / in 14 Flurstücken
Beräumung (massiv)
Bootsverleih, Toilettengebäude
Beräumung Bungalows und
Wohnwagen tlw. umbaut
ca. 16 Stk.
RDV - Einwirkung
Betroffene Flurstücke
Abstand bis 50 m
10 Flurstücke
Betroffene Flurstücke
Abstand von 50 m bis 150 m
25 Flurstücke
Beweissicherung an Objekten
ca. 120 Stk. (Wohn- und Freizeitbebauung)
Zeitabhängige Beeinträchtigungen
Einrichtung Sperrbereich
(parallel Planungsstand 2012)
je nach Lage 2 bis 3 Jahre
Sicherung Medien, Objekte
Mediensicherung
Rohrleitungen verdämmen, Trinkwasserleitungen sichern,
Schmutzwasserleitungen sichern, Rückbau und An-
schlusswiederherstellung der elektrischen Anlagen,
Gasversorgung sichern, Rückbau und Wiederherstellung
Telekom
Objektsicherung
41 Stk.
Vorteile der Sicherungsvariante
Vorteile einer seeseitigen Umsetzung des Versteckten Dammes in den Bereichen G, S und T sind:
-
Gerätestandsicherheit wird durch schwimmende Technik gewährleistet, so ist die zusätzliche
Schaffung sicherer Startpositionen der Gerätetechnik nicht erforderlich,
-
Verdichtung überwiegend im wassergesättigten Kippenkörper, damit ist unter Vorbehalt der Er-
gebnisse eines RDV-Testfeldes von keiner Materialzugabe während des Rüttelvorganges aus-
zugehen,
-
geringere Flächeninanspruchnahme RDV-Damm und damit geringere Rüttelvolumina als ge-
genüber landseitigem Damm,
-
Stützkörper liegt überwiegend im Bereich der hydrodynamischen Ausgleichsböschung,
-
seeseitige Technik kann bei Havarien bzw. Ereignissen, die eine Sperrung der Arbeitsfront nach
sich ziehen, relativ schnell in andere Abschnitte umgesetzt werden und die Arbeiten fortführen,
-
geringer Eingriff ins Böschungshinterland bei Profilierungsarbeiten,
-
geringe Beeinflussung der landseitigen Kippenflächen im Rahmen der Baufeldfreimachung und
Rodungsarbeiten,
-
geringer Anteil an Rekultivierungsmaßnahmen.

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Nachteile der Sicherungsvariante
Nachteile einer seeseitigen Umsetzung des Versteckten Dammes Bereichen G, S und T sind:
-
hohe logistische Anforderung aufgrund der schwimmenden Technik und Nutzung des Sees als
Transportweg,
-
ausreichend dimensionierte Einsetzstelle für Geräteeinsetzen und Massenumschlag erforderlich,
-
Seewasserspiegel muss während der gesamten Sicherung dieses Abschnittes im Niveau von
+125,0 m NHN und +125,5 m NHN gehalten werden - Technikeinsatz ist stark von der Lage des
Wasserspiegels abhängig,
-
Beeinflussung und Trübung des Seewassers zu erwarten,
-
nach Rütteldruckverdichtung und vor seeseitiger oberflächennaher Rüttelverdichtung ist Massen-
auftrag mit Profilierung erforderlich,
-
nur kleines Zeitfenster (nach RDV und vor Massenauftrag für die Nachuntersuchungen des Stütz-
körpers mittels Drucksondierungen),
-
bei Rutschungsereignissen steht für eine landseitige Zuführung von Verfüllungsmassen oder
Antransport von Technik keine verdichtete und gesicherte Trasse zur Verfügung,
-
erdbautechnische Abflachung der Hochkippe vor Sicherung der Uferabschnitte mittels Versteck-
tem Damm
Kosten
Für die Variante 1 ergeben sich die in folgender Tabelle aufgeführten Kosten für die entsprechenden
Hauptschwerpunkte:
Tabelle 14:
Kosten (Kostengruppen) Bereiche G, S und T Variante 1
Bezeichnung Kostengruppe
Kosten (€)
Baustelleneinrichtung, Sicherungsmaßnahmen
XXXXXXX
Flächenberäumung (Holzung, Schilfschnitt)
XXXXXXX
Baufeldberäumung von baulichen Anlagen
XXXXXXX
Erdbau
XXXXXXX
Verdichtungsleistungen
XXXXXXX
Landschafts- und Wegebau
XXXXXXX
Mediensicherung
XXXXXXX
Entschädigungen
XXXXXXX
Allgemeine und sonstige Kosten (inkl.
XXXXXXXXXX
)
XXXXXXX
Summe netto
XXXXXXX
* Zuschlag für Vergleichbarkeit der Kostenschätzung (Erläuterung siehe Kapitel 6.1.6)

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6.2.3 Sicherungsvariante 2 - Versteckter Damm (landseitig)
Variantenbeschreibung (Geländeprofilierung, Standsicherheitsverhältnisse)
Eine Alternative zur seeseitigen Herstellung eines Stützkörpers in den Bereichen G, S und T bildet des-
sen landseitige Herstellung. Der landseitig positionierte Stützkörper weist aus statischen Gründen und
bei Gewährleistung der erforderlichen Gerätestandsicherheit für die Verdichtungsgeräte mit mindestens
65,0 m Breite gegenüber der seeseitigen Variante 1 eine deutlich größere Dammbreite auf.
Aufgrund der im Hinterland vorhandenen Hochkippenböschungen orientiert sich die Lage des Stützkör-
pers an deren Fuß. Vor Herstellung der Rütteltrassen ist jedoch aus statischen Gründen eine Abflachung
der angrenzenden Hochkippenböschungen vorzusehen.
Bei der Herstellung des landseitigen versteckten Dammes ist eine erdfeuchte Überdeckung für das
RDV-Trägergerät von mind. 2,0 m für einen Seewasserspiegel von +125,5 m NHN sicherzustellen. Die
Dammtrasse wird nach planerischer Festlegung vorlaufend auf +128,0 m NHN aufgehöht. Im Bereich G
und im nördlichen Bereich des Abschnittes T ist aufgrund der nur geringen verfügbaren Fläche die
Dammtrasse über die bisherige Uferlinie hinaus zu führen. Die Tiefenverdichtung wird über die gesam-
te Kippenmächtigkeit bis zum Liegenden der Kippe ausgeführt. An der Stützkörperoberfläche erfolgt
eine Nachverdichtung des oberflächennahen Bereiches mittels Vibrationswalze.
Der geplante landseitige Stützkörper ist im Süden an die Ufersicherung des Bereiches D Ost und im
Norden des Bereiches U anzupassen.
Ausgehend von der Höhenkote +126,0 m NHN ist die Herstellung der Uferböschung vorwiegend mit
einer Neigung von 1:15 geplant, welche gleichzeitig die hydromechanisch erforderliche Ausgleichsnei-
gung für den Uferbereich darstellt und im See bis zum Höhenniveau +122,2 m NHN (entspricht
Z
A
- 2 m) geführt wird. Die Uferböschung wird mittels oberflächennaher Rüttelverdichtung (LRV) bis
in 5 m Tiefe verdichtet. Die weiter seeseitig noch über dem Niveau von +122,2 m NHN vorhandenen
Massen werden abgetragen und somit auch für den Niedrigeinstau (Z
A
= +124,2 m NHN) eine ausrei-
chende Wassertiefe von 2,0 m sichergestellt.
Beschreibung - Technologische Umsetzung
Aus statischen Gründen sind die östlich an die vorgesehene Dammtrasse angrenzenden Hochkippenbö-
schungen in den Bereichen G und S sowie im nördlichen Teil des Bereiches T erdbautechnisch abzufla-
chen. Damit werden Erdarbeiten notwendig, die im Vorfeld der RDV durchgeführt werden müssen und
ein entsprechend höheres geotechnisches Risiko aufweisen. Der erforderliche Massenabtrag erfolgt
ausgehend vom Hinterland. In Vorbereitung des Massenabtrages ist der Bereich zu holzen und zu roden.
Vor Beginn der Verdichtungsarbeiten ist der komplette Bereich der Rütteltrassen von Bewuchs zu räu-
men. Die vorhandenen Bäume sind zu fällen und zu roden.
Das Fällen von den an der Uferböschung stehenden Bäumen bis einschließlich 20 m ins Hinterland er-
folgt manuell und landseitig. Dabei ist zu beachten, dass die Bäume nicht in Richtung See umgelegt
werden, so dass dadurch keine Verflüssigungen auslösende Initiale eingetragen werden können. Die
sich landseitig anschließenden Holzungsbereiche können unter Beachtung der für den Arbeitszeitraum
vorhandenen erdfeuchten Überdeckung zum Teil auch maschinell geholzt und gerodet werden. In der
Beräumung und Holzung ist auch die Zuwegung des RDV-Gerätes zwischen Montageplatz und Ver-
dichtungstrasse enthalten.
Der sich seeseitig anschließende Bereich ist auf der Länge der vorgesehenen oberflächennahen Rüttel-
verdichtung (LRV) von Schilf- und Wurzelwerk zu beräumen. Diese Arbeiten sind durch seeseitige
Technik wie bei der Variante 1 durchzuführen.

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Für die Durchführung der landseitigen RDV ist das Trägergerät am dafür vorgesehenen Platz zu montie-
ren und anschließend zur Startposition zu fahren. Als Startpositionen kommen entweder das südliche
(Grenze zu Bereich D Ost) oder das nördliche Ende des Uferabschnittes (Grenze zu Bereich U) in Be-
tracht.
Die Positionierung der Rüttellanze an den jeweiligen Rüttelansatzpunkten erfolgt mittels eines GPS-
gesteuerten automatischen Systems. Unter Beachtung der entsprechenden Vorlandbreite befindet sich
das Trägergerät ständig auf bereits verdichtetem und gesichertem Untergrund. Während der RDV er-
folgt eine Massenzugabe, so dass mittels Radlader den Rüttelbereichen im Vorkopfverfahren (Teleskop-
radlader) Material aufgetragen wird. Dieser Vorgang dient gleichzeitig zur Schaffung und Profilierung
des Planums des Versteckten Dammes. Bei diesem Vorgang wird entsprechend der erforderlichen Brei-
te des Versteckten Dammes im Vorkopfverfahren das Planum in Richtung See erweitert. Alle Massen-
transporte erfolgen ebenfalls über den bereits verdichteten Damm.
Um Rutschungen vorzubeugen, erfolgt die Ausführung der Rüttelarbeiten in Sicherheitsfahrweise, dies
bedeutet, dass in Abhängigkeit von der Verdichtungsteufe Ruhezeiten zum Abklingen von Porenwas-
serüberdrücken einzuhalten sind. Zusätzlich werden die RDV-Arbeiten messtechnisch (mittels PWD-
Messungen) begleitet.
Bei den Arbeiten der Rütteldruckverdichtung werden Erschütterungen und Schwingungen in den Unter-
grund eingetragen. Objekte, die sich in einem Umkreis von 150 m um die Erregerquelle befinden, sind
in die Beweissicherungsmaßnahmen einzubeziehen.
Nach Beendigung der landseitigen RDV ist vom Planum aus das Uferprofil im Bereich der unmittelba-
ren Uferböschung (1 : 3) zu erstellen. Anschließend erfolgen die oberflächennahe Rüttelverdichtung
(LRV) und die Profilierung des seeseitigen Strandbereiches mit amphibischer Technik. Nach Abschluss
der Verdichtungsarbeiten ist der Strandbereich im Rahmen einer Feinprofilierung nachzugestalten. Für
die Baustellenlogistik der Arbeiten mit seeseitiger und amphibischer Technik ist die Einsetzstelle im
Bereich E zu nutzen.
Nach Beendigung der Tiefenverdichtungsarbeiten ist das Planum des Versteckten Dammes auch land-
seitig oberflächennah mittels Vibrationswalze nachzuverdichten. Nachfolgend ist das Ufer zu profilie-
ren.
Sind alle Verdichtungs- und Erdbauarbeiten abgeschlossen, erfolgen im Nachgang die Rekultivierungs-
arbeiten.
Für die Qualitätssicherung der Maßnahmen zur Gefahrenabwehr ist ein Geotechnisches Messprogramm
vorzusehen und zu planen.
Die vorstehend beschriebenen auszuführenden Arbeiten zur Herstellung des Versteckten Dammes in
den Bereichen G, S und T lassen sich zusammengefasst in folgende Teilschritte gliedern:
1. Holzung, Rodung und erdbautechnische Abflachung der im Hinterland angrenzenden Hochkip-
penböschungen,
2. Baufeldberäumung im Trassenbereich einschl. manueller Holzung bis 20 m ins Hinterland, an-
sonsten maschinelle Holzung, Rodung und Schilfschnitt im Trassenbereich des Versteckten
Dammes,
3. Herstellung Startaufstellung auf dem Gewachsenen inkl. Beräumung der Startfläche und der Zu-
führungstrasse zum Stützkörper,
4. Vorsondierungen (Geotechnisches Messprogramm),

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5. Landseitiger Massenauftrag/ Profilierungsarbeiten im Vorfeld der RDV, zur Schaffung eines
horizontalen Arbeitsplanums für das RDV-Gerät im Bereich der RDV-Trasse mit einer ausrei-
chenden erdfeuchten Überdeckung,
6. Durchführung der RDV (Rütteldruckverdichtung) mit Sicherheitsfahrweise und begleitender
Massenzugabe mit Material in geeigneter Qualität und Körnung,
7. Landseitige Ufer- und Böschungsprofilierung,
8. Nachverdichtung des landseitigen Versteckten Dammes mittels Walzenzug,
9. Ausführung der seeseitigen oberflächennahen Rüttelverdichtung (LRV) und seeseitiger Mas-
senabtrag zur Herstellung der Trittsicherheit
10. Nachsondierungen (Geotechnisches Messprogramm),
11. Rekultivierung Bewuchs im Bereich der bearbeiteten Flächen (Bäume, Rasen, Schilf).
Leistungen (Mengengerüst)
Tabelle 15:
Mengenaufgliederung Bereiche G, S und T Variante 2
Leistung
ME
Menge
Abbruch und Beräumung
Holzung, Beräumung Uferbereich (manuell)
ha
12,8
Holzung, Beräumung (maschinell) – Erdbaubereiche
ha
32,1
Beräumung, Rodung
ha
32,1
Beräumung Schilf
ha
4,0
Abbruch baulicher Anlagen
Psch.
1,0
Erdbau
Oberbodenabtrag, Zwischenlagerung, einbauen
54.400
Landseitiger Massenabtrag, Hochkippe
490.000
Bodenmaterial liefern, Fremdmaterial, landseitiger Ein-
bau
500.000
Seeseitig Massen transportieren und einbauen
81.200
Verdichtungsleistungen
RDV, landseitige Ufersicherung
Versteckter Damm:
Breite 65 m, Länge ca. 1950 m
3.620.000
Oberflächennahe Rüttelverdichtung
LRV, Tiefe 5m
325.325
Oberflächennahe landseitige Verdichtung
(Vibrationswalze)
128.000
Rekultivierung
Rasenansaat
ha
32,1
Aufforstung
ha
15,3

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Randbedingungen der Sicherungsarbeiten
Zur Gewährleistung des Verdichtungserfolges der landseitigen Verdichtungsarbeiten ist ein möglichst
niedriger Wasserspiegelstand anzustreben. Da jedoch parallele Arbeiten stattfinden könnten, die einen
möglichst hohen Wasserstand erfordern, steht aus geotechnischer Sicht die Gerätestandsicherheit im
Mittelpunkt. Entsprechend den vorhandenen Geländeverhältnissen ist eine Wasserspiegelhöhe von
+125,5 m NHN nicht zu überschreiten. Für die Gerätestandsicherheit ist für das Trägergerät auch auf
der verdichteten Fahrtrasse eine erdfeuchte Überdeckung von > 2,0 m zu gewährleisten. Dies wird mit
einer Trassenlage im Niveau +128,0 m NHN gewährleistet.
Der unverdichtete Kippenbereich in den Abschnitten G, S und T ist während der Sicherungsarbeiten als
bzgl. Verflüssigungen und Setzungsfließrutschungen gefährdetes Gebiet einzustufen.
Während der Ausführung der Arbeiten ist für die Kippenflächen ein Sperrbereich einzurichten. Die Ein-
haltung von Betretungsverboten des Sperrbereiches ist mit turnusmäßigen Kontrollen durch Siche-
rungskräfte zu unterstützen. Aktive und passive Absperr- und Sicherungsmaßnahmen sind vorzusehen.
Vor Beginn der Arbeiten sind Beweissicherungsmaßnahmen an Bauwerken, bei denen Schäden durch
die Erschütterungen infolge der Rüttelarbeiten nicht ausgeschlossen werden können, zu realisieren (Fo-
todokumentation, Rissdokumentation und -monitoring).
Beeinflussung Dritter (Auswirkungen, Betroffenheiten)
Da die Maßnahmen der Gefahrenabwehr im öffentlichen Raum stattfinden, bedingt die Umsetzung der
Sicherungsvarianten eine große Auswirkung auf Dritte in Form von:
-
Beräumungsarbeiten (Holzung, Rodung, Abriss von Objekten),
-
Einschränkung der Nutzung (Sperrung und Nutzungsausfall, Medien),
-
technologisch bedingte Einwirkungen (wie Erschütterungseinträge durch Rütteldruckverdich-
tungsarbeiten),
-
Beeinträchtigung der Flora und Fauna.
Analog der Sicherungsvariante 1 sind vor Ausführung Beweissicherungsmaßnahmen an gefährdeten
Objekten (Gebäudesubstanz, Gebäudekonstruktion, bauliche Vorschädigungen usw.) durch Gutachter
auszuführen und eine Bewertung des für die Objekte spezifisch zulässigen Schwingungseintrages
durchzuführen. Die Auswirkungen der RDV sind während der Ausführung mittels einer baubegleiten-
den Beweissicherung (Setzungs- und Schwingungsmessungen) zu überwachen.
Die Auswirkungen der Umsetzung der Sicherungsvariante 2 auf Dritte sind in folgender Tabelle zu-
sammengefasst:

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Tabelle 16:
Übersicht Beeinflussung Dritter Bereiche G, S und T Sicherungsvariante 2
Beeinträchtigung
Art und Umfang
Beräumungsarbeiten
Holzung
44,90 ha / in 17 Flurstücken
Beräumung (massiv)
Bootsverleih, Toilettengebäude
Beräumung Bungalows und
Wohnwagen tlw. umbaut
ca. 37 Stk.
RDV - Einwirkung
Betroffene Flurstücke
Abstand bis 50 m
14 Flurstücke
Betroffene Flurstücke
Abstand von 50 m bis 150 m
41 Flurstücke
Beweissicherung an Objekten
ca. 120 Stk. (Wohn- und Freizeitbebauung)
Zeitabhängige Beeinträchtigungen
Einrichtung Sperrbereich
je nach Lage ca. 3 bis 5 Jahre
Sicherung Medien, Objekte
Mediensicherung
Rohrleitungen verdämmen, Trinkwasserleitungen sichern,
Schmutzwasserleitungen sichern, Rückbau und An-
schlusswiederherstellung der elektrischen Anlagen,
Gasversorgung sichern, Rückbau und Wiederherstellung
Telekom
Objektsicherung
41 Stk.
Vorteile der Sicherungsvariante
Vorteile einer landseitigen Umsetzung des Versteckten Dammes in den Bereichen G, S und T sind:
-
die landseitige Herstellung des Versteckten Dammes stellt eine Standardtechnologie in der Berg-
bausanierung dar,
-
geringe Beeinflussung der Seewasserqualität während der RDV,
-
Massenzuführung und -logistik erfolgt landseitig,
-
im Fall einer Rutschung können erforderliche Ausgleichsmassen über die verdichtete Dammtrasse
landseitig antransportiert werden
-
weitgehende Zeitunabhängigkeit für Qualitätsprüfungen der Verdichtungsleistungen,
-
für landseitige Nachprüfungen ist neben der Sondier- und Probenahmetechnik keine zusätzliche
Technik erforderlich,
-
Schaffung von bebauungsfähigem Untergrund im Bereich der Dammtrasse.

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Nachteile der Sicherungsvariante
Nachteile einer landseitigen Umsetzung des Versteckten Dammes in den Bereichen G, S und T sind:
-
umfangreiche Massenzugabe zum Erzielen einer ausreichenden Verdichtung und zum Erhalt
des Planumsniveaus notwendig,
-
größere erforderliche Dammbreite als bei der seeseitigen Herstellung,
-
höhere Zeitdauer der Umsetzung aufgrund technologischer Zwänge,
-
vor Ausführung der RDV muss die Trasse vollständig beräumt (Bauwerke, Medien, Bewuchs)
werden,
-
umfangreiche Holzung und Rodung,
-
starke Beeinträchtigung der Fauna und Flora,
-
umfangreiche erdbautechnische Abflachung der Hochkippe vor Sicherung der Uferabschnitte
mittels Verstecktem Damm.
-
hohe Anforderungen an die Tragfähigkeit des Dammkopfes, es kann zusätzliche Verlängerung
der Bauzeit resultieren,
-
die Ausweichmöglichkeiten bei Havarien sind begrenzt, die vorhandene Technik ist nur bedingt
flexibel,
-
die Ansatzpunkte und die damit möglichen Bauspitzen beschränken sich auf die sicheren Start-
positionen.
Kosten
Tabelle 17:
Kosten (Kostengruppen) Bereiche G, S und T Variante 2
Bezeichnung Kostengruppe
Kosten (€)
Baustelleneinrichtung, Sicherungsmaßnahmen
XXXXXXX
Flächenberäumung (Holzung, Schilfschnitt)
XXXXXXX
Baufeldberäumung von baulichen Anlagen
XXXXXXX
Erdbau
XXXXXXX
Verdichtungsleistungen
XXXXXXX
Landschafts- und Wegebau
XXXXXXX
Mediensicherung
XXXXXXX
Entschädigungen
XXXXXXX
Allgemeine und sonstige Kosten (inkl.
XXXXXXXXXX
)
XXXXXXX
Summe netto
X
XXXXXX
* Zuschlag für Vergleichbarkeit der Kostenschätzung (Erläuterung siehe Kapitel 6.1.6)

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6.2.4 Variantenvergleich
Die beiden untersuchten Varianten der Sicherung des Uferabschnittes der Bereiche G, S und T setzen
die erforderliche Gefahrenabwehr mittels Errichtung eines Versteckten Dammes um. Die Erstellung des
Dammkörpers erfolgt für beide Varianten mittels Rütteldruckverdichtung.
Die Variante 1 setzt die Herstellung des Dammes vom See aus um, während die Variante 2 die Herstel-
lung von der Landseite aus untersucht und betrachtet.
Die Unterschiede in wesentlichen Leistungspunkten und Kosten zeigt folgende Tabelle:
Tabelle 18:
Mengen- und Kostenaufgliederung Bereiche G, S und T Varianten 1 und 2
Variante 1
Variante 2
Leistung
Menge
Kosten [€]
Menge
Kosten [€]
Abbruch und Beräumung
Holzung, Beräumung Uferbereich (manuell)
6,5 ha
XXXXXXX
12,8 ha
XXXXXXX
Holzung, Beräumung (maschinell) - Erdbaubereiche
21,0 ha
XXXXXXX
32,1 ha
XXXXXXX
Beräumung, Rodung
21,0 ha
XXXXXXX
32,1 ha
XXXXXXX
Beräumung Schilf
4,0 ha
XXXXXXX
4,0 ha
XXXXXXX
Abbruch baulicher Anlagen
psch
XXXXXXX
psch
XXXXXXX
Erdbau
Landseitiger Massenabtrag, Hochkippe
307.500 m³
XXXXXXX
490.000 m³
XXXXXXX
Seeseitig Massen transportieren und einbauen
178.400 m³
XXXXXXX
81.200 m³
XXXXXXX
Bodenmaterial liefern, seeseitiger Einbau
142.100 m³
XXXXXXX
0 m³
XXXXXXX
Bodenmaterial liefern, verdichtungsfähig, Fremdma-
terial, landseitiger Einbau
357.500 m³
XXXXXXX
500.000 m³
XXXXXXX
Verdichtungsleistungen
RDV, landseitige Ufersicherung
3.620.000 m³
XXXXXXX
RDV, seeseitige Ufersicherung
1.646.000 m³
XXXXXXX
Oberflächennahe Rüttelverdichtung
LRV, Tiefe 5m
504.000 m³
XXXXXXX
325.325 m³
XXXXXXX
Oberflächennahe landseitige Verdichtung
(Vibrationswalze)
0
XXXXXXX
128.000 m³
XXXXXXX
Rekultivierung
Summe Rekultivierung
21,0
XXXXXXX
32,1
XXXXXXX
Mediensicherung
Summe Mediensicherung
XXXXXXX
XXXXXXX
Entschädigungsleistungen
Summe Entschädigungsleistungen
XXXXXXX
XXXXXXX
Die Gesamtauflistung des Kostenvergleiches für die Bereiche G, S und T ist in Anlage 5 ersichtlich.
Im Vergleich beider Varianten sind wesentliche Unterschiede in den erforderlichen seeseitigen und
landseitigen Massenbewegungen zu sehen. Es wird deutlich, dass die seeseitige Herstellung des Ver-
steckten Dammes starken seeseitigen Massentransportes bedarf. Dieser ist zusätzlich gegenüber der
landseitigen Variante risikobehaftet. So können sich neben Massenänderungen auch ablauftechnische
Probleme (Stillstände etc.) kostenintensiv auswirken.
Zwar stellt die seeseitige Sicherung komplexe technologische Anforderungen an ihre Umsetzung, je-
doch werden die Flächen im Hinterland während der Ausführung in geringerem Maße beansprucht.

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Durch den Einsatz schwimmender Technik ist die Sicherheit des RDV-Trägergerätes gegeben. Damit
kann der Stützkörper optimierend nach den erdstatischen Erfordernissen dimensioniert werden. Dies
reduziert gegenüber der landseitigen Ausführung das Verdichtungsvolumen und damit auch die für die
Verdichtungsarbeiten benötigte Bauzeit. Die Verdichtungsgeräte können unmittelbar auf dem Stützkör-
per ansetzen. Aufstellflächen auf dem Gewachsenen und notwendig werdende Zuführungstrassen entfal-
len bei der seeseitigen RDV. Das schlägt sich wiederum auf das RDV-Volumen, die benötigte RDV-
Zeit und die Betroffenheiten Dritter nieder.
In den Bereichen G, S und T besteht für die landseitige Herstellung des Versteckten Dammes aufgrund
der morphologischen Randbedingungen eine Vielzahl technologischer Probleme. Dies betrifft vor allem
die Vorbereitung der Dammtrasse. Alle dazu notwendigen Arbeiten (Beräumung, vollständiger Rück-
bau von baulichen Anlagen, Ebnen der Trasse, Holzung und Rodung etc.) müssen im ungesicherten
Bereich mittels Erdbautechnik erfolgen. Die Nähe der Dammtrasse zur Hochkippenböschung ist geo-
technisch kritisch einzuschätzen. Hier werden neben den Arbeiten zur Herstellung der Dammtrasse die
genannten umfangreichen Abflachungen an der Hochkippenböschung vor Ausführung der RDV not-
wendig. Durch eine landseitige Lage des Versteckten Dammes erhöhen sich auch die Erschütterungs-
aus- bzw. Einwirkungen auf das Hinterland. Betroffen sind hierbei vor allem die Feriensiedlung Knap-
penhütte und der vorgelagerte Zeltplatzbereich.
Infolge des größeren Flächenbedarfs der RDV sowie der Beanspruchung der Absetzerkippen durch grö-
ßere Abtragsbereiche ergeben sich bei der landseitigen RDV eine höhere Anzahl an betroffenen Dritten
(größerer Rückbaubedarf für infrastrukturelle und bauliche Anlagen und Einrichtungen, Holzung, Ro-
dung) und dementsprechend höhere Entschädigungsleistungen.
Als wesentlicher Nachteil der Alternativvariante 2 ist die deutlich längere Bauzeit zu sehen. Sie ergibt
sich aus dem notwendigen technologischen Ablauf in den Bereichen G, S, und T, der aus Hol-
zung/Rodung, dem Massenabtrag der Absetzerkippenböschungen, der RDV und der zeitlich nachgela-
gerten Arbeiten (LRV, see- und landseitige Profilierung) resultiert. Hinsichtlich der zu erwartenden
Bauzeiträume schlagen das landseitig höhere RDV-Volumen und die Notwendigkeit der Abarbeitung
ausgehend von nur zwei möglichen Startpositionen zu Buche. Die Erhöhung der Sperrzeiten führt zu
deutlich höheren Entschädigungsleistungen bei Ausführung der landseitigen Variante.
Bei einer geplanten landseitigen Herstellung der RDV in den Bereichen G, S und T gestaltet sich die
Festlegung von Anfangsstellungen der RDV-Trägergeräte sehr kompliziert. Aus Standsicherheitsgrün-
den muss die Startposition der RDV auf dem Gewachsenen liegen oder mit zusätzlichen Sicherungs-
maßnahmen in der Kippe angelegt werden. Die möglichen Anfangsstellungen beschränken sich auf den
Parkplatz Koblenzer Strand und den nördlich anschließenden Bereich U.
Die Analyse beider Anfangsstellungen zeigt, dass beträchtliche Einwirkungen auf das bebaute Hinter-
land zu erwarten sind. Technologische Probleme können hohe Zusatzaufwendungen notwendig werden
lassen.
Die einzelnen Leistungen sind zwar bis auf den seeseitigen Massenaushub und die oberflächennahe
Rüttelverdichtung ohne Abstimmung der in den anderen Uferbereichen stattfindenden Gefahrenab-
wehrmaßnahmen ausführbar, eine Startposition der RDV im Bereich U bedingt allerdings die Herstel-
lung des versteckten Dammes diesen Abschnittes bereits in einer früheren Sicherungsphase.
Diese zeitliche Einordnung lässt sich nur mit einer alternativen Startposition im Gewachsenen im Be-
reich des Parkplatzes nördlich der Siedlung Knappenhütte (nahe Tauchschule) umgehen. Dies wäre mit
hohem technologischem Aufwand zur Herstellung der Trassen hinsichtlich des zu überwindenden Ge-
fälles der Trassierung verbunden, würde die Einwirkungsbereiche der Rütteldruckverdichtung erhöhen
und somit einen erheblichen zusätzlichen zeitlichen und kostenseitigen Mehraufwand bedeuten.
Weiterhin ist zu beachten, dass mit einer landseitigen Herstellung des RDV-Stützkörpers eine Verlage-
rung der Uferlinie in Richtung Böschungshinterland einhergehen könnte, was aus genehmigungsrechtli-
cher Sicht problembehaftet sein kann.

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Der wesentliche Kostenunterschied bei der Mediensicherung kommt dadurch zustande, dass bei der
landseitigen Herstellung des Versteckten Damms (Variante 2) wesentlich mehr Medienleitungen mit
Netzfunktion (regional bedeutsam) aus dem landseitigen Massenabtragsbereich verlegt und anschlie-
ßend wiederhergestellt werden müssen.
Die Variantenbetrachtung bei der Mediensicherung/ Medienverlegung geht dabei von zwei grundsätz-
lich unterschiedlichen Herangehensweisen aus.
Bei der seeseitigen Herstellung des Versteckten Damms bleibt die medientechnische Erschließung der
Bungalow- bzw. Feriensiedlungen weitestgehend erhalten. Die Medienleitungen verbleiben im Boden
werden freigeschalten, gesichert und nach Sanierung wieder in Betrieb genommen.
Bei der landseitigen Herstellung des Versteckten Damms wird der wesentliche Teil der vorhandenen
Medienerschließung zerstört. Medienleitungen werden freigeschalten, gesichert und verbleiben im Bo-
den. Rohrleitungen werden verdämmt, Schachtbauwerke verfüllt. Maßnahmen der Wiederherstellung
und Erschließung des Areals sind kostenseitig nicht berücksichtigt, da diese erst nach Abschluss der
Gefahrenabwehrmaßnahmen und Vorlage der Folgenutzungskonzeption festgelegt werden können.
Berücksichtigt ist bei beiden Varianten die gesicherte medientechnische Erschließung der Feriensied-
lung Knappenhütte während der Gefahrenabwehrmaßnahmen am Knappensee (teilweise temporär) und
die anschließende Wiederherstellung.
Auf Grund geotechnischer Gegebenheiten (Kippe) ist eine dauerhafte Verlegung der Medien Gas und
Schmutzwasser zur Erschließung der Siedlung Knappenhütte im Straßenraum der Kreisstraße K 9207
und der Straße „An der Knappenhütte“ nicht Bestandteil der Betrachtung.
Bautechnischer Aufwand und Kosten sind nicht abschätzbar. Es ist mit längerfristigen öffentlich- und
privatrechtlichen Genehmigungsverfahren für die Verlegung von Medien unterschiedlicher Versor-
gungsträger außerhalb des Sperrbereichs zu rechnen.
Zusammenfassend zeigt der Kostenvergleich unter Berücksichtigung eines Zuschlages von
XXX
für die
Variante 2 (Vorplanungsniveau) eine Summe von
XXXXXXXX
gegenüber der Variante 1 (Genehmi-
gungsplanung, abgestimmt mit TÖB) mit
XXXXXXXX
.
Im Ergebnis der Untersuchung wird abgeleitet, dass Variante 1 - die seeseitige Herstellung des Ver-
steckten Dammes - als wirtschaftlich deutlich günstiger angesehen werden kann. Die Untersuchungen
weisen zudem nach, dass die aktuell vorgesehene Reihenfolge der Sicherung im Falle einer landseitigen
Herstellung der RDV in den Bereichen G, S und T technologisch nur unter hohem Aufwand durchführ-
bar ist.
6.3
Alternativenprüfung - Bereich A und B Nord
6.3.1 Sicherungsvariante 1 – Versteckter Damm (seeseitig)
Variantenbeschreibung (Geländeprofilierung, Standsicherheitsverhältnisse)
Der Böschungsabschnitt A (inklusive des Teilbereiches B Nord) liegt am Westufer des Knappensees.
Die vorhandene Böschung wird aus der ehemaligen Randböschung des Tagebaus Werminghoff I, die in
unterschiedlicher Mächtigkeit mit Kippenmaterialien überschüttet wurde, gebildet. Das Abraummaterial
wurde in Form einer Handkippe abgelagert und weist eine sehr lockere Lagerung der sandigen Böden
auf.

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Im direkten Hinterland des Böschungsabschnittes verläuft die Bundesstraße B 96, die auf dem Gewach-
senen gründet. Charakterisiert wird der Uferabschnitt durch den parallel zur westlich gelegenen Bundes-
straße B 96 verlaufenden Hochwasserschutzdamm. Im nördlichen Bereich des Abschnittes A befindet
sich das Auslaufbauwerk der LTV, mit dem eine Regulierung des Stauniveaus im Speicherbecken er-
folgt.
Mittels Felduntersuchungen (Sondier-Kampagnen 2008 und 2009) wurden die geotechnischen Verhält-
nisse im Böschungsbereich des Uferabschnittes A (inklusive dem Teilabschnitt B Nord) erkundet. Die
Ergebnisse zeigen, dass in den gekippten Uferbereichen mit locker gelagerten, überwiegend nichtbindi-
gen Böden zu rechnen ist. Die Kippenböden reichen mindestens bis an den restlochseitigen Dammfuß
des Maukendorfer Absperrdammes heran bzw. unterlagern sogar den Hochwasserschutzdamm. Sie wei-
sen Mächtigkeiten von 4 m bis 7 m auf. Im Bereich des Auslaufbauwerkes wurden mit den ausgeführten
Rammsondierungen der gewachsene Untergrund bzw. eine verdichtete Auffüllung erkundet. In diesem
Bereich steht an der Geländeoberfläche ein Sand-Schotter-Gemisch an. Die bestehende Uferböschung
ist im Bereich des Auslaufbauwerkes mit einem Wasserbausteinverbau belegt.
Für den Uferabschnitt im Bereich A und B Nord am Knappensee ist, nach dem aktuellen Planungsstand,
die seeseitige Herstellung eines Stützkörpers geplant. Der Stützkörper ist als eingliedriger RDV-Körper
mit einer Breite von 25 m konzipiert und wird auf dem Kippenliegenden gegründet. In seinem Verlauf
orientiert er sich an der Auskohlungsgrenze und liegt damit innerhalb der Wasserfläche. Im Norden
endet der Stützkörper am gewachsenen Böschungssystem. Das südliche Ende des erforderlichen Stütz-
körpers liegt im Bereich des nördlichen Endes der Insel, die gegenüber dem Westufer liegt. Die Ober-
kante des Stützkörpers wird durch die Seesohle gebildet.
Mittels oberflächennaher Rüttelverdichtung (LRV) erfolgt eine Verdichtung des oberen Stützkörperbe-
reiches. Diese wird bis zum Dammfuß des Maukendorfer Randdammes ausgeführt, so dass die im Bö-
schungsbereich angeschütteten Kippenmaterialien vollständig verdichtet werden.
Eine schematische Darstellung des geplanten RDV-Stützkörpers zeigt das Regelprofil in der nachfol-
genden Abbildung 1.
Abbildung 1:
Regelprofil Versteckter Damm Bereich A und B Nord – Variante 1
Die westliche Böschung des Knappensees (Bereiches A und B Nord) weist im vorhandenen Ist-Zustand,
für den Lastfall einer vollständigen Verflüssigung, keine ausreichende rechnerische Böschungsstandsi-
cherheit auf. Bei Eintrag eines ausreichend großen Initials besteht für die in der Böschung lagernden
wassergesättigten lockeren Kippenmaterialien die Gefahr einer Verflüssigung. Damit einhergehend
besteht für alle im Bereich der Kippe befindlichen Personen Gefahr für Leib und Leben und für darin
vorhandene Gegenstände und Sachwerte Verlust- bzw. Beschädigungsgefahr.

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Bei Vorhandensein eines Stützkörpers („Versteckter Damm“) kann auch für den Lastfall einer Verflüs-
sigung der wassergesättigten und locker gelagerten Böden eine ausreichende rechnerische Sicherheit
nachgewiesen werden. Ein Ausfließen der Kippenmaterialien wird durch den RDV-Damm und die ober-
flächennahe Verdichtung (LRV) der abgelagerten Kippenböden wirksam verhindert.
Mit der oberflächennahen Verdichtung wird ein trittsicheres Ufer hergestellt. Zur Ufersicherung soll der
Schilf- und Röhrichtstreifen als biologischer Verbau wieder hergestellt werden.
Technologische Umsetzung
Vor Beginn der Verdichtungsarbeiten erfolgt die Entfernung des aufgehenden Bewuchses (Schilfmahd)
im Bereich der Verdichtungsflächen (RDV- und LRV-Rütteltrasse). Zusätzlich werden im Bereich der
Rüttelflächen die vorhandenen schilfdurchwurzelten Massen abgetragen und aus dem Baubereich ent-
fernt. Dafür sind ein auf einem Ponton installierter Tieflöffelbagger sowie Schuten für den Abtransport
der Massen notwendig. Alternativ kann auch zum Abbaggern dieser Massen ein Tieflöffelbagger auf
einem Amphibienfahrwerk eingesetzt werden.
Im Anschluss an die Baggerarbeiten erfolgt die Tiefenverdichtung des Versteckten Dammes mittels der
Rütteldruckverdichtung (RDV). Das Trägergerät wird auf einem Ponton installiert und die Arbeiten
seeseitig ausgeführt. Für das Aufstellen des Trägergerätes (Raupenkran) ist die Einsetzstelle bzw. die
Behelfsanlegestelle im Bereich E zu nutzen. Die RDV soll ohne Massenzugabe erfolgen, da der Ver-
dichtungskörper vollständig im wassergesättigten Bereich (unterhalb des Wasserspiegels) liegt. Es wird
davon ausgegangen, dass die lockeren Kippenmassen in ausreichendem Maß der Rüttellanze zufließen
werden. Dieser angenommene Sachverhalt ist jedoch durch einen den Sicherungsarbeiten vorgelagerten
RDV-Test zu verifizieren. Gegebenfalls könnte eine seeseitige Massenzugabe erforderlich werden.
Ist die Tiefenverdichtung vollständig ausgeführt, wird mittels oberflächennaher Rüttelverdichtung
(LRV) der obere Stützkörperbereich sowie die landseitig des Dammes anstehenden Kippenböden ver-
dichtet. Die Verdichtung erfolgt sowohl unter der Wasseroberfläche als auch landseitig der Uferlinie.
Für die Durchführung der oberflächennahen Rüttelverdichtung (LRV) ist amphibische Gerätetechnik,
die sowohl auf See als auch auf Land operieren kann, einzusetzen. Die Verdichtungsarbeiten erfolgen
streifen- bzw. segmentweise senkrecht zur Uferlinie. Begonnen wird die Verdichtung am seeseitigen
Ende des RDV-Dammes und dann fortschreitend in Richtung Ufer.
Die Rüttelelemente/ -einheiten müssen in der Lage sein, durchwurzelte bis stark durchwurzelte (im We-
sentlichen Schilfwurzelwerk, untergeordnet geringstarkes Baumwurzelwerk) Bodenschichten zu durch-
dringen und zu verdichten. Vorzugsweise sind hierfür starre Rüttelelemente einzusetzen, wie z. B. Rüt-
telbohlen, die an Traversen befestigt sind. Mit diesen besteht die Möglichkeit, Wurzelwerk zu durch-
trennen und damit den darunter befindlichen Boden zu verdichten.
Nach Abschluss der Verdichtungsarbeiten erfolgt eine Profilierung der Uferböschung. An diese sch