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3. Fachkonferenz Vita-Min, Weißwasser
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28.01.2020
Wassermanagement in der Lausitzer
Bergbaufolgelandschaft in witterungsbedingten
Extremsituationen
Thomas Grischek
©Radke/LMBV (2012)

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Inhalt
Veranlassung
Rückblick
Aktuelle Entwicklungen
Maßnahmen – laufende und potentiell unpopuläre
Handlungsbedarf

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28.01.2020
Veranlassung
„Kompendium wirtschaftlicher und umweltgerechter Best-Praxis
Lösungen für Bergbaufolgemanagement sowie aktiven Bergbau (TP 2.6),
Teil 1: Wassermanagement in der Lausitzer Bergbaufolgelandschaft in
witterungsbedingten Extremsituationen“
Klima
Auswirkungen des Klimawandels: Extremereignisse, Trockenperioden,
Prognose: Starke Abnahme der Grundwasserneubildung in Nordsachsen
Politik
Früherer Braunkohleausstieg als bisher geplant, kein Sümpfungswasser
mehr, aber Bedarf an zusätzlichem Flutungswasser
Bergbaufolgen
Sulfatproblematik Berlin
Begrenzte Speicherbewirtschaftung der Restseen aufgrund des Risikos
von Böschungsrutschungen sowie Nutzungsrestriktionen

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28.01.2020
Rückblick
Stilllegung von Tagebauen in den 90er Jahren
Steuerung der Veränderungen in Bergbau und
Wasserhaushalt als Verantwortung des Bundes erkannt
seit 1992 länderübergreifende AG „Flussgebietsbewirt-
schaftung Spree / Schwarze Elster“
Komplexstudien, Entwicklungskonzepte, Sanierungsplanung
Bildung der LMBV, Flutungszentrale

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Niedrigwasser UND Hochwasser
Anteil LEAG
Niedrigwasser in der Kleinen Spree
Hochwasser in Cottbus 1930
bei Burg 19520
Klimawandel führt zu verringerter Grundwasserneubildung
(Vortrag K. Kuhn) und zu häufigeren Extremereignissen
Quelle: Rechenberger / Vattenfall (2009)

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Entwicklung Wasserdefizit Lausitz
Quelle: LMBV Wasserwirtschaftlicher Jahresbericht 2018
In 18 Jahren Verringerung des Defizits von 7 auf 0,9 Mrd. m
3
bzw.
um durchschnittlich 339 Mio m
3
/a, von 2015-2018 um 100 Mio m
3
/a
ohne Bereiche des aktiven Bergbaus

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Einsatz von Fremdwasser
Quelle: LMBV Flutungs-, Wasserbehandlungs- und Nachsorgekonzept Lausitz (2015)
„In vielen Bergbaufolgeseen wurde der Endwasserstand erreicht, trotzdem
ist der Einsatz von Fremdwasser für die Bereitstellung der Mindestwasser-
abgaben, für die Flutung und vor allem für die gütewirtschaftliche Nachsorge
weiterhin erforderlich.“

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Wasserhebung der LMBV
Quelle: LMBV Wasserwirtschaftlicher Jahresbericht 2018
2018 in der Lausitz 111,6 Mio. m³
„Seit Ende 2017 ist ein Brunnenriegel bei Burgneudorf in Betrieb, welcher
den eisenhaltigen Zustrom zur Kleinen Spree verringert.“

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Abfluss der Spree
Quelle: Arnold & Fritze (2019) / FZL LMBV/LEAG
Anteil LEAG
Durchfluss in m
3
/s

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Gesetz zum Kohleausstieg bis 2038, Bestrebungen 2035
geplantes Ende der Kohleförderung war 2042
Nochten und Reichwalde: Restraumflutung 5,15 Mrd. m
3
durch
- natürliche Grundwasserneubildung und
- Oberflächenwasser: Lausitzer Neiße, Spree, Schwarze
Elster
Außerbetriebnahme Tagebau Welzow Süd war bisher für
2033 geplant
Aktuelle Entwicklungen Tagebaue
Quelle: IWB (2013)
Neue gesetzliche Randbedingungen und Vereinbarungen
führen zu Planänderungen bei der LEAG und somit bei der
Wasserförderung

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Aktuelle Entwicklungen
Quelle: Grünewald (2019)
2018 und 2019 erneutes Trockenfallen der Schwarzen Elster
2018 Setzungsfließen im Inselbereich des Senftenberger Sees
führte zur sofortigen Einstellung aller touristischen Nutzungen
2018 50% des Spreeabflusses aus Sümpfungs-wässern
gespeist
07/2019 >60% des Spreeabflusses aus Sümpfungswässern
der LEAG gespeist, Anteil steigend, Einleitung 4,9-5,4 m
3
/s
Quelle: Arnold & Fritze (2019)

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Aktuelle Bergbaufolge-Seefläche 2019: ca. 12.500 ha
Mittlere Verdunstung 92,5 Mio m
3
/a bzw. 2,97 m
3
/s
Zukünftige Bergbaufolge-Seefläche: ca. 15.000 ha
Mittlere Verdunstung 112,6 Mio m
3
/a bzw. 3,57 m
3
/s
Wasserdefizit Lausitz - Verdunstung
Quelle: MLUL (2019)
Die Verdunstung von freien Wasserflächen (Restseen) ist geringer als die von
bewachsenen Flächen bei oberflächennahem Grundwasser und unbegrenzter
Wasserverfügbarkeit. Eine Studie zum Einfluss der Verdunstung von
zukünftigen Restseen auf die Wasserbilanz ist nicht bekannt. Die Verdunstung
von den Restseen liegt vermutlich in einer ähnlichen Größenordnung liegen
wie die der Landflächen vor dem Braunkohleabbau (vegetationsabhängig).
Allerdings nimmt die Verdunstung mit dem Grundwasseranstieg im
Einzugsgebiet grundsätzlich zu, was zu einer geringeren
Grundwasserneubildung führt im Vergleich zu 1960-2020.
Hohe Bilanzverluste durch Verdunstung und
Versickerung im Spreewald

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28.01.2020
Maßnahmen
Ausbau der Speicherbewirtschaftung
LMBV, LTV und
AG Flussgebietsbewirtschaftung Spree / Schwarze Elster
Bau neuer (kleiner) Speicher
Prüfung durch LTV
Nutzung von Fremdwasser aus Neiße, Oder, Elbe
- zur Flutung der Restseen
- zur langfristigen Stützung des Wasserhaushaltes
Nutzung zukünftiger Hochwässer
Änderungen der Wassernutzungen / Nutzungsansprüche
Technische Beeinflussung der Gewässerqualität

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Nutzbare Betriebsräume von Speichern
SMUL (2019)
Speicher
Nutzbarer Betriebsraum in m
3
FG Schwarze Elster
Knappenrode
2,73 – 3,5
Niemtsch
12,3
Koschen, Skado, Meuro
(ab 2021)
15
FG Spree
5
Talsperre Bautzen
24,24
Talsperre Quitzdorf
9,28
Talsperre Spremberg
15,46
Speicher Lohsa I
2,8
Speicher Lohsa II
60,53
Speicher Bärwalde
12,6
Speicher Dreiweibern
5,6
Speicher Burghammer
5,54
Nur teilweise für
Niedrigwasser-
aufhöhung
nutzbar
Zukünftig
theoretisch ca.
148 Mio m
3
Speicher
bewirtschaftbar
Keine Nutzung
des Cottbuser
Ostsees als
Speicher
Begrenzte Speicherbewirtschaftung der Restseen
aufgrund des Risikos von Böschungsrutschungen
sowie Nutzungsansprüchen,
Bau neuer (kleiner) Speicher langwierig

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Maßnahme Neißewassernutzung
Überleitung Steinbach max. 2 m
3
/s
ab 2046 voraussichtlich auch Entnahmen durch polnische Seite
LfULG, Lünich et al. (2014)

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Wasserüberleitung Lausitzer Neiße
Quelle: LMBV VT1 Grundsätze Geotechnik/Wasserwirtschaft (2020)
Planfeststellung: Überleitung von 30 Mio. m
3
/a aus der Neiße
Überleitung ist abhängig vom Wasserstand der Neiße
Bei Abfluss von >10,5 m
3
/s in der Neiße können 0,5 m
3
/s
entnommen werden, bei höheren Abflüssen max. 2 m
3
/s.
Bei einer Entnahme an 180 Tagen im Jahr (Mittelwert 2015-2018)
und einer Entnahme von
0,5 m
3
/s
ergibt sich eine Überleitung von
7,8 Mio m
3
/a.
Jahr
Anzahl der Tage mit Abfluss der
Lausitzer Neiße Q > 10,5 m³/s
2015
155
2016
212
2017
239
2018
115
Zum Vergleich:
Einspeisung LEAG-
Sümpfungswässer
in die Spree 2018:
4,6 m
3
/s

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Vergleich der Abflüsse
Potzeldt (2009)
Mittlere Abflüsse von Spree und Neiße entsprechen je rund 5% der Elbe

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28.01.2020
Umfang der pot. Elbewassernutzung
Entnahme von 3 bis 5 m³/s aus der Elbe möglich
Ansatz von 365 Tagen
unrealistisch, aber
Potential: 50-100 Mio m
3
/a
Tage / Jahr
Q Entnahme
m
3
/s
Überleitung
Mio m
3
/a
365
3
94
5
158
183
3
47
5
79
Elbe Pegel Dresden
MNQ
110 m
3
/s
MQ
329 m
3
/s
MHQ 1680 m
3
/s
Undine BAfG (2019)

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Elbewassernutzung Varianten
Rohrleitung / Tunnel / Kanal
Variantenuntersuchung an der TU-BAF
ÜV 1 Pirna
TS Bautzen,
Kleine Spree,
SB
Dreiweibern
ÜV 2 Meißen
Kleine Spree,
SB Dreiweibern
ÜV 3 Riesa
über Grödel-
Elsterwerdaer
Floßgraben
bis
RL Meuro
Quelle: SMUL
Drebenstedt et al. (2009)

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Elbewassertransport oberirdisch
Höhenprofil der Vorzugsvariante unter Nutzung des Grödel-Elsterwerdaer Floßkanals bis RL Meuro
Vorschlag BTU Cottbus u.a.
Überleitung von Riesa über Rohrleitung und Gräben nach
Hoyerswerda/ Dreiweibern
Überleitungskapazität 3 m³/s

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Elbewassertransport unterirdisch
Auffahrung eines Tunnels von Prossen und vom Zielort zeitgleich
Potzeldt (2009)
Sächsische
Schweiz
Lausitz
Überleitungskapazität 3-5 m³/s

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Vorschläge zur Trasse des Tunnels 2009
Startort Wehlen
115 m
Unter-
rathen
116 m
Prossen
119 m
Zielort
Bautzen
165,8 m
50,8
49,8
46,8
Wittichenau
125,3 m
10,3
9,3
6,3
Kamenz
175,4 m
60,4
59,4
56,4
Tunnellänge in km
Prossen
Bautzen
42,2
Wittichenau
54,1
Kamenz
37,1
Hydraulisch günstiger Durchmesser
mindestens 3,5 m
entspricht Ausbruchdurchmesser 4 m
Potzeldt (2009)

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Elbewassertransport unterirdisch
Prossen
Altes Hafenbecken
Möglichkeit der Einrichtung der Tunnelbaustelle
Günstige Platzverhältnisse
(Entnahmebauwerke, Einfahren TBM)
Geringste Höhenunterschiede
Potzeldt
(2009)

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Kostenschätzung Elbewassernutzung
- €
0,020 €
0,040 €
0,060 €
0,080 €
0,100 €
0,120 €
0,140 €
0,160 €
Bz A
Wi A (oBW)
Wi A
(Tun+Graben)
Km A
Rohrleitung
€/m³ Wasser
94,6 Mio m³
157,6 Mio m³
65 Mio. m³ 39,4 Mio m³
Potzeldt (2009)
Berechnung von 2009, inzwischen höhere Kosten,
geschätzt Faktor 1,5

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Variantenvergleich
Kurzzeitig größere Wasservolumina überleitbar, flexibler
Geringere Betriebskosten / Energieaufwand für
Wassertransport
Geringerer Umwelteingriff
Vorteil im
Genehmigungsverfahren
Voraussichtlich schnellere Bauausführung (ca. 4 a)
Vorteile der Tunnel-Variante
Nachteile der Tunnel-Variante
Sehr hohe Investitionskosten, akt. Schätzung ca. 500 Mio €

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Diskussion einer Elbewassernutzung
Dauerhafte Stützung des Wasserhaushalts in der Lausitz
mit 50 bis 150 Mio m
3
/a, Verschiebung der Zielstellung von
der Flutung von Restseen hin zur Abpufferung der
Auswirkungen des Klimawandels, Sicherung des
Biosphärenreservats u.v.m.
Beitrag zur Lösung der Sulfatproblematik
(Hauptnutzer Berlin)
Aufnahmefähigkeit der Flüsse (Spree, Schwarze Elster),
Speicher und Überleiter ist zu prüfen
Einfluss auf Gewässerqualität (Huminstoffe, Schadstoffe)
Akzeptanz in der Bevölkerung
Neue Nutzungskonflikte (Schifffahrt, Wasserwirtschaft)

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Zusammenfassung
1. Der Braunkohleausstieg und der Klimawandel werden zu
drastischen Veränderungen der zukünftigen Wasserdargebote
führen.
2. Die bisherige Flutung der Restseen hat viele Jahre länger
gedauert als geplant und nur funktioniert, da das Problem
wahrgenommen wurde. Im Gesetz zum Kohleausstieg werden
die Auswirkungen auf den Wasserhaushalt nicht berücksichtigt.
3. Die Flutung zukünftiger Restseen bei gleichzeitiger Bedienung
der Nutzungsansprüche (Teich-/Landwirtschaft) entlang der
Spree inklusive der Sicherung von Mindestabflüssen und
Einhaltung von Sulfatgrenzwerten für die Wasserversorgung
Berlins ist ungewiss (Wegfall Sümpfungswässer).

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Zusammenfassung (Fortsetzung)
4. Notwendig ist eine unvoreingenommene Bewertung und
Entwicklung von dargebotsausgleichenden Maßnahmen, wie
Schaffung von Wassernutzungen aus Fremdeinzugsgebieten
(z.B. Elbe), temporäre Grundwasserförderungen, Reduzierung
von Verlusten und Erhöhung von Speicherkapazitäten, um das
Wasserdefizit zu begrenzen.
5. Das Strukturstärkungsprogramm Lausitz funktioniert nur
bei ausreichendem Wasserdargebot (Landwirtschaft,
Teichwirtschaft, Industrie, Tourismus).

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Handlungsempfehlungen
1. Verbindliche Perspektiven geben für die LEAG und LMBV
2. Masterplan für Spree und Schwarze Elster bis 2100 mit
Verbindlichkeit für Bund und Länder
3. Neubewertung der Nutzungsansprüche und Mindestabflüsse
4. Ausbau und Kompetenzerweiterung der Flutungszentrale Lausitz
5. Aufbau eines Kompetenzzentrums Wasser Lausitz in Kopplung
an LMBV (siehe auch Vorschlag des Wasser Clusters Lausitz)
6. ggf. Planungsauftrag für weitere Speicher an die LTV
7. Entscheidung zu Fremdwassernutzungen, kein Aufschieben
unangenehmer Diskussionen
Fachtagung Elbewassernutzung 2020
Pos. 1, 2, 4 unter Einbeziehung von
Empfehlungen aus Arnold & Fritze (2019)

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Kontakt
Prof. Dr.-Ing. Thomas Grischek
HTW Dresden, Lehrgebiet Wasserwesen
Friedrich-List-Platz 1, 01069 Dresden
Tel. 0351 4623350
Email thomas.grischek@htw-dresden.de
Hinweise und die Bereitstellung von Unterlagen für die Bearbeitung
der LfULG-Studie zum Wassermanagement in der Lausitzer
Bergbaufolgelandschaft in witterungsbedingten Extremsituationen
sind willkommen, Termin 31.03.2020.