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1
BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
1
Wetterprojekt
zur Senkung der bergbaulichen Radonbelastung
in den Häusern der Bergstadt Schneeberg
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09. 2012
Leißring, B., Leißring, N. (GEOPRAX Bergtechnisches Ingenieurbüro)
Schramm, C., Löbner, W., Geringswald, K. (WISMUT GmbH)
BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO

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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Luftbild von Schneeberg
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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3
BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Gliederung
• Einleitung
• Aufgabenstellung
• Flächenhafter wettertechnischer Lösungsansatz in
Schneeberg
• Varianten einer flächenhaften Bewetterungslösung
in Schneeberg
• Ergebnisse Pilotprojekt Kirchplatz
• Bewertung und Schlussfolgerungen für die weitere
Bearbeitung
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Bergmännische Auffahrungen im Stadtgebiet
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Hans Hesse (1521):
Bergaltar (Rückseite) aus
der Annenkirche in
Annaberg-Buchholz
Zeitgenössische Darstellung des Altbergbaues
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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6
BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Die wilden Jahre von Schneeberg. Selbst in
dichtbesiedelten Wohngebieten wurde nach
Uranerz gesucht. Die Aufnahme stammt aus der
Zeit zwischen 1946 und 1947
Quelle: Seilfahrt - Auf den Spuren des sächsischen Uranerzbergbaues
Altbergbau – Am Stangenberg in Schneeberg
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Komponenten der radiologischen Belastung
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
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8
BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Interface Gebäude/Baugrund nach H. Schulz 2008
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Wirkungsweise natürlicher Auftrieb/Bewetterung
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Beeinflussungsgebiete
Bereich
Schneeberg
Quelle: HERRMANN, 2005
Bereich
Neustädtel
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Erste flächendeckende Messungen in
der Bergstadt Schneeberg
Messungen mit Aktivkohle-Dosimetern (24 h) von
März bis November 1990 im Auftrag des BfS
Hohe Belastungen in den Häusern flächenhaft
festgestellt
„Oberflächennahe Auffahrungen, oftmals
angelegt im Altbergbau und nachgenutzt durch
den Uranbergbau, können bei Außer-
betriebnahme der bergbaulichen Bewetterungs-
anlagen Ursache für hohe Radonkonzentrationen
in Gebäuden sein“
BfS1992
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Bewetterungseinfluss auf die Radonkonzentration in einem Haus
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Flächenhaftes Monitoring in den
Häusern der Bergstadt Schneeberg
Für eine funktionierende Bewetterungslösung zur Senkung der
Rn-Belastung in Häusern ist eine kontinuierliche Erfassung der
Rn-Situation notwendig. Somit können die Auswirkungen
veränderter Wetterströme sicher erfasst werden.
Ausgehend von dem seit 1995 betriebenen Messnetz in
ausgewählten Häusern wird die Radonkonzentration seit 2009
an 102 Messstellen kontinuierlich monatlich erfasst.
Dies sichert die Erfassung und Dokumentation der Aus-
wirkungen gegenwärtiger und zukünftiger wettertechnischer
Veränderungen auf die Radonbelastung in den Gebäuden der
Stadt und dient zur Prüfung der radiologischen Relevanz aller
vorzunehmender Einzelmaßnahmen im Grubenraum.
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Messstellen im Stadtgebiet Schneeberg
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Beispiele Gebäudemessung Radon-Belastung im Projektverlauf
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012
Messort: Obj.-Nr. 3

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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Beispiele Gebäudemessung Radon-Belastung im Projektverlauf
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012
Messort: Obj.-Nr. 15

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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Beispiele Gebäudemessung Radon-Belastung im Projektverlauf
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012
Messort: Obj.-Nr. 20

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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Radonkonzentration in Schneeberg
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Radonkonzentration in Neustädtel
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Forschungsstudie:
Untersuchung über Möglichkeiten der gezielten Bewetterung im
Schneeberger Grubenfeld zur Senkung der Radonbelastung für die
Bevölkerung (1994)
Ausgangspunkt für die ab 1995 laufenden
Maßnahmen und Untersuchungen bis hin zum
laufenden Wetterprojekt zur Senkung der
grubenbedingten Radonbelastung in den
Gebäuden der Bergstadt Schneeberg
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Schematische Darstellung von Wetterwegen
im Schneeberger Grubenraum
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Jahr
Realisierte Leistungen
1990
Flächenhafte Screening-Messung der Radonkonzentration in den Häusern von Schneeberg durch das BfS
1991 - 1995
Modellhafte Sanierung radonbelasteter Wohnungen in Schneeberg, einschließlich Großversuch zur
Beeinflussung der Radonkonzentration durch Grubenwetter , BMU und BfS
1994
Vorlage der Forschungsstudie „Untersuchung über Möglichkeiten der gezielten Bewetterung im
Schneeberger Grubenfeld zur Senkung der Radonbelastung der Bevölkerung“ durch GEOPRAX
1995
Antragstellung zum Fördervorhaben „Gezielte natürliche Bewetterung des Schneeberger Gruben-
gebäudes zur Senkung der Radonbelastung in den Häusern der Stadt Schneeberg“ -
Fördermittel-
bewilligung durch das LfUG, Gründung einer Arbeitsgemeinschaft „Natürliche Bewetterung“
ab 1995
Beginn der praktischen Realisierung des Pilotprojektes „Natürliche Bewetterung“
bergmännische Arbeiten / ingenieurtechnische Begleitung / kontinuierliches Messprogramm
1996 - 2006
Jahresberichte über den Stand des Projektes „Natürliche Bewetterung“
Ständige Messungen in ca. 68 Gebäuden, gezielte Messreihen an Punkten im Grubenraum und an
Wetteröffnungen, Erfassung der Bodenradonkonzentration an 12 Messpunkten sowie Durchführung von
Winter- und Sommerbewetterungsversuchen, bergmännische Arbeiten zur Realisierung der Wetterwege
2003 - 2005
Ergänzende Untersuchungen durch die WISMUT GmbH auf der Basis des Verwaltungsabkommens
WISMUT-Altstandorte in Vorbereitung des Standortsanierungskonzeptes Schneeberg
2005
Vorlage des Standortsanierungskonzeptes Schneeberg, Beginn der Planungen für die Realisierung der
prioritär zu bearbeitenden Vorhaben
2006
Abschlussbericht zum Pilotprojekt „Natürliche Bewetterung“, Darstellung der erreichten Möglichkeiten
und Grenzen der natürlichen Bewetterung auf der Basis des bisher realisierten Bewetterungssystems
ab 2007
Beginn der bergmännischen Arbeiten im Komplexen Sanierungsareal 2 Kirchplatz St. Wolfgangskirche,
radiologische Begleitung des Vorhabens durch die WISMUT GmbH in Zusammenarbeit mit GEOPRAX
Sicherung des im Pilotprojekt „Natürliche Bewetterung“ erreichten Standes durch Fortsetzung der
Radonmessungen in den Häusern von Schneeberg und Neustädtel, Ausbau des Häusermessnetzes im
Bereich Kirchplatz St. Wolfgangskirche zur Erfassung der Auswirkungen der bergmännischen Arbeiten
Chronologie Wetterprojekt Schneeberg
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Chronologie Wetterprojekt Schneeberg - Fortsetzung
Jahr
Realisierte Leistungen
ab 2008
radiologischen Begleitung der bergmännischen Arbeiten im Bereich Kirchplatz St.
Wolfgangskirche, Durchführung von Feldexperimenten zur Aufklärung der Herkunft des
Radons, der Transportmechanismen und des Systemverhaltens sowie zum Nachweis der
Wirksamkeit des Lösungsansatzes „Erzeugung eines grubenwärts gerichteten Druckgefälles“
durch die WISMUT GmbH und GEOPRAX in 2008, 2009 und 2011
Bearbeitung des standortübergreifenden Projektes „Konzept zur Beherrschung der
grubenbedingten Radonsituation in Bad Schlema und Schneeberg“ durch GEOPRAX und die
WISMUT GmbH, Durchführung von Feldexperimenten zu Möglichkeiten einer wetter-
technischen Kopplung der Gruben Schlema-Alberoda und Schneeberg in 2008 und zur
Beeinflussungssituation in Neustädtel in 2009
2009
Vorlage des Abschlussberichtes zum Projekt „Konzept zur Beherrschung der grubenbedingten
Radonsituation in Bad Schlema und Schneeberg“
2010
Fortsetzung des Projektes am Standort Schneeberg unter dem Titel „Wetterprojekt
Schneeberg“ im Status einer Vorplanung, Bearbeitung durch die WISMUT GmbH und
GEOPRAX
Etablierung eines Basismessprogramms zur Messung der Radonkonzentration in insgesamt
102 Häusern im gesamten Stadtgebiet, inclusive Messung der Radonkonzentration in der
Grubenluft, in der Bodenluft und in der Außenluft an ausgewählten Messstellen sowie
Erfassung der Wetterbewegung an Tagesöffnungen
2011
Vorlage des Abschlussberichtes zum Wetterprojekt Schneeberg
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Gründe für eine flächenhafte Lösung
Durch Tracergasversuche in den Häusern wurde der maßgebliche
Einfluss der migrierenden Grubenwetter auf die
Radonkonzentration in den Häusern nachgewiesen.
Zudem werden durch laufende Messungen der
Radonkonzentration in über 100 Häusern die Einflüsse der
Grubenwetter kontinuierlich monatlich erfasst.
Da die Gruben unter Schneeberg weitestgehend unter dem
gesamten Bebauungsareal flächendeckend gegeben sind, ist der
Grubenwettereinfluss in der überwiegenden Zahl der Häuser
gegeben und nachgewiesen.
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Diese besondere Situation in Schneeberg zwingt zur
wettertechnischen Lösung der bergbaubedingten Radonquelle,
um die Beeinflussung durch die belasteten Grubenwetter
auszuschalten und um flächenhaft zur Senkung der
Radonkonzentration in den Häusern zu kommen.
Eine projektgemäße wettertechnische Abführung der
Grubenwetter ist eine ursachengemäße Lösung des Problems
und ist aufwandseitig und praktisch einer Einzelsanierung aller
beeinflusster Gebäude vorzuziehen.
Zudem kommt dem Synergieeffekt zwischen notwendigen
geotechnischen Bergsicherungsmaßnahmen und dem
Strahlenschutz für die Bevölkerung eine ausschlaggebende
Bedeutung zu.
Gründe für eine flächenhafte Lösung
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Vorteile:
Mit wettertechnischen Lösungen kann eine größere Anzahl von Häusern
gleichzeitig beeinflusst werden
Wettertechnische Lösungen bringen für die Bürger im Durchschnitt die
geringsten Unannehmlichkeiten mit sich
Es liegen positive Erfahrungen mit wettertechnischen Lösungen vor
Nachteile:
Wettertechnische Lösungen greifen nur in Häusern, die mit der Grube
kommunizieren
Wettertechnische Lösungen sind mit dauerhaftem, wenn auch
vergleichsweise geringem Aufwand verbunden
(Bei Außerbetriebnahme des Systems wird die Rn-Situation wieder schlechter)
Es erfolgt eine Radonableitung an bestimmten Punkten in die Atmosphäre
Wettertechnische Lösungen
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Voraussetzung
Diese Voraussetzungen sind speziell am
Standort Schneeberg gegeben
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Zentrale wettertechnische Lösung
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Bebautes
Gemeindegebiet
Verbreitungsgebiet
tagesnaher Grubenbaue
Beeinflussungsgebiet
Anwendungsgebiet eines flächenhaften wetter-
technischen Lösungsansatzes
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Anwendungsgebiet eines lokalen wetter-
technischen Lösungsansatzes
Bebautes
Gemeindegebiet
Verbreitungsgebiet
tagesnaher Grubenbaue
Beeinflussungsgebiet
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Wesentliche Erkenntnisse aus der
bisherigen Bearbeitung
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Vorteile
:
- alle Häuser, die von der Grube beeinflusst werden, können mit
einer zentralen wettertechnischen Lösung erreicht werden
- Konzentration der technischen Anlagen auf einen geeigneten
Standort
- Anlage gut steuerbar
- reagiert relativ unempfindlich auf untertägige Ereignisse
Nachteile
:
-
aufwändig in Errichtung, insbesondere in der Herrichtung der
Wetterwege
- vergleichsweise hohe Radonableitung
- Ausfall der Anlage betrifft alle grubenbeeinflussten Häuser
Zentrale wettertechnische Lösung
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Mittelläufige Wetterführung – 1 oder 2 Schächte in zentraler Lage
Unterdruck im Schwerpunkt des Beeinflussungsgebietes am höchsten
Rückgang des Unterdrucks mit zunehmender Entfernung zum
Abwetterpunkt ist gering, da Aufteilung in NE und SW Wettergebiet
(Wetterscheide)
Dichter Siedlungsraum erfordert Verschiebung des Abwetterpunktes
an NW-Flanke
Grenzläufige Wetterführung – 2 oder 3 Schächte in Randlage
Einstellung homogener Undruckverhältnisse möglich
Druckverteilung sehr flexibel einstellbar
Geringe Druckverlust an Abwetterpunkten aufgrund der Aufteilung
der Gesamtwettermenge
Bei drei Ventilatorstandorten Anordnung im Dreieck mit mehreren
Wetterscheiden
Bewetterungsvarianten
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Wetternetzberechnung
Erstellung eines vereinfachten Wetternetzmodells für alle Bewetterungsvarianten
Durchführung von Wetternetzuntersuchungen zur Gewinnung der wettertechnischen
Parameter
Äquivalente Grubenweite / Wettermenge / Druckerzeugung / Wetterleistung
Ermittlung Lüfterleistung unter Verwendung realistischer Annahmen
Abschätzung Energiekosten
Lage der Abwetterpunkte und deren Anbindung an Grundherrichtung beeinflussen
die wettertechnischen Verhältnisse der Varianten
Mit größerer äquivalenter Grubenweitegroße sinkt die notwendige Druckerzeugung und
damit die aufzubringende Lüfterleistung
Varianten mit mehreren Lüfterstandorten zeigen bessere Druckverteilung
Wettertechnisch und radiologisch günstige Abwetterpunkte
Bereich Mühlberg westlich von Schneeberg/Neustädtel, Bereich Widderberg östlich von
Neustädtel
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Wetternetzberechnung
Lösungs-
variante
Abwetterverbindung
äqu.
Gruben-
weite
in m²
Wetter-
menge
in m³/s
Druck-
erzeugung
in Pa
Wetter-
leistung
in kW
Energie-
kosten
in €/a
I.1.
Schacht A
2,5
37
320
12
31.000
I.2.
Schacht B
1,9
39
590
23
59.000
II.1.
Schacht C und Schacht A
1,6
1,8
18
18
180
150
3,2
2,7
9.000
7.000
II.2.
Schacht E und Schacht D (MSS, doppelte Anbindung)
1,8
1,2
18
17
150
290
2,7
4,8
7.000
13.000
II.2.a
Schacht E und Schacht D (MSS, einfache Anbindung)
1,8
0,8
18
19
150
860
2,7
15,9
7.000
41.000
II.2.b
Schacht E und Schacht D (FüStln, einf. Anbindung)
1,7
1,3
18
17
150
260
2,8
4,4
7.000
12.000
III.1.
Schacht E, Schacht C und Schacht D (MSS, einf. Anbindung)
1,3
1,2
0,7
12
12
12
130
130
380
1,5
1,5
4,4
4.000
4.000
12.000
III.1.a
Schacht E, Schacht C und Schacht D (FüStln, einf. Anbindung)
1,2
1,2
1,0
11
11
11
120
130
170
1,4
1,4
1,9
4.000
4.000
5.000
III.2.
Schacht E, Schacht C und Schacht A
1,2
1,2
1,2
11
11
11
130
130
130
1,5
1,5
1,4
4.000
4.000
4.000
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Lösungsvariante I.1.
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Lösungsvariante III.2.
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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41
BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Altbergbausituation im Bereich Kirchplatz St.
Wolfgangskirche
Rissausschnitt und Foto: IB Dr. G. Meier, Wegefarth
Standortsanierungskonzept: prioritäres
Sanierungsgebiet
umfangreiche tagesnahe Hohlräume, Vielzahl
von Tagesöffnungen
tagesnächste Sohle in 10 m Teufe
enge Verquickung zwischen Altbergbau und
Uranbergbau
Notwendigkeit umfangreicher
Bergsicherungsarbeiten
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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42
BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Radonsituation in den Häusern im Bereich Kirchplatz
St. Wolfgangskirche
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
Jan 1998
Jul 1998
Jan 1999
Jul 1999
Jan 2000
Jul 2000
Jan 2001
Jul 2001
Jan 2002
Jul 2002
Jan 2003
Jul 2003
Jan 2004
Jul 2004
Jan 2005
Jul 2005
Jan 2006
Jul 2006
Jan 2007
Radonkonz. in Bq/m³
Radonkonzentration im Keller des
Objekts
|
30, Schneeberg
Radonkonzentration im Keller des Objekts 30
in Abhängigkeit von der Außentemperatur
10
100
1000
10000
100000
1000000
-15 -10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
Temperatur in
°
C
Radonkonz. in Bq/m³
sehr hohe Radonkonzentrationen in
der Grube
große Anzahl von Häusern mit
grubenbeeinflusster Radonsituation
z. T. extrem hohe Radon-
konzentrationen im Keller
starke saisonale und tageszeitliche
Schwankungen
konvektive Radontransportprozesse
Triebkraft: natürlicher Auftrieb in der
Grube
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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43
BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Bereich Kirchplatz: oberhalb der druckneutralen Zone, ist daher wetter-
technisch als lokale Hochlage aufzufassen
kritische Radonverhältnisse in den Häusern bei winterlicher Witterung
Beachtung der Radonproblematik bei der Planung und Ausführung von
Bergsicherungsarbeiten, insbesondere hinsichtlich der Bewetterung
Schacht
Winterstrom: Außentemperatur < Grubentemperatur
Adam Heber
Schacht
Weißer Hirsch
Schneeberg
Markus-Semmler-Stolln
Fürstenstolln
Qu. 6
Neustädtel
Griefner Stolln
Standörtliche Situation
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
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44
BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Bewetterungskonzept
Rn
Rn
Rn
Rn
Rn
Rn
Rn
Rn
Ziele:
Gewährleistung zulässiger Strahlenschutz-
bedingungen für die Beschäftigten u.T.
Vermeidung negativer Auswirkungen auf die
Strahlenschutzsituation der Bevölkerung
Vorbereitung einer langfristigen wetter-
technischen Lösung
Ansatz:
durchgehende Wetterführung
saugendes Bewetterungsprinzip
Begrenzung der Radonzuflüsse im
Arbeitsbereich
Offenhalten bzw. Ausbau von Wetterwegen
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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45
BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Ausbau des lokalen Bewetterungssystems
Lüfterstandort unter Tage
Ableitung der Abwetter über Lutte im Turm
der St. Wolfgangskirche
700er Lüfter mit 30 kW Leistung,
2.200 Pa Druckerzeugung und
8 m³/s Wettermenge
Herstellung horizontaler und vertikaler
Wetterwege
Vernetzung zu einem lokalen
Wetterröschensystem
Hermetisierung des Arbeitsbereiches vom
übrigen Grubengebäude
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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46
BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Wetternetz des lokalen Bewetterungssystems
Unterdruck im
Wetterröschensystem
regulär > 50 Pa
Radondränage
Radonzufluss stark
schwankend, im Mittel
185 kBq/s
keine signifikante
Erhöhung der Radon-
konzentration in der
Außenluft
sichere Beherrschung der
Strahlenschutzsituation
unter Tage
6. Sächsischer Radontag - 8. Tagung Radonsicheres Bauen
Dresden, 11.09.2012

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47
BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Bewetterungsversuch nach Abschluss der Arbeiten im
Bauabschnitt I
Ziele:
Überprüfung der Funktion und Nachweis der Wirksamkeit
der lokalen wettertechnischen Lösung
Ableitung von Schlussfolgerungen bzgl. Bauabschnitt II
Versuchskonzept: Vergleich der Radonsituation in Häusern bei laufender
Unterdruckbewetterung und bei natürlichem Auftrieb
Versuch unter winterlichen Bedingungen (worst case)
zwei Versuchsphasen (Lüfter an/ Lüfter aus)
Schließen der offenen Tagesverbindungen
Messkonzept:
Wetter- und Differenzdruckmessungen
zeitaufgelöste Radonmessungen in 36 Häusern
Tracergasuntersuchungen mit 3 Tracergasen bei laufender
Unterdruckbewetterung
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Untersuchungsergebnisse
Phase 1: natürlicher Auftrieb bewirkt leichten Überdruck von 2 … 15 Pa
Phase 2: laufende Lüfter erzeugen einen Unterdruck von ca. 70 Pa
Abschaltung Lüfter
Schacht vor St.
Wolfgang und Qu. 6
Phase 1
Zuschaltung
Lüfter Qu. 6
Zuschaltung Lüfter
Schacht vor St.
Wolfgang
Phase 2
-160
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
16.02.2011
17.02.2011
18.02.2011
19.02.2011
20.02.2011
21.02.2011
22.02.2011
23.02.2011
24.02.2011
25.02.2011
26.02.2011
27.02.2011
28.02.2011
01.03.2011
02.03.2011
03.03.2011
04.03.2011
05.03.2011
06.03.2011
07.03.2011
08.03.2011
Datum
Differenzdruck in Pa
Wetterrösche Teufe 12 b
Schacht vor St. Wolfgang
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
11 %
28 %
14 %
47 %
Kat. A
Kat. A/B
Kat. B
Kat. C
jedes Haus zeigt individuelles Verhalten, Kategorisierung der Häuser:
Kategorie A:
Beeinflussung durch die lokale Grubenbewetterung
ist nachgewiesen
Kategorie A/B:
Einfluss der lokalen Grubenbewetterung ist nicht
eindeutig geklärt
Kategorie B:
derzeit noch keine Beeinflussung durch die lokale
Grubenbewetterung, aber potenziell möglich
Kategorie C:
Haus ist nicht von der Grube beeinflusst, niedrige
Radonkonzentration
Beeinflussungssituation in den Häusern
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
mittlere Absenkung der Radonkonzentration durch die lokale
Unterdruckbewetterung:
alle Häuser:
um 62 %
Häuser Kategorie A:
um 77 %
Häuser Kategorie A (zufriedenstellend):
um 99 %
Häuser Kategorie A/B:
um 13 %
Häuser der Kategorien B und C:
keine signifikante Änderung
der Radonkonzentration
Radonsituation in den Kellern der untersuchten Häuser
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Radonsituation in den Kellern der untersuchten Häuser
Objekte Kategorie A
starke Verringerung der Anzahl von Häusern mit sehr hohen Radonkonz. (> 10.000 Bq/m³)
adäquate Erhöhung der Anzahl von Häusern mit niedrigen Radonkonz. (≤ 500 Bq/m³)
0,0
0,0
0,0
17,6
11,8
17,6
41,2
11,8
23,5
23,5
5,9
0,0
17,6
23,5
5,9
0,0
0,0
3,0
6,0
9,0
12,0
15,0
18,0
21,0
24,0
27,0
30,0
33,0
36,0
39,0
42,0
relative Häufigkeit in %
<= 100
> 100 - 500
> 500 -
1000
> 1000 -
2000
> 2000 -
5000
> 5000 -
10000
> 10000 -
50000
> 50000 -
100000
Radonkonzentrationsklasse in Bq/m³
Unterdruckbewetterung
nat. Auftrieb
Objekte Kategorie A
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Radonsituation in den Kellern der untersuchten Häuser
Beispiel eines nachweislich von der Unterdruckbewetterung beeinflussten Hauses (Kat. A)
Absenkung der Radonkonzentration über drei Größenordnungen
Radonkonzentration im Keller des Objektes 1
Abschaltung
Lüfter Schacht vor
St. Wolfgang
Zuschaltung
Lüfter Qu. 6
Zuschaltung
Lüfter Schacht vor
St. Wolfgang
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
16.02.2011
18.02.2011
20.02.2011
22.02.2011
24.02.2011
26.02.2011
28.02.2011
02.03.2011
04.03.2011
06.03.2011
08.03.2011
10.03.2011
Datum/Zeit
Radonkonzentration in Bq/m³
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Durchführung der Tracergasuntersuchungen
Zielstellung:
Verdeutlichung des Effektes der Bewetterung durch
Quantifizierung der Migration im Untergrund
Impulstest:
Durchführung bei laufender Bewetterung
Tracerinjektion in Hauskellern
Beprobung an untertägigen Messstellen
exemplarisch Messung der Luftwechselrate
Bilanzierung des Tracergases an den untertägigen
Messtellen
Lutte St. Wolfgang
Teufe
Tracergasimpuls
Qu. 90
MP 1
MP 2
MP 3
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Ergebnisse der Tracergasuntersuchungen
SF
6
-Konz. im Schacht vor St. Wolfgang und im Qu. 6
0,01
0,10
1,00
10,00
100,00
28.02.11
00:00
28.02.11
12:00
01.03.11
00:00
01.03.11
12:00
02.03.11
00:00
02.03.11
12:00
03.03.11
00:00
03.03.11
12:00
04.03.11
00:00
Datum/Zeit
SF
6
-Konzentration in ppb
Querschlag 6
Schacht vor St. Wolfgang
etwa 9 % des
aufgegebenen
Tracergases wurde
in der Grube nach-
gewiesen, 2/3
davon am Schacht
vor St. Wolfgang
NE-Teil besitzt
bessere wetter-
technische An-
bindung
unter Ansatz einer Luftwechselrate von 0,3 ... 0,5 h
-1
wurde der Volumenstrom
abgesaugter Kellerluft mit 80 ... 140 m³/h abgeschätzt
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Ergebnisse der Tracergasuntersuchungen
Anfitten eines
eindimensionalen
Advektions-
Dispersions-Modells
praktisch das
gesamte Tracergas
wurde in der Grube
nachgewiesen
der Volumenstrom
abgesaugter
Kellerluft wurde mit
28 m³/h abgeschätzt
das durchströmte Hohlraumvolumen wurde mit 1.100 ... 1.700 m³ abgeschätzt
10.06.11 12:00
Tracergastest Objekt 1
Objekt 1
50 ml SF6
0
5
10
15
20
25
30
10.06.11
11:00
10.06.11
12:00
10.06.11
13:00
10.06.11
14:00
10.06.11
15:00
10.06.11
16:00
10.06.11
17:00
10.06.11
18:00
10.06.11
19:00
10.06.11
20:00
Datum/Zeit
Tracergaskonz. in ppb
Altung, gesamt
Fit Altung, gesamt
mittl. Verweilzeit Altung, gesamt
Altung Osttrum
Fit Altung Osttrum
mittl. Verweilzeit Altung Osttrum
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lokale Bewetterungslösung funktioniert, der Unterdruck bewirkt nachweislich eine grubenwärts
gerichtete Radonmigration,
Radonsituation konnte in einem erheblichen Teil der Häuser spürbar verbessert werden,
im komplexen System Grube – Untergrund – Haus spielen anthropogene Aufschüttungen
(Halden) eine wesentliche Rolle als Radonquelle und flächenwirksamer Transportpfad.
Erzeugung eines Unterdrucks in der Grube ist ein erfolgversprechender Lösungsansatz zur
Beherrschung der Radonsituation in grubenbeeinflussten Häusern,
konzeptionelle Ansatz ist auf den Gesamtstandort Schneeberg und auch auf andere Standorte
mit vergleichbaren Problemen übertragbar,
Verwahrungsarbeiten zur Herstellung der Sicherheit der Tagesoberfläche und die Umsetzung
einer Bewetterungslösung lassen sich in Einklang bringen,
bei der Fortführung der Arbeiten sind anthropogene Aufschüttungen (Halden) zu beachten, die
Verwahrungstechnologien sind den Erfordernissen des Radonschutzes anzupassen .
Wesentliche Erkenntnisse und Schlussfolgerungen
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BERGTECHNISCHES INGENIEURBÜRO
Zusammenfassung und Ausblick
In Schneeberg besteht nach wie vor in einem großen Teil der Häuser eine sehr
hohe grubenbedingte Radonbelastung.
Die flächenhafte Erzeugung eines ausreichenden Unterdrucks in der Grube ist als
ursachenorientierter Lösungsansatz als einzige geeignet, das grubenbedingte
Radonproblem mit vertretbarem Aufwand und überschaubaren Risiken zu lösen.
Mit der erarbeiteten Vorzugsvariante liegt eine ausreichend begründete, robuste
sowie anpassungs- und optimierungsfähige Bewetterungslösung vor, die die Basis
weiterer Planungsschritte bilden kann.
Mit Blick auf die nicht tolerierbare Radonsituation in vielen Häusern Schneebergs
wird auf eine rasche Fortführung der Arbeiten am Wetterprojekt Schneeberg
gedrungen.
Eine etappenweise Bearbeitung des Wetterprojektes Schneeberg mit solider
ingenieurtechnischer Begleitung und regelmäßiger Erfolgskontrolle sollte die
Grundlage einer erfolgreichen Projektdurchführung sein.
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Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!
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