Bergbau

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Einleitung

Bergbau, Abbau wirtschaftlich verwertbarer Bodenschätze, vor allem in Bergwerken. Zum Bergbau im weiteren Sinne zählen das Auffinden der Lagerstätte (Prospektion), ihre geologische und lagerstättenkundliche Erkundung (Exploration), die Abschätzung ihrer Wirtschaftlichkeit, die Erschließung der Lagerstätte, der eigentliche Abbau, die Förderung des gewonnenen Gutes und in manchen Fällen die abschließende Rekultivierung des Bergbaugebiets. Feste Rohstoffe werden im Tagebau oder im Untertagebau gewonnen, Erdgas und Erdöl durch Bohrungen. Abgebaut werden Energierohstoffe (Kohle, Erdöl, Erdgas, Torf), Erze (Eisen, Kupfer, Aluminium, Gold und alle anderen Metalle), Salze (Steinsalz, Kalisalz und andere), Phosphate, Schwefel, Stickstoffmineralien, Edel- und Schmucksteine, Steine und Erden (Granit, Marmor, Kalkstein, Kies, Sand etc.).

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Der Gewinnungsprozess

Die Gewinnung der Rohstoffe erfolgt im Allgemeinen in vier Phasen: (1) Prospektion: Suche der Lagerstätte; (2) Exploration: Erkundung und Bewertung der Lagerstätte nach Lage, Größe, Form, Gehalt, technischer und wirtschaftlicher Erschließbarkeit; (3) technische Erschließung der Lagerstätte („Ausrichtung”): Baumaßnahmen, Verkehrserschließung, Versorgung mit Wasser und Energie; (4) Abbau und Förderung.

Bis zum Beginn wissenschaftlicher Prospektionsmethoden war der Mensch auf zufällige Funde angewiesen. Heute arbeiten bei der Suche nach neuen Lagerstätten Spezialisten aus verschiedenen geowissenschaftlichen Fachrichtungen zusammen. Geologische, geophysikalische, geochemische, mineralogische und lagerstättenkundliche Untersuchungs- und Kartiermethoden werden von den Ergebnissen der Fernerkundung (von Flugzeugen und Satelliten aus) ergänzt.

Die Prospektion einer Lagerstätte geht nahtlos in ihre Exploration über. Bohrungen, Probeschürfungen und detaillierte Laboranalysen geben ein genaueres Bild. In dieser Phase treten zunehmend wirtschaftliche und technische Überlegungen zur Rentabilität bzw. Praktikabilität hinzu.

Die „Ausrichtung” beginnt beim Tagebau mit dem Abräumen der Deckschichten. Wesentlich komplizierter gestaltet sich der Untertagebau. Wenn der Stollen nicht von einem Hang aus direkt in den Berg getrieben werden kann, muss durch Schächte Tiefe gewonnen werden. Von dem Schacht oder den Schächten aus werden seitwärts Stollen (Richtstrecken, Querschläge) angelegt. Die Schächte dienen auch der Personen- und Materialbeförderung. Diese und die folgende Phase kann sich mit der vorhergehenden Phase überschneiden: Während dann ein Teil der Lagerstätte bereits abgebaut wird, geht die Exploration anderer Teile weiter. Steinbrucharbeiten werden mit Hilfe von Sprengungen und Baggern vorangetrieben, große Tagebaue mit Schaufelradbaggern (z. B. im Braunkohlentagebau, teilweise mit Tagesleistungen von mehr als 100 000 Kubikmetern).

Auch der Abbau im Untertagebau erfolgt heute mechanisch (und zunehmend computergesteuert) mit so genannten Hobeln, Schrappern und Schrämmaschinen. Das gebrochene Material wird auf Förderwagen, Band- oder Kettenförderern zum Schacht transportiert und dort zu Tage gefördert. Die Art des Vortriebs hängt von der Lagerung und Festigkeit des Gesteins ab: Beim Steinkohlenbergbau werden die Stollen entlang der Flöze vorgetrieben (Strebbau), im Salzbergbau können große Kammern herausgearbeitet und stehengelassen werden. Beim Strebbau sind meist Abstützungen notwendig. Hinzu kommen Probleme der Belüftung („Bewetterung”) und Entwässerung („Wasserhaltung”). Die Grubenluft wird bergmännisch „Wetter” genannt. Man spricht von „frischem Wetter” bei normaler Luft, von „mattem Wetter” bei reduziertem Sauerstoffgehalt, von „schwerem Wetter” bei höheren Gehalten an Kohlendioxid und von „giftigen oder bösen Wettern” bei Gehalten an Methan, Kohlenmonoxid und anderen Giften. „Schlagende Wetter” sind hoch explosionsgefährdete Gemische aus Luft und Methan. Sie können vor allem in Steinkohlengruben zu schweren Schäden führen. Hier kann auch der Kohlenstaub in der Luft zu Explosionen führen, oft infolge eines schlagenden Wetters.

Erdöl und Erdgas erfordern sowohl auf dem Festland wie auf See spezielle Fördermethoden durch Bohrlöcher. Wenn das Erdöl oder Erdgas nicht durch den Gebirgsdruck nach oben gedrückt wird, muss es gepumpt werden. Noch in den Anfängen steckt der Meeresbergbau, z. B. auf Manganknollen.

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Bergbau in Deutschland

Deutschland muss einen großen Teil seiner benötigten Energie- und Metallrohstoffe importieren, kann jedoch seinen Bedarf an Steinen und Erden, Kali- und Steinsalzen sowie an Braunkohle weitgehend aus heimischen Quellen decken. Steine und Erden sowie Kali- und Steinsalze werden an verschiedenen Standorten gefördert. Braunkohlelagerstätten gibt es vor allem in den rheinischen Revieren sowie im Lausitzer und im Mitteldeutschen Revier. Vergleichsweise reiche Steinkohlelagerstätten besitzen die Reviere Ruhr, Saar und Ibbenbüren. Der überwiegende Teil der geförderten Kohle wird in inländischen Kraftwerken zur Stromerzeugung verwendet. 2003 förderte Deutschland fast 26 Millionen Tonnen Steinkohle und 179 Millionen Tonnen Braunkohle. Hiervon gingen 23,5 Millionen Tonnen Steinkohle und rund 165 Millionen Tonnen Braunkohle in die Stromerzeugung.