E-Book, Deutsch, 605 Seiten, eBook
Stoll / Niemann-Delius / Drebenstedt Der Braunkohlentagebau
2009
ISBN: 978-3-540-78401-2
Verlag: Springer
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark
Bedeutung, Planung, Betrieb, Technik, Umwelt
E-Book, Deutsch, 605 Seiten, eBook
ISBN: 978-3-540-78401-2
Verlag: Springer
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark
Diese Monographie bietet erstmals einen aktuellen Überblick über Theorie und Praxis der Gewinnung von Braunkohle im Tagebau. Entstehung der Lagerstätten, Planung der Braunkohlengewinnung sowie Betrieb und Technik werden ebenso behandelt wie Aspekte der Umsiedlung, der Rekultivierung und des Umweltschutzes. Im Mittelpunkt stehen die großen Reviere in Deutschland, aber auch Gewinnungstechniken im Ausland werden betrachtet. Das Buch richtet sich an Mitarbeiter von Unternehmen im Braunkohlensektor sowie an Studierende der Ingenieurwissenschaften.
Prof. Dr.-Ing. Christian Niemann-Delius promovierte 1986 am Institut für Bergbaukunde III der RWTH Aachen. Im Anschluss arbeitete er bei Mannesmann DEMAG Baumaschinen und Krupp Industrietechnik. Von 1992 - 1999 war er Professor an der FH Gelsenkirchen. Seit 1999 ist er Inhaber des Lehrstuhls für Rohstoffgewinnung über Tage und Bohrtechnik und leitet seit dem das Institut an der RWTH Aachen.
Prof. Dr.-Ing. Rolf Dieter Stoll war nach seinem 1958 in Aachen abgeschlossenen Bergbaustudium 13 Jahre bei Phillips Petroleum Co. in den USA und in Europa, dann 3 1/2 Jahre als stv. Geschäftsführer einer Tochtergesellschaft der Alusuisse tätig. Von 1977 bis 1987 war er wiss. Angestellter an der RWTH Aachen, promovierte 1980, habilitierte sich 1986, wurde 1987 zum Universitätsprofessor berufen und zum Direktor des dortigen Instituts für Bergbaukunde III (Tagebautechnik und Tiefbohrwesen) ernannt. Dieses Institut leitete er zwölf Jahre bis zum 31.03.1999. Nach Eintritt in den Ruhestand als Hochschullehrer verstärkt er als Seniorpartner die Aktivitäten der 1990 gegründeten SST Prof. Dr.-Ing. Stoll & Partner Ingenieurgesellschaft mbH, Aachen und Cottbus, und bleibt so der Rohstoff gewinnenden Industrie verbunden.
Prof. Dr. Carsten Drebenstedt arbeitete seit seinem Studium zum Bergbauingenieur 1982 in der Lausitzer Braunkohle. Bis 1992 war er mit verschiedenen Aufgaben in der Vorbereitung und Betriebsführung von Tagebauen betraut. Am Bergbauinstitut Moskau promovierte er 1990 zum Thema Direktversturzkombinationen. Von 1992 bis 1995 war er in der LAUBAG Leiter der Abteilung Landschaftsplanung und von 1996 bis 1999 Leiter des Ingenieurbüros und Prokurist der Gesellschaft für Montan- und Bautechnik mbH. 1999 wurde er als ordentlicher Professor für Bergbau - Tagebau an die TU Bergakademie Freiberg berufen.Dr. -Ing Klaus Müllensiefen studierte Bergbau an der Techn. Universität Clausthal im Harz und schloss dort 1974 mit dem Diplom ab. Bis 1980 war er als wiss. Mitarbeiter und wiss. Assistent am Institut für Bergbau der TU Clausthal tätig und promovierte hier im April 1982 zum Dr.-Ing.. Nach seiner Hochschultätigkeit trat Dr. Müllensiefen im November 1980 bei der Rheinbraun AG, einer Vorgängergesellschaft der RWE Power AG, ein und absolvierte dort im ehemaligen Tagebau Fortuna seine Traineezeit in der Fachrichtung Bergbau. Ab September 1983 war er zuerst als Projektingenieur und anschließend als 1. Betriebsingenieur maßgeblich am Aufbau und die Überführung des Tagebaues Hambach in die Vollförderung beteiligt. Von September 1990 bis Juni 1993 war Dr. Müllensiefen Unterabteilungsleiter in der Abteilung Tagebau- und Landschaftsplanung in der Hauptverwaltung der Rheinbraun AG und arbeitete dort an der Mittel- und Langfristplanung für die Tagebaue des Rheinischen Braunkohlenreviers. Im Juli 1993 übernahm er als Oberingenieur die Leitung der Bergbauabteilung im Tagebau Hambach. Im Dezember 1998 wechselte er in gleicher Funktion in den Tagebau Inden. Nach verschiedenen Umstrukturierungen arbeitet Dr. Müllensiefen seit Januar 2007 in der Sparte Tagebaue der RWE Power AG und ist dort u.a. mit der Herausgabe eines Fachbuches mit dem Thema der Braunkohlengewinnung befasst.
Zielgruppe
Research
Autoren/Hrsg.
Weitere Infos & Material
1;Vorwort;5
2;Inhaltsverzeichnis;7
3;Perspektive des Rohstoffs Braunkohle;16
3.1;Entstehung, Lagerstätten, Hauptförderländer;20
3.1.1;1.1.1 Braunkohlenlagerstätten und -vorkommen;20
3.1.2;1.1.2 Braunkohlenförderung und -nutzung;21
3.1.3;1.1.3 Braunkohlenentstehung;22
3.1.4;1.1.4 Plattentektonik;23
3.1.5;1.1.5 Klima;23
3.1.6;1.1.6 Kohlebildende Ökosysteme;24
3.1.7;1.1.7 Biochemie;24
3.1.8;1.1.8 Torfbildung;25
3.2;Die europäischen Braunkohlenreviere;28
3.2.1;1.2.1 Griechenland;29
3.2.2;1.2.2 Polen;31
3.2.3;1.2.3 Tschechische Republik;34
3.2.4;1.2.4 Serbien und Kosovo;38
3.2.5;1.2.5 Bulgarien;42
3.2.6;1.2.6 Rumänien;44
3.2.7;1.2.7 Ungarn;46
3.3;Die deutsche Braunkohle im Energiemix – Gewinnung und Nutzung der Braunkohle im Jahr 2006;50
3.3.1;1.3.1 Braunkohle und Energiewirtschaft;50
3.3.2;1.3.2 Vorkommen;51
3.3.3;1.3.3 Aufkommen und Außenhandel;53
3.3.4;1.3.4 Beschäftigte;63
3.3.5;1.3.5 Wiedernutzbarmachung;64
3.3.6;1.3.6 Bewältigung des Strukturbruchs in den neuen Ländern;65
3.3.7;1.3.7 Zusammenfassung;66
3.4;Nutzung der Braunkohle unter den Gesichtspunkten des Marktes;68
4;Planung von Braunkohlentagebauen;70
4.1;Überblick über die kontinuierliche Tagebautechnik;72
4.1.1;2.1.1 Einführung;72
4.1.2;2.1.2 Ausgewählte Grundbegriffe;72
4.1.3;2.1.3 Rückblick;74
4.1.4;2.1.4 Entwicklung zu heutigen Systemen der kontinuierlichen Tagebautechnik;77
4.1.5;2.1.5 Abgrenzungen;81
4.1.6;2.1.6 Entwicklungsschwerpunkte;81
4.1.7;2.1.7 Ausblick;82
4.2;Systematische Planungsschritte für einen Braunkohlentagebau;84
4.2.1;2.2.1 Abstrakt: Folgerichtige Tagebauplanung;84
4.2.2;2.2.2 Vorbemerkung;84
4.2.3;2.2.3 Planungsschritte;85
4.2.4;2.2.4 Schlussbemerkung;90
4.3;Lagerstättenerkundung und -geologie;92
4.3.1;2.3.1 Methoden der Lagerstättenerkundung;93
4.3.2;2.3.2 Geologie der großen deutschen Braunkohlenreviere;100
4.4;Tagebauentwässerung, Planung, Modellierung und Wasserwirtschaft;108
4.4.1;2.4.1 Wasserhaushalt und bergbauliche Wasserwirtschaft;108
4.4.2;2.4.2 Entwässerungsverfahren;108
4.4.3;2.4.3 Hydrogeologische Modellierung und Dimensionierung von Entwässerungsanlagen;115
4.4.4;2.4.4 Grundwassermonitoring;120
4.4.5;2.4.5 Wasserqualität, Wasserbehandlung, Nutzung von Grubenwasser;121
4.5;Angewandte Bodenmechanik im Tagebau;124
4.5.1;2.5.1 Aufgaben der Bodenmechanik im Tagebau;124
4.5.2;2.5.2 Rechtliche und normative Grundlagen;124
4.5.3;2.5.3 Geotechnische Grundlagen;125
4.5.4;2.5.4 Standsicherheit von Betriebsböschungen und Tagebaugroßgeräten;126
4.5.5;2.5.5 Standsicherheit von Rand und Endböschungen;139
4.5.6;2.5.6 Weitere geotechnische Aufgaben im Tagebau;141
4.6;Betriebswirtschaftliche Begleitung des Prozesses der Braunkohlegewinnung;144
4.6.1;2.6.1 Betriebswirtschaftliche Bewertung von Tagebauinvestitionen;144
4.6.2;2.6.2 Betriebswirtschaftliche Charakteristik des Tagebaubetriebes;148
4.7;EDV-Einsatz in den Braunkohlenbetrieben;154
4.7.1;2.7.1 Ein kurzer Blick zurück – Entwicklung der EDV in der Braunkohlenindustrie;154
4.7.2;2.7.2 EDVgestützte Planungshilfsmittel;155
4.7.3;2.7.3 Spezielle Software für die Bergbauindustrie;162
4.7.4;2.7.4 Grenzen des Softwareeinsatzes;163
4.8;Betriebliche Beispiele;166
4.8.1;2.8.1 Abbau mit kontinuierlichem Direktversturz am Beispiel des Tagebaues Jänschwalde;166
4.8.2;2.8.2 Führung eines Tagebaus mit kontinuierlichem Strossentransport im Rheinischen Revier am Beispiel des Tagebaus Hambach;179
4.8.3;2.8.3 Spezifische Abbaubedingungen im Mitteldeutschen Revier und deren technologische Beherrschung;195
4.8.4;2.8.4 Begleitende Bereitstellung von natürlichen Sekundärrohstoffen;212
5;Betriebsmittel, Betriebstechnik und Betriebsorganisation im Tagebau;215
5.1;Kontinuierliche Abbausysteme im Tagebaubetrieb;218
5.1.1;3.1.1 Übersicht;218
5.1.2;3.1.2 Leistungsermittlung kontinuierlicher Abbausysteme;218
5.1.3;3.1.3 Schaufelradbagger;221
5.1.4;3.1.4 Eimerkettenbagger;230
5.1.5;3.1.5 Continuous Surface Miner;234
5.1.6;3.1.6 Bandwagen;238
5.1.7;3.1.7 Schrägförderer/ Bandbrücken;240
5.1.8;3.1.8 Bandverkippungsgeräte/ Absetzer;241
5.1.9;3.1.9 Direktversturzkombinationen;244
5.1.10;3.1.10 Abraumförderbrücken;246
5.1.11;3.1.11 Bandanlagen;252
5.1.12;3.1.12 Brecher/ InPitCrushing;266
5.1.13;3.1.14 Kontinuierliche Systeme zum Schüttgutumschlag;269
5.1.14;3.1.15 Kontinuierlicher Nassabbau;271
5.2;Diskontinuierliche Abbausysteme im Tagebaubetrieb;278
5.2.1;3.2.1 Übersicht;278
5.2.2;3.2.2 Leistungsermittlung diskontinuierlicher Abbausysteme;278
5.2.3;3.2.3 Lösetechnik;281
5.2.4;3.2.4 Diskontinuierlich arbeitende Lade/ Gewinnungstechnik;283
5.2.5;3.2.5 Diskontinuierlich arbeitende Fördertechnik;299
5.2.6;3.2.6 Diskontinuierliche Verkippungstechnik;301
5.2.7;3.2.7 Kombinierte Abbausysteme;302
5.3;Nebenprozesse und Infrastruktur in den Braunkohletagebauen des Rheinischen Reviers;304
5.3.1;3.3.1 Nebenprozesse;304
5.3.2;3.3.2 Tagebauinfrastruktur;323
5.4;Förderung außerhalb des Tagebaus;338
5.4.1;3.4.1 Transportaufgaben außerhalb des Tagbaus;338
5.4.2;3.4.2 Genese der Zugförderung;338
5.4.3;3.4.3 Infrastrukturelemente;339
5.4.4;3.4.3.5 Be und Entladeanlagen;344
5.4.5;3.4.4 Bahninstandhaltung;344
5.4.6;3.4.5 Bahnbetrieb;345
5.5;Technik und Betrieb der Tagebauentwässerung;348
5.5.1;3.5.1 Brunnenbetriebstechnik;349
5.5.2;3.5.2 Wasserversorgung;355
5.5.3;3.5.3 Pegel und Untersuchungsbohrungen;357
5.5.4;3.5.4 Brunnenbohrungen;360
5.5.5;3.5.5 Dichtwand;362
5.6;Instandhaltung als Bestandteil der Betriebsstrategie;368
5.6.1;3.6.1 Dimension der Förderaufgabe in BandanlagenBraunkohlentagebauen;368
5.6.2;3.6.2 Grundsätzliche Betriebs und Instandhaltungssituation in Braunkohlentagebauen;369
5.6.3;3.6.3 Grundsätzlicher Aufbau der Fördersysteme;369
5.6.4;3.6.4 Charakteristika der Anforderungen an die Förderanlagen in einem Tagebau;371
5.6.5;3.6.5 Gliederung in Haupt und Infrastrukturprozesse ;375
5.6.6;3.6.6 Unterschiedliche Aufgaben der Instandhaltung;375
5.6.7;3.6.7 Angewendete Instandhaltungsstrategien;377
5.6.8;3.6.8 Formen der Instandhaltung;378
5.6.9;3.6.9 Verflechtung von Produktion und Instandhaltung als Zeitgradoptimierung;380
5.6.10;3.6.10 Zusammenwirken von maschinentechnischer und elektrotechnischer Instandhaltung;381
5.6.11;3.6.11 Monitoring der betrieblichen Prozesse;382
5.6.12;3.6.12 Einordnung in die Gesamtkosten;383
5.6.13;3.6.13 Positionierung von Anlagen und Produktverantwortung;383
5.6.14;3.6.14 Abstufung, Bedeutung und Rolle betriebsnaher und zentraler Werkstätten;385
5.6.15;3.6.15 Instandhaltung als strategisches Werkzeug der Prozessverbesserung am Beispiel eines Abraumförderbrückenverbandes;385
5.7;Betriebliche Beispiele;390
5.7.1;3.7.1 Betriebsorganisation am Beispiel eines Förderbrückenbetriebes in der Lausitz;390
5.7.2;3.7.2 Überwachung und Steuerung der Prozesse in den Braunkohletagebauen im Rheinland;406
5.7.3;3.7.3 Kohlenqualitätsmanagement;424
6;Tagebau im Spannungsfeld zwischen Eingriff und Ausgleich;442
6.1;Rechtsgrundlagen und Genehmigungsverfahren als Rahmen bergbaulicher Tätigkeit;444
6.1.1;4.1.1 Bergfreie und grundeigene Bodenschätze;444
6.1.2;4.1.2 Bergbehörden;444
6.1.3;4.1.3 Verantwortliche Personen;447
6.1.4;4.1.4 Betriebsplanverfahren;448
6.1.5;4.1.5 Genehmigungen außerhalb des Bergrechts;450
6.1.6;4.1.6 Wasserrecht;450
6.1.7;4.1.7 Immissionsschutzrecht;450
6.1.8;4.1.8 Abfall und Bodenschutzrecht;450
6.1.9;4.1.9 Raumordnungsrecht;450
6.1.10;4.1.10 Braunkohlenplanverfahren;451
6.1.11;4.1.11 Besonderheiten im Beitrittsgebiet;451
6.1.12;4.1.12 Weitere Vorschriften des Bundesberggesetzes;451
6.2;Umsiedlung und Verlegung öffentlicher Infrastruktur;454
6.2.1;4.2.1 Umsiedlungen;454
6.2.2;4.2.2 Verlegung von Verkehrswegen;461
6.3;Nachbarschaftsschutz und Braunkohlenbergbau;468
6.3.1;4.3.1 Einleitung;468
6.3.2;4.3.2 Grundsätzliches;469
6.3.3;4.3.3 Lärmschutz in Tagebauen;469
6.3.4;4.3.4 Staubimmissionen;476
6.4;Wasserwirtschaftliche Genehmigungen und Ausgleichsmaßnahmen;484
6.4.1;4.4.1 Zur Bedeutung der wasserwirtschaftlichen Genehmigungen in der Braunkohlengewinnung;484
6.4.2;4.4.2 Wasserwirtschaftliche Genehmigungsverfahren;484
6.4.3;4.4.3 Ausgleichsmaßnahmen;489
6.5;Umweltmonitoringsysteme als integraler Be standteil der Überwachung im Braunkohlenbergbau des Bundeslandes NRW;496
6.5.1;4.5.1 Einführung;496
6.5.2;4.5.2 Monitoring der Tagebaue Garzweiler II und Inden;497
6.5.3;4.5.3 Zusammenfassung, Fazit und Ausblick;504
6.6;Bodenbewegungen und Bergschadensregulierung;506
6.6.1;4.6.1 Das Rheinische und das Lausitzer Braunkohlenrevier;506
6.6.2;4.6.2 Bergschadensregulierung;512
6.6.3;4.6.3 Bergschadensvorsorge durch „ Dichtwandverfahren“;513
6.6.4;4.6.4 Sanierung von Bergschadensobjekten;514
6.6.5;4.6.5 Zusammenfassung;518
6.7;Grundlagen der Rekultivierung und Wiedernutzbarmachung, Land und Forstwirtschaft, Naturschutz, Wasserwirtschaft, Erholung und Gewerbe;520
6.7.1;4.7.1 Die gesetzliche Pflicht zur Wiedernutzbarmachung;520
6.7.2;4.7.2 Landesplanung;520
6.7.3;4.7.3 Arten der Wiedernutzbarmachung;521
6.8;Betriebliche Beispiele;526
6.8.1;4.8.1 Landwirtschaftliche Rekultivierung am Beispiel des Tagebaus Garzweiler;526
6.8.2;4.8.2 Die forstliche Rekultivierung der überhöhten Innenkippe des Tagebau Hambach;537
6.8.3;4.8.3 Herstellung eines Fließgewässers am Beispiel des Flusses Inde im Tagebau Inden;553
6.8.4;4.8.4 Bergbaufolgelandschaft Tagebau CottbusNord;567
6.8.5;4.8.5 Wiedernutzbarmachung von unplanmäßig stillgelegten Tagebauen in Mittel und Ostdeutschland;577
6.8.6;4.8.6 Entwicklung eines vielgestaltigen Rekultivierungsgebietes im Bereich des Landschaftssees Großstolpen;588
7;Autorenverzeichnis;596
8;Herausgeber;602
9;Sachverzeichnis;604
