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Mansfelder
Bergbau & Hüttenwesen |
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Bedenken zur Nutzung von „Bergen und
Ausschlägen“ der Bergbauhalden und
von Kupferschiefererz für eine geplante Metallgewinnung,
sowie zur möglichen
Wiederaufnahme des Kupferschieferbergbaus in unserer
Region
von Dr.
Gerhard Knitzschke
2007
1. Vorbemerkung
Laut „Wochenspiegel“ vom 18.10.2006 gab
die „Neue Mansfelder Bergwerkschaft GmbH
& Co, KG (NMB) am 14.10.2006 vor mehreren
hundert interessierten Bürgern und namhaften
Politikern des Mansfelder Landes das Startzeichen
für den Beginn einer Prüfung der
wirtschaftlichen und technischen
Durchführbarkeit der Aufbereitung von
Haldenmaterial der Bergbauhalden. Ziel ist es,
Metalle wie Kupfer, Molybdän, Nickel, Kobalt,
Blei, Zink und Vanadium aus dem Haldenmaterial zu
gewinnen. Eine positive Entwicklung vorausgesetzt
strebt die NMB auch die Wiederaufnahme des
Bergbaus in der Region auf Basis neuer
Technologien und innovativer Verfahren zur
Metallgewinnung aus Kupferschiefererz an (s.
Mitteldeutsche Zeitung vom 16.10.2006, Wochen-
spiegel vom 18.10.2006 und Amtsblatt Mansfelder
Land vom 18.11.2006).
Laut Mitteldeutscher Zeitung vom 08.11.2006
betrachten Fachleute des früheren
Mansfeld-Kombinates das ganze Projekt eher mit
Skepsis und schlussfolgern „technisch sei
vieles machbar, Geld kann man mit der
Metallgewinnung aus Halden nicht verdienen“.
Auch die Bedenken von Dr. Eisenächer
(Mitteldeutsche Zeitung vom 7.12.06) zur
geplanten Gewinnung von Metallen und Edelmetallen
aus dem Haldenmaterial der Bergbauhalden sind
durchaus berechtigt. Insgesamt entsteht der
Eindruck, dass die bisherigen Informationen der
„Neuen Mansfelder Bergwerkschaft“ zu
ihren Zielstellungen eine gewisse Unkenntnis
über Menge, Metallführung und
Nutzungsmöglichkeit des Haldenmaterials auf den
Bergbauhalden, über die Metallisation des
Kupferschiefererzes und den 1990 beendeten
Kupferschieferbergbau, sowie über die
Möglichkeiten einer Wiederaufnahme des Bergbaus
in unserer Region aufweisen. Es ist deshalb
notwendig, dazu den derzeitigen Kenntnisstand
darzulegen.
Eine Einschätzung der technischen Machbarkeit
der Metallgewinnung bleibt den dafür
zuständigen Fachleuten vorbehalten. Es soll nur
darauf hingewiesen werden, dass Alternativen zur
Verarbeitung des Kupferschiefererzes in einem
pyrometallurgischen Prozeß bereits in den
letzten Jahrzehnten vor dem Ende der
Bergbau- und Hüttenprozesse im Mansfeld-Kombinat
untersucht wurden.
Dabei erbrachten u.a. die Versuche einer
Metallgewinnung aus Kupferschiefererz mittels
bakterieller Laugung durch Schwefelbakterien im
Werk Kupferbergbau und bei der SDAG Wismut keine
positiven Ergebnisse. Dagegen konnten die
Versuche einer chemischen Laugung des
Kupferschiefererzes im Forschungsinstitut für
Nichteisenmetalle in Freiberg die technische
Machbarkeit nachweisen. Das wirtschaftliche
Resultat war jedoch eindeutig negativ. Auf Grund
dieser Ergebnisse erübrigten sich
Laugungsversuche am Haldenmaterial der
Bergbauhalden, da dieses im Vergleich mit dem
Kupferschiefererz lediglich etwa 10 % des
Metallinhalts aufweisen dürfte.
2.
Bergehalden des Kupferschieferbergbaus
2.1 Allgemeine
Erläuterungen zu den Bergbauhalden
Bekanntlich wurde von 1200 bis 1990
Kupferschiefererz abgebaut. Die Erzförderung
betrug in dieser Zeit (Tab. 1):
|
Bergbaurevier
|
Erz (Mill. t)
|
Cu (t)
|
Ag (t)
|
Mansfeld
|
80,760
|
2.009.800
|
11.111
|
Sangerhausen
|
28,140
|
619.200
|
3.102
|
Summe
|
108,900
|
2.629.000
|
14.213
|
Tab.
1: Erz-, Kupfer- und Silberförderung des
Bergbaus von 1200 bis 1990
|
Von den zwischen
1200 und 1990 geförderten Erz-, Kupfer- und
Silbermengen entfallen allein auf den Zeitraum
von 1945 bis 1990 (Tab. 2):
|
Bergbaurevier
|
Erz (Mill. t)
|
Cu (t)
|
Ag (t)
|
Mansfeld
|
19,200
|
268.600
|
1.360
|
Sangerhausen
|
27,280
|
598.400
|
2.993
|
Summe
|
46,480
|
867.000
|
4.353
|
Tab. 2:
Erz-, Kupfer- und Silberförderung des Bergbaus
von 1945 bis 1990
|
Das beim Abbau des
Kupferschiefererzes anfallende nicht
schmelzwürdige Hangendgestein (= Zech-
steinkalk) wurde teils als Versatzmaterial in den
beim Abbau des Erzes entstandenen Hohlräumen
genutzt und teils nach über Tage auf Halde
gefördert (= Bergehalden). Außerdem wurden auf
den Flachhalden im Mansfelder Bergbaurevier noch
sog. „Ausschläge“, die beim manuellen
Trennen (sog. „Kläuben“) von
schmelzwürdigem und nicht schmelzwürdigem
Kupferschiefer (vorwiegend „Schwarze
Berge“) entstanden, abgelagert. Die zum Ende
des Bergbaus im Mansfelder Bergbaurevier
vorhandenen Flachhalden bestanden dem
entsprechend zu 90 % aus Bergen (= Zechsteinkalk)
und zu 10 % aus Ausschlägen (vorwiegend
„Schwarze Berge“). Weil der Unterschied
der Metallführung in den Berge- und den
Ausschlägehalden nur gering ist, werden
nachfolgend die Halden des Bergbaus als
„Bergehalden“ bezeichnet und
beschrieben. Da die Schächte verfüllt und ihre
Fördergerüste rückgebaut wurden, prägen heute
im wesentlichen lediglich die Halden des Bergbaus
und der Hütten die Landschaft im südöstlichen
Harzvorland. Dabei sind die Bergbauhalden mit
über 1 Mill. t Haldenmaterial je Halde
Zeitzeugen des Bergbaus im Mansfelder Revier von
der Mitte des 19. Jahrhunderts bis 1969 und im
Revier Sangerhausen von 1951 bis 1990.
Kleinsthalden mit insgesamt 1 Mill. t
Haldenmaterial, entstanden durch den Bergbau bis
Mitte des 19. Jahrhunderts, vervollständigen das
Haldenbild.
2.2 Mengenbilanz der
Bergbauhalden
Die Spitzkegelhalden sind
denkmalgeschützt. Ein Teil der Flachhalden ist
ebenfalls denkmal- geschützt bzw. ohne
Abbaugenehmigung. Ein weiterer Teil der
Flachhalden wird seit 2 Jahrzehnten
zurückgewonnen, zerkleinert und als Schotter
verkauft. In den folgenden Tabellen 3 bis 6 wird
die gesamte Haldenmenge, wie sie nach Beendigung
des Bergbaus 1990 vorlag, unter Beachtung dieser
Einteilung der Halden detailliert aufgelistet:
|
Bergbaurevier
|
Halde / Schacht
|
Haldenmenge (Mill. t)
|
Mansfeld
|
Otto Brosowski
|
10,800
|
Ernst Thälmann
|
18,600
|
Fortschritt (1)
|
16,200
|
Sangerhausen
|
Thomans Münzer
|
16,000
|
Bernard Koenen 1
|
13,200
|
Bernard Koenen 2
|
9,400
|
Summe
|
|
84,200
|
Tab. 3:
Spitzkegelhalden. Sie sind denkmalgeschützt. Die
Nutzung für eine
Metallgewinnung entfällt
|
Bergbaurevier
|
Halde / Schacht
|
Haldenmenge (Mill. t)
|
Mansfeld
|
Hermann
|
4,700
|
Lichtloch 81
|
3,700
|
Glückhilf
|
3,600
|
Freiesleben
|
5,600
|
Hans Seidel
|
7,300
|
Martins (Halde 1)
|
1,100
|
Max Lademann
|
6,400
|
Summe
|
|
32,400
|
Tab.
4: Flachhalden, die z. Z. zurückgewonnen
und zur Herstellung und zum
Verkauf von Schotter genutzt werden
|
Derzeitig dürften
noch 30 bis 50 %, d. h. 10 bis 16 Mill.
t, der in der Tabelle 4 angeführten Haldenmenge
vorhanden sein. Für genauere Mengenangaben ist
eine Neuvermessung der Halden erforderlich. Ob
die heutigen Eigentümer bzw. Nutzer ihre Halden
der „Bergwerkschaft“ zur Verfügung
stellen, ist fraglich. Deshalb kann die jetzt
noch vorhandene Bergemenge zunächst nicht als
Vorlaufmaterial für eine Metallgewinnung
betrachtet werden.
|
Bergbaurevier
|
Halde / Schacht
|
Haldenmenge (Mill. t)
|
Mansfeld
|
Zirkel
|
7,100
|
Otto
|
4,300
|
Eduard
|
4,100
|
Theodor
|
1,300
|
Martins (Halden 2 u. 3)
|
0,900
|
Summe
|
|
17,700
|
Tab. 5:
Flachhalden, die denkmalgeschützt sind bzw. für
die noch keine
Rückbaugenehmigung vorliegt
|
Bergbaurevier
|
Halden
|
Haldenmenge (Mill. t)
|
Mansfeld
|
Summe
|
1,000
|
Tab.
6: Kleinsthalden (verschiedene Eigentümer)
|
Die am Ende des
Bergbaus im Mansfelder Bergbaurevier vorhandenen
Halden der Schneider- und der Niewandt-Schächte
mit insgesamt 8,900 Mill. t Haldenmaterial wurden
als Deponien genutzt und stehen somit zur
Herstellung von Schotter oder für eine
Metallgewinnung nicht zur Verfügung.
Da das Material der Spitzkegelhalden (Tab. 3) und
der z. Z. in Abbau befindlichen Flachhalden
(Tab. 4) momentan für eine Metallgewinnung nicht
zur Verfügung steht, können nur die Flachhalden
(Tab. 5) mit insgesamt 17,7 Mill.
t Haldenmaterial - vorausgesetzt, es wird
eine Genehmigung zum Rückbau dieser Halden
erteilt - für eine Metallgewinnung genutzt
werden. Inwieweit auch die Kleinsthalden (Tab. 6)
mit insgesamt 1,0 Mill. t Haldenmaterial in die
Nutzungskonzeption der „Bergwerkschaft“
einbezogen werden können, bedarf ebenfalls noch
einer Klärung.
2.3 Metallführung in
den Bergen der Bergbauhalden
Mehrere Flachhalden wurden im Zeitraum 1955 bis
1965 auf Kupfer, Blei, Zink und Silber bemustert.
Die Bemusterungsproben wurden in Schlitzen bis 1
m und Bohrungen bis 5 m Tiefe an der Oberfläche
der 20 bis 58 m hohen Halden entnommen. Die
Beprobung der Halden wurde nur sporadisch und
nicht systematisch durchgeführt. Die in den
Bergen ermittelten Durchschnittsgehalte von 0,25
% Kupfer, 0,31 % Blei, 0,6 % Zink und 0,0011 %
Silber sind demzufolge für eine Berechnung
des Metallinhalts der Halden nur bedingt
brauchbar und erlauben lediglich eine
diesbezügliche Grobschätzung. Die Metalle
Kupfer, Blei und Zink liegen in den Bergbauhalden
wie im Kupferschiefer in Form von Kupferkies
(CuFeS2),
Buntkupferkies (Cu5FeS4
), Kupferglanz (Cu2S),
Bleiglanz (PbS) und Zinkblende (ZnS) vor. Silber
ist in den Kupfersulfiden enthalten. Außerdem
tritt Silber im Kupferschiefererz auch als
eigenständiges Mineral „gediegen
Silber“ auf.
Im Bereich der Haldenoberflächen hat infolge von
Verwitterungsprozessen teilweise eine Oxidation
der Metallsulfide in die Karbonate Malachit (CuCO3
* Cu(OH)2
), Azurit (2 CuCO3
* Cu(OH)2),
Cerrussit (PbCO3)
und Zinkspat (ZnCO3)
stattgefunden. Ein Metalltransport der zunächst
bei der Verwitterung entstandenen Metallsulfate
erfolgte innerhalb der Halden nicht, da die
Metallkarbonate in situ gebildet wurden.
2.4 Spurenmetallführung im
Bergematerial der Bergbauhalden und im
Kupferschiefererz
Die „Bergwerkschaft“ beabsichtigt,
neben Kupfer, Blei, Zink und Silber noch weitere
Metalle, wie Vanadium, Molybdän, Nickel, Kobalt
u. a. m. aus dem Material der Bergbauhalden zu
gewinnen. Konkrete Angaben über
Durchschnittsgehalte dieser Spurenelemente in
diesem Vorlaufmaterial liegen allerdings nicht
vor. Bisherige Aussagen über die
durchschnittliche Spurenelementführung gelten
lediglich für Kupferschiefererz mit 2 bis 3 %
Kupfer. Neben Kupfer, Silber, Blei und Zink sind
aus dem Kupferschiefererz im pyrometallurgischen
Hüttenprozess ständig bzw. zeitweilig noch
die Spurenmetalle Vanadium, Molybdän, Nickel,
Kobalt, Selen, Rhenium, Kadmium, Thallium,
Germanium, Tellur, Platin, Palladium, Gallium und
Gold gewonnen worden. Die Durchschnittsgehalte
dieser Spurenmetalle im Kupferschiefererz sind in
der Tab. 7 zusammengestellt.
|
Spurenmetall
|
Durchschnittsgehalt im
Kupferschiefererz (%)
|
Vanadium
|
0,042
|
Molybdän
|
0,015
|
Nickel
|
0,009
|
Kobalt
|
0,007
|
Selen
|
0,0025
|
Rhenium
|
0,0021
|
Thallium
|
0,0010
|
Germanium
|
0,0008
|
Tellur
|
0,0003
|
Platin
|
bis 0,0005
|
Palladium
|
bis 0,0005
|
Gallium
|
bis 0,0005
|
Gold
|
bis 0,0005
|
Tab. 7:
Durchschnittliche Spurenmetallgehalte im
Kupferschiefererz
|
Die höchsten
Spurenelementgehalte sind in den bitumenreichsten
unteren Flözlagen des Kupferschiefers, der
Feinen Lette, der Groben Lette und der Kammschale
mit 10 bis 14 % organischem Kohlenstoff
enthalten, da die Spurenmetalle vorwiegend
adsorptive Bindungen mit den organischen
Bestandteilen des Kupferschiefers eingehen.
Wie bereits im Abschnitt 2.1 erwähnt, bestehen
die Flachhalden des Bergbaus zu 90 % aus
Zechsteinkalk und zu 10 % aus Ausschlägen. Da
der Zechsteinkalk bitumenfrei ist und die
Ausschläge nur bis 2 % organischen Kohlenstoff
enthalten, müssen folgerichtig in den
Bergehalden niedrigere Spurenmetallgehalte,
vielleicht 10 bis 20 % der Spurenmetallgehalte
des Kupferschiefererzes (Tab. 7), vorliegen.
|
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Mansfelder Halden
Foto: Ziegler, 2006 |
3. Zur Wiederaufnahme des Bergbaus auf
Kupferschiefer
3.1 Mansfelder Bergbaurevier
Die sich verschlechternde
Lagerstättenqualität und die damit verbundene
erhebliche Erhöhung der Bergbaukosten je Tonne
CuK aus
Erz führten im Dezember 1969 zur Einstellung des
Abbaus von Kupferschiefererz im Mansfelder
Bergbaurevier. Gleichzeitig konnte die seit
1951 im Bergbaurevier Sangerhausen erfolgende
Erzgewinnung unter weitaus positiveren
ökonomischen Bedingungen fortgesetzt werden.
Die Verwahrung der Schächte im Mansfelder
Bergbaurevier begann bereits im Jahr 1968 mit der
Verfüllung des Schachtes Fortschritt 2. In der
Folgezeit wurden alle Schächte, deren Endteufe
unter dem Niveau des Schlüsselstollens (+72 m
NN) lag, verfüllt.
Die Verwahrung der Grubenfelder zwischen der 14.
Sohle (-788 m NN = 995 m u. G.) und dem
Schlüsselstollen (+72 m NN) wurde am 01.07.1970
eingeleitet und im April 1981 beendet.
Insgesamt hatte der Bergbau im Bereich unterhalb
des Schlüsselstollens einen bergmännisch durch
Auffahrungen und Abbau entstandenen Hohlraum von
44 Mill. m³ und einen nur näherungsweise
bestimmbaren, durch Zerstörung wasserlöslicher
Gesteine entstandenen Hohlraum von etwa 100 bis
170 Mill. m³ hinterlassen.
Die o. a. Fakten zeigen, dass eine Wiederaufnahme
des Bergbaus im Bereich des ehemaligen
Bergbauareals nicht möglich ist. Außerhalb der
bisherigen Grubenfelder liegt in der Mansfelder
Mulde in Richtung des Muldentiefsten in Teufen
von über 800 m in unbedeutenden Mengen
noch Kupferschiefer mit einem durchschnittlichen
Cu-Gehalt von 1 bis 1,5 % vor. Menge,
Qualität und Teufenlage schließen m. E. heute
und in Zukunft eine Erschließung und einen Abbau
dieses Erzes aus.
3.2 Bergbaurevier
Sangerhausen
Die sich allmählich verschlechternde
Lagerstättenqualität und die ab 1985 im
Thomas-Münzer-Schacht in wichtigen Baufeldern
einsetzenden sehr hohen Wasser-zuflüsse
bewirkten einen beträchtlichen Anstieg der
Bergbaukosten je Tonne CuK
aus Erz auf 38.100 Mark der DDR. Damit war die
Einstellung des Bergbaus zum 30.09.1990 nicht
mehr zu umgehen. Unter Ausnutzung der Erfahrungen
bei der Verwahrung des Grubenfeldes im Mansfelder
Bergbaurevier blieben auch im Bergbaurevier
Sangerhausen die Flutung des Grubenfeldes und die
Verwahrung der Schächte die wichtigsten
Maßnahmen.
Die Flutung des Thomas-Münzer-Schachtes erfolgte
entsprechend den Gegebenheiten in mehreren
Etappen. Zunächst wurde schon 1988 im Westfeld
mit der Abkapselung der Extremzuflüsse von etwa
32 m³/min begonnen. Danach musste bei Zuflüssen
von 17 m³/min auch das Ostfeld aufgegeben
werden. Die Flutung des gesamten Grubenfeldes
wurde 1992 mit dem Erreichen des Niveaus des
Segen-Gottes-Stollens (Mundloch bei + 144 m NN)
abgeschlossen.
Die Flutung des Grubenfeldes des
Bernard-Koenen-Schachtes, das sich zwischen der
12. Sohle (- 718 m NN = 950 m u.G.) und der 3.
Sohle (-293 m NN) erstreckte, erfolgte von 1994
bis 1996. Die parallel zur Flutung des
Sangerhäuser Bergbaureviers durchgeführte
Verfüllung der Schächte wurde im
wesentlichen 1997 abgeschlossen. Insgesamt
blieben hier nach Einstellung der Erzförderung
12 Mill. m³ bergmännisch entstandener Hohlraum
zurück. Wie im Mansfelder Bergbaurevier ist
entsprechend den o. a. Fakten auch im Raum
Sangerhausen eine Wiederaufnahme des Bergbaus im
Bereich der ehemaligen Grubenareale nicht
möglich.
3.3 Baufelder Heldrungen und
Tiefscholle Osterhausen
Außerhalb des ehemaligen Grubenareals liegen im
Sangerhäuser Bergbaurevier ohne Verbindung
zum gefluteten ehemaligen Grubenfeld und etwa 20
km vonein-ander entfernt die Baufelder
„Heldrungen“ und „Tiefscholle
Osterhausen“. Die Kennziffern zu den Erz-
und Metallmengen sind der Tab. 8 zu entnehmen:
|
Baufeld
|
Fläche
(km²)
|
Erzmenge
(Mill. t)
|
Metallinhalt (t)
|
Kupfer
|
Silber
|
Blei
|
Zink
|
Heldrungen
|
13,2
|
10
|
300.000
|
1.280
|
18.900
|
20.600
|
Osterhausen
|
6,3
|
6,6
|
125.000
|
610
|
17.400
|
15.400
|
Tab. 8:
Erz- und Metallmengen in den Baufeldern
„Heldrungen“ und „Tiefscholle
Osterhausen“
|
Erschließung und
Abbau der Baufelder „Heldrungen“ und
„Tiefscholle Osterhausen“ sind
technisch jederzeit möglich, erfordern aber
einen erheblichen Aufwand an Investitionen. Die
Endteufen der notwendigen Schächte liegen im
Baufeld „Heldrungen“ je nach
Ansatzpunkt bei 750 bzw. 1000 m, im Baufeld
„Tiefscholle Osterhausen“ bei etwa 750
m.
Die zu den ehemaligen Abbauzentren für
Kupferschiefererz in den Mansfelder und
Sangerhäuser Bergbaurevieren und zu den
Baufeldern „Heldrungen“ und
„Tiefscholle Osterhausen“ gegebenen
Hinweise zeigen, dass selbst bei einem positiven
Ausgang der Versuche zur Metallgewinnung in einer
Pilotanlage heute und in absehbarer Zeit
Kupferschiefererz für eine spätere
Produktionsstätte zur Metallgewinnung nicht zur
Verfügung steht.
4.
Zusammenfassung
Die Darlegungen über eine mögliche Nutzung von
„Bergen“ der Bergbauhalden und von
Kupferschiefererz als Vorlaufmaterial für eine
Metallgewinnung zeigen, daß es berechtigt ist,
das von der „Neuen Mansfelder
Bergwerkschaft“ proklamierte Projekt
durchaus skeptisch zu betrachten. |
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© Verein Mansfelder Berg- und
Hüttenleute e.V.
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