AMS-Online Ausgabe 01/2008 by AMS Online

01 2008

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2008

WEITERBILDUNG Rohstoffsicherung und Rohstoffsicherungsmanagement Die Rohstoffsicherung muss aufgrund seiner Bedeutung zum einen als eine weltstrategische Aufgabe zur Versorgung der Weltbevölkerung mit dem Ziel einer gleichberechtigten Voraussetzung zur Entwicklung und zum Wohlstand aller Nationen verstanden werden, eine Aufgabe der Vereinten Nationen ...

TECHNOLOGIETRANSFER Schaffung einer fundierten Grundlage zur rohstoffpolitischen Entscheidung des Landes Brandenburg (Rohstoffsicherungspolitik) als Voraussetzung für eine langfristige und kontinuierliche Versorgung der Energiewirtschaft mit dem Energierohstoff Braunkohle ...

Tudeshki, H. / Rebehn, T.

Nachhaltigkeitsindikatoren für ein integriertes Rohstoff- und Naturschutzmanagement - Pilotprojekt im Zementwerk Schelklingen ...

Tränkle, U.

Pre-Feasibility Studie über die Entwicklung eines neuen Kalkstein-Tagebaus in Nord-Maryland, USA

Tudeshki, H. / Roßbach, S.

Auslandsexkursion des Instituts für Bergbau der TU Clausthal nach Kanada - ein Reisebericht

Roßbach, S.

Lehrstuhl für Tagebau und Internationaler Bergbau, TU Clausthal | Deutschland

AGLN Landschaftsplanung und Naturschutzmanagement, Blaubeuren | Deutschland Mining Technology Consulting Clausthal | Deutschland

Lehrstuhl für Tagebau und Internationaler Bergbau, TU Clausthal | Deutschland

NEUHEITEN & REPORTAGEN Mining-Siebe ab Werk Deutschland - Zentrale Produktion von Metso-Siebmaschinen in Europa

Metso Minerals

Extec & Fintec auf der STEINEXPO 2008 - Gemeinsam stark in Markt und Technik

Extec | Fintec

Komtrax - das satellitengestützte Maschinenmanagement-System

Komatsu

Bell Equipment - Wirtschaftlichkeit und Sicherheit im Vordergrund

Bell Equipment

VERANSTALTUNGEN Der AMS-Veranstaltungskalender

DIESES MAGAZIN WIRD UNTERSTÜTZT VON: AtlasCopco Komatsu Sandvik Mining & Construction

ContiTech Metso Minerals VDMA

Ausgabe 01 | 2008

WEITERBILDUNG

Rohstoffsicherung und Rohstoffsicherungsmanagement Die Rohstoffsicherung muss aufgrund seiner Bedeutung zum einen als eine weltstrategische Aufgabe zur Versorgung der Weltbevölkerung mit dem Ziel einer gleichberechtigten Voraussetzung zur Entwicklung und zum Wohlstand aller Nationen verstanden werden, eine Aufgabe der Vereinten Nationen ...

ie Gewinnung, Aufbereitung und Weiterverarbeitung von mineralischen Rohstoffen ist ein elementarer Bestandteil der Weltwirtschaft und bildet die Basis für die Entwicklung und den Wohlstand der Menschheit, schon seit der Steinzeit bis heute. Sie wird in ihrer Bedeutung mit fortschreitendem Wissens- und Entwicklungsstand der Weltbevölkerung zunehmen und sicherlich auch die zukünftige Weltpolitik erheblich beeinflussen. Ein solches Beispiel liefert aktuell der Einfluss der Energierohstoffe Öl und Gas. Weitere Beispiele werden unweigerlich folgen. Werden heute politische, wirtschaftliche und technische Strategien zur Sicherung und Nutzung von mineralischen Rohstoffen der Erde vorwiegend von den vergleichsweise hochentwickelten und wirtschaftlich starken Nationen vorgenommen, so werden unsere nachfolgenden Generationen die Verlagerung der politischen Rohstoffsicherung auf benachbarten Planeten erleben. Keine Vision, vielmehr sogar derzeit eine Realität, auch wenn die Überlegungen sich noch teilweise in einem Reifeprozess befinden bzw. aus strategischen Gründen noch nicht offen ausgesprochen werden. Die Rohstoffsicherung muss aufgrund seiner Bedeutung zum einen als eine weltstrategische Aufgabe zur Versorgung der Weltbevölkerung mit dem Ziel einer gleichberechtigten Voraussetzung zur Entwicklung und zum Wohlstand aller Nationen verstanden werden, eine Aufgabe der Vereinten Nationen im Sinne der Gerechtigkeit und des Friedens. Auf der nationalen Ebene jedes Landes ist Rohstoffsicherung die Aufgabe der Landesregierungen zur Entwicklung des Landes und Stärkung der Volkswirtschaft. Die nachhaltige, kontinuierliche Versorgung der Binnenwirtschaft mit Rohstoffen sichert der Wirtschaft eines Landes hohes Wachstum und führt zur internationalen Wettbewerbsfähigkeit einer Nation. Die Entwicklung von strategischen Maßnahmen der Rohstoffsicherung ist jedoch keine alleinige Aufgabe der internationalen oder nationalen Politik sondern sie muss ebenfalls vielmehr von der Wirtschaft als ein Kernthema ernst genommen werden. In den Nationen mit freier Marktwirtschaft ist die nachhaltige Beschaffung von Rohstoffen mit der erforderlichen Quantität und Qualität zu wirtschaftlichen Konditionen, der wichtigste Garant für

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das wirtschaftliche Wachstum und die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens. Die Produktion von vielen Sachgütern setzt den Verbrauch von mineralischen Rohstoffen voraus. Die auf mineralischen Rohstoffen aufbauende Sachgüterproduktion trägt zu einem erheblichen Anteil zur Wertschöpfung bzw. zum BIP eines Landes bei. Für die Industrienationen beträgt dieser Anteil bis zu einem Drittel des gesamten BIP. Der direkte Zusammenhang zwischen dem BIP und dem Beschaffungsverhältnis sowie dem damit einhergehenden Wohlstand, der Wirtschaftskraft und politischen Stärke des Landes sind eindeutig und bedürfen keiner zusätzlichen Kommentare. Rohstoffsicherungsmanagement definiert das folgerichtige Handeln im Rahmen einer Rohstoffsicherung und umfasst sämtliche Strategien, Maßnahmen und Verfahren zur Realisierung einer Rohstoffsicherung auf allen oben beschriebenen Ebenen. Bevor auf einen generellen Leitfaden zum Rohstoffsicherungsmanagement eingegangen wird, soll zunächst die Notwendigkeit der Rohstoffsicherung am Beispiel der wirtschaftlichen Abhängigkeit von Industrienationen Europas vom Import mineralischer Rohstoffe eingegangen werden. Die Darstellung der regionalen Entwicklung der Rohstoffgewinnung einerseits sowie die Entwicklung der Gewinnung ausgewählter mineralische Rohstoffe andererseits bekräftigen die Stellung einer Rohstoffsicherung als elementare Voraussetzung für eine erfolgreiche Wirtschaftspolitik. Die folgenden Ausführungen entstammen einer gut ausgearbeiteten Veröffentlichung des österreichischen Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit (BMWA), wobei die rohstoffbezogenen Daten aus der Urquelle WORLD MINING DATA 2007, erstellt von WEBER. L und ZSAK, G., stammen. Der Wert des Rohstoffimports der EU-Mitgliedsstaaten hat sich in den Jahren 1995 bis 2004 fast verdreifacht, also bezogen auf das Jahr 1995 alle drei Jahre eine 100%ige Steigerung. Während im Jahre 2004 der Importwert mineralischer Rohstoffe rd. 300 Mrd. € betrug ist davon auszugehen, dass dieser bereits die Marke von 400 Mrd. € pro Jahr übersteigt

WEITERBILDUNG Das Spektrum der Importe umfasst sämtliche mineralischen Rohstoffe mit Ausnahme von Baurohstoffen. Bei etwa 60% der importierten Rohstoffe handelt es sich um Energierohstoffe. Die Aufteilung des Importwerts nach den einzelnen EU-Mitgliedsstaaten verdeutlicht, dass die wirtschaftlich stärksten Nationen Europas mit einem hohen Anteil am BIP und Warenexport den höchsten Wert der Rohstoffimporte aufweisen (Abb. 2) . Die Bundesrepublik Deutschland als eine der stärksten Exportnationen Europas importierte im Jahre 2004 mit 60 Mrd. € rund 20 % des Gesamtimportwertes der EU. Dieser Wert dürfte inzwischen bereits nahe bei 100 Mrd. € liegen. Die Entwicklung der Rohstoffproduktion in verschiedenen Weltregionen ist in Abb. 3 dargestellt.

Abbildung 1: Kosten für Rohstoffimporte der EU-Mitgliedsstaaten 1995/2000/2004 in € (ohne Baurohstoffe)

Die Produktion von mineralischen Rohstoffen weltweit ist in den letzten 20 Jahren von 9,5 Mrd. t um 42 % auf rd. 13,5 Mrd. t gestiegen. Während die Produktion im asiatischen Raum um ein vielfaches angestiegen ist und auf dem amerikanischen Kontinent einen Zuwachs aufweist, kann ein Rückgang der Rohstoffproduktion im europäischen Raum verzeichnet werden. Westeuropa bzw. die Mitgliederstaaten der Europäischen Union, als einer der größten Rohstoff verbrauchenden Nationen der Welt, mit einer intensiven Rohstoffabhängigkeit vor allem bei der Sachgüterproduktion und im Export, tragen im weltweiten Vergleich zu keiner nennenswerten Rohstoffproduktion bei (Abb. 4). Abbildung 2: Kosten für Rohstoffimporte in € (2004), aufgegliedert nach Mitgliedsstaaten (ohne Baurohstoffe)

Abbildung 3: Entwicklung der weltweiten Bergbauproduktion (in Mio t, ohne Baurohstoffe) gegliedert nach den Welt-Regionen gemäß IIASA [Quelle: WEBER, L. & ZSAK, G.: WORLD MINING DATA 2007] CAS: Zentrales Asien; CPA: China und pazifischer Bereich Asiens; EEU: Osteuropa; FSU: Frühere Sowjet-Union; LAM: Lateinamerika; MEA: Mittlerer Osten; NAF: Nordafrika; NAM: Nordamerika; PAO: OECD-Länder des pazifischen Raumes; PAS: Pazifischer Bereich Asiens; SAS: Südasien; SSA: Afrika südlich der Sahara; WEU: Westeuropa

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Abbildung 4: Entwicklung der weltweiten Bergbauproduktion (in Mio t, ohne Baurohstoffe) unter Gegenüberstellung der Bergbauproduktion Asiens, Europas bzw. der EU(25) [Quelle: WEBER, L. & ZSAK, G.: WORLD MINING DATA 2007]

WEITERBILDUNG Der Aspekt der Rohstoffsicherung und deren Notwendigkeit für die Aufrechterhaltung des Wirtschaftswachstums und den Wohlstand der Bevölkerung werden durch das Beispiel ‚EU’ deutlich. Nach Veröffentlichung des Ministeriums für Wirtschaft und Arbeit Österreichs (BMWA) kann sich dieser Wirtschaftsraum mit einer Bevölkerung von rd. 490 Mio. Einwohnern kaum selbst mit den mineralischen Rohstoffen versorgen. Hinzu kommt, dass die Rohstoffimporte gemäß WORLD MINING DATA 2007 (WEBER. L & ZSAK, G.) sowie die Einschätzung nach D. KAUFMANN, A. KRAAY und M. MASTRUZZI aus dem Jahre 2006 zu 75 % aus den Ländern mit extrem instabilen politischen Verhältnissen importiert werden. Die politische Dimension der Rohstoffsicherung ist an diesem Beispiel klar erkennbar. Ein EU-koordiniertes, nachhaltiges und politisch zu organisierendes Rohstoffsicherungsmanagement ist daher unausweichlich. Auch ein länderspezifisches und bilaterales Handeln der Regierungen zur Rohstoffsicherung der einzelnen Länder ist erforderlich. Darüber hinaus muss nach Jahrzehnten der Vernachlässigung der Rohstoffpolitik in den zentraleuropäischen Ländern ein Umdenkungsprozess zur Sicherung der, wenn auch aus geologischen Gründen relativ knapp bemessenen eigenen Rohstoffe, einsetzen. Dieser Prozess muss folgende Inhalte integrieren: • • • • • •

Erhöhung der Ausgaben für die Rohstofferkundung, Umorientierung der politischen Sichtweise von rein ökologisch zu einer abgewogenen ökonomisch-öko- logischen Betrachtung des Rohstoffabbaus, Erhöhung der Ausgaben zur Rohstoffforschung und Ressourcenschonung, Keinen absoluten Ausstieg aus der eigenen Kohleproduktion, Forschung und Entwicklung zur Effizienzsteigerung von Kohlekraftwerken bei gleichzeitiger Reduzierung des CO2 Ausstoßes, Stärkung des heimischen subventionsfreien Energierohstoffs Braunkohle.

Die Entwicklung eines Rohstoffsicherungsmanagements bedarf zunächst u. a. der Analyse der Rohstoffwirtschaft in Form von • • • •

geographischer Lage der weltweiten Produktion eines Rohstoffs, Qualität und Quantität des abgebauten Rohstoffs an den jeweiligen Standorten, Zuordnung der Gewinnungsbetriebe nach ihren Eigentümern bzw. Konzernen, mögliche Abhängigkei ten, Feststellung der Handelswege und Materialströme,

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• •

derzeitige und zukünftige politische Entwicklungen hinsichtlich der Vertragstreue der Handelspartner sowie Bedarfsentwicklungen und Substitutionsmöglichkeiten von Rohstoffen.

Diese Vorgehensweise soll im Folgenden am Beispiel ausgewählter mineralischer Rohstoffe kurz erläutert werden.

Eisenerz und Stahlveredler

esultierend aus der Geologie der Erde und damit verbundenen Prozessen der Lagerstättenbildung konzentrieren sich die größten Eisenerzlagerstätten in Südamerika, Südafrika, Australien sowie Indien. Nach dem BMWA werden derzeit rd. 75% der Weltproduktion in den genannten Räumen gewonnen. Von den im Jahre 2005 weltweit gewonnenen Eisenerzen in der Höhe von 746 Mio. t stammten allein jeweils ca. 22% aus Brasilien und Australien. China war zu diesem Zeitpunkt mit rd. 100 Mio. t Eisenerz an 13% der Weltproduktion beteiligt. Von wesentlicher Bedeutung ist die Feststellung, dass 36,5% der gesamten Weltproduktion nur durch die drei Konzerne CVRD (Brasilien), Rio Tinto (Australien) und BHP (Australien) gewonnen und vertrieben werden. Diese drei Konzerne verfügen nach dem BMWA über 70% des weltweiten Schiffstransports. Die Analyse des Bedarfs zeigt, dass allein der Stahlbedarf in China in den letzten zehn Jahren von 100 Mio. t auf 200 Mio. t, also 10 Mio. t pro Jahr, angestiegen ist. Dabei liegt immer noch der pro Kopf Verbrauch an Stahl in China mit 22 kg gerade bei 50% des Pro-Kopf-Verbrauchs in den Ländern der Europäischen Union. Die Stahlpreise haben sich in den vergangenen 15 Jahren vervierfacht. Die wirtschaftliche Entwicklung in China, Indien und Lateinamerika wird eine Zunahme des Bedarfs an mineralischen Rohstoffen mit sich bringen. Die Folge wird ein weiterer Preisanstieg sein. Das Rohstoffsicherungsmanagement der Stahl produzierenden Konzerne muss sich dieser Entwicklung stellen und Beteiligungen an Rohstoff produzierenden Konzernen anstreben bzw. eigene Konzessionen erwerben, um eine Eigenversorgung, zumindest teilweise, sicher zu stellen.

Kokskohle

ine Kopplung der Kokskohle an die Eisenerzproduktion ist unvermeidbar, da zur Produktion von einer Tonne Stahl im klassischen Hochofenverfahren rd. eine Tonne Koks benötigt wird. Die Erzeugung von einer Tonne Koks erfordert wiederum rd. 1,7 t Kokskohle. Die Analyse der weltweiten Produktion von Kokskohle zeigt, wie in

WEITERBILDUNG Abb. 5 dargestellt, ebenfalls eine starke Konzentration in Asien, speziell in China, w채hrend der Anteil Westeuropas kaum zur Deckung des eigenen Bedarfs ausreicht.

Abbildung 5: Gegen체berstellung der weltweiten Bergbauproduktion / EU von Kokskohle und Stahl (in Mio t) [Quelle aus: WEBER, L. 2006]

Nachstehend ist exemplarisch f체r die Gruppe der Nichtmetalle, Industrieminerale und Edelmetalle die Entwicklung der Produktion in den letzten 20 Jahren sowie die Verlagerung der Produktionsstandorte weltweit dokumentiert (Abb. 6 bis 9). Auch hier ist feststellbar, dass gerade die Industrienationen, beispielsweise in Europa, zur Aufrechterhaltung ihrer Wirtschaftskraft auf eine strategisch durchdachte Rohstoffsicherung angewiesen sind.

Abbildung 6: Welt-Bauxit produktion (in t) nach Welt Regionen gem. IIASA [Quelle: WEBER, L. & ZSAK, G.: WORLD MINING DATA 2007]; Legende siehe Abb. 3

Abbildung 7: Welt-Kupferproduktion (in t) nach Welt Regionen gem. IIASA [Quelle: WEBER, L. & ZSAK, G.: WORLD MINING DATA 2007]; Legende siehe Abb. 3

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WEITERBILDUNG

Abbildung 8: Gegenüberstellung der weltweiten Bergbauproduktion / EU von Kokskohle und Stahl (in Mio t) [Quelle aus: WEBER, L. 2006]

Abbildung 9: Welt-Goldproduktion (in kg) nach Weltregionen gem. IIASA [Quelle: WEBER, L. & ZSAK, G.: WORLD MINING DATA 2007]; Legende siehe Abb. 3

Grundlagen der Rohstoffsicherung

ufgrund des raum- und standort gebundenen Charakters von Lagerstätten geht ein Abbau mineralischer Rohstoffe stets mit einer Flächeninanspruchnahme einher. Dabei stehen Lagerstätten in direkter Konkurrenz zu alternativen Nutzungsarten sowie zu ebenfalls standortgebundenen Naturgütern. Im Hinblick auf eine langfristige, sichere und wirtschaftliche Versorgung der Gesellschaft mit mineralischen Rohstoffen ist möglichst frühzeitig eine Abwägung zwischen einer Abbautätigkeit und den konkurrierenden Nutzungen zu treffen. Ziel muss es sein, frühzeitig potentielle Abbaugebiete zu schützen, damit diese auch langfristig der Rohstoffgewinnung zugänglich sind. Hierzu soll der Gesetzgeber ein Raumordnungsgesetz (ROG) als Werkzeug für eine sinnvolle Sicherung

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heimischer Rohstoffe zur Verfügung stellen. Das europäische Raumordnungsgesetz beispielsweise nennt den Grundsatz: „Für die versorgende Sicherung sowie die geordnete Aufsuchung und Gewinnung von standortgebundenen Rohstoffen sind die räumlichen Voraussetzungen zu schaffen.“ Im Rahmen der Raumordnung können Vorrangsowie Vorbehaltsgebiete zur Sicherung der Gewinnung von mineralischen Rohstoffen ausgewiesen werden. Das Leitbild für die räumliche Entwicklung beispielsweise in Deutschland wird im Raumordnungspolitischen Orientierungsrahmen sowie im ergänzenden Raumordnungsbericht dargelegt. Diese Vorgaben werden bislang von den Bundesländern im Rahmen der Landesplanungsgesetze umgesetzt. Die Landesplanung wird durch die jeweiligen Landesplanungsbehörden realisiert, die die vorgegebenen Ziele 06

WEITERBILDUNG und Grundsätze der Raumordnung im Hinblick auf die Gegebenheiten des jeweiligen Bundeslandes abstimmt. Zu diesem Zweck werden Landesentwicklungsprogramme und Landesentwicklungspläne erarbeitet. Unterhalb dieser Ebene werden im Rahmen der Regionalplanung Vorgaben für Teilräume eines Bundeslandes erstellt. Dabei nimmt die Regionalplanung in Form von regionalen Raumordnungsplänen (Regionalpläne) eine vermittelnde Stellung zwischen den staatlichen Vorgaben der Raumordnung und der kommunalen Ebene ein. Der Regionalplanung untergeordnet und auf kommunaler Ebene angesiedelt ist die vorbereitende Bauleitplanung in Form von Flächennutzungsplänen. Durch Flächennutzungspläne wird die beabsichtigte städtebauliche Entwicklung einer Gemeinde dargestellt, die jedoch keine direkte Rechtskraft für den Bürger entfaltet, sondern auf Behördenebene verbindliche Hinweise zur Entscheidung über Genehmigungen von Vorhaben oder den Inhalt von Bebauungsplänen gibt. Eine Besonderheit stellt dabei der so genannte Regionale Flächennutzungsplan dar, der in Ballungsgebieten oder bei sonstigen raumstrukturellen Verflechtungen eine Kombination der Ebenen Regionalplan und Flächennutzungsplan in einem Planwerk ermöglicht (§ 9 Abs. 6 ROG). Auf unterster Ebene steht die verbindliche Bauleitplanung in Form des Bebauungsplans, die sich nach den Vorgaben des Baugesetzbuches richtet. Auf der Ebene der Regionalplanung können Lagerstätten der mineralischen Rohstoffe nach einer Systematik des Raumordnungsgesetzes (§ 7 Abs. 4 ROG) als • • •

Vorranggebiet, Vorsorgegebiet oder Eignungsgebiet

ausgewiesen werden.

gesetzbuchs zu beurteilen sind und an anderer Stelle im Planungsraum ausgeschlossen werden (Eignungsgebiete).“

Um im Rahmen der Raumordnung eine Ausweisung von Lagerstätten der mineralischen Rohstoffe als Vorrangoder Vorbehaltsgebiete zu erreichen, sind detaillierte Informationen der Rohstoffvorkommen auch hinsichtlich des gesellschaftlichen Nutzens notwendig. Ohne eine Ausweisung als Vorrang- oder Vorbehaltsgebiete wird zunehmend ein Zugriff auf viele Lagerstätten durch andere, überwiegend fachgesetzlich geregelte Raumnutzungsansprüche, wie beispielsweise solche der Wasserwirtschaft, der Landschaftspflege und des Naturschutzes oder durch Überbauung erschwert oder gar ganz verhindert. Konkurrierende Nutzungen wie beispielsweise Schutzgebiete für den Natur- und Gewässerschutz werden durch Rechtsverordnungen festgelegt. Für den Schutz von Rohstofflagerstätten in Form einer Sicherung durch Vorrangoder Vorbehaltsgebiete stehen die Instrumente der Raumordnung und der Bauleitplanung zur Verfügung. Im Hinblick auf eine langfristige Sicherung der Gewinnung von mineralischen Rohstoffen, aber auch hinsichtlich der erforderlichen Planungssicherheit von Rohstoff gewinnenden Betrieben müssen Zielkonflikte mit anderen öffentlichen Belangen vermieden bzw. gelöst werden. Ein sinnvoller Lösungsweg liegt in einer frühzeitigen Bewertung von Rohstofflagerstätten, die im Ergebnis im Rahmen eines Rohstoffsicherungskonzeptes zu einer Aufnahme von besonders geeigneten Vorkommen in Vorrang- oder Vorbehaltsgebiete führt. Dabei müssen die spezifische Standortgebundenheit der Lagerstätten sowie die besondere volkswirtschaftliche Bedeutung der Rohstoffe besonders berücksichtigt werden.

„Die Festlegungen […] können auch Gebiete bezeichnen, • • •

die für bestimmte, raumbedeutsame Funktionen oder Nutzungen vorgesehen sind und andere raumbedeutsame Nutzungen in diesem Gebiet ausschließen, soweit diese mit den vorrangigen Funktionen, Nutzungen oder Zielen der Raumordnung nicht vereinbar sind (Vorranggebiete), in denen bestimmten, raumbedeutsamen Funktionen oder Nutzungen bei der Abwägung mit konkurrierenden raumbedeutsamen Nutzungen besonderes Gewicht beigemessen werden soll (Vorbehaltsgebiete), die für bestimmte, raumbedeutsame Maßnahmen geeignet sind, die städtebaulich nach § 35 des Bau-

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WEITERBILDUNG Entwicklung eines Leitfadens zur Rohstoffsicherung

m Folgenden wird auf die Vorgehensweise der Rohstoffsicherung durch einen allgemeingültigen Leitfaden eingegangen. Grundsätzlich werden dabei die nachfolgenden Bearbeitungsschritte berücksichtigt: • • • • •

Erfassung geologischer und lagerstättenkund licher Daten im Rahmen der Primär- und Sekundärerkundung, Erfassung der existierenden Konfliktpotentiale, Erfassung der bergtechnischen Rahmenbedingungen, Auswahl geeigneter Rohstofflagerstätten unter Berücksichtigung wirtschaftlicher und ökologischer Randbedingungen sowie Empfehlungen zur Strategieentwicklung.

Im Rahmen der Primärerkundung werden zunächst die vorhandenen geologischen Informationen in Form von geologischen Karten und Schnitten aufgenommen und ausgewertet. Ziel ist es, für eine erste Einschätzung der Lagerstätte, Informationen bezüglich der Geologie bzw. des Gebirgsaufbaus, des Lagerstättenpotentials, der Tektonik und der Hydrologie, mit relativ geringem Aufwand zu erfassen. Hierfür werden geologische und hydrologische Karten sowie Boden- und Rohstoffkarten ausgewertet. Damit stehen u.a. Informationen zu den anzutreffenden Gesteinen, dem Verlauf der Schichtgrenzen, der Lage der Schichten sowie deren Streichen und Einfallen sowie zu bruchtektonischen Störungen vor. Für eine detailliertere Erkundung im Rahmen der Sekundärerkundung werden vorhandene Aufschlüsse ausgewertet sowie geophysikalische Erkundungsverfahren angewandt. Zudem kann die Kenntnis über die vorliegende Lagerstätte durch die Einbeziehung von Bohrdaten aus Erkundungsbohrungen vertieft werden. Im Ergebnis der Lagerstättenerkundung kann für jede der untersuchten Lagerstätten eine Aussage über den vorliegenden Rohstoff, dessen Menge, Lage und Ausdehnung im Untergrund sowie die anzutreffende Qualität bzw. Qualitätsverteilung vorgenommen werden. Dabei sind Aussagen hinsichtlich dieser Parameter umso zuverlässiger, desto detaillierter die Erkundung erfolgte. Anhand der

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Ergebnisse der Lagerstättenerkundung können im sich anschließenden Schritt eine Potenzialschätzung sowie eine Einteilung der Lagerstätten in definierte Bonitätsklassen erfolgen. Die Einteilung in Bonitätsklassen kann dabei beispielsweise anhand der Vorratsmengen, der Rohstoffqualität oder der räumlichen Lage des Vorkommens (Teufe, Verhältnis von Deckgebirgs- zu Lagerstättenmächtigkeit) aber auch anhand der vorhandenen Infrastruktur (bereits bestehende Kraftwerke oder Aufbereitungen in der unmittelbaren Umgebung) oder der geopolitischen Lage (politische Stabilität, Konfliktregionen) vorgenommen werden (Abb. 10). Ist eine Einteilung der Lagerstätten in Bonitätsklassen erfolgt, schließt sich die Erfassung und Bewertung der existierenden Konfliktpotentiale an. Dabei werden allgemein

Abbildung 10: Vorgehensweise bei der Einteilung in Bonitätsklassen

zugängliche Daten hinsichtlich der raumbedeutsamen und umweltrelevanten Aspekte eines Rohstoff abbaus erfasst und ausgewertet. Ziel ist die Erstellung einer Rangfolge der Lagerstätten mit den geringsten Konfliktpotentialen. In die Konfliktanalyse gehen die Lagerstätten einer bestimmten, zu wählenden Bonitätsklasse ein. Damit stehen die zu betrachtenden potentiellen Abbaugebiete sowie die sie beschreibenden Parameter (Lagerstättenerstreckung, Mächtigkeiten, Verhältnis von Abraum- zu Rohstoffmenge, Qualität) fest, die im Anschluss einer eingehenden Untersuchung hinsichtlich ihrer verursachenden Konfliktpotentiale unterzogen werden. Die wesentliche Grundage hierfür ist das Vorhandensein einer geeigneten Datengrundlage im Hinblick auf die

WEITERBILDUNG konkurrierenden Nutzungsarten. Im Regelfall stehen diese Daten durch die Landesvermessung zur Verfügung. Zu betrachten ist dabei die räumliche Erstreckung von Siedlungsflächen (inklusive Einwohnerzahlen), Schutzgebieten und Infrastruktureinrichtungen.

vanten und raumbedeutsamen Aspekten auch Faktoren wie Tagebauzuschnitt, Mengengerüst, geologische Mächtigkeitsverhältnisse, Bilanzverhältnis, Geomechanik, Hydrogeologie und die Feldesform berücksichtigt werden. Abb. 12 zeigt beispielhaft die Festlegung der Feldesgrenzen einer Abbaufeldvariante.

Darüber hinaus können weitere auftretende Konflikte beliebiger Art wie beispielsweise Gewässer oder militärische Übungsplätze berücksichtigt werden. Mit Hilfe einer geeigneten Geoinformationssoftware können die Lagerstättenbereiche im weiteren Vorgehen mit den Flächen der sonstigen Nutzungsarten verschnitten werden. Dieses Vorgehen ist in Abb. 11 exemplarisch dargestellt. Damit ist für jede Lagerstätte eine Aussage über die dort vorliegende Konfliktsituation anhand absoluter Zahlen möglich. Diese wiederum dient als Grundlage für eine Festlegung von Abbaufeldvarianten. Neben der Berücksichtigung der Konfliktflächen müssen für eine Festlegung der Abbaufeldvarianten auch bergtechnische Vorgaben hinsichtlich einer optimalen Feldesform und Feldesgröße einfließen. Für eine Festlegung von Feldesgrenzen müssen folglich neben den umweltrele-

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Abbildung 11: Vorgehen bei der Verschneidung von Lagerstätten und Konfliktflächen

Während die Feldesgröße bei Lagerstätten, die eine große vertikale Erstreckung aufweisen und damit im Abbau nach der Teufe abgebaut werden (beispielsweise Erzlagerstätten) keine übermäßige Bedeutung hat, ist dies bei flözartig abgelagerten Lagerstätten (flächenhafter Abbau, beispielsweise Braunoder Steinkohle) ein sehr wichtiger Aspekt. Hier ist die Feldesgröße eng mit der abbaubaren Gesamtrohstoffmenge verknüpft. Hinsichtlich der Feldesgröße ist stets ein Kompromiss aus maximaler Lagerstättennutzung und minimaler Konfliktsituation zu treffen. Dies kann durch eine Definition verschiedener Abbaufeldvarianten vorgenommen werden, bei denen stufenweise mehr Konfliktflächen berücksichtigt und damit aus den Abbaufeldern entfernt werden.

Abbildung 12: Festlegung der Feldesgrenzen

WEITERBILDUNG

Abbildung 13: Ermittlung der spezifischen Konfliktwerte

Auch die Feldesform ist in Abhängigkeit des später einzusetzenden Abbauverfahrens bzw. der zum Einsatz kommenden Gewinnungsgeräte von Bedeutung. Das Verhältnis zwischen dem zu gewinnenden Lagerstätteninhalt und der dabei entstehenden Böschungslänge ist bei einer kreisförmigen Feldesform optimal und entwickelt sich in Richtung Quadrat und Rechteck zunehmend negativer. Da die mit einer zunehmenden Böschungslänge einhergehenden Abbauverluste weitestgehend zu minimieren sind, ist eine möglichst günstige Feldesform zu wählen. Bei einem Einsatz von kontinuierlich arbeitenden Gewinnungs- und Fördertechnologien wie beispielsweise einer Gerätekette Schaufelradbagger, Bandanlage und Absetzer, ist zudem darauf zu achten, das die gewählte Feldesform einen Einsatz dieser Gewinnungstechnologie ermöglicht. Das heißt, die Feldesform sollte in diesem Fall aus möglichst langen Gewinnungsfronten bestehen, die zeitlich einen maximalen Regelbetrieb ermöglichen. Kleinere La-

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gerstättenbereiche, die mitunter nur im Sonderbetrieb gewinnbar sind, sollten in diesem Fall ausgespart werden. Sind die gewünschten Abbaufelder unter Berücksichtigung der oben genannten Aspekte definiert, so kann eine Bewertung dieser Varianten erfolgen. Hierfür sind zunächst die absoluten Werte der auftretenden Konflikte innerhalb einer jeden Abbaufeldvariante notwendig (s. Abb. 12). Unter Zuhilfenahme der Erkundungsdaten kann im Anschluss die in den jeweiligen Abbaufeldvarianten gewinnbare Rohstoffmenge ermittelt werden. Dabei ist gegebenenfalls eine mittlere Mächtigkeit des Rohstoffkörpers innerhalb der Feldesgrenzen anzunehmen, falls hierfür keine exakten Lagerstättenmodellierungen vorliegen. Unter Berücksichtigung einer mittleren Rohstoffdichte und der zwangsläufig auftretenden Abbauverlusten durch Böschungen kann damit die gewinnbare Rohstoffmenge berechnet werden. Eine überschlägige Berechnung der gewinnbaren Rohstoffmenge im beschriebenen Beispiel zeigt Abb. 13.

WEITERBILDUNG Aus der gewinnbaren Rohstoffmenge einer Abbaufeldvariante und der für diese Variante gültigen absoluten Konfliktzahlen können im weiteren Vorgehen spezifische Konfliktwerte berechnet werden. So wird beispielsweise eine bei Realisierung der Rohstoffgewinnung notwendige Umsiedlung in Einwohner pro Mengeneinheit Rohstoff angegeben. Analog hierzu erfolgt das Vorgehen bei den Konflikten Schutzgebiete und Infrastruktureinrichtungen. Anhand der spezifischen Konfliktwerte können die Abbaufeldvarianten untereinander verglichen werden, indem eine Punktvergabe in Abhängigkeit der spezifischen Konfliktwerte erfolgt.

in wichtiger Aspekt für eine zusammenfassende Bewertung der einzelnen Abbaufeldvarianten sowie einer darauf aufbauenden Erstellung einer Rangliste ist die Wichtung der einzelnen Konflikt arten. Als ein Wichtungsverfahren kann nachstehendes Beispiel dienen. Hierbei wird das Schutzgut Mensch mit einem Wichtungsfaktor von 10 berücksichtigt, Schutzgebiete mit dem Wichtungsfaktor 6 und Infrastruktureinrichtungen mit dem Faktor 4 (Straßen) bzw. 1 (Eisenbahn). Innerhalb der Schutzgebiete wird keine gesonderte Wichtung zwischen Naturschutz-, Wasserschutz-, oder FloraFauma-Habitat-Gebieten (FFH) vorgenommen, mithin haben in diesen Betrachtungen alle Schutzgebiete die

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Abbildung 14: Punktvergabe und Wichtung

WEITERBILDUNG gleiche Bedeutung. Innerhalb der Infrastruktureinrichtungen wird für die Straßen eine weitere Wichtung in Form von Autobahnen (Wichtungsfaktor 4), Bundesstraßen (Wichtungsfaktor 2) sowie Kreis- und Landstraßen (Wichtungsfaktor 1) definiert. Dieses Wichtungsverfahren kann für andere Rohstofflagerstätten in anderen Regionen durchaus zu variieren sein. Das prinzipielle Vorgehen bei der Bewertung der Abbaufeldvarianten ändert sich dabei nicht. Anhand der spezifischen Konfliktwerte und unter Berücksichtigung des entwickelten Wichtungssystems können die einzelnen Lagerstätten bzw. Abbaufeldvarianten mit Bewertungspunktzahlen versehen in eine Rangliste eingeordnet werden. Das Vorgehen bei der Punktvergabe ist in dieser ASM-Ausgabe im Bereich Technologietransfer anhand eines Rohstoffsicherungsprojektes erläutert. Da diese Rangliste allerdings nur Aussagen über die Konfliktsituation einer Lagerstätte trifft und verfahrensbedingt keine Angaben über die zu gewinnende Rohstoffmenge vorlegt, ist ein zweites Werkzeug zur Bewertung der Lagerstätten notwendig, da ansonsten sehr kleine Abbaufeldvarianten, die zwangsläufig sehr konfliktarm sind, zu positiv bewertet werden. Dieses zweite Werkzeug in Form einer weiteren Rangliste wird durch die gewinnbaren Rohstoffmengen gebildet. Dieser Feldesvorrat kann anhand

der geologischen Untersuchungen und den zuvor geplanten Abbaufeldvarianten berechnet werden. Zu berücksichtigen ist dabei die Feldesgröße, die Teufenlage des Rohstoffes, ein definierter Böschungswinkel, die Lagerstättenmächtigkeit sowie die Dichte des zu gewinnenden Rohstoffes. Als Vorgaben für die Bildung einer Rangliste kann dann ein geforderter Mindestvorrat definiert werden. Lagerstätten bzw. Abbaufeldvarianten, die diesen Mindestvorrat nicht erreichen, können im Rahmen der sich anschließenden Gesamtbewertung abgewertet werden. Gegebenenfalls können Ausnahmen von der Mindestvorratsmenge definiert werden. Dies kann beispielsweise bei Anschlussfeldern oder bei einer unmittelbaren Nähe zu einer bestehenden Aufbereitungsanlage sinnvoll sein. Abb. 15 zeigt das beschriebene Vorgehen schematisch. Im Ergebnis können die Lagerstätten anhand dieser beiden Ranglisten bewertet und in eine Gesamtrangliste eingeordnet werden. Die Gesamtrangliste kann beispielsweise durch eine Addition der in den beiden Ranglisten jeweils erreichten Platzierungen entwickelt werden. Zudem können weitere Einflussparameter, die in den bisherigen Betrachtungen keine Berücksichtigung fanden, integriert werden, so dass gegebenenfalls eine Auf- oder Abwertung einzelner Lagerstätten bzw. Abbaufeldvarianten erfolgen kann.

Abbildung 15: Erstellung einer Rangliste anhand des Feldesvorrats sowie Gesamtrangliste

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WEITERBILDUNG

Abbildung 16: Prioritätsklassen, Raumordnung und Versorgungszeiträume

Die so erstellte Gesamtrangliste kann im Anschluss als Grundlage für eine Rohstoffsicherung dienen, indem besonders schützenswerte Rohstoffvorkommen im Rahmen eines Rohstoffsicherungskonzeptes frühzeitig dokumentiert und geschützt werden. Dies kann beispielsweise durch eine Einteilung der untersuchten Lagerstätten in Prioritätskategorien (hoch, mittel, gering) vorgenommen werden (Abb. 16). Dabei ist genau zu definieren, welche Parameter erfüllt werden müssen, damit eine Einordnung in die höchste (bzw. mittlere) Prioritätsklasse erfolgen kann. An dieser Stelle können Aspekte, die in den bisherigen Betrachtungen keine Berücksichtigung fanden (z.B. Bilanzverhältnis, spezifische Flächeninanspruchnahme) eingehen. Die Lagerstätten der höchsten Priorität können im weiteren Vorgehen beispielsweise als Vorranggebiete, die der mittleren Kategorie als Vorsorgegebiete in der Raumordnung ausgewiesen werden und damit einem besonderen Schutz gegenüber anderen Nutzungsarten unterliegen.

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Auf Grundlage der Einteilung in Prioritätsklassen ist zudem eine Einschätzung der Versorgungszeiträume durch die untersuchten Lagerstätten möglich. Dabei wird die insgesamt gewinnbare Rohstoffmenge durch die zu erwartende jährliche Produktion dividiert.

Weitere Informationen zum Thema Rohstoffsicherung und Rohstoffsicherungsmanagement: Prof. Dr.-Ing. habil. Hossein Tudeshki Universitätsprofessor für Tagebau und internationalen Bergbau Albrecht-vonGroddeck-Str. 3 D-38678 Clausthal-Zellerfeld T +49 (0)5323 - 983933 tudeshki@advanced-mining.com

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Schaffung einer fundierten Grundlage zur rohstoffpolitischen Entscheidung des Landes Brandenburg (Rohstoffsicherungspolitik) als Voraussetzung für eine langfristige und kontinuierliche Versorgung der Energiewirtschaft mit dem Energierohstoff Braunkohle Tudeshki, H. | Rebehn, T. Lehrstuhl für Tagebau und Internationaler Bergbau, TU Clausthal | Deutschland

Einleitung und Untersuchungsmethodik

lands, eines besonderen Schutzes bedürfen.

Ausgehend von den Ergebnissen einer Projektstudie zur geologisch-rohstoffwirtschaftlichen Analyse des Braunkohlenpotentials des Landes Brandenburg durch das Landesamt für Bergbau, Geologie und Rohstoffe Brandenburg (LBGR), wurde eine Rohstoffsicherungsstudie für Teile der in dieser Studie ausgewiesenen Lagerstätten unter Berücksichtigung der umweltrelevanten und raumbedeutsamen Aspekte vorgenommen.

ie Gewinnung mineralischer Rohstoffe ist für die weltweite Energieversorgung von großer Bedeutung. Eine gesicherte Bereitstellung von Energie stellt dabei einen nicht zu unterschätzenden Faktor für die Funktionsfähigkeit der heutigen Gesellschaft dar. Trotz intensiver Bemühungen, den Anteil der regenerativen Energien zu erhöhen, wird der weltweite Primärenergieverbrauch gegenwärtig und auch längerfristig von den fossilen Energierohstoffen Erdöl, Erdgas und Kohle dominiert. Speziell Deutschland weist dabei eine hohe Importabhängigkeit von Energierohstoffen auf, die sich im Wesentlichen auf die Energieträger Erdöl und Erdgas beziehen lässt. Im Bereich der heimischen Energieträger Braunkohle und Steinkohle liegen in Deutschland ausreichende Reserven für die Gewährleistung einer langfristigen Energieversorgung im Rahmen eines ausgewogenen Energiemixes vor, soweit ein wirtschaftlicher Abbau dieser Lagerstätten möglich und politisch gewollt ist. Die wichtigste Voraussetzung ist in diesem Zusammenhang eine nachhaltige, effektive und wirtschaftliche Nutzung der bekannten Lagerstätten. Auch zukünftig besteht weltweit, und insbesondere in Deutschland, die Notwendigkeit, neue Großtagebaue für eine langfristige und zuverlässige Energieversorgung zu erschließen. Um diesen Bedarf decken zu können müssen frühzeitig Maßnahmen ergriffen werden, die einen Schutz bestehender Lagerstätten hinsichtlich kon-kurrierender Nutzungsarten bietet. Durch eine zunehmende Rauminanspruchnahme in Form von Siedlungsflächen, Schutzgebieten oder Infrastruktureinrichtungen wird ein Abbau von mineralischen Rohstoffen zunehmend erschwert. Daher kann ein mittel- und langfristig gesicherter Abbau von Lagerstätten nur durch eine geeignete vorausschauende Rohstoffsiche-rungspolitik erreicht werden. Hierfür müssen Lagerstätten hinsichtlich ihrer Qualität und ihrem aktuell bereits bestehenden Konfliktpotential untersucht und bewertet werden. Im Ergebnis können dann Vorkommen festgelegt werden, die im Hinblick auf eine langfristige Energieversorgung Deutsch-

Ausgabe 01 | 2008

Die Vorgehensweise bei der Bearbeitung orientiert sich an der gängigen Systematik der Rohstoffsicherung. Resultierend aus bereits vorliegenden Ergebnissen der LBGR-Studie für die Lagerstätten der Bonität A im brandenburgischen Teil des Lausit-zer Reviers, wurden die Konfliktpotentiale durch eine detaillierte Aufnahme der topographischen sowie der umwelt- und raumbezogenen Informationen erfasst. Hierfür wurden zunächst Informationen derjenigen Oberflächennutzungen recherchiert, die bei einem Rohstoffabbau gegebenenfalls zu Konflikten führen können. An erster Stelle steht hier natürlich der Mensch, verbunden mit den bei einer Gewinnung von Braunkohle häufig notwendigen Umsiedlungen. Daher wurden alle in den betroffenen Gebieten gelegenen Siedlungen und Gemeinden hinsichtlich der Fläche und der Anzahl der Einwohner betrachtet. Ein zweites großes Konfliktpotential weisen traditionell die Schutzgebiete auf. Aus diesem Grund wurden Informationen zu Naturschutz-, Landschaftsschutz-, Wasserschutz-, FFH- und Vogelschutzgebieten zusammengetragen. Das dritte große Konfliktpotential ergibt sich durch vorhandene Infrastruktureinrichtungen. Für diesen Bereich wurden detaillierte Informationen über Kreis- und Gemeindegrenzen, Eisenbahntrassen und Straßen berücksichtigt. Zudem wurden durch Integration von Bebauungs- und Flächennut-zungsplänen sowie laufenden Raumordnungsverfahren auch zukünftige Infrastruktureinrichtungen berücksichtigt. Anhand dieser Informationen zur Oberflächennutzung konnte eine Einschätzung der Konfliktpotentiale für die einzelnen Lagerstätten vorgenommen werden. Hierzu wurden alle zu berücksichtigenden Daten mit Hilfe

TECHNOLOGIETRANSFER einer Geoinformationssoftware aufbereitet und dargestellt. Für jede der ausgewiesenen Lagerstätten konnte eine Verschneidung der dort auftretenden konkurrierenden Nutzungen vorgenommen werden, so dass detailliert erfasst werden kann, in welchen Bereichen der Lagerstätten Konfliktzonen auftreten und welcher Art diese Konflikte sind. Im weiteren Verlauf wurden in Abhängigkeit zu den Konfliktflächen die Abbauflächen festgelegt. Hierfür können verschiedene Philosophien zu Grunde gelegt werden. Zum einen können auf Grundlage der bergtechnischen Rahmenbedingungen Abbauelder definiert werden, die keinerlei Rücksicht auf die bestehenden konkurrierenden Oberflächennutzungen nehmen. Diese Gebiete weisen eine maximale Ausdehnung auf, die dem Umfang des geologisch ermittelten Lagerstättenbereichs entspricht. Zum anderen können Felder definiert werden, die die Konfliktflächen in unterschiedlicher Ausprägung berücksichtigen. Daher ist für die jeweiligen Lagerstätten ein Kompromiss zwischen diesen beiden Extremen zu finden. Aus diesem Grund werden im Regelfall für alle Lagerstätten drei Varianten der Abbaugebiete festgelegt und im weiteren Vorgehen untersucht. Variante I stellt dabei die maximale Feldesgröße dar, bei der nur größere Siedlungsflächen, die eine Nutzung der Lager-stätte von vorneherein ausschließen, berücksichtigt werden. Variante II beschreibt Abbaufelder, die unter Berücksichtung größerer Ortschaften, Schutzgebiete sowie Infrastruktureinrichtungen festgelegt wurden. In der Variante III wurde versucht, Abbaufelder mit einem minimalen Konfliktpotential zu konzipieren. Neben der Berücksichtigung der Konfliktpotenziale sind bei der Festlegung der Abbaufeldvarianten bergtechnische Rahmenbedingungen, wie beispielsweise die Feldesform, eingeflossen. Hier ist zu berücksichtigen, dass für die, im Braunkohlenbergbau typischerweise eingesetzte, kontinuierliche Gewinnungstechnologie Mindestfeldesgrößen notwendig sind. Aus diesem Grund wurden die drei Varianten nur für diejenigen Felder vollständig vorgenommen, bei denen dieses Vorgehen auch aus bergtechnischer Sicht sinnvoll ist. Nach der Festlegung dieser Abbaufeldvarianten konnte eine detaillierte Betrachtung der verbleibenden Konfliktsituation für jede dieser Varianten vorgenommen werden. Zur Vereinheitlichung der Vorgehensweise erfolgt eine spezifische Berechnung der Inanspruchnahme von Schutzgütern sowie Umsiedlungen. Für eine spezifische Angabe, die in Form eines Verhältnisses von Konfliktgröße zur abgebauten Menge Braunkohle angegeben wird, ist zunächst die Ermittlung der in den einzelnen Abbaufeldern vorhandenen und abbaubaren Menge Braunkohle notwendig. Hierfür

Ausgabe 01 | 2008

standen hinsichtlich der Mächtigkeitsverhältnisse und Abraumüberdeckung Lagerstätteninformationen aus der Projektstudie der LBGR zur Verfügung. Unter Annahme einer Generalböschungsneigung von 22 Grad (Neigungswinkel 1:2,5) und einer angenommenen Dichte der Braunkohle von 1,15 t/m³ konnte eine Annahme über die in den einzelnen Feldern gewinnbare Braunkohle getroffen werden. In Verbindung mit den ermittelten Konfliktflächen in den Abbaugebieten, konnten in einem weiteren Arbeitschritt die folgenden spezifischen Werte ermittelt werden: • • •

spezifische Umsiedlung in Einwohner pro Mio. t Braunkohle, spezifische Inanspruchnahme von Schutzgebieten in Hektar pro Mio. t Braunkohle und spezifische Inanspruchnahme von Infrastruktur einrichtungen (Straßen, Bahnlinien) in Meter pro Mio. t Braunkohle.

Parallel hierzu erfolgte eine Betrachtung der absoluten Zahlen, so dass in der Gesamtheit ein Eindruck über die Größe der Einwirkung der Rohstoffgewinnung vermittelt werden kann. Für die weiteren Ausführungen werden die ausgewählten Abbaufelder der brandenburgischen Lausitz in jeder Variante hinsichtlich der drei untersuchten Konfliktpotentiale und anhand der bestimmten spezifischen Werte eingruppiert. Dabei wurden jeweils zehn gleich große Gruppen festgelegt, deren Größe vom auftretenden Maximalwert abhängig ist. Den einzelnen Gruppen werden dann Bewertungspunkte zugeordnet, so dass ein minimales Konfliktpotential eine maximale Punktzahl ergibt. Diese Bewertungszahlen werden für die Konflikte Umsiedlung, Schutzgebiete und Infrastruktur unterschiedlich stark gewichtet. Die größte Bedeutung hat in diesem Zusammenhang die spezifische Umsiedlung, gefolgt von Schutzgebieten und Infrastruktureinrichtungen. Die gewichteten Bewer-tungspunkte werden aufsummiert und die Ergebnisse in Form einer Gesamtpunktzahl in einer Rangliste zusammengestellt. Parallel hierzu werden die ausgewiesenen Abbaufelder im betrachteten Förderraum hinsichtlich des Feldesvorrates als Grundlage einer wirtschaftlichen Gewinnung und kontinuierlichen Versorgung des Energiemarktes bewertet und ebenfalls in eine Rangliste eingeordnet. Da sehr kleine, allerdings konfliktarme Felder, in der Konfliktanalyse sehr positiv bewertet werden, bedarf es eines zweiten Werkzeuges, um eine vollständige und realistische Bewertung vornehmen zu können. Dieses zweite Werkzeug wird durch eine Rangliste geschaffen, die nur die wirtschaftlich gewinnbaren Braunkohlenvorräte

TECHNOLOGIETRANSFER hinsichtlich einer langfristigen Energieversorgung des Landes Brandenburg bewertet. Die sich anschließende Gesamtbetrachtung basiert auf der Berücksichtigung der erstellten Rangfolgen. Als Gesamtergebnis werden Empfehlungen für die Integration in die Rohstoffsicherungspolitik ausgesprochen. Hierbei werden Lagerstätten mit höchster, mittlerer und geringer Priorität definiert. Die ausgewiesenen Lagerstätten erlauben darüber hinaus eine Abschätzung der Versorgungsdauer und Versorgungssicherheit des Landes Brandenburg mit dem Energierohstoff Braunkohle.

Datengrundlage

ür eine vollständige Analyse des Braunkohlenpotentials des Landes Brandenburg sind detaillierte Informationen der potentiellen Lagerstätten und der konkurrierenden Oberflächennutzungen notwendig. In den sich anschließenden Abschnitten erfolgt eine nähere Betrachtung des in dieser Ausarbeitung verwendeten Datenmaterials hinsichtlich Herkunft, Qualität und Aktualität. Zusätzlich zu den beschrieben Daten zu Lagerstätten und Konflikten sind für eine ansprechende Darstellung der Ergebnisse topographische Karten (TK 25) verwendet worden. Dieses vom LBGR zur Verfügung gestellte digitale Kartenmaterial ermöglichte neben einer optimalen Orientierung, vor allem auch eine Überprüfung der Daten zur Oberflächennutzung. Durch Überlappung dieser Daten konnte überprüft werden, ob die Lage von Siedlungsflächen oder der Verlauf von Straßen korrekt erfasst wurde. Die verwendeten Informationen zu den in Brandenburg gelegenen Braunkohlenlagerstätten stammen aus einer aktuellen Projektstudie des LBGR mit dem Titel „Rohstoffpotential Braunkohle in Brandenburg“.

sollte die durchschnittliche Lagerstättenmächtigkeit einen Mindestwert von fünf Metern nicht unterschreiten. Darüber hinaus dürfen Lagerstätten der Bonität A in keinem der drei weiteren Kriterien, hinsichtlich Rohstoffqualität, Lagerungsverhältnisse und Hydrogeologie, eine Abwertung aufweisen. Zur Bonitätsklasse A werden die folgenden Lagerstätten (in Klammern ist die von der LBGR vergebene Lagerstättennummer angegeben) gezählt: • • • • • • • • •

Jänschwalde-Nord (1), Jänschwalde-Süd (20), Fürstenwalde (5), Forst-Hauptfeld (8), Neupetershain (9), Klettwitz-Nord (19), Cottbus-Süd (21), Bagenz-Ost / West (22) und Spremberg-Ost (23).

Für alle genannten Lagerstätten stehen Informationen über die Fläche, Teufenlage und Flözmächtigkeit sowie Angaben zu geologischen und gewinnbaren Vorräten und Kohlequalitäten zur Verfügung. Damit sind ausreichende Angaben hinsichtlich einer weiteren bergtechnischen Auswertung vorhanden. Die Lagerstätten der Bonität A sind in der Abb. 1 dargestellt. Das definierte

Lagerstätten der Bonität A

ür eine Einordnung einer Lagerstätte in die höchste Bonitätsklasse A wurden seitens des LBGR folgende Kriterien zusammengestellt. Zum einen müssen die gesamten Lagerstättenvorräte für eine Gesamtbetriebsdauer eines Großkraftwerkes (25 bis 30 Jahre) mit einem jährlichen Braunkohlebedarf von 15 bis 20 Mio. t ausreichen. Zum anderen ist eine Gewinnung mit der heute üblichen Gerätetechnik Voraussetzung, die durch ein durchschnittliches A:K- (Abraum-zu-Kohle) Verhältnis kleiner gleich 10:1 erreicht wird. Zudem

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Abbildung 1: Lagerstätten der Bonität A

TECHNOLOGIETRANSFER Untersuchungsgebiet, die brandenburgische Lausitz, ist mit einer roten Ellipse gekennzeichnet. Als einziges Gebiet der Boni-tät A liegt die Lagerstätte Fürstenwalde au-ßerhalb dieses Untersuchungsgebietes.

Daten zur Oberflächennutzung

ür eine weitergehende Untersuchung der Lagerstätten hinsichtlich der umweltrelevanten und raumbedeutsamen Aspekte wurde zunächst die Betrachtung der Tagesoberfläche im Hinblick auf konkurrierende Nutzungen vorgenommen. Dazu erfolgte der Einsatz eines Geoinformationssystems (GIS) zur Darstellung und Analyse möglicher Konflikte. Über das LBGR wurden umfangreiche Daten zur Oberflächennutzung in Brandenburg zur Verfügung gestellt. Dies waren im Wesentlichen Informationen zu den Bereichen Siedlungen, Schutzgebiete, Infrastruktur und Gewässer. Über die genannten Informationen hinaus wurden Daten über Windnutzungsgebiete, Altbergbaugebiete, Berechtsams- und genehmigte Gewinnungsflächen, sowie oberflächennahe Rohstoffe verwendet. Der Datenbestand wurde durch Datenmaterial über militärisch genutzte Flächen, Kläranlagen sowie digitale topografische Karten ergänzt. Die zur Verfügung stehenden Informationen, in Form von digitalem Kartenmaterial für die GIS-Software ArcInfo, wird im Folgenden in die vier großen Bereiche Schutz-gut Mensch, Schutzgebiete, Infrastruktur und sonstige Oberflächennutzung eingruppiert und näher beschrieben.

Schutzgut Mensch

em Schutzgut Mensch wird in diesen Betrachtungen die größte Bedeutung zugemessen, da die bei einem Rohstoffabbau gegebenenfalls notwendigen Umsiedlungen das größte Konfliktpotential besitzen und den größten Aufwand sowie die höchsten Kosten verursachen können. Aus diesem Grund werden die Lage der Siedlungsflächen sowie die Anzahl der Einwohner, die diesen Siedlungsflächen zugeordnet werden können, erfasst. Das hierfür notwendige Datenmaterial wurde mit dem Stand (Januar bzw. Februar 2006) von der Landesvermessung und Geobasisinformation Brandenburg bezogen. Zunächst wurden die Siedlungsflächen mit den Daten aus dem Gemeindeverzeichnis des Landes Brandenburg kombiniert, da die Siedlungsflächen bis dato ohne Einwohnerzahlen vorlagen. Durch Kombination von Siedlungsflächen und Einwohnerzahlen können im weiteren Verlauf der Ausarbeitung Aussagen über die Anzahl der betroffenen Siedlungsflächen sowie über die dort angesiedelten Einwohner getroffen werden. Über eine Berechnung der mittleren Einwohnerdichte pro Siedlungsfläche wurde zudem die Möglichkeit

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geschaffen, auch die Anzahl der Einwohner für betroffene Teilsiedlungen abzuschätzen. Bei der späteren Festlegung von Abbaufeldern werden bei Siedlungen, die nicht direkt durch den Rohstoffabbau betroffen sind, und für die folglich keine Umsiedlung notwendig ist, Abstände von 300 m zum Abbaufeld eingehalten. Diese Grenze wurde vom LBGR vorgegeben, da bei dieser Entfernung keine zusätzlichen Maßnahmen zum Immissionsschutz der Siedlung notwendig sind.

Schutzgebiete

as zweite große Konfliktpotential bei einer Rohstoffgewinnung wird durch bestehende Schutzgebiete verursacht. Aus diesem Grund werden die bedeutendsten Schutzgebietstypen in den weiteren Betrachtungen berücksichtigt. Informationen zu den untersuchten Schutzgebieten stammen aus den Beständen des LBGR und sind von aktuellem Stand. Im Bereich der Schutzgebiete wurden Informationen hinsichtlich Landschaftsschutz-, Naturschutz-, Wasserschutz-, FFH- und Vogelschutzgebiete berücksichtigt. Auch dieses Datenmaterial wurde in Form von digitalem Kartenmaterial für das Programm ArcInfo bereitgestellt. Die verfügbaren Daten umfassen Namen und Lage sowie die flächenmäßige Erstreckung der verschiedenen Schutzgebiete. Für die, im weiteren Verlauf der Untersuchung, festgelegten Abbaufeldern wurde ein Abstand von 250 m von bestehenden Schutzgebieten eingehalten.

Konfliktanalyse

ie Konfliktanalyse der Lagerstätten erfolgt für jedes zu untersuchende Feld in vier Abschnitten. Zusätzlich zu den innerhalb des Untersuchungsraumes liegenden Feldern, wird für die Konfliktanalyse auch die Lagerstätten Fürstenwalde mit berücksichtigt. Das hier beschriebene Vorgehen der Konfliktanalyse wird exemplarisch für die Lagerstätte Klettwitz Nord (Feld. 19) detailliert beschrieben. Die Lagerstätte Klettwitz-Nord ist relativ stark zersiedelt. Vollständig innerhalb des Feldes liegen die Ortschaften Lieskau, Zürchel, Dollenchen, Klingmühl, Sallgast, Poley, Henriette, Annahütte und Herrnmühle. Zudem befindet sich die Ortschaft Klettwitz, im Süden des Feldes, fast vollständig innerhalb der Feldesgrenzen. Die Lage der Ansiedlungen sowie die Anzahl der dort registrierten Einwohner kann der Abb. 2 und Tabelle 1 entnommen werden.

TECHNOLOGIETRANSFER Tabelle 1: Betroffene Siedlungsflächen und Einwohner im Feld Klettwitz-Nord

Ortschaft

Einwohner

Prozent betroffen

Einwohner betroffen

Schacksdorf

598

40 %

239

Lieskau

266

100 %

266

Zürchel

100 %

Dollenchen

415

100 %

415

Lichterfeld

521

50 %

261

Klingmühl

100 %

1.028

100 %

Sallgast

1.028

Abbildung 2: Konfliktanalyse Feld Klettwitz-Nord – Siedlungen und Infrastruktur

Luisesiedlung

100 %

Siedlung Poley

100 %

Im Norden des Feldes verläuft die B98 für etwa 5,6 km innerhalb der Feldesgrenzen. Darüber hinaus wären etwa 32 km Land- und Kreisstraßen von einem vollständigen Abbau des Feldes betroffen. Quer durch die Lagerstätte verläuft zudem die Bahnstrecke von Finsterwalde nach Senftenberg, mit einer Länge von 10,63 km. Die betroffenen Straßenlängen werden in Tabelle 2 dargestellt.

Henriette

100 %

Karl-MarxSiedlung

100 %

Annahütte

1.146

100 %

1.146

Drochow

266

90 %

239

100 %

Klettwitz

1.287

80 %

Summe

5.527

Tabelle 2: Betroffene Infrastruktureinrichtungen im Feld Klettwitz-Nord

Straßenart

Länge [m]

Autobahn

233

Bundesstraße

5.601

Kreisstraße

25.839

Landstraße

6.445

Summe

38.118

Die Lagerstätte Klettwitz-Nord ist im Hinblick auf die Überschneidung mit Schutzgebieten sehr konfliktarm. In der äußersten westlichen Spitze des Feldes kommt es zur Überschneidung mit dem FFH-Gebiet Ergänzung Grünhaus sowie mit dem teilweise flächengleichen Großschutzgebiet Naturpark Niederlausitzer Heidelandschaft.

Herrnmühle

1.030 4.624

Schutzgebiete, Tabelle 3 benennt die flächenmäßige Erstreckung der jeweiligen Gebiete. Die übrigen auftretenden Konfliktflächen sind in der Abb. 4 dargestellt. Im Norden des Feldes Klettwitz liegen einige kleinere Bebauungsgebiete (grau). Weitere dieser Bebauungsgebiete sind im Zentrum der Lagerstätte, in der Umgebung der Ortschaft Klingmühl, anzutreffen. Auch für den Südteil des Feldes sind mehrere Gebiete für die Errichtung von Wohnbebauung vorgesehen. Militärische Nutzung (violett) tritt bis auf Randbereiche im Westen des Feldes nicht auf. Größere Flächen im Südosten sind als Altbergbaugebiete (orange) ausgewiesen.

Im nordöstlichen Randbereich der Lagerstätte liegt das FFH-Gebiet Kleine Elster und Niederungsbereiche. Ein weiteres kleines FFH-Gebiet mit gleichem Namen liegt im Zentrum der Lagerstätte. Konflikte mit Naturschutz-, Vogelschutz- oder Wasserschutzgebiete werden nicht verursacht. Die nachstehende Abb. 3 zeigt die betroffenen

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TECHNOLOGIETRANSFER Bergtechnische Analyse

achdem die in den Feldern auftretenden Konflikte durch anderweitige Oberflächennutzungen, wie am Beispiel des Feldes Klettwitz Nord gezeigt, identifiziert und beschrieben wurden, können die Abbaufelder bzw. Zuschnittsformen definiert werden. Analog zu den Ausführungen der Konfliktanalyse wird auch die bergtechnische Analyse für alle brandenburgischen Lagerstätten der Bonität A durchgeführt, also auch für das außerhalb des Untersuchungsraumes gelegenen Felde Fürstenwalde. Vorangestellt wird zunächst eine kurze Beschreibung der Vorgehensweise sowie der zugrunde liegenden Rahmenbedingungen, auf Grundlage derer eine Festlegung von Abbaufeldern vorgenommen wurde. Ausgehend von den ermittelten Konfliktflächen werden, wie bereits erwähnt, unter Berücksichtung bergtechnischer Aspekte, verschiedene Feldesformen für die einzelnen Lagerstätten festgelegt. Im Regelfall werden für jede der Lagerstätten drei unterschiedliche Planungsvarianten und damit einhergehend drei unterschiedliche Abbaufelder definiert. Für einige der zu untersuchenden Felder war eine vollständige Festlegung aller drei Planungsvarianten nicht sinnvoll. Dies war beispielsweise dann der Fall, wenn schon die erste oder zweite Planungsvariante keine weiteren Konfliktflächen enthielt, bzw. wenn die Konfliktflächen so groß waren, dass eine Festlegung eines konfliktfreien Abbaufeldes zu keiner bergtechnisch befriedigenden Lösung geführt hätte. Für die zuletzt genannten Felder würde eine weitere Verkleinerung des Feldes bzw. ein weiterer Ausschluss von Konflikten zu einer Feldesgröße oder Feldesform führen, die keine wirtschaftliche Gewinnbarkeit mehr zulässt. Für diese Felder wurden folglich nur eine oder zwei Abbaufeldvarianten festgelegt.

Abbildung 3: Konfliktanalyse Feld Klettwitz-Nord – Schutzgebiete

Tabelle 3: Betroffene Schutzgebietsflächen im Feld Klettwitz-Nord

Anzahl

Fläche [ha]

FFH-Gebiete

60,4

NS-Gebiete

0,0

WS-Gebiete

0,0

Vogelschutzgebiete

0,0

Großschutz

18,4

Im Folgenden werden exemplarisch für die Lagerstätte Klettwitz drei Planungsvarianten vorgestellt. Zum besseren Verständnis sind die zu berücksichtigenden Konfliktflächen und die festgelegten Abstände zu diesen Flächen ebenfalls eingezeichnet.

Variante 1 Variante 2 Variante 3

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Für alle Abbaufeldvarianten gilt die nachfolgende farbliche Darstellung. Die Maximalvariante (Variante 1) wird als blaue Strichlinie dargestellt, Variante 2 als rote Strichlinie und Variante 3 als blauviolette durchgehende Linie.

Abbildung 4: Konfliktanalyse Feld Klettwitz-Nord – sonstige Konflikte

TECHNOLOGIETRANSFER Feld Klettwitz-Nord (Feld 19)

ür das Feld Klettwitz-Nord wurden alle drei Abbaufeldvarianten erstellt, die in der Abb. 5 dargestellt sind. Die Maximalvariante für das Feld Klettwitz-Nord wurde unter Berücksichtigung der Ortschaften Klettwitz, Hermmühle, Annahütte und der KarlMarx-Siedlung gewählt. Diese Ortschaften wurden schon für die erste Abbaufeldvariante herausgenommen, da sie relativ nah am Feldesrand liegen. Auch der westliche Bereich der Lagerstätte war nicht Bestandteil der Planung, da dort die Abmessungen des Feldes keine sinnvolle Zuschnittsplanung erlauben würden. Gleiches gilt für den nordöstlichen Teil der Lagerstätte, in dem die Ortschaft Dollenchen liegt. Ansonsten orientiert sich das Abbaufeld der ersten Variante an der vorgegebenen Feldesform. Damit liegen die Ortschaften Henriette, Poley, Luisesiedlung, Sallgast, Klingmühl, Zürchel und Lieskau innerhalb der Grenzen des Abbaufeldes. Im Bereich der Schutzgebiete ist das Abbaufeld sehr konfliktarm und umfasst lediglich das FFH-Gebiet Kleine Elster und Niederungsbereiche. Die Variante 2 ist bis auf den nördlichen Teil identisch mit der Variante 1. Hier wurde die Ortschaft Lieskau aus dem Abbaufeld herausgenommen. Die dritte Variante besteht aus zwei Teilfeldern, die bis auf drei Dörfer, kurze Bahn- und Straßenabschnitte sehr konfliktarm ist, aber auch zu einer sehr geringen Feldes-

Abbildung 5: Zuschnittsplanung Feld Klettwitz-Nord

größe führt. Das nördliche Abbaufeld umfasst als einzigen Konflikt die Ortschaft Zürchel. Im südlichen Abbaufeld liegen die Siedlungen Henriette und Poley. Das FFH-Gebiet wurde durch die Teilung des Feldes in zwei Abbaufelder vollständig vermieden. Die absoluten Werte der Konflikte für die beiden ersten Varianten sowie für die westlich gelegene dritte Variante werden in der Tabelle 4 dargelegt. Die Daten in der Tabelle 5 stimmen in den ersten beiden Varianten mit der vorhergehenden Tabelle überein, beschreiben dann allerdings das östliche Abbaufeld der dritten Variante.

Tabelle 4: Konflikte Feld Klettwitz-Nord - West, absolute Werte

Variante

Nr.

Autobahn [m]

B-Straße [m]

K/L-Straße [m]

Bahn [m]

Einwohner

FFH [m²]

WSG [m²]

NSG [m²]

4.164

16.148

5.532

2.086

393.816

1.314

13.295

5.532

1.820

393.816

1.019

1.962

180

137

Tabelle 5: Konflikte Feld Klettwitz-Nord - Ost, absolute Werte

Variante

Nr.

Autobahn [m]

B-Straße [m]

K/L-Straße [m]

Bahn [m]

Einwohner

FFH [m²]

WSG [m²]

NSG [m²]

4.164

16.148

5.532

2.086

393.816

1.314

13.295

5.532

1.820

393.816

3.500

1.344

142

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TECHNOLOGIETRANSFER Analyse der Vorratssituation

ür eine weitere Bewertung der Braunkohlelagerstätten des Landes Brandenburg erfolgt eine Einbeziehung der gewinnbaren Vorräte als Grundlage für einen wirtschaftlichen Betrieb der Lagerstätte. Analog dem Vorgehen bei der Konfliktanalyse werden auch bei der Erstellung der Rangliste hinsichtlich der Braunkohlenvorräte zunächst Bewertungsklassen aufgestellt. Dabei wird der maximal auftretende Braunkohlenvorrat innerhalb einer Variante als Bewertungsmaßstab gewählt. Dieser Maximalwert legt, durch 10 geteilt, die Grenzen der Klassen fest. Im Anschluss können die Abbaufelder einer Variante in die Bewertungsklassen eingeordnet werden. Für die weitere Vorgehensweise wurde die Annahme getroffen, dass für die wirtschaftliche Nutzung einer La-

gerstätte, ein Gesamtvorrat von mindestens 200 Mio. Tonnen Rohbraunkohle für den Neuaufschluss vorhanden sein muss. Die genannte Zahl von 200 Mio. Tonnen errechnet sich aus einer angenommenen Jahresförderung von 10 Mio. Tonnen, bei einer Laufzeit von 20 Jahren. Mögliche Anschlussfelder an bereits bestehende Tagebaue sind davon ausgenommen. Das geforderte Kriterium hinsichtlich der Mindestvorratsmenge können in der Maximalvariante (Variante 1) sieben Felder erfüllen. Dies sind die in Tabelle 6 grün gekennzeichneten Felder Klettwitz-Nord, Neupetershain, Forst-Hauptfeld, Jänschwalde-Süd, Jänschwalde-Nord, Bagenz-Ost und Spremberg Ost. In der Variante 2 verbleiben zwei Felder, die die Vorgabe 200 Mio. t Braunkohlenvorrat erfüllen. Dies sind, wie in Tabelle 7 dargestellt, die Felder Klettwitz-Nord und

Tabelle 6: Rangliste Vorratssituation, Variante 1

Variante

Nr.

Tagebau

Kohle [t]

Rang

Anschlussfeld

Klettwitz-Nord

409.371.065

nein

Neupetershain

318.139.797

Forst Hauptfeld

289.548.823

nein

Jänschwalde Süd

300.531.308

Jänschwalde Nord

267.209.124

Bagenz-Ost

254.144.382

nein

Spremberg-Ost

228.878.651

nein

Cottbus-Süd

130.393.753

nein

Teilfeld Steinitz

59.926.103

nein

Tabelle 7: Rangliste Vorratssituation, Variante 2

Variante

Nr.

Tagebau

Kohle [t]

Rang

Anschlussfeld

Klettwitz-Nord

322.498.430

nein

Bagenz-Ost

232.562.534

nein

Jänschwalde Nord

180.670.026

Spremberg-Ost

176.198.688

nein

Jänschwalde Süd

172.583.076

Forst Hauptfeld

132.018.120

nein

Cottbus-Süd

108.590.553

nein

Neupetershain

70.018.923

Jänschwalde Süd W

30.988.415

Teilfeld Steinitz

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TECHNOLOGIETRANSFER Bagenz-Ost. Hinzu kommt das Feld Jänschwalde-Nord, das zwar nur einen Vorrat von 180 Mio. t Braunkohle aufweist, jedoch ein mögliches Anschlussfeld des Tagebaus Jänschwalde darstellt. Für das orange gekennzeichnete Teilfeld Steinitz (Neupetershain-Ost) wurde keine weitere Planungsvariante erstellt. In der Variante 3 wird die geforderte Vorgabe nur noch von dem Feld Bagenz-Ost erfüllt Tabelle 8. Weiterhin zu beachten sind die drei Anschlussfelder Jänschwalde-Süd, Jänschwalde-Süd/West und Jänschwalde-Nord. Auch hier gilt für die orange gekennzeichneten Felder, dass keine weiteren Planungen einer dritten Variante vorgenommen wurden.

Auswertung

nter Zuhilfenahme der in den vorangegangenen Abschnitten geschaffenen Grundlagen, hinsichtlich der identifizierten Konfliktflächen und der festgelegten Abbauflächen, kann im Folgenden eine Auswertung der Daten vorgenommen werden. Ziel ist es, eine Aufstellung potentiell geeigneter Abbaugebiete in Form einer Rangliste zu entwickeln, die dem zuständigen Ministerium eine Entscheidung über die zukünftige Energieversorgung Brandenburgs mit heimischen Energieträgern und den damit ver-bundenen notwendigen Maßnahmen ermöglicht. In der Auswertung erfolgt eine spezifische Betrachtung der Abbaufeldvarianten hinsichtlich der Inanspruchnahme von Siedlungsflächen, Schutzgebieten und Infrastruktureinrichtungen.

Die spezifischen Kennwerte werden durch Kombination der berechneten Konflikte innerhalb der Felder mit dem jeweiligen Kohleninhalt dieser Felder berechnet. Für eine vollständige Betrachtung der einzelnen Abbaufeldvarianten ist eine Zusammenfügung aller Konflikte notwendig. Im Hinblick auf eine zielgerichtete Bewertung ist demnach eine Wichtung der einzelnen Konflikte notwendig, da beispielsweise Umsiedlungen stets größere Probleme und Kosten verursachen als die Verlegung einer Landstraße. Aus diesem Grund wurden die für die unterschiedlichen Konfliktarten vergebenen Bewertungspunkte in einem weiteren Bearbeitungsschritt gewichtet. Für die Wichtung der einzelnen Konflikte erfolgt eine Zusammenfassung zu den folgenden Gruppen: • • • •

Schutzgut Mensch, mit dem Wichtungsfaktor 10, Schutzgebiete (Naturschutz-, Wasserschutz- und FFH-Gebiete), mit dem Faktor 6, Infrastruktureinrichtungen (Straßen), mit dem Faktor 3 und Infrastruktureinrichtungen (Bahnlinien), mit dem Faktor 1.

Somit ergibt sich für eine Abbaufeldvariante in der Konfliktart Schutzgut Mensch eine Maximalpunktzahl von 100 Punkten. Diese Punktzahl wird erreicht, wenn der für diese Variante ermittelte spezifische Kennwert eine Einordnung in die niedrigste Konfliktklasse ermöglicht. Die Konfliktart Schutzgebiete umfasst Naturschutz-, Wasserschutz- und FFH-Gebiete. Diese einzelnen

Tabelle 7: Rangliste Vorratssituation, Variante 3

Variante

Nr.

Tagebau

Kohle [t]

Rang

Anschlussfeld

Bagenz-Ost

197.604.208

nein

Jänschwalde Süd

140.329.606

Spremberg-Ost

132.214.321

nein

Jänschwalde Nord

99.736.476

Klettwitz-Nord Ost

75.799.901

nein

Cottbus-Süd

66.733.378

nein

Klettwitz-Nord West

58.182.865

nein

Jänschwalde Süd W

17.434.258

Forst Hauptfeld

Teilfeld Steinitz

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Neupetershain 22

TECHNOLOGIETRANSFER Schutzgebiete können unterschiedliche große Konflikte verursachen. Da eine Wichtung innerhalb dieser Konfliktart als nicht notwendig erachtet wurde, werden die betrachteten Naturschutz-, Wasserschutz- und FFH-Gebiete gleich stark gewichtet. Die durch die einzelnen Schutzgebiete verursachten Konfliktflächen bzw. die damit einhergehenden spezifischen Kennwerte, werden einzeln in Konfliktklassen eingeordnet. Analog zum Schutzgut Mensch werden den Konfliktklassen Bewertungspunkte zugeordnet. Abweichend zu dem Vorgehen beim Schutzgut Mensch werden die Bewertungspunkte für die Naturschutz-, Wasserschutz- und FFH-Gebiete anschließend aufsummiert und durch 3 geteilt. Damit werden alle drei Schutzgebietarten gleich stark gewichtet. Die so berechnete Punktzahl wird mit dem Wichtungsfaktor 6 multipliziert. Somit sind für die Konfliktart Schutzgebiete maximal 60 Bewertungspunkte erreichbar. Bei den verschiedenen Straßenarten in der Konfliktart Infrastruktureinrichtungen ist dieses einfache Vorgehen nicht möglich, da die Verlegung einer Autobahn größere Kosten verursacht als die Verlegung einer Landstraße. Aus diesem Grund wurde bei den Straßen eine weitere Gewichtung vorgenommen. Die Wichtung der verschiedenen Straßenarten erfolgt mit einem • • •

Infrastruktureinrichtungen (Bahnlinien) ist 1. Demnach sind für jede Abbauvariante maximal 10 Punkte zu erreichen. Insgesamt müssen die Gesamtbewertungen aller Abbauvarianten zwischen 20 und 200 Bewertungspunkten liegen. Das Vorgehen bei der Bewertung der Lagerstätten soll im Folgenden durch ein Beispiel verdeutlicht werden. Die nachstehenden Abbildungen zeigen die Vorgehensweise bei der Berechnung der Gesamtpunktzahl am Beispiel der Lagerstätte Klettwitz-Nord (Feld 19). Der maximale spezifische Kennwert für das Schutzgut Mensch ist der Wert 6,65 Einwohner pro 1 Millionen Tonnen Braunkohle. Dieser Wert des Feldes Neupetershain (9) bestimmt damit die Größe der Konfliktklassen und wird daher für die Berechnung der Klassen durch 10 geteilt. Damit ergeben sich Grenzen der Konfliktklassen von 6,65 bis 5,985, von 5,985 bis 5,32, von 5,32 bis 4,655, von 4,655 bis 3,99, von 3,99 bis 3,325, von 3,325 bis 2,66, von 2,66 bis 1,995, von 1,995 bis 1,33, von 1,33 bis 0,665 und von 0,665 bis 0 Einwohner / Mio. t Kohle.

Faktor 4 für Autobahnen, Faktor 2 für Bundesstraßen und Faktor 1 für Kreis- und Landstraßen.

Analog zu den Betrachtungen bei den Schutzgebieten wird für jede der Straßenarten eine Einordnung in Konfliktklassen vorgenommen. Die je nach erreichter Konfliktklasse vergebenen Punkte werden, je nachdem ob es sich um Autobahnen, Bundesstraßen oder Land- und Kreisstraßen handelt, mit dem jeweils gewählten Faktor multipliziert. Die Gesamtsumme wird anschließend durch 7 (Summe der Faktoren) dividiert. Das Ergebnis entspricht den Punkten, die mit dem Wichtungsfaktor für Infrastruktureinrichtungen (Faktor 3) die Bewertungspunkte ergeben. Für die Konfliktart Infrastruktureinrichtungen (Straßen) sind damit für jede der Abbauvarianten maximal 30 Bewertungspunkte erreichbar. Abschließend wird das Vorgehen für betroffene Bahnlinien wiederholt. Da hier keine Untergruppierung vorgenommen wurde, ist eine weitere Wichtung nicht notwendig. Die spezifischen Kennwerte werden in Konfliktklassen eingeordnet und entsprechend bewertet. Der Wichtungsfaktor für die

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Abbildung 6: Vorgehensweise bei der Bewertung der Konflikte, Teil 1

TECHNOLOGIETRANSFER Anhand der erreichten spezifischen Kennwerte können alle Abbaufelder in die Konfliktklassen eingeordnet werden. Die Punktzahlen sind entsprechend der Konfliktklassen verteilt, die höchste Konfliktklasse erhält einen, die niedrigste zehn Punkte. Bei der spezifischen Umsiedlung (Abb. 7) liegt das gewählte Beispiel (Feld 19) in Konfliktklasse 8 und erhält damit 3 Punkte. Diese Punktzahl wird mit dem Wichtungsfaktor von 10 multipliziert, so dass 30 Bewertungspunkte in die Gesamtbewertung einfließen. Bei der Bewertung der Schutzgebiete müssen die drei Unterkategorien Naturschutzgebiete, Wasserschutzge-

Abbildung 7: Vorgehensweise bei der Bewertung der Konflikte, Teil 2

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biete sowie FFH-Gebiete berücksichtigt werden. Die Bewertung ist in Abb. 7 dargestellt. Für jede der drei Unterkategorien wird analog zum Schutzgut Mensch die Größe der Konfliktklassen durch Division des maximalen spezifischen Kennwertes einer Abbaufeldvariante berechnet. Im Anschluss werden die Abbaufelder nach den erreichten spezifischen Kennwerten in die Konfliktklassen eingeordnet. So ergeben sich für das ausgewählte Beispiel (Feld 19) in den Unterkategorien spezifische Inanspruchnahme Naturschutz und Wasserschutz jeweils 10 Punkte, da hier jeweils die niedrigste Konfliktklasse und damit einhergehend die höchste Punktzahl erreicht wurde. Im Bereich der spezifischen Inanspruchnahme von FFHGebieten erreicht Feld 19 nur die zweitniedrigste Konfliktklasse und damit einhergehend 9 Punkte. Da die drei Unterkategorien gleich gewichtet werden, werden die Punktzahlen addiert und durch die Summe der Faktoren geteilt. In diesem Fall ist das Ergebnis 9,7 Punkte, aus denen sich bei Berücksichtigung des Wichtungsfaktors für die Schutzgebiete (Faktor 6) 58 Bewertungspunkte ergeben. Ähnlich ist das Vorgehen bei der Bewertung der Infrastruktureinrichtungen. Aufgrund der Unterschiede zwischen Bahnlinien und Straßen wurden diese beiden Unterkategorien vollständig getrennt. In der nachfolgenden Abb. 8 ist das Vorgehen bei der Bewertung der Straßen dargestellt. Zu berücksichtigen sind hierbei die drei Unterkategorien Autobahnen, Bundesstraßen sowie Land- oder Kreisstraßen. Wie bei der Bewertung der Schutzgebiete werden diese Unterkategorien zunächst getrennt voneinander betrachtet und bewertet. Im Konflikt Autobahnverlegung wird vom

TECHNOLOGIETRANSFER ausgewählten Beispiel (Feld 19) die Maximalpunktzahl von 10 erreicht. Bei der Verlegung der Bundesstraßen reicht der berechnete spezifische Kennwert nur für die Einordnung in die drittniedrigste Konfliktklasse und somit für 8 Punkte. Notwendige Verlegungen von Land- oder Kreisstraßen treten im Beispiel häufiger auf, so dass hier nur die fünftniedrigste Konfliktklasse und damit einhergehend 6 Punkte erreicht werden. Aufgrund der größeren Bedeutung von Autobahnen gegenüber von Bundesstraßen und Landoder Kreisstraßen müssen die Unterkategorien unterschiedlich stark gewichtet werden. Nach der Wichtung (Autobahnen Faktor 4, Bundesstraßen Faktor 2 und Land- / Kreisstraßen Faktor 1), bei der die erzielte Punktzahl mit dem Wichtungsfaktor multipliziert wird, ergeben sich insgesamt 52 Punkte, die wiederum durch die Summe der Faktoren (Summe der Faktoren = 7) dividiert werden. Damit ergeben sich 8,8 Punkte für das Feld 19 und bei Berücksichtigung des Wichtungsfaktors für die Infrastruktureinrichtungen (Faktor 3) insgesamt 26,5 Bewertungspunkte. Abschließend werden die Bahnlinien im Rahmen der Infrastruktureinrichtungen betrachtet (Abb. 9). Das Vorgehen unterscheidet sich nicht von dem Vorgehen bei der Bewertung der übrigen Konflikte. Das gewählte Beispiel erreicht hier 6 Punkte, die mit dem Wichtungsfaktor für Bahnstrecken (Faktor 1) zu 6 Bewertungspunkten werden. Nachdem alle Konflikte bewertet wurden kann aus den Bewertungspunkten die Gesamtpunktzahl aufsummiert werden. Im Beispiel des gewählten Feldes 19 ergeben sich so insgesamt 120,6 Punkte. Auf diese Art kann für jedes der definierten Abbaufelder die Gesamtsumme der Bewertungspunkte gebildet werden. Die einzelnen Felder innerhalb einer Variante werden dann anhand der erreichten Gesamtpunktzahl in eine Rangliste aufgenommen.

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Abbildung 8: Vorgehensweise bei der Bewertung der Konflikte, Teil 3

Die Tabellen 9 bis 11 zeigen die sich so ergebenden Bewertungspunkte für die Abbaufelder der drei untersuchten Varianten. Zudem werden die Bewertungspunkte zu einer Gesamtpunktzahl aufsummiert. Anhand dieser Gesamtpunktzahl wurde bereits eine Rangfolge der Abbaufelder innerhalb einer jeden Variante vorgenommen.

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Abbildung 9: Vorgehensweise bei der Bewertung der Konflikte, Teil 4 Tabelle 9: Bewertungspunkte und Rangfolge, Variante 1 Variante

Nr.

1 1 1 1 1 1 1 1 1

9 22 23 8 1 19 20 21 9

Feld Steinitz Bagenz-Ost Spremberg Ost Forst Hauptfeld Jänschwalde Nord Klettwitz-Nord Jänschwalde Süd Cottbus-Süd Neupetershain

Bewertungspunkte Umsiedlung 90 90 70 50 60 30 60 10 10

Bewertungspunkte Schutzgebiete 60 60 46 48 40 58 24 60 56

Bewertungspunkte Straßen 29,6 29,6 26,1 26,1 21,4 26,6 12,0 26,1 24,4

Bewertungspunkte Bahnlinien 10 4 5 2 3 6 10 1 1

Gesamtpunktzahl

Rang

189,6 183,6 147,1 126,1 124,4 120,6 106,0 97,1 91,4

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Gesamtpunktzahl

Rang

196,6 180,6 174,9 174,3 164,4 147,3 127,1 100,4 94,1

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Gesamtpunktzahl

Rang

200,0 197,9 195,4 186,4 183,3 154,9 146,1 97,1

1 2 3 4 5 6 7 8

Tabelle 10: Bewertungspunkte und Rangfolge, Variante 2 Variante

Nr.

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

22 9 23 20 1 20 21 19 8 9

Feld Bagenz-Ost Neupetershain Spremberg Ost Jänschwalde Süd W Jänschwalde Nord Jänschwalde Süd Cottbus-Süd Klettwitz-Nord Forst Hauptfeld Steinitz

Bewertungspunkte Umsiedlung 100 90 100 100 100 100 40 10 10

Bewertungspunkte Schutzgebiete 60 60 44 36 38 24 60 58 60

Bewertungspunkte Straßen 29,6 20,6 24,9 28,3 21,4 13,3 26,1 27,4 20,1

Bewertungspunkte Bahnlinien 7 10 6 10 5 10 1 5 4

Tabelle 11: Bewertungspunkte und Rangfolge, Variante 3 Variante

Nr.

3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

22 20 23 1 20 19 19 21 8 9 9

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Feld Bagenz-Ost Jänschwalde Süd W Spremberg Ost Jänschwalde Nord Jänschwalde Süd Klettwitz-Nord ost Klettwitz-Nord west Cottbus-Süd Forst Hauptfeld Steinitz Neupetershain

Bewertungspunkte Umsiedlung 100 100 100 100 100 60 50 10

Bewertungspunkte Schutzgebiete 60 60 60 60 60 60 60 60

Bewertungspunkte Straßen 30,0 27,9 27,4 21,4 13,3 27,9 26,1 26,1

Bewertungspunkte Bahnlinien 10 10 8 5 10 7 10 1

TECHNOLOGIETRANSFER Die sich anschließende Gesamtbetrachtung basiert auf der Berücksichtigung der beiden erstellten Rangfolgen (Rohstoffinhalt und Konfliktpotential). Zudem wird für die ein-zelnen Abbaufelder betrachtet, inwieweit eine Nutzung als Anschlussfeld eines bereits bestehenden Tagebaus, möglich ist. Auch dieser Aspekt kann für den wirtschaftlichen Betrieb eines Abbaufeldes von großer Bedeutung sein und darf aus diesem Grund nicht vernachlässigt werden. Darüber hinaus fließen gegebenenfalls die ermittelten Kennwerte hinsichtlich der Bilanzverhältnisse sowie der spezifischen Flächeninanspruchnahme in die Gesamtbewertung ein.

Unter Berücksichtigung der geschaffenen Ranglisten und der genannten zusätzlichen Aspekte, die in Einzelfällen zu berücksichtigen sind, wird eine Gesamtbewertung vorgenommen. Die einzelnen Abbaufelder werden in Prioritätskategorien der Rohstoff-sicherung (hoch, mittel und niedrig) eingeteilt. Die Ergebnisse für die drei Varianten der Lagerstätten der Bonität A sind in den Tabellen 12 bis 14 dargestellt.

Tabelle 12: Gesamtbewertung, Variante 1 Variante

Nr.

1 1 1 1 1 1 1 1 1

22 8 19 23 1 20 9 9 21

Feld Bagenz-Ost Forst Hauptfeld Klettwitz-Nord Spremberg Ost Jänschwalde Nord Jänschwalde Süd Steinitz Neupetershain Cottbus-Süd

Rang Konflikte 2 4 6 3 5 7 1 9 8

Rang Vorrat 4 3 1 5 4 3 9 3 7

Summe 6 7 7 8 9 10 10 12 15

Anschlußfeld nein nein nein nein ja ja nein ja nein

Rang Gesamt 1 2 3 4 5 6 / 7 /

Mindestvorrat

Kohle [t]

vorhanden vorhanden vorhanden vorhanden vorhanden vorhanden nicht erreicht vorhanden nicht erreicht

254.144.382 289.548.823 409.371.065 228.878.651 267.209.124 300.531.308 59.926.103 318.139.797 130.393.753

Mindestvorrat

Kohle [t]

vorhanden nicht erreicht vorhanden nicht erreicht nicht erreicht nicht erreicht nicht erreicht nicht erreicht nicht erreicht

232.562.534 176.198.688 322.498.430 180.670.026 70.018.923 172.583.076 108.590.553 132.018.120 30.988.415

Mindestvorrat

Kohle [t]

vorhanden nicht erreicht nicht erreicht nicht erreicht nicht erreicht nicht erreicht nicht erreicht nicht erreicht

197.604.208 132.214.321 140.329.606 99.736.476 17.434.258 75.799.901 66.733.378 58.182.865

Tabelle 13: Gesamtbewertung, Variante 2 Variante

Nr.

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

22 23 19 1 9 20 21 8 20 9

Feld Bagenz-Ost Spremberg Ost Klettwitz-Nord Jänschwalde Nord Neupetershain Jänschwalde Süd Cottbus-Süd Forst Hauptfeld Jänschwalde Süd W Steinitz

Rang Konflikte 1 3 8 5 2 6 7 8 4 10

Rang Vorrat 3 5 1 5 8 5 7 6 10 10

Summe 4 8 9 10 10 11 14 14 14 20

Anschlußfeld nein nein nein ja ja ja nein nein ja nein

Rang Gesamt 1 / 2 3 4 5 / / 6

Tabelle 14: Gesamtbewertung, Variante 3 Variante

Nr.

3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

22 23 20 1 20 19 21 19 8 9 9

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Feld Bagenz-Ost Spremberg Ost Jänschwalde Süd Jänschwalde Nord Jänschwalde Süd W Klettwitz-Nord ost Cottbus-Süd Klettwitz-Nord west Forst Hauptfeld Neupetershain Steinitz

Rang Konflikte 1 3 5 4 2 6 8 7 10 10 10

Rang Vorrat 1 4 3 5 10 7 7 8 10 10 10

Summe 2 7 8 9 12 13 15 15 20 20 20

Anschlußfeld nein nein ja ja ja nein nein nein nein ja nein

Rang Gesamt 1 / 2 3 4 / / /

TECHNOLOGIETRANSFER Bewertung der Versorgungslage und Empfehlung

nter Berücksichtigung der Konfliktbetrachtung sowie der bergtechnischen Planung verbleiben von den geologischen Reserven in Höhe von 5,6 Mrd. Tonnen Rohbraunkohle der Bonitätsklasse A in der brandenburgischen Lausitz die folgenden gewinnbaren Massen für die einzelnen Planungsalternativen: • • •

2,07 Mrd. t in der Variante 1 1,00 Mrd. t in der Variante 2 0,46 Mrd. t in der Variante 3

Der sich daraus ergebende, mögliche Versorgungszeitraum für das Land Brandenburg, mit einen jährlichen Bedarf von 40 Mio. t. Braunkohle für die Energieversorgung vorausgesetzt, ist für die einzelnen Varianten in der Tabelle 15 dargestellt: Tabelle 15: Versorgungszeiträume aus Lagerstätten der brandenburgischen Lausitz)

Bonität A

Variante 1 [Jahre]

Variante 2 [Jahre]

Variante 3 [Jahre]

51,75

11,5

Die vorliegende Studie hat das Ziel, eine belastbare Grundlage für den Entscheidungsfindungsprozess bei der staatlichen Rohstoffvorsorge und -sicherung zu schaffen. Dieses Rohstoffsicherungskonzept für das Land Brandenburg muss mittel- bis langfristige Zeiträume umfassen. Aufgrund der Standortgebundenheit der Bergbauindustrie und der damit direkt verbundenen Kraftwerksindustrie sowie den für den Betrieb dieser Industriezweige hohen

erforderlichen Investitionen ist ein gegenüber anderen Flächennutzungsarten längerfristiger Planungszeitraum notwendig. Zudem nimmt unter Berücksichtigung der gegenwärtigen energiepolitischen Entwicklungen die Schaffung einer langfristigen Versorgungssicherheit mit Energierohstoffen eine zunehmende Bedeutung in der Landesplanung ein. Direkt in die Landesentwicklungsplanung einfließende Ergebnisse dieser Studie sollten daher einen Planungszeitraum von 25 bis 40 Jahren anstreben. Unter Berücksichtigung dieser landesplanerischen Rahmenbedingungen wird ein abgestuftes Rohstoffsicherungskonzept empfohlen. Vorrang für die Gewinnung von Braunkohle erhalten dabei die in der Bonitätsklasse A in der Variante 1 ausgewiesenen sieben Abbaufelder der brandenburgischen Lausitz, die mit hoher Priorität bewertet wurden. Damit kann in einer ersten Stufe die Versorgung aus den Lagerstätten der brandenburgischen Lausitz für circa 50 Jahre aus den Feldern • • • • • • •

Bagenz-Ost, Forst Hauptfeld, Klettwitz-Nord, Spremberg-Ost Jänschwalde-Nord, Jänschwalde-Süd und Neupetershain

gewährleistet werden. Des Weiteren sollten, für eine über diesen Planungszeitraum hinausgehende strategische Rohstoffversorgung, die in dieser Studie nicht bewerteten, außerhalb der brandenburgischen Lausitz gelegenen Lagerstätten berücksichtigt werden. Hierbei handelt es sich insbesondere um das Feld Fürstenwalde, das eine sehr große Rohstoffbasis bildet.

WEITERE INFORMATIONEN UND KONTAKT: Dr.-Ing. Thorsten Rebehn Prof. Dr.-Ing. habil. Hossein Tudeshki Lehrstuhl für Tagebau und Internationaler Bergbau | TU Clausthal Erzstr. 20 38678 Clausthal-Zellerfeld Tel.: +49 (0)5323 - 72 2225 Fax: +49 (0)5323 - 72 2371 eMail: tudeshki@tu-clausthal.de Web: www.bergbau.tu-clausthal.de

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Nachhaltigkeitsindikatoren für ein integriertes Rohstoff- und Naturschutzmanagement Pilotprojekt im Zementwerk Schelklingen, Deutschland Tränkle, U. AGLN Landschaftsplanung und Naturschutzmanagement Blaubeuren | Deutschland

Der Erhalt der Biodiversität als zentrales Ziel der nachhaltigen Entwicklung

ie umwelt- und gesellschaftspolitische Diskussion folgt in wachsendem Maße dem Leitbild der nachhaltigen Entwicklung (sustainable development). Darunter wird eine Entwicklung verstanden, die gleichermaßen umweltgerecht, ökonomisch tragfähig und sozial ausgewogen ist und auf diese Weise den Bedürfnissen der heutigen Generation gerecht wird, ohne die Möglichkeiten zukünftiger Generationen zu gefährden, ihre eigenen Bedürfnisse zu befriedigen.

Im Hinblick auf ökologische Nachhaltigkeit haben der Flächenschutz und die Biodiversität in den letzten Jahren in der Europäischen Union immer stärker an Bedeutung gewonnen. Hintergrund ist der sowohl in der EU als auch global fortschreitende Verlust an Lebensräumen und Arten, vor allem verursacht durch die intensive Nutzung der natürlichen Umwelt durch den Menschen. Durch die Einengung und Zerschneidung von Lebensräumen und Ökosystemen wird das Netz der ökologischen Wechselbeziehungen in großem Maße belastet (vgl. BONN / POSCHLOD 1998). Der Verlust von Wanderbahnen und die daraus folgende Verinselung von Lebensräumen führt zu nicht kontrollierbaren genetischen Veränderungen (z.B. genetische Drift), zur genetischen Verarmung der Populationen und zu einem Zusammenbruch der Metapopulationsstrukturen. Das Ausmaß dieser Probleme spiegelt sich z.B. in Untersuchungen der European Environment Agency (EEA 1997) wider, nach denen Deutschland auf Basis des Indikators „Average size of non-fragmentated land parcels“ in Europa den drittletzten Platz einnimmt. Die Mitgliedstaaten der EU haben deshalb im Rahmen mehrerer Konferenzen beschlossen, den Rückgang an Biodiversität bis 2010 aufzuhalten (z.B. EU Spring Council 2001; World Summit for Sustainable Development 2002; Malahide Conference 2004 etc.). Die deutschen Bemühungen werden in der nationalen Nachhaltigkeitsstrategie, der Länderinitiative Kernindikatoren (LIKI) und der nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt gebündelt. Auch in der

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KIS – Kooperation Industrie und Schule spielt der Schutz von Biodiversität eine wichtige Rolle. Vor diesem Hintergrund soll in Europa ein System von Biodiversitätsindikatoren etabliert werden, mit denen Biodiversität gemessen und Maßnahmen zur Stabilisierung sowie zur Förderung der Biodiversität gesteuert werden können.

Biodiversität und Entwicklung der Zementindustrie

chutz und Entwicklung von Biodiversität sind für alle Wirtschaftsbranchen bedeutsam, die in der Landschaft größere Flächen in Anspruch nehmen. Hierzu gehört auch die Zementindustrie: Die Wertschöpfungskette zementgebundener Baustoffe beginnt mit der Rohstoffgewinnung, da zur Produktion von 1 t des gebrannten Zwischenproduktes Zementklinker rund 1,6 t Kalkstein und Ton benötigt werden. Für eine nachhaltige Entwicklung ist dies von großer Bedeutung, denn mineralische Rohstoffe bilden auch auf lange Sicht die erforderliche materielle Basis für die kapitalintensive, auf Investitionssicherheit angewiesene Zementindustrie. In der Zementproduktion werden natürliche Ressourcen zunehmend durch sekundäre Einsatzstoffe ersetzt. Zudem ist die Rohstoffgewinnung in den vergangenen Jahren durch Verbesserungen der Abbauplanung und Abbautechnik immer umweltverträglicher geworden. Dennoch gibt es noch weitere Potenziale zur Optimierung des Verhältnisses von Rohstoffgewinnung und Naturschutz. Um die bestehenden Möglichkeiten zu nutzen, engagieren sich Arbeitgeber und Arbeitnehmer in der deutschen Zementindustrie – auch in Kooperation mit anderen Interessengruppen einschließlich des ehrenamtlichen Naturschutzes. Der Zusammenhang von Rohstoffgewinnung, Investitionstätigkeit und Naturschutz ist damit ein typisches Beispiel für ein Feld, in dem verschiedene Belange nachhaltig aufeinander abgestimmt werden können (BASTEN 2002). Die Rohstoffgewinnung ist zwar mit erheblichen Eingriffen in Natur und Landschaft verbunden. Die dafür benötigten Flächen werden allerdings nur vorübergehend

TECHNOLOGIETRANSFER genutzt – als Raumnutzung auf Zeit kann die Rohstoffgewinnung in geeignete regionale Entwicklungsstrategien eingepasst werden. Ein dreiteiliges Projekt, das Anfang 2003 abgeschlossen wurde, hat sich vor diesem Hintergrund mit dem Verhältnis zwischen der Gewinnung von Zementrohstoffen und dem Naturschutz befasst (vgl. BDZ / VDZ 2001; 2002; 2003). Die Ergebnisse zeigen, dass Rohstoffgewinnung und Naturschutz keinen Gegensatz darstellen müssen: So wird auf mehr als der Hälfte der ehemaligen Flächen zur Gewinnung von Zementrohstoffen Naturschutz umgesetzt. Auch während des Betriebs können Abbaustätten eine positive Funktion für den Naturschutz einnehmen: Durch Sukzessionszonen, die im Zuge des Abbaufortschrittes innerhalb der Abbaustätte wandern, können hochwertige Lebensräume entstehen, die gerade im Hinblick auf gefährdete Arten in der umliegenden Kulturlandschaft selten sind und damit eine wichtige Bedeutung für den Erhalt der Artenvielfalt einnehmen (vgl. z.B. TRÄNKLE 1997; BÖHMER / RAHMANN 1997; RADEMACHER 2001). Allerdings fehlen bisher geeignete und v.a. allgemein anerkannte Instrumente, mit denen der Naturschutzwert von Abbaustätten in nachvollziehbarer Weise gemessen werden kann und die sich in das europäische und deutsche System von Biodiversitätsindikatoren eingliedern lassen. Die bis dato vorliegenden Vorschläge für Indikatoren berücksichtigen die Arten- und Strukturvielfalt betriebener Abbaustätten nicht, werden den spezifischen Bedingungen und Potenzialen von Abbaustätten nicht gerecht (vgl. RAW MATERIALS SUPPLY GROUP 2001; 2006; BENNETT 2002) oder sind nur technisch orientiert (FERNÁNDEZ / MÖLLERHERM 2004).

Ziele und Vorgehensweise im Projekt

ie Initiative für Nachhaltigkeit in der deutschen Zementindustrie – gemeinsam getragen von der Sozialpolitischen Arbeitsgemeinschaft der Deutschen Zementindustrie, dem Bundesverband der Deutschen Zementindustrie, dem Verein Deutscher Zementwerke sowie den Industriegewerkschaften Bauen-Agrar-Umwelt und Bergbau, Chemie, Energie – setzte an diesem Problem an und wollte gemeinsam mit den Trägern der Projektgesellschaft mit dem hier vorgestellten Projekt „Nachhaltigkeits-Indikatoren für ein integriertes Rohstoff- und Naturschutzmanagement – Pilotprojekt im Zementwerk Schelklingen“ Nachhaltigkeitsinstrumente mit spezieller Zielrichtung Biodiversität zu einer besseren Abstimmung von Rohstoffgewinnung und Naturschutz entwickeln.

Das Projekt zielte auf eine Optimierung des Ausgleichs von Rohstoffgewinnung und Naturschutz. Konkret wurden hierzu Indikatoren zur qualitativen und quantitativen Messung

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der Biodiversität entwickelt und erprobt, um den naturschutzfachlichen Wert von Abbaustätten und die Wirkungen von Naturschutzmaßnahmen vor, während und nach dem Abbau messbar zu machen. Die Indikatoren wurden dann in einen Biodiversity Action Plan und Species Action Plan eingebunden. Diese integrieren Defizitanalyse, Forschung, Monitoring und Maßnahmenplanung inklusive Kostenschätzungen und unterstützen damit die Möglichkeiten und Ziele bestehender Planungsinstrumente und v.a. deren ökologische Inhalte. Wesentlich für das Projekt war das Zuschneiden der Indikatoren auf die spezifischen Verhältnisse und Potenziale von Abbaustätten, um den Anforderungen der betrieblichen Praxis im Steinbruchbetrieb und des Naturschutzes gleichermaßen gerecht zu werden. Hierzu sollte auch ein Monitoring-Programm entwickelt werden, das abbaubegleitend durchgeführt werden kann. Ein wichtiger Aspekt im Hinblick auf die „Alltagstauglichkeit“ bildete auch die Übertragbarkeit auf weitere Standorte der Zementindustrie sowie anderer Steine- und Erden-Branchen, die im Zuge des Projektes zu prüfen war. Schlussendlich sollten die Indikatoren hinsichtlich potenzieller Schnittstellen zur naturschutzrechtlichen Eingriffsregelung und zu Ökokonten geprüft werden. Als Untersuchungsraum zur Durchführung des Modellprojektes wurde der Steinbruch Vohenbronnen des Zementwerkes Schelklingen der HeidelbergCement AG inklusive seiner unmittelbaren Umgebung ausgewählt (vgl. Abb. 1). Diese Abbaustätte eignete sich hierzu besonders gut, weil bereits Untersuchungsergebnisse aus dem Jahr 1993 vorlagen, die nun im Zuge des Projektes zur Erprobung der Indikatoren als Vergleichswerte herangezogen werden konnten. Auf dieser Basis wurden auch Hinweise für die Weiterentwicklung von Ökokonten beim Rohstoffabbau abgeleitet. Durchgeführt wurde das Projekt im Zeitraum Juli 2005 bis Dezember 2007 mit Unterstützung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (Förderkennzeichen: 01 LM 0401). Eine fachliche Begleitung während der gesamten Projektlaufzeit erfolgte durch einen Beirat, in dem Vertreter aus Fachbehörden, Wissenschaft, Industrie und Gewerkschaft sowie Naturschutzverbänden beteiligt waren (siehe Anhang). Darüber hinaus wurde ein Workshop mit Experten von Unternehmen und Verbänden aus verschiedenen Steine- und Erden-Branchen durchgeführt, um die Ergebnisse zu diskutieren und ihre Übertragbarkeit zu prüfen. Im April 2008 ist zudem ein sogenannter Stakeholderdialog geplant, bei dem die Projektergebnisse mit weiteren Vertretern der relevanten Fachöffentlichkeit aus Wissenschaft, Naturschutz, Gewerkschaften und Industrie diskutiert werden sollen.

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Abbildung 1: Untersuchungsraum mit dem Steinbruch Vohenbronnen des Zementwerkes Schelklingen

Ergebnisse des Projekts

Landschaftsentwicklung untersucht.

Biotope, Flora und Fauna

1993 wurden im Steinbruch 380 und 2006 368 Pflanzenarten, im Umfeld 433 bzw. 444 Pflanzenarten nachgewiesen. Damit erreicht der Steinbruch 87,8 % bzw. 82,9 % der Artenzahl des Umfeldes Die Zahl der gefährdeten Arten lag 1993 bei 12 und 2006 bei 11. Im Umfeld konnten 28 bzw. 27 gefährdete Arten nachgewiesen werden.

nnerhalb des Modellprojekts erfolgte eine detaillierte Bestandserhebung von Natur und Landschaft durch mehrere Diplomarbeiten und eigenständige Erhebungen in den Jahren 2006 und 2007. Erhoben wurden umfangreiche Daten zu Biotopen und Flora, Vögeln, Amphibien, Libellen und Tagfaltern. Diese Bestandserhebung erfolgte sowohl innerhalb der Abbaustätte (Fläche 100,9 ha) wie auch in einem Umfeld von 500 m ab Steinbruchkante (Fläche 324,5 ha) (vgl. Abb. 2). Bei den Biotopen und der Flora erfolgte ein Vergleich mit den 1993 erhobenen Daten. Zusätzlich wurden innerhalb des Steinbruchs abiotische Standortfaktoren erhoben und die Erstellung und Verwendbarkeit GIS-basierter Habitateignungskarten diskutiert. Daneben wurden vorhandene Schutzgebiete und übergeordnete Planungen aufgearbeitet und für einen großflächigen Ausschnitt aus dem Landschaftsraum die kulturhistorische

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Insgesamt konnten im Steinbruch und seiner Umgebung 67 Vogelarten beobachtet werden. Im Steinbruch konnten insgesamt 55 Vogelarten nachgewiesen werden, davon 43 Brutvögel, 15 Nahrungsgäste und 6 Durchzügler. Im Umfeld wurden 60 Arten nachgewiesen, darunter 38 Brutvögel, 24 Nahrungsgäste und 2 Durchzügler1. Im Steinbruch leben überwiegend Vogelarten der offenen und halboffenen Kulturlandschaft.

Die Gesamtsummen der Vogelarten im Steinbruch und im Um feld liegen niedriger als die ausgewiesene Summe, da bei einzelnen Arten eine Doppelnutzung vorliegt.

TECHNOLOGIETRANSFER Im Bereich der offenen Schotterflächen und Geröllhalden brüten der Steinschmätzer (2-3 Brutpaare) und der Flussregenpfeifer (4-5 Brutpaare). Insgesamt sind 22 (33 %) der beobachteten Vogelarten gefährdet, 5 (8 %) Vogelarten sind in Anhang I der EU-Vogelschutz-Richtlinie aufgeführt. Im Rahmen der Tagfaltererhebungen 2005 und 2006 konnten im Steinbruch und seinem Umfeld insgesamt 46 Tagfalterarten registriert werden. Davon kamen 39 Arten im Steinbruch vor und 33 Arten in seinem Umfeld. In der regionalen Roten Liste für die Schwäbische Alb werden 2 Arten als gefährdet geführt. In der Vorwarnliste sind 10 Arten geführt. Landesweit gelten 7 der nachgewiesenen Arten als gefährdet, 14 finden sich in der Vorwarnliste. Nach der Roten Liste für die Bundesrepublik Deutschland ist Melitaea didyma (Roter Scheckenfalter) als stark gefährdet eingestuft, 9 Arten als gefährdet. Auf der Vorwarnliste werden 8 Arten geführt.

3 Arten werden auf der Vorwarnliste geführt. Insgesamt wurden im Rahmen der Untersuchung 14 Libellenarten nachgewiesen. Im Steinbruch treten 11 Arten und im Umfeld 3 Arten auf. Gefährdet sind 3 Arten. Auch bei den Libellen sind die gefährdeten Arten auf den Steinbruch beschränkt. Insgesamt ergibt sich folgendes Bild: Obwohl der Steinbruch eine wesentlich geringere Fläche als das untersuchte Umfeld hat, weist er bei den meisten Tier- und Pflanzenarten ähnlich hohe Werte auf als die Umfeldfläche. Darüber hinaus liegt die Zahl unterschiedlicher gefährdeter Tagfalter-, Libellen- und Amphibienarten im Steinbruch signifikant höher als im Umfeld.

Es konnten 9 Amphibienarten nachgewiesen, wobei in den Gewässern des Steinbruchs alle 9 Arten vorkommen, im Umfeld fünf Arten. Stark gefährdet sind 3 Arten, und

Abbildung 2: Untersuchungsraum für die Erfassung von Biotopen, Flora und Fauna. Rote Linie = Abgrenzung des Untersuchungsraumes

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TECHNOLOGIETRANSFER Biodiversitätsfaktoren in Europa

Monitoring

Die Entwicklung eines aussagekräftigen und praktikablen Monitoring-Programms war ein weiterer zentraler Bestandteil des Modellprojekts, denn nur die langfristige Anwendung der entwickelten Indikatoren ermöglicht Rückschlüsse über die Entwicklung der Biodiversität eines betrachteten Raums und damit auch eine datengestützte Prognose über die Entwicklung von Pflanzen- und Tierarten. Für die Durchführung eines solchen Monitorings kommen zunächst verschiedene Methoden in Betracht. Im Zuge des Projektes wurden drei Methoden eingehender untersucht und diskutiert:

ur Einbindung des im Rahmen des Modellprojekts zu entwickelnden Indikatorensets wurden die aktuell national und europaweit vorhandenen Biodiversitätsindikatoren ausgewertet. Ein besonderer Schwerpunkt lag dabei auf dem europaweiten Monitoringprogramm SEBI 2010 mit einem Indikatorenset von 26 Einzelindikatoren und auf der nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt in Deutschland mit 19 Einzelindikatoren. Ein Teil der vorgeschlagenen Indikatoren konnte als Basis für das vorliegende Projekt übernommen werden. Hierzu gehören insbesondere die Indikatoren aus dem Teilbereich „Zustand und Trends der biologischen Vielfalt und ihrer Bestandteile“.

• • •

die vollständige Erfassung der Abbaustätte und ihres Umfelds, die Erfassung über Transekte (3 Varianten) (vgl. beispielhaft Abb. 3) und die Erfassung über Dauerflächen.

Abbildung 3: Darstellung der Lage des Zwei-Linien-Transekt „Größte Breite/Länge“. Legende: Grün: Biotope des Umfeldes, Rot: Biotope des Steinbruches. Puffer klassifiziert nach Pufferbreite von 10 m je rechts und links in abgestuftem Grün

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TECHNOLOGIETRANSFER Die Anlage von Dauerflächen ist v.a. wegen der Abbaudynamik nicht zu empfehlen.

Standards, reduziert diese aber in gewissem Umfang. Folgende Artengruppen werden als Standard vorgeschlagen: Biotope und Flora, Avifauna, Amphibien, Libellen, Tagfalter und Widderchen. Der Erhebungsumfang wird nach Größe der Abbaustätte differenziert (vgl. Tab. 1).

Die Auswertungen der Kenndaten der Transektmethode zeigen deutlich, dass die Schwankungen zwischen den unterschiedlichen Transektvarianten ganz erheblich sein können. Die statistische Absicherung der Methode ist nicht zu gewährleisten. Zudem basieren verschiedene Indikatoren auf der Verhältnisbildung von z.B. Fläche der Wanderbiotope zu Fläche des Steinbruchs. Diese Indikatoren können durch die Transektmethode, unabhängig von der statistischen Absicherung, nicht genügend ermittelt werden. Die vollständige Erfassung der gesamten Abbaustätte und ihres Umfeldes ist die aufwändigste. Sie liefert aber die mit Abstand besten und v.a. von jeder Unsicherheit freien Ergebnisse. Jeder der formulierten Indikatoren lässt sich ohne Einschränkung auf Basis dieser Datenerhebung berechnen. Als Monitoringmethode empfohlen wird somit trotz des höheren Aufwandes, aber mit dem Vorteil der umfassenderen und statistisch besser abgesicherten Datenbasis, die Erfassung der gesamten Abbaustätte und ihres Umfeldes.

Abgrenzung der Lebensräume

ie große Bedeutung von Steinbrüchen für den Artenund Biotopschutz begründet sich im Wesentlichen aus der Vielzahl von kleinräumig verzahnten Teillebensräumen bzw. Entwicklungsbereichen für Flora und Fauna unterschiedlichen Alters im räumlichen und zeitlichen Kontext. Um ein langjähriges Monitoring innerhalb einer Abbaustätte und eine Vergleichbarkeit zwischen den Abbaustätten zu ermöglichen, wurden standardisierte Vorgaben zur Abgrenzung von Wanderbiotopen und Teillebensräumen erarbeitet. Folgende Handlungsvorgaben wurden formuliert: Teillebensräume, die aufgrund fehlender oder lückiger Flora/Vegetation nicht als Gesellschaften oder als Biotoptypen eingestuft werden können, sind nach der Systematik „Teillebensräume“ zu klassifizieren. Teillebensräume, die ausreichend Vegetation aufweisen, aber nicht den gängigen Biotopklassifizierungen entsprechen sind nach den dominanten Pflanzenarten als Gesellschaften einzustufen. Ist eine zwanglose Klassifizierung nach den gängigen Biotopschlüsseln möglich, sind diese Einstufungen heranzuziehen.

Handlungsvorgaben für Erhebungsmethodik und -umfang

s wurden Empfehlungen bezüglich Erhebungsmethodik und -umfang erarbeitet, die ein nach der Größe der Abbaustätte abgestuftes Untersuchungsprogramm zur Ermittlung der Grundlagendaten beinhalten. Der Erhebungsumfang orientiert sich an allgemein gültigen fachlichen

Tabelle 1: Nach Größe der Abbaustätte abgestuftes Untersuchungsprogramm zur Ermittlung der Grundlagendaten. (X = Erhebung ist Standard, A = Abbaustätte, U = Umfeld, TK = Topographische Karte 1:25.000)

Abbaustätte / Größe

Biotope

Flora

Avifauna

Amphibien

Libellen

Tagfalter

Sehr große Abbaustätten (> 50 ha)

X (A/U)

X (A/U/TK)

X (A/U)

Große Abbaustätten (> 25 - 50 ha)

X (A/U)

X (A/U/TK)

X (A/U)

Optional (A/U)

Mittlere Abbaustätten (> 10 - 25 ha)

X (A/U)

X (A/U/TK)

Optional (A/U)

Kleine Abbaustätten (< 10 ha)

X (A)

X (A/TK)

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Optional (A/U)

TECHNOLOGIETRANSFER Entwicklung von Biodiversiätsindikatoren

der Zielerreichungswerte als einer der kritischsten Punkte herausgestellt. Aus den insgesamt 56 Indikatoren konnten aufgrund umfangreicher Datenanalysen und Diskussionen 10 Indikatoren ausgewählt werden, die als geeignet eingestuft wurden und im Rahmen einer Testphase erprobt werden sollten (vgl. Tab. 2). Sie umfassen im Indikatorenset „Lebensräume“ insgesamt 3 Indikatoren,

entraler Bestandteil des Projekts war die Entwicklung eines aussagekräftigen und praktikablen Indikatorensets, mit dem die Biodiversität und ihre Dynamik gemessen und bewertet werden kann. Da die aktuell vorhandenen nationalen und europäischen Biodiversitätsindikatoren nur in Teilen für das Projekt Verwendung finden konnten, wurden eigene Indikatoren entwickelt. Dabei lassen sich die potenziellen Indikatoren nach den drei Organisationsebenen „Ökosystemare Ebe- INDIKATOR ne“ (Indikatorenset „Lebensräume“), „Organismische Indikatorenset „Lebensräume“ Ebene“ (Indikatorenset „ArTeilbereich Lebensräume tenvielfalt“) und „Genetische Ebene“ (Indikatorenset „Ge- Anzahl der Lebensräume Var. 2 netische Vielfalt“) gliedern. In einem ersten Schritt wurden 56 Indikatoren erstellt, wobei auf das Indikatorenset „Lebensräume“ insgesamt 31 Indikatoren entfallen (3 auf den Teilbereich „Lebensräume“, 9 auf den Teilbereich „Folgenutzung“, 5 auf den Teilbereich „Wanderbiotope“, 7 auf den Teilbereich „Gefährdete Biotope“ und 7 auf den Teilbereich „Strukturvielfalt und abiotische Faktoren“). Das Indikatorenset „Artenvielfalt“ enthält insgesamt 21 Indikatoren. Hiervon entfallen 5 auf den Teilbereich „Artenzahlen“, 7 auf den Teilbereich „Populationsgrößen“, 8 auf den Teilbereich „Wertgebende Arten“ und 1 auf den Teilbereich „Störung charakteristischer Arten“. Das Indikatorenset „Genetische Vielfalt“ ist nicht weiter unterteilt und beinhaltet insgesamt 4 Indikatoren. Bei der Entwicklung der Indikatoren hat sich die Ableitung

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Tabelle 2: Liste der ausgewählten Indikatoren

BERECHNUNG

Anzahl der Lebensräume der Abbaustätte / Fläche der Abbaustätte (ha)

Teilbereich Folgenutzung Folgenutzung Var. 7

Fläche der Abbaustätte mit Folgenutzung Naturschutz (ha) / Fläche Abbaustätte (ha) - Fläche der Abbaustätte mit Folgenutzung Kulturlandschaft (ha) / Fläche der Abbaustätte (ha)

Teilbereich Wanderbiotope Flächenanteil der Wanderbiotope Var. 1

Fläche der Wanderbiotope der Abbaustätte (ha) / Fläche der Abbaustätte (ha)

Indikatorenset „Artenvielfalt“ Teilbereich Artenzahlen Artenzahl Var. 2

Artenzahl der Pflanzenarten der Abbaustätte / Fläche der Abbaustätte (ha)

Artenzahl Var. 3

Artenzahl der Pflanzenarten der Abbaustätte / Artenzahl der Pflanzenarten im Umfeld

Artenzahl Var. 4

Artenzahl ausgewählter Tiergruppen der Abbaustätte / Fläche der Abbaustätte (ha)

Artenzahl Var. 5

Artenzahl ausgewählter Tiergruppen der Abbaustätte / Artenzahl ausgewählter Tiergruppen im Umfeld

Teilbereich wertgebende Arten Anteil gefährdeter Arten Var. 5

Anteil gefährdeter Arten der Abbaustätte / Anteil gefährdeter Arten im Umfeld

Anzahl gefährdeter Arten Var. 7

Anzahl der Arten an einer vorgegebenen taxozönosenbezogenen Artenliste / Gesamtartenzahl einer vorgegebenen taxozönosenbezogenen Artenliste

Arten der Species Action Plans

Vorkommen und/oder Individuenzahl der Arten der Species Action Plans

TECHNOLOGIETRANSFER wobei je ein Indikator aus den Teilbereichen „Lebensräume“, „Folgenutzung“ und Wanderbiotope stammt. Das Indikatorenset „Artenvielfalt“ enthält insgesamt 7 Indikatoren, wovon 4 Indikatoren dem Teilbereich „Artenzahlen“ zugeordnet sind und 3 Indikatoren dem Teilbereich „Wertgebende Arten“. Als sehr leicht zu ermittelnde Indikatoren können die Indikatoren Artenzahl Var. 2 und Artenzahl Var. 3 angesehen werden, die damit als Basisindikatoren eingesetzt werden können. Zusätzlich wurden noch 18 Indikatoren ausgewählt, die allerdings derzeit überwiegend durch mangelnde Ableitbarkeit der Zielerreichungswerte nur eingeschränkt geeignet sind. Für jeden der ausgewählten Indikatoren wurden eine Bezeichnung entwickelt, der Indikator formelmäßig mit Einheit und Genauigkeit, Ziel, Monitoring, Zielerreichungswerte und Skalierung dargestellt. Abschließend wurde für die Abbaustätte Vohenbronnen der Indikatorwert berechnet. Zudem wurde eine Handlungsvorgabe formuliert, die ein je nach Größe der Abbaustätte zusammengesetztes Indikatorenset beinhaltet. Dies hat zur Folge, dass innerhalb einzelner Indikatoren je nach der Anzahl der erhobenen Artengruppen mehrere Indikatorwertermittlungen möglich sind.

Zielerreichungswerte

ei der Entwicklung der Indikatoren hat sich die Ableitung der Zielerreichungswerte als besonders anspruchsvoller Punkt herausgestellt. Trotz der umfangreich vorliegenden Daten aus Abbaustätten sind die Zielerreichungswerte vor allem hinsichtlich der Fauna nicht ausreichend fixierbar, da die Datenlage zu heterogen und trotz der umfangreichen Daten zu lückenhaft ist. Einzelne der diskutierten Indikatoren mussten somit trotz prinzipiell guter Eignung aus obigen Gründen zumindest vorläufig ausgeschlossen werden. Ein Beispiel hierfür sind die Indikatoren, die auf Populationszahlen von Tier- oder Pflanzenarten zurückgreifen.

Local Biodiversity Action Plan

eben den Indikatoren wurde für den Steinbruch Vohenbronnen ein Local Biodiversity Action Plan erarbeitet, der aus einem Habitat Action Plan und einem Species Action Plan besteht. Ziel eines Local Action Plans ist die Erstellung eines Maßnahmenund Entwicklungsplans unter Einbeziehung der verschiedenen überregionalen und lokalen Ziel- und Maßnahmenkonzepte. Nach Auswertung dieser Ziel- und Maßnahmenkonzepte und unter Berücksichtigung der standörtlichen Voraussetzungen wurden für den Steinbruch Vohenbronnen Habitat Action Plans für den Wanderbiotopkomplex „temporäre bis perennierende Kleingewässer mit wechselfeuchten Pionier- und Rude-

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ralfluren“ und für „Kalk-Magerrasen“ aufgestellt. Species Action Plans wurden für die folgende fünf Tierarten und eine Pflanzenart entwickelt: die Libellenart Orthetrum coerulescens (Kleiner Blaupfeil), die Vogelarten Crex crex (Wachtelkönig), Perdix perdix (Rebhuhn), Bubo bubo (Uhu) und Charadrius dubius (Flussregenpfeifer) und die Pflanzenart Linum flavum (Gelber Lein).

Schnittstellen zur Eingriffsregelung und Ökokonto

bschließend wurden für das Projekt die Schnittstellen zur Eingriffsregelung und zum Ökokonto erarbeitet und diskutiert. Die entwickelten Indikatoren beziehen sich zwar auf die betriebene Abbaustätte und ihre rekultivierten bzw. renaturierten Flächen und nehmen keinen direkten Bezug zu Erweiterungsplanungen. Gleichwohl ergeben sich bei einer Anwendung der Indikatoren Querverbindungen zum allgemeinen Rahmen, der den Betrieb und ggf. die Erweiterung von Steinbrüchen regelt: So kann das Monitoring für die Indikatoren gleichzeitig der Qualitätssicherung der Kompensationsmaßnahmen aus der Eingriffsregelung dienen. Die gewollte Förderung von Renaturierungsmaßnahmen beeinflusst direkt die Art und Weise von Kompensationsmaßnahmen. Die Umsetzung der Indikatoren kann als Ausgleich für die Kompensation des time lags herangezogen werden. Und schließlich liefern die Indikatoren auch wichtige Informationen über die europäisch geschützten Arten.

Übertragbarkeit

m Rahmen der Indikatorenentwicklung wurden alle verfügbaren Daten zu Tieren und Pflanzen aus Abbaustätten (z.B. TRÄNKLE 1997, GILCHER / TRÄNKLE 2005, BDZ / VDZ 2003, nicht veröffentlichtes Material) herangezogen und auf ihre Verwertbarkeit hinsichtlich der unterschiedlichen Indikatoren geprüft. Erste Prüfungen zeigten, dass trotz der heterogenen Datenlage im Prinzip von einer Übertragbarkeit entsprechender Indikatorensets auf andere Steine und Erden-Betrieb ausgegangen werden kann. Dies ist vor allem auch deshalb der Fall, weil die Indikatoren im Laufe des Projektes sukzessiv von relativ komplexen Ideen und Ausgestaltungen auf das Komplexitätslevel der von der EEA (2007) entwickelten Indikatoren angepasst wurden. Das Projekt wurde in diesem Zusammenhang in einem Unternehmensworkshop Vertretern von anderen Unternehmen und Verbänden aus der Steine- und Erden-Industrie vorgestellt und mit ihnen diskutiert. Dabei zeigte sich, dass die Biodiversität in Abbaustätten für die Mehrzahl der Unternehmen als Chance (und nicht etwa als

TECHNOLOGIETRANSFER Risiko) eingestuft wird. Auch planen oder zumindest diskutieren die meisten beteiligten Unternehmen die Einführung von Nachhaltigkeitsindikatoren. Gleichwohl ist im Workshop deutlich geworden, dass die Anwendungsbedingungen für Indikatoren und Monitoring-Programme zwischen den einzelnen Branchen und Unternehmen sehr unterschiedlich sind. Die am Beispiel des Zementwerkes Schelklingen entwickelten Indikatoren erscheinen vor diesem Hintergrund als großer Fortschritt in Richtung praktikabler Instrumente. Dennoch müssen individuelle Ausgangsbedingungen berücksichtigt werden und die hier aufgezeigten Ansätze für Biodiversitätsindikatoren müssen in verschiedenen Abbaustätten getestet werden.

Fazit

ie Ergebnisse und Erfahrungen des Projektes zeigen, dass Indikatoren und darauf basierende MonitoringProgramme geeignete Instrumente sein können, um Biodiversität und deren Entwicklung in Steinbrüchen der Steine- und Erden-Industrie zu messen und zu bewerten – sofern diese Instrumente an die spezifischen Bedingungen solcher Abbaustätten angepasst sind. Letzteres ist allerdings heute auf der Basis der von der EU vorgeschlagenen Indikatoren noch nicht in ausreichender Weise der Fall. Im Zuge des Projektes konnten in dieser Hinsicht deutliche Fortschritte erreicht werden. Gleichwohl besteht weiterer Forschungsbedarf. So müssen die ausgewählten Indikatoren einer Testphase in möglichst vielen verschiedenen Abbaustätten (Nass- und Trockenabbaue, unterschiedliche Gesteine, Größen und naturräumliche Lagen) unterzogen werden. Ferner sind die Zielerreichungswerte für die einzelnen Indikatoren zu verifizieren. Zwar ist festzuhalten, dass eine Übertragung auf andere Werke und Unternehmen und erst recht auf andere Steineund Erden-Branchen mit ihren jeweils spezifischen Bedingungen noch eine weitere Differenzierung und Anpassung der entwickelten Methoden erfordert. Die Projektergebnisse lassen aber vermuten, dass sich ein generelles Indikatorensystem entwickeln lässt, das den jeweiligen örtlichen Standortbedingungen gerecht werden kann. Dies sollte im Zentrum zukünftiger Arbeiten stehen. Wichtig für die Weiterentwicklung der Projektergebnisse ist zudem die Diskussion mit der relevanten Fachöffentlichkeit.

Der vorliegende Beitrag wurde auch in der Fachzeitschrift CEMENT INTERNATIONAL, Verlag Bau + Technik veröffentlicht.

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Literatur (Auszug) 1. BDZ / VDZ (Bundesverband der Deutschen Zementindustrie e.V./Verein Deutscher Zementwerke e.V.; Hrsg.) (2001): Naturschutz und Zementindustrie. Projektteil 1: Auswertung einer Umfrage. Bearbeitet von Tränkle, U. / Röhl, M., Verlag Bau + Technik, Düsseldorf. 40 S. 2. BDZ / VDZ (Bundesverband der Deutschen Zementindustrie e.V./Verein Deutscher Zementwerke e.V.; Hrsg.) (2003): Naturschutz und Zementindustrie. Projektteil 2: Literaturstudie. Bearbeitet von Tränkle, U. / Offenwanger, H. / Röhl, M. / Hübner, F. / Poschlod, P., Verlag Bau + Technik, Düsseldorf. 113 S. 3. BDZ / VDZ (Bundesverband der Deutschen Zementindustrie e.V./Verein Deutscher Zementwerke e.V.; Hrsg.) (2002): Naturschutz und Zementindustrie. Projektteil 3: Management-Empfehlungen. Bearbeitet von Beißwenger, T. / Tränkle, U. / Hehmann, M., Verlag Bau + Technik, Düsseldorf. 26 S. 4. Bennett, N. (2002): Sector Analysis: Minerals and aggregates. 10 pp. 5. Böhmer, J. / Rahmann, H. (1997): Faunistische Aspekte der Sukzession, der Rekultivierung und des Naturschutzes in Steinbrüchen Südwestdeutschlands. In: Poschlod, P. / Tränkle, U. / Böhmer, J. / Rahmann, H. (Hrsg.): Steinbrüche und Naturschutz, Sukzession und Renaturierung. Umweltforschung in Baden-Württemberg. ecomed: 329-485. 6. Bonn, S. / Poschlod, P. (1998): Ausbreitungsbiologie der Pflanzen Mitteleuropas. Quelle & Meyer. 404 S. 7. EEA (European Environmental Agency) (1997): Information for improving Europe’s environment (http:// themes.eea.eu.int/Sectors_and_activities/transport/ indicators) 8. EEA (European Environmental Agency) (1997): Information for improving Europe’s environment (http:// themes.eea.eu.int/Sectors_and_activities/transport/ indicators) 9. Fernández, P. / Möllerherm, S. (2004): Bildung und Bewertung von Indikatoren für eine nachhaltige Entwicklung bei der bergmännischen Gewinnung nichtenergetischer mineralischer Rohstoffe in Deutschland. Im Auftrag der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe. INSTITUT FÜR BERGBAUKUNDE I der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen.

TECHNOLOGIETRANSFER 10. Gilcher, S. / Tränkle, U. (2005): Steinbrüche und Gruben Bayerns und ihre Bedeutung für den Arten- und Biotopschutz. Hrsg.: Bayerischer Industrieverband Steine und Erden e. V., Bayerisches Landesamt für Umwelt. 199 S. 11. Rademacher, M. (2001): Untersuchungen zur Vegetationsdynamik anthropogener Kiesflächen am Oberrhein unter Berücksichtigung landschaftsökologischer und naturschutzfachlicher Belange. – Inaugural-Dissertation, Fakultät für Biologie der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg i.Br., 311 S. + Anhang. ...

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WEITERE INFORMATIONEN UND KONTAKT: Dr. Ulrich Tränkle AG.L.N. Landschaftsplanung und Naturschutzmanagement Rauher Burren 9 89143 Blaubeuren-Seissen | Deutschland Tel.: +49 (0)7344 - 9230 70 Fax: +49 (0)7344 - 9230 76 eMail: traenkle@agln.de Web: www.agln.de

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Pre-Feasibility Studie über die Entwicklung eines neuen Kalksteintagebaus in Nord-Maryland, USA Tudeshki, H. | Roßbach, S. MTC - Mining Technology Consulting Clausthal | Deutschland

ie Lehigh Cement Company, ein Tochterunternehmen von HeidelbergCement, betreibt in der Nähe der Ortschaft Union Bridge in Nord Maryland, USA ein Zementwerk (Union Bridge Plant). Das Werk wird hauptsächlich aus dem angrenzenden Tagebau Union Bridge mit Material versorgt. In naher Zukunft wird die Kalksteinlagerstätte dort ausgeschöpft sein und der Steinbruch schließen. Zur längerfristigen Versorgung der Anlage mit qualitativ hochwertigem Kalkstein ist beabsichtigt, die ca. 4,8 Meilen südöstlich des Zementwerks gelegene Lagerstätte bei der Ortschaft New Windsor aufzuschließen und einen Tagebau zu entwickeln. Das im Besitz von Lehigh befindliche Areal besitzt eine Fläche von ca. 796 acres und bildet ein flaches Tal mit Wiesen, Bäumen und Feuchtgebieten. Während der Hauptbetriebsphase soll der New Windsor Quarry rund 3,5 bis 4 Mio. t Kalkstein pro Jahr liefern.

Ziel und Zweck einer Pre-Feasibility Studie war es, verschiedene Optionen des Tagebauaufschlusses zu diskutieren und Aussagen zur bestmöglichen und wirtschaftlichs-

Abbildung 1: Topografischer Überblick über das Projektgebiet

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ten Entwicklungsalternative zu treffen. Auf Basis dieser Überlegungen wurde in einem zweiten Schritt eine vorläufige Tagebauplanung unter besonderer Berücksichtigung technischer und geologischer Aspekte vorgenommen, inklusive einer qualitätsabhängigen Massenbilanzierung als Grundlage für die wirtschaftliche Entwicklung des Betriebs. Aufgrund der langfristigen Standortgebundenheit der Betriebsanlagen und der Maschinentechnik sowie der erforderlichen infrastrukturellen Einrichtungen bedarf die Planung einer detaillierten und fundierten Untersuchung im Hinblick auf eine nachhaltige Betriebseffizienz. In diesem Zusammenhang wurden auch Aspekte wie der initiale Aufschlussort, Abraumbewegungen, Entwässerungsmaßnahmen, der Vorbrecherstandort, das inner- und außerbetriebliche Transportwesen, die Prozess- und Qualitätssteuerung sowie die Haldenwirtschaft in die Betrachtungen einbezogen. Die vorliegende Studie beschreit eine Möglichkeit der Tagebauentwicklung im New Windsor Field, die, unter Berücksichtigung aller verfügbaren Daten, als die technisch-wirtschaftlich beste Alternative ausgewiesen wurde, obgleich auch zahlreiche weitere denkbare und umsetzbare Alternativen existieren. Auf Basis der Erkenntnisse aus der Pre-Feasibility Studie wurde empfohlen, eine detaillierte Tagebauplanung durchzuführen, unter genauerer Berücksichtigung der Qualitätsverteilung innerhalb der Lagerstätte und der langfristigen Tagebauentwicklung und mit dem Ziel, die produktiven Kalksteinmassen zu maximieren. Alle verwendeten Daten in Form von digitalem, textlichem und fotografischem Material wurden von Lehigh für die Anfertigung der Studie zur Verfügung gestellt und durch mehrere Aufenthalte vor Ort ergänzt. Die Lagerstätte im New Windsor Field wurde durch ein dichtes Netz an Kernbohrungen umfassend erkundet, so dass

TECHNOLOGIETRANSFER alle erforderlichen Informationen für die Anfertigung der Tagebauplanung und geologischen Modellierung vorlagen.

3D-Modellierung und geologische Situation

Allgemeine Vorgehensweise

m den oben genanten Forderungen nachzukommen, wurden bei der Projektbearbeitung systematisch folgende Arbeiten durchgeführt: • • • • • • • •

Datenaquisition und -aufbereitung aller projektrelevanten Informationen Dreidimensionale Visualisierung des Geländes Erstellung eines dreidimensionalen geologischen Modells der Lagerstätten auf Basis von Bohrlochdaten Erzeugung und Darstellung eines 3D Blockmodells, insbesondere der Qualitätsverteilung innerhalb der Lagerstätte (CaO, MgO) Diskussion und Abschätzung der Qualitätsverteilung im Hinblick auf eine Mischungsrechnung, den optimalen Tagebauzuschnitt und die Position des Vorbrechers Ausweisung des optimalen Vorbrecherstandorts Qualitätsgesteuerte Abbauplanung Massenbilanzierung

ie Basis für die weiteren Bearbeitungsschritte bildet die Erzeugung eines digitalen Geländemodells des New Windsor Areals aus digitalen topografischen Daten. Abbildung 2 zeigt das generierte digitale Oberflächenmodell und beinhaltet die Feldesgrenzen (weiße Linie), das angenommene Sprenglimit (rote Linie) sowie die Infrastruktur (blaue Linien), ergänzt durch die niedergebrachten Bohrlöcher. Die geologischen Informationen, die die Qualitätsverteilung der Lagerstätte (MgO/CaO Gehalte, Gesteinstypen) enthalten wurden aus der Bohrlochdatenbank extrahiert. Die Kalksteinlagerstätte erstreckt sich in südöstlicher Richtung der Ortschaft New Windsor. Das Abbauareal ist im Besitz der Lehigh Cement Comp., für den Gesteinsabbau besteht in diesem ca. 186 acres großen Gebiet eine Genehmigung. Die Lagerstätte wurde durch eine Vielzahl von Kernbohrungen erkundet. Die geologische Analyse zeigt ein relativ steiles Einfallen von durchschnittlich 55° und vertikal alternierende Sequenzen von hochwertigem Kalkstein und minderwertigem Dolomit. Im Randbereich wird das Lagerstättengebiet von sog. metamorphen ShaleFormationen begrenzt, der Ausbiss der Lagerstätte streicht ca. 28° in Nordöstlicher Richtung.

Abbildung 2: Digitales Geländemodell des New Windsor Abbaugebietes, Blickrichtung Nord

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Die dreidimensionale Darstellung der Lagerstätte zeigt, dass die ebenfalls steil einfallenden Dolomitformationen im Nordöstlichen Bereich des Feldes deutlich an Mächtigkeit zunehmen. Diesbezüglich zeigt die Lagerstätte große laterale Qualitätsschwankungen, die in der sich anschließenden Tagebauplanung berücksichtigt werden müssen, um die Versorgung des Zementwerks Union Bridge mit der geforderten Qualität und Quantität an Material zu gewährleisten. Abbildung 3 zeigt ein dreidimensionales Modell der steil einfallenden Gesteinsformationen in der New Windsor-Lagerstätte. Die begrenzenden Shale-Formationen sind in grün dargestellt, im Vordergrund ist die deutlich größere Mächtigkeit der Dolomitschichten (blau) zu erkennen. Der Kalkstein, der den Raum zwischen Dolomit und Shale einnimmt, wurde aus Gründen der Erkennbarkeit nicht dargestellt (farblos).

TECHNOLOGIETRANSFER In einem nächsten Planungsschritt wurde ein Blockmodell erstellt, um zunächst die Abraummächtigkeiten darzustellen. Das Modell wurde auf Basis von Vertikalschnitten und Bohrlochdaten generiert. Innerhalb der einzelnen Schnittsektionen wurde die Abraummächtigkeit gemittelt und interpoliert und durch entsprechende Blöcke dargestellt. Abbildung 4 zeigt das Blockmodell der Mächtigkeitsverteilung des Abraums innerhalb des Abbaugebietes. Die im Rahmen der Tagebauentwicklung zu bewegenden Abraumvolumina wurden berechnet und für jeden Planungsschritt ausgewiesen. Um ein belastbares und aussagefähiges Blockmodell der Wertmineralgehalte und Abraummassen zu erhalten wurde auf Basis geologischer Daten aus den Bohrlochinformationen eine Datenbank erzeugt. Zur Generierung des Blockmodells wurde zunächst eine geologische Interpretation der Quelldaten vorgenommen, woraus anschließend ein dreidimensionales geologisches Modell des Lagerstättenkörpers erstellt wurde. Die Grenzen dieses Modells wurden aus den Bohrlochdaten und Vertikalschnitten durch die Lagerstätte (Abbildung 5) abgeleitet.

Abbildung 3: 3D-Modell der New Windsor-Lagerstätte, Blickrichtung Süd

Unter Berücksichtigung der Tagebauplanung bzw. der Strossenhöhen wurde die Blockgröße innerhalb des Modells auf 50 x 50 x 50 m festgelegt. Abbildung 6 und 7 zeigen das für das Abbaufeld in New Windsor generierte Blockmodell mit CaO und MgO-Gehalten. Das geologische Blockmodell zeigt, dass im nördlichen Teil der Kalksteinlagerstätte Material mit schlechterer Qualität vorherrscht, welches mit qualitativ hochwertigem Kalkstein aus dem südlichen Abbaufeld gemischt werden muss. Überschlägige Berechnungen ergaben, dass innerhalb der Lagerstätte entsprechende Massen in ausreichender Menge vorhanden sind, um durch Mischung eine konstante Materialmenge in der geforderten Qualität für das Zementwerk in Union Bridge zu gewährleisten.

Abbildung 4: Blockmodell der Abraumsituation im New Windsor Abbaugebiet, Blickrichtung Nord

Abbildung 5: Exemplarische schnittliche Darstellung durch die Lagerstätte in New Windsor (grün=Shale, blau=Dolomit)

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Abbildung 6: Blockmodell der New Windsor-Lagerstätte mit CaOGehalten

Abbildung 7: Blockmodell der New Windsor-Lagerstätte mit MgOGehalten

Tagebauplanung

eine Gesamtfläche von rund 796 acres, das Aufschlussareal, auf das sich die vorläufige Planung bezieht, besitzt eine Fläche con ca. 186 acres. Die Tagebauentwicklung sowie die zugehörigen Abbautechnologien entsprechen der gängigen Praxis, wie sie beispielsweise auch im Union Bridge Quarry angewandt wird. Nach der Abraumbeseitigung und Deponierung am Rand des Tagebaus wird das Kalksteinmaterial mittels Bohr- und Sprengarbeit gelöst, das Haufwerk anschließend mit Radladern aufgenommen und per SKW zum Vorbrecher transportiert.

Allgemeine Vorgaben und Forderungen

emäß den Vorgaben und Anforderungen wurden die allgemeinen Bestimmungen für die Tagebauplanung wie folgt festgelegt:

• • • • • • •

Möglichst kompletter Abbau der gewinnbaren Kalk steinreserven unter Berücksichtigung technischer und wirtschaftlicher Aspekte. Die Mischung von qualitativ hoch- und geringwertigem Material soll über die gesamte Lebensdauer des Betriebs gewährleistet sein. Ausweisung des besten Aufschlussstandorts unter Berücksichtigung der Notwendigkeit zur Materialmischung sowie der Transportmöglichkeiten vom Steinbruch zum Zementwerk in Union Bridge. Darstellung der best möglichen Tagebauentwicklung unter Berücksichtigung der Materialmischung. Optimierung der Transportwege im Hinblick auf die Reduzierung der innerbetrieblichen Transportkosten. Gewährleistung der langfristigen Zugänglichkeit des Abbaufeldes bzw. der Lagerstätte. Ausweisung des optimalen Vorbrecherstandorts.

Vorgesehene Tagebauentwicklung Das ausgewiesene Abbauareal liegt komplett auf Lehigheigenem Land und wird durch umliegende Straßen (Old New Windsor Rd, Route 31) und die Ortschaft New Windsor im Norden des Feldes begrenzt. Das Gebiet umfasst

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Vorbrecherstandort

nter Berücksichtigung der langfristigen Abbauaktivitäten im New Windsor Tagebau kommt der optimalen Position des Vorbrechers im Hinblick auf wirtschaftliche Aspekte sowie das vorgesehene Transportkonzept vom Steinbruch zum Zementwerk eine wichtige Bedeutung zu. Der Vorbrecherstandort steht in engem Zusammenhang mit der Tagebauentwicklung und einem reibungslosen Abbaubetrieb. Aus diesem Grund sollte der Standort möglichst früh statisch festgelegt werden. In der vorliegenden Planungsvariante wurde der Vorbrecher auf einem Niveau von 350 ft ü.NN. positioniert und etwa in der Mitte des gesamten Abbaufeldes. Daraus folgt, dass die Transportwege sowohl aus dem Südwestlichen als auch aus dem Nordöstlichen Abbaufeld auf ein Minimum reduziert werden. Innerhalb der ersten Abbauphase stellt dies die optimale Vorbrecherposition dar, später, wenn der Tagebau in südöstliche Richtung erweitert werden soll und vertieft wird, wird ggf. die Umsetzung des Brechers auf ein tieferes Niveau erforderlich. Das gebrochene Kalksteinmaterial wird über eine kurze Rampe und eine Bandanlage zur Rasensohle des

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Abbildung 8: Standort des Vorbrechers

Tagebauzuschnitt und Massenbilanz

Tagebaus transportiert und von dort aus dem ÜberlandTransportsystem übergeben. Die Förderrampe wird mittels Bohren und Sprengen von den ersten beiden Tagebauebenen aus hergestellt. Die Beschickung des Brechers erfolgt von der 400 ft-Sohle aus.

Grundlagen der Tagebauplanung und -modellierung

Das geologische Model des New Windsor Tagebaus zeigt, dass im südlichen Abbaufeld größere Mengen an qualitativ hochwertigem Kalkstein vorliegen. In nördliche Richtung nimmt die Dolomitmächtigkeit signifikant zu. Um eine konstante Belieferung des Union Bridge Zementwerks in der geforderten Qualität zu gewährleisten, ist es erforderlich, das geringwertige Material (Dolomit) aus dem Nordteil der Lagerstätte mit dem hochwertigen Material aus dem Südfeld zu mischen. Unter Zugrundelegung des im Folgenden vorgestellten Abbaukonzeptes ist zu jedem Zeitpunkt der Tagebauentwicklung bis zum Laufzeitende eine Mischung des Materials möglich. Die Erfordernis zur Materialmischung sowie die horizontalen Qualitätsschwankungen innerhalb der Lagerstätte New Windsor nehmen einen direkten Einfluss auf die Position des Aufschlussbereichs, welcher, wie auch der Vorbrecherstandort, in den zentralen Bereich der Lagerstätte gelegt wurde. Vom Aufschlussbereich ausgehend, wird der Tagebau parallel in zwei Richtungen entwickelt, nämlich gleichzeitig nach Norden und Süden (s. Abbildung 9 bis 16). Die Berechnung der gewinnbaren Kalksteinmassen ergibt eine erwartete Lebensdauer des Betriebs von ca. 20 Jahren (basierend auf einer Fördermenge von 4 Mio. t/a), bzw. 37 Jahren unter Berücksichtigung der späteren Erweiterung im südwestlichen Lagerstättenteil (s. Abbildung 20).

ie nachstehenden Rahmenparameter wurden der Planung des Tagebaus New Windsor zugrunde gelegt. Die grundlegenden Planungsvorgaben, mit Ausnahme der oberen Abraumebene, wurden entsprechend des Zuschnitts des Tagebaus Union Bridge übernommen. • • • • • • •

Strossenhöhe: 50 ft Rampenbreite: 80 ft Rampensteigung: 10% Bermenbreite (Endböschung, Sicherheitsbermen): 25 ft Böschungswinkel im Kalkstein: 78° Böschungswinkel im Abraum: 45° Ebenen: 450 ft ü.NN (oberstes Level) bis 200 ft ü.NN (tiefstes Level)

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ie Basis für die optimale Tagebauentwicklung bildet im vorliegenden Fall die Volumen- und Massenbilanz, die jeweils für die einzelnen Abbauphasen ermittelt wurde. Die Tagebaugrenzen wurden derart festgelegt, dass eine minimale Mitgewinnung der unproduktiven Massen gewährleistet ist.

TECHNOLOGIETRANSFER Abbildung 13: Phase 5: Entwicklung der +300 ft Sohle im Südfeld

Abbildung 9: Phase 1: Aufschlussbereich des New Windsor Tagebaus und Position des Vorbrechers (+350 ft ü.NN) Abbildung 14: Phase 6: Ausdehnung der +300 ft Sohle im Südfeld, Entwicklung der +250 ft Sohle im Nordfeld

Abbildung 10: Phase 2: Tagebauentwicklung bzw. horizontale Expansion in Richtung NW und SE, Entwicklung der +400 ft Sohle Abbildung 15: Phase 7: Entwicklung der +200 ft Sohle im Südfeld und Entwicklung der +150 ft Sohle im Nordfeld

Abbildung 11: Phase 3: Entwicklung der +350 ft Sohle im Nordund Südfeld Abbildung 16: Phase 8: Tagebauendstand innerhalb der Abbaugrenzen

Abbildung 12: Phase 4: Ausdehnung der +350 ft Sohle im Nordund Südfeld

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TECHNOLOGIETRANSFER Tabelle 1: Massenbilanz

Massenbilanz Abraum [Mio. m³]

Dolomit [Mio. m³]

Kalkstein [Mio. m³]

Kalkstein Tonnage [Mio. t]

Phase 1

0.4

0.13

0.65

1.69

Phase 2

1.2

0.47

3.65

9.49

Phase 3

0.0

0.11

0.38

0.99

Phase 4

1.4

0.97

3.64

9.46

Phase 5

1.7

2.11

5.39

14.01

Phase 6

1.0

1.80

8.46

22.00

Phase 7

0.0

2.34

5.91

15.37

Phase 8

0.0

0.48

1.96

5.10

Gesamt

5.70

8.40

30.04

78.10

Innerhalb der Sprenggrenze im Tagebauendstand (Abbildung 16) wurden gewinnbare Kalksteinmassen von rund 78,10 Mio. t ausgewiesen, was einer prognostizierten Lebensdauer des Betriebs von rund 22,5 Jahren bzw. 19,5 Jahren entspricht (basierend auf einer Jahresproduktion von 3,5 bzw. 4 Mio. t). Die Abbildungen 17 und 18 zeigen die Verteilung unproduktiver Massen (Shale und Dolomit) über die gesamte Lagerstätte. Dieses Material muss mit hochwertigem Kalkstein gemischt werden. Wie die Bohrergebnisse im südöstlichen Bereich der Lagerstätte zeigen, liegen hier noch große gewinnbare Kalksteinreserven vor. Wenn der Tagebau in diesem Bereich horizontal und nach der Teufe bis auf ein Niveau von -100 ft NN erweitert wird (Abbildung 19), können ca. 70,63 Mio. t an zusätzlichen Kalksteinmassen gewonnen werden. Dies entspricht einer Ausdehnung der Lebenserwartung des Tagebaus um weitere etwa 20 Jahre. Hierfür müssen rund 7,7 Mio. t Shale (Abbildung 20) und 0,92 Mio. t Dolomit mitgewonnen und einer Mischung mit hochwertigem Material zugeführt, bzw. zur Kippe verbracht werden.

WEITERE INFORMATIONEN UND KONTAKT: Prof. Dr.-Ing. habil. H. Tudeshki Dipl.-Ing. Stefan Rossbach Mining Technology Consulting 38678 Clausthal-Zellerfeld | Deutschland Tel.: +49 (0)5323 - 98 39 33 Fax: +49 (0)5323 - 962 99 08 eMail: tudeshki@advanced-mining.com rossbach@advanced-mining.com Web: www.advanced-mining.com

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Abbildung 17: 3D-Modell des Tagebauendstands mit ShaleFormationen, Blickrichtung Nord

Abbildung 18: 3D-Modell des Tagebauendstands mit Dolomit-Formationen, Blickrichtung Nord

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Abbildung 19: Südöstlicher Erweiterungsbereich, Tagebauendstand

Abbildung 20: 3D-Modell des Tagebauendstands mit südöstlicher Erweiterung und Shale-Formationen

Zusammenfassung und Empfehlung

festgelegt. Für alle durchgeführten Planungsschritte zur Entwicklung des Tagebaus wurden Massen- bzw. Volumenbilanzierungen bzgl. Kalkstein, Shale, Dolomit und Abraum vorgenommen. Die Ergebnisse können zur Erstellung einer detaillierten Abbauplanung dienen.

ie Lehigh Cement Comp. betreibt nahe der Ortschaft Union Bridge in Nord Maryland, USA ein Zemetwerk, das hauptsächlich aus dem benachbarten Steinbruch Union Bridge mit Material versorgt wird, und dessen Reserven in wenigen Jahren zur Neige gehen werden. Zur langfristigen Versorgung des Zementwerks Union Bridge mit qualitativ hochwertigem Kalkstein ist beabsichtigt, die Lagerstätte nahe des Ortes New Windsor aufzuschließen und einen neuen Tagebau zu entwickeln. Das Kalksteinvorkommen befindet sich ca. 4,8 Meilen südöstlich des Zemetwerks. Das ca. 796 acres große Areal ist im Besitz von Lehigh und bildet ein flaches Tal. Während der Hauptbetriebsphase soll der New Windsor Tagebau rund 3,5 bis 4 Mio. t Kalkstein pro Jahr liefern.

Die vorliegende Pre-Feasibility Studie beinhaltet mehrere systematisch aufeinander folgende Schritte. Auf Basis von Daten, die von Lehigh zur Bearbeitung zur Verfügung gestellt wurden (Bohrlochinformationen, Bohrlochdatenbank, Topografische und infrastrukturelle Daten etc.) wurden verschiedene dreidimensionale Modelle erzeugt, die sowohl topografische als auch geologische Informationen der New Windsor Lagerstätte beinhalteten. Zur Abschätzung der Qualitätsverteilung innerhalb der Lagerstätte wurden Blockmodelle bzgl. CaO und MgO-Gehalten sowie zur Abraummächtigkeit generiert. Auf Grundlage dieser Informationen wurde eine vorläufige Tagebauplanung unter Berücksichtigung des optimalen Vorbrecherstandorts durchgeführt. Der Standort des Vorbrechers wurde im Hinblick auf ein nachgeschaltetes Überland-Transportsystem vom Steinbruch zum Zementwerk Union Bridge sowie auf die Minimierung der Transportwege innerhalb des Betriebs

Ausgabe 01 | 2008

Innerhalb des vorgesehenen Abbaufeldes können initial rund 78,10 Mio. t Kalkstein gewonnen werden. Die Tagebauerweiterung im südöstlichen Feldesteil erbringt weitere rund 70,63 Mio. t an Kalkstein. Nach dieser Voruntersuchungsphase wird empfohlen, eine detaillierte Tagebauplanung unter Berücksichtigung aktueller Informationen (Bohrlochdaten, infrastrukturelle Einrichtungen, Abbaugrenzen etc.) sowie der Qualitätsverteilung der Lagerstätte vorzunehmen. In diesem Zusammenhang stellt die Notwendigkeit zur Materialmischung einen wichtigen Aspekt dar, um das Ausbringen der Lagerstätte zu maximieren. Die im Rahmen der Studie getroffenen Voruntersuchungen haben gezeigt, dass die Materialmischung von qualitativ geringwertigem mit hochwertigem Material innerhalb der Abbaugrenzen zu jedem Zeitpunkt der Tagebauentwicklung gewährleistet ist. Sofern darüber hinaus auch Material zum Zweck der Mischung aus anderen Lehigh-Betrieben beschafft werden kann, ist davon auszugehen, dass das Zementwerk in Union Bridge auch künfig mit Material in ausreichender Menge und Qualität versorgt werden kann.

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Auslandsexkursion des Instituts für Bergbau der TU Clausthal nach Kanada - ein Reisebericht

Roßbach, S. Lehrstuhl für TAgebau und Internationaler Bergbau Institut für Bergbau der TU Clausthal | Deutschland

„Die beste Bildung findet ein gescheiter Mensch auf Reisen.“

iesem Grundsatz von Johann Wolfgang von Goethe folgend führte die diesjährige große Auslandsexkursion des Instituts für Bergbau der TU Clausthal nach Kanada. Vom 19. April bis 4 Mai 2008 standen zahlreiche Bergwerksbesuche, kulturelle und landschaftliche Highlights des Landes auf dem Programm. Die Exkursionsgruppe bestand aus insgesamt 22 Studierenden des Fachbereichs Rohstoffe und Wirtschaftswissenschaften und zwei wissenschaftlichen Mitarbeitern des Bergbauinstituts. Die im Schnitt alle drei Jahre stattfindenden Auslandsexkursionen sind eine wertvolle Ergänzung zum breit angelegten und praxisorientierten Rohstoff-Studium an der TU Clausthal. So bietet eine solche Studienreise die Möglichkeit, das fachspezifische Bergbauwissen zu erweitern und ferner Kenntnisse über fremde Länder und Kulturen zu erlangen.

Kanada ist eines der führenden Bergbauländer der Welt und verfügt über reichhaltige Ressourcen an nahezu allen mineralischen Rohstoffen. Demgemäß sind auch die Dimensionen der dortigen Bergbauaktivitäten sowohl flächenmäßig als auch aus technischer Sicht immens und beeindruckend zugleich. Diese Dimensionen kennenzulernen und sich einen Einblick in kanadische Abbaumethoden und -technologien zu verschaffen, war vorrangiges Ziel der Exkursion. Die Reiseroute

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Der vorliegende Bericht dokumentiert die wichtigsten Stationen und Erlebnisse der Reise. Vom Flughafen Frankfurt aus startete die Exkursionsgruppe am 19. April nach Calgary, der Ausgangs- und Endstation der Rundreise durch Kanada, wo uns zunächst winterliche Verhältnisse mit Temperaturen von -15°C und 50 cm Schnee erwarteten. Am nächsten Tag ging es mit den insgesamt fünf Mietwagen in Kolonnenfahrt weiter nach Edmonton. Nach einem kurzen Besuch der University of Alberta blieb im Anschluss Zeit für einen Rundgang durch die Stadt und die größte Shopping Mall der Welt. Von Edmonton aus führte die Route weiter nach Fort McMurray.

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Winterlicher Start der Kanada-Exkursion

Muskeg River Mine

m nächsten Tag stand die erste Bergwerksbefahrung in der Shell Oil Sands Muskeg Mine auf dem Programm. Aufgrund des einsetzenden Schneesturms wurde der Weg zum Betrieb recht abenteuerlich. Dort angekommen wurden wir im Bürogebäude empfangen und erhielten in einer Präsentation einen umfassenden Überblick über den Betrieb beim Abbau der Ölsande. Die von Albian Sands Energy Inc. betriebene Muskeg River Mine in den Athabasa Oil Fields liegt ca. 75 km nördlich von Fort McKay im Bundesstaat Alberta. Im August 2002 wurde der Tagebau eröffnet und schon im Dezember desselben Jahres die ersten Bitumen-haltigen Sande gefördert. Aktuell liegt die Tagesproduktion an Bitumen (Heavy Crude Oil) bei rund 155.000 US Barrel (entspr. ca. 24,600 m³). Im Jahr 2007 produzierte der Tagebau rund 50 Mio. US Barrel Bitumen, dies entspricht ca. 5% der gesamt-kanadischen Ölproduktion. Die Ölsandlagerstätte ist ca. 100 Mio. Jahre alt (Kreidezeit) und entstand unterseeisch durch die Überdeckung der Bitumen-haltigen Sande mit einer abdichtenden Tonschieferschicht. Die durchschnittliche Teufenlage des Ölsandhorizonts liegt bei 45 m und bietet daher beste Voraussetzungen für einen flächenhaften Tagebaubetrieb. Die Muskeg River Mine beinhaltet insgesamt mehr als 5 Mrd. US Barrel an gewinnbarem Bitumen (ca. 790 Mio. m³). Für die nächsten 30 Jahre beabsichtigt Shell ca. 1,65 Mrd. US Barrel zu gewinnen; durch geplante Erweiterungsvorhaben soll die Produktion in den nächsten Jahren auf ca. 270.000 Barrel pro Tag erhöht werden. Im Tagebau werden zum Abbau der Ölsande Seilbagger und schwere Caterpillar-Muldenkipper vom Typ 797, mit einer Ladekapazität von über

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300 t eingesetzt, die gesamte Rohmaterialproduktion beträgt ca. 500.000 t Ölsand pro Tag. Um Bitumen und Sand zu trennen, wird das Material zunächst mit warmem Wasser gemischt, zur Produktion eines Barrels Bitumen sind bei diesem Prozess 0,5 Barrel Wasser erforderlich. Nach der Separation wird das Rohöl zum 300 km entfernten Scotford Upgrader transportiert. Beim sog. Upgrading-Prozess werden die langkettigen Hydrocarbon-Moleküle in kurzkettige Molekülketten aufgebrochen. Danach steht das Rohöl für den anschließenden Raffinierungsprozess zum Endprodukt Benzin oder Diesel zur Verfügung. Der Aufbereitungsprozess der Ölsande ist sehr kostenintensiv und momentan vor allem durch den hohen Rohölpreis von ca. 120 US$ pro Barrel wirtschaftlich. Die Produktionskosten für einen Barrel Öl liegen bei der Muskeg River Mine bei 35 bis 40 US$. Aufgrund der schlechten Wetterverhältnisse waren die Abbauaktivitäten im Betrieb zurzeit des Besuchs der Exkursionsgruppe auf ein Minimum reduziert, so dass sich die im Anschluss an die Präsentation stattfindende Befahrung des Tagebaus aus sicherheitstechnischen Gründen auf die Werkstätten und den stationären Vorbrecher am Rand des Tagebaus beschränkten.

Besuch der Muskeg Mine in den kanadischen Athabasca Ölsanden

TECHNOLOGIETRANSFER Für den 24. April war ein Besuch der Mount Polley Copper Mine vorgesehen. Der Weg dorthin führte durch den Jasper Nationalpark, wo der ein oder andere Zwischenstopp an diversen Aussichtspunkten Zeit gab, die Natur- und Tierwelt sowie das umliegende Bergpanorama der Kanadischen Rocky Mountains zu genießen.

Mount Polley Copper Mine

ie Mount Polley Mine ist im Besitz der Imperial Metals Corporation und liegt ca. 57 km nordöstlich von Williams Lake in British Columbia. Die Lagerstätte am Mount Polley beinhaltet ein porphyrisches Kupfer-Gold Erz und bildet komplexe Intrusionen, die im Zeitalter des Trias entstanden sind. Jede dieser Intrusionen zeigt ausgeprägte Mineralisierungen, Wechselfolgen und einen brekkziösen Charakter. Diese Zonen stellen die Kernbereiche der Abbauaktivitäten dar. Die Gesamtreserven der Lagerstätte liegen bei 55,6 Mio. t Erz und beinhalten im Schnitt 0,36% Kupfer, 0,27 g/t Gold und 0,73 g/t Silber. Die Tagesförderung des Betriebs beträgt rund 20.000 t Erz, damit ergibt sich eine prospektierte Lebensdauer des Betriebs bis zum Jahr 2015. Die Lagerstätte wurde bereits 1963 entdeckt und ab 1966 bis heute kontinuierlich durch Bohrungen exploriert. Der eigentliche Aufschluss der Tagebaue sowie der Aufbau der angeschlossenen Aufbereitungsanlage begannen erst im Jahr 1996. Die offizielle Eröffnung fand am 13. September 1997 statt. 2001 wurde die Produktion zwischenzeitlich eingestellt, da der geringe Kupfer- und Goldpreis einen wirtschaftlichen Abbau nicht zuließ. Zwischen 1997 und 2001 wurden 75.296 t Kupfer und 378.000 Unzen Gold gefördert. Positive Explorationsergebnisse im Bereich der hochgehaltigen Nordost-Zone des Lagerstättenareals führten 2005 zu einer Neueröffnung des Betriebs. Aktuell sind im Betrieb rund 350 Personen beschäftigt. Am Mount Polley wird aktuell aus vier Tagebauen Erz gefördert, dem Cariboo Pit, Bell Pit, Springer Pit und dem Wight Pit. Das Lösen des Gesteins erfolgt mittels Bohr- und

Am Ende des Aufbereitungsprozesses steht die Flotation

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Sprengarbeit (7,5 m Bohrlochraster, Bohrlochdurchmesser 250 mm). Das Haufwerk wird mit elektrischen Seilbaggern (Shovels) oder Radladern aufgenommen und auf SKW der 100 bis 150 t Klasse verladen und zum Vorbrecher oder zur Zwischenhalde transportiert. Im nachgeschalteten Aufbereitungsprozess wird das Material zunächst einem Sekundärbrecher zugeführt und anschließend gemahlen (Kugel- und Stangenmühlen). Im April 2008 lag der durchschnittliche Mühlendurchsatz bei 19,835 t pro Tag. Der Mühlenaustrag wird der Flotation zugeführt, wo das fertige Konzentrat hergestellt wird, welches mittels StraßenLKW zum Hafen nach Steward und Vancouver transportiert wird. Zwischen 2002 und 2003 wurden Laugungstests mit dem hochgehaltigen Erzmaterial aus dem Springer Pit durchgeführt, mit dem Ziel, ein alternatives Verfahren zur Metallgewinnung zu untersuchen. Die Versuche ergaben, dass im Mittel ca. 78% des Kupferinhalts des Erzes durch Laugung ausgebracht werden können, wofür eine Laugungsdauer von 110 Tagen erforderlich ist. Auf Basis dieser positiven Ergebnisse wurde im Sommer 2007 eine Laugungshalde mit einer Kapazität von 250.000 t Erz errichtet und 198.500 t Kupfererz aus dem Springer Pit mit einem Kupfergehalt von 0,37% eingebaut. Im März 2008 waren Shovel & Truck - Technologie im Springer Pit

Mühlenstraße zur Erzaufbereitung

TECHNOLOGIETRANSFER rund 5 t Kupfer aus dem Haufwerk in Lösung gegangen, die elektrolytische Rückgewinnung des Kupfers steht noch aus. Nach der ausführlichen Einführung zur Geologie der Lagerstätte und dem Betriebsgeschehen in der Mount Polley Mine konnten sich die Exkursionsteilnehmer in der anschließenden Befahrung des Springer Pits selbst ein Bild von den Abbauaktivitäten und den eingesetzten Geräten sowie der Aufbereitungsanlage und den Rekultivierungstätigkeiten verschaffen. Im Anschluss an den Besuch der Mount Polley Mine startete die Gruppe in Richtung Vancouver, wo bei schönstem Wetter zwei Tage zur freien Verfügung standen, um die Stadt und das Leben in der Pazifikmetropole kennenzulernen. Der Vancouver Tower bot eine sehr gute Möglichkeit, sich von oben einen Überblick über die City, das Hafenviertel und das weitere Umland zu verschaffen. Der Stanley Park lud ein zu ausgedehnten Spaziergängen, und einige Exkursionsteilnehmer nahmen die Gelegenheit wahr, die Skyline der Stadt vom Motorboot aus zu betrachten und den Hafen zu erkunden.

Die ‚Steam Clock‘ in Vancouver‘s Stadtteil Gastown

Hafenrundfahrt vor der Skyline von Vancouver

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Von Vancouver aus ging es am 27. April, über Whistler, dem Austragungsort der Olympischen Winterspiele 2010, weiter nach Lilloet, wo am darauffolgenden Tag der Besuch der Highland Valley Copper Mine auf dem Programm stand. Auch hier wurde die Gruppe durch eine detaillierte Präsentation in die Betriebsaktivitäten eingeführt, im Anschluss folgte die Befahrung des Tagebaus und der Aufbereitungsanlage.

Highland Valley Copper Mine

ie Highland Valley Copper Mine liegt nahe der ca. 2.300 Einwohner zählenden Ortschaft Logan Lake, ca. 320 km östlich von Vancouver, in British Columbia. Der Betrieb selbst liegt ca. 17 km entfernt der Ortschaft. Das Gelände besitzt eine Fläche von ca. 60 km² und ist damit der größte Kupfertagebau in Kanada und einer der größten der Welt. Der Tagebau wird von HVC (Highland Valley Copper) betrieben, gehört heute zu 97,5% zu Teck Cominco und zu 2,5% zur Highmont Mining Company. HVC wurde 1986 aus einem Zusammenschluss von Rio Algom und Cominco gegründet um die Highland Mill sowie den Valley und Lornex Pit unter einer Führung zu betreiben. Heute beschäftigt HVC insgesamt rund 880 Mitarbeiter. Der Abbau geht aktuell in drei Tagebauen um: dem Valley Pit, dem mit einer Erstreckung von 2,4 x 1,9 km größen der Betriebe, dem Lornex Pit und dem Highmont East Pit, der nach mehrjähriger Betriebspause 2005 wiedereröffnet wurde. Die Lagerstätte beinhaltet ein hyrothermal gebildetes, porphyrisches Kupfererz mit einem CU-Gehalt von durchschnittlich 0,4%. Als Nebenprodukt wird hauptsächlich Molybdän gewonnen und zu Konzentrat aufbereitet. Die Produktion liegt bei rund 179.000 metrischen Tonnen Kupferkonzentrat pro Jahr. Im Valley Pit, wie auch in den anderen Tagebauen, erfolgt das Lösen des Erzes aus dem Gebirgsverband im Bohr- und Sprengverfahren. Zum Herstellen der Bohrlöcher werden insgesamt vier BucyrusErie-Bohrgeräte betrieben, die ein Raster von 7 x 8 m mit einer Bohrlochteufe von 16,5 m abbohren. Jeder Abschlag besteht aus rund 200 Bohrlöchern, als Sprengstoff wird ANFO eingesetzt. Die Aufnahme des Haufwerks erfolgt überwiegend durch elektrisch betriebene Seilbagger (4 P&H 2800 Shovels mit einer Schaufelkapazität von 31 m³ sowie 2 BucyrusErie 295-B1 Shovels mit 17 m³-Schaufel). Ferner werden für den Ladebetrieb zwei LeTourneau-Radlader eingesetzt (ein L-1400 mit 21 m³ und ein L-1850 Lader mit 25 m³-Schaufelinhalt). Die Flotte der Transportgeräte besteht aus 31 CAT 793 Mining Trucks mit einer Ladekapazität von 218 t sowie 14 CAT 789 Trucks mit einer Nutzlast von 172 t. Letztere werden voraussichtlich bis Ende 2008 durch 7 neue CAT 793 Trucks ersetzt. Alle SKW sind mit speziellen Mulden ausgerüstet, die

TECHNOLOGIETRANSFER Highland Valley Copper Mine

aufgrund ihres geringen Eigengewichts eine um 15 t größere Zuladung erlauben. Das Haufwerk wird zunächst zu einem semimobilen Kegelbrecher innerhalb des Tagebaus transportiert und von dort aus über eine 2,8 km lange Bandanlage der Aufbereitung zugeführt. Abraum und taubes Gestein werden auf eine Außenkippe verbracht. Am Anfang des Aufbereitungsprozesses zur Produktion des Konzentrats steht ein zweistufiger Mahlprozess. Die erste Stufe besteht aus fünf hintereinander geschalteten Autogen- bzw. Semi-Autogenmühlen mit einer täglichen

Seilbagger und Randböschung des Tagebaus

Durchsatzkapazität von 5.400 t. In der zweiten Stufe durchläuft das Material eine Linie von acht Kugelmühlen, die ein flotationsfertiges Produkt erzeugen. In vier Flotationszellen werden anschließend sulfidisches Wertmineral und taube Bestandteile voneinander getrennt, anschließend erfolgt in einem weiteren Flotationszyklus die Trennung von Kupfer- und Molybdänkonzentrat. Mittels Vakuum-Trommelfiltern wird den Konzentraten ein Großteil des Wassers entzogen, die abschließende Trocknung auf eine Restfeuchte von 7% erfolgt in einer gasbefeuerten Trocknungsanlage. Die Aufbereitungsabgänge werden über eine dreispurige, 7 km lange Pipeline zu den Tailing Ponds der Valley Mine gepumpt. Zur Steigerung der Effektivität und Produktivität der Mobilgeräte wurde im Frühjahr 2008 ein neues GPS-gestütztes Truck-Control System in der Highland Valley Mine eingeführt. Die Kontrollstation wurde auf dem oberen Rand des Tagebaus positioniert. Alle im Tagebau arbeitenden Geräte sind mit einem Onboard-GPS System ausgerüstet und können über eine spezielle Software lokalisiert und zu den jeweiligen Einsatzorten dirigiert werden. Großen Wert legt der Tagebaubetreiber auch auf die Arbeitssicherheit und den Gesundheitsschutz. Im Betrieb herrschen hohe Sicherheitsstandards, die von der Belegschaft strikt eingehalten werden, so dass die Highland Valley Mine, den Unfallstatistiken der letzten 13 Jahre zufolge, den Status des sichersten Tagebaus in British Columbia für sich in Anspruch nimmt. Beeindruckt von den Dimensionen des Highland Valley Tagebaus startete die Exkursionsgruppe in Richtung des nächstens Befahrungsziels, der Fording River Mine im Elk Valley, einem weiteren Highlight der Studienreise. Der Weg dorthin führte mit Übernachtungen in Revelstoke und Nelson nach Elkwood, einem kleinen Bergarbeiterort.

Erzaufbereitung des Highland Valley Tagebaus

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TECHNOLOGIETRANSFER

Fording River Mine

n Elkwood wurde die Gruppe am 1. Mai morgens im Hotel empfangen und in gemeinsamer Fahrt ging es zum ca. 25 km entfernten Betrieb, wo zunächst von mehreren Mitarbeitern des Betriebs eine allgemeine Einführung zu den Aktivitäten der Elk Valley Coal Corp., zur Geologie der Steinkohlenlagerstätte sowie zur Abbautechnologie stattfand. Im Anschluss an die Präsentation durften die Exkursionsteilnehmer ihre Fähigkeiten im eigens für Schulungszwecke der Mitarbeiter im Betrieb eingerichteten Truck-Simulator unter Beweis stellen, anschließend erfolgte die Befahrung der Fording River Mine.

Einführungspräsentation bei der Elk Valley Coal Corp.

Frau am SKW-Steuer - gar nicht ungewöhnlich! Am Simulator wird geübt...

Die Elk Valley Coal Corp., 2003 durch Zusammenschluss mehrerer Firmen wie Fording Inc., Teck Cominco Ltd. Sherrit Coal u.a. gegründet, ist der zweitgrößte Produzent von Kokskohle für die Stahlindustrie weltweit und betreibt insgesamt sechs Tagebaubereiche (Coal Mountain, Fording River, Greenhills, Elkview, Line Creek und Cardinal River), die sich wiederum in einzelne Abbaubetriebe bzw. Tagebaue gliedern. Mit insgesamt über 3.000 Mitarbeitern produziert die Company ca. 25 Mio. t Steinkohle in unterschiedlichen Qualitäten pro Jahr. Die gesamten, sicher nachgewiesenen und wirtschaftlich gewinnbaren Vorräte belaufen sich auf ca. 700 Mio. t, weitere rund 3,4 Mrd. t Kohle sind als ‚geologisch nachgewiesen’ ausgewiesen und ca. 4,1 Mrd. t als ‚vermutet’. Die ersten Abbauaktivitäten im Elk Valley gehen auf die Zeit des Ausbaus der Eisenbahnlinie zurück, die 1890 fertig gestellt wurde. Zur Befeuerung der Lokomotiven entwickelten sich zunächst zahlreiche Kleinbetriebe, die die Kohle untertägig abbauten. Im Zuge technologischer Entwicklungen und mit steigendem Bedarf an Kohle wurden die Tiefbaubetriebe nach und nach aufgegeben, zugunsten größerer Tagebau-Betriebseinheiten. Die Kohle im Elk Valley ist, getrennt durch Zwischenmittel, in ca. 20 Flözen mit Mächtigkeiten zwischen 1 und 13 m abgelagert. Ihr Alter beträgt ca. 120 Mio. Jahre. Durch tektonische Vorgänge bei der Gebirgsbildung entstand eine komplexe Lagerstättenstruktur mit überwiegend steil stehenden Flözen; in Teilbereichen erreicht die Kohle, hervorgerufen durch die Faltungsprozesse, über 100 m Mächtigkeit. Die Abbildung unten links verdeutlicht die typische Lagerstättenstruktur, die die Abbauart des Hang- und Hügelabbaus für einen Tagebaubetrieb prädestiniert, obgleich die englische Bezeichnung „Mountain Top Removal“ am ehesten zutreffend ist. In der Fording River Mine wird seit 1972 Abbau betrieben. Das Areal gliedert sich in vier einzelne Tagebaue, der größte ist der Eagle Pit mit einer Ersteckung von ca. 3 x 4 km. Die vier Tagebaue produzieren zusammen rund 8 bis 10 Mio. t Steinkohle pro Jahr. Der Großteil der Förderung wird per Bahn zum Hafen nach Vancouver transportiert und von da aus in alle Teile der Welt verschifft. Täglich verlassen die Verladung im Mittel 4 bis 5 Züge und damit rund 55.000 t/d. Die Fording River Mine verfügt über nachgewiesene Reserven von rund 211 Mio. t, womit die prognostizierte Lebensdauer des Betriebs für die nächsten 20 Jahre gesichert ist. Zum Abbau der Kohle wird konventionelle, mobile Tagebautechnik eingesetzt. Die Kohle wird zunächst durch eine Flächensprengung aufgelockert. Hierzu werden ca. 300 bis 1.000 Bohrlöcher mit einem Durchmesser von 350 mm abgeteuft und in Abhängigkeit der Lage der Zwischenmittel selektiv Sprengstoff, bestehend aus einer Mischung

Die Geologie der Kohlelagerstätte im Elk Valley Ausgabe 01 | 2008

TECHNOLOGIETRANSFER von ANFO und Emulsionssprengstoff, eingebracht. Die Sprengstoffmenge pro Ladesäule und Bohrloch beträgt ca. 1.000 kg. Pro Woche werden im Mittel zwei Sprengungen vorgenommen. Die Abraummassen, ca. 50.000 t pro Tag, werden von SKW auf Kippenbereiche am Rand des Tagebaus verbracht und dort mit Dozern eingebaut. Um eine Tonne Steinkohle zu gewinnen, müssen im Schnitt ca. 5 m³ Abraum beseitigt werden. Die Kohle wird mittels Seilbaggern und Radladern aufgenommen, auf SKW verladen und zum Vorbrecher transportiert, wo das Material auf 15 mm gebrochen wird. Die tägliche Förderung liegt bei ca. 13.000 t. In der Fording River Mine arbeiten insgesamt 8 elektrisch betriebene Seilbagger mit einer Schaufelkapazität von 18 bis 55 m³, 10 Radlader mit Schaufelvolumen von 15,3 bis 35 m³, vier Bohrgeräte mit einem Bohrdurchmesser von 350 mm und 55 Mining Trucks mit Nutzlasten zwischen 154 und 291 t. Der tägliche Dieselbedarf aller Geräte liegt bei rund 140.000 Litern. Aktuell sind im Betrieb ca. 950 Personen beschäftigt, die im Zweischichtsystem (12 Stunden pro Schicht) arbeiten, wobei sich Tag- und Nachtschichten verteilt über vier Wochentage abwechseln, der Rest ist Freizeit. Die ökologisch sensiblen Gebirgsregionen des Elk Valley erfordern zum Ausgleich des Eingriffs in die Landschaft umfangreiche Rekultivierungsaktivitäten. Aus diesem Grund und unter strengen staatlichen Naturschutzauflagen wird nahe des Betriebs ein eigenes Forschungsareal unterhalten, in dem regionstypische Pflanzen gezüchtet werden, die später in den ausgekohlten Bereichen und auf den Kippen angepflanzt werden. Nach der Tagebaubefahrung wurde von der Exkursionsgruppe auch diese Einrichtung unter Führung eines forstwirtschaftlichen Mitarbeiters besichtigt. Nach der mehrstündigen Besichtigung des Bergwerks nahm die Gruppe Fahrt auf in Richtung Calgary. Die Millionenmetropole und drittgrößte Stadt Kanadas war nach rund 5.000 km der Zielpunkt der Rundreise. Hier war genügend Zeit zur freien Verfügung, um die City am Elbow und Bow River zu erkunden. Der letzte bergmännische Programmpunkt der Exkursion bestand am nächsten Tag in der Befahrung des Exshaw Lime Quarry.

Nach dem Kohleabbau folgen umfangreiche Rekultivierungsmaßnahmen im ökologisch sensiblen Gelände Ausgabe 01 | 2008

Mountain Top Removal in der Fording River Mine

Die Kohle wird durch Sprengungen aufgelockert ...

... und anschließend auf SKW verladen 54

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Exshaw Lime Quarry

as familiengeführte Unternehmen Greymont betreibt am Rande des Banff Nationalparks und nahe der Ortschaft Exshaw den gleichnamigen Steinbruch. Mit dem Ausbau der Eisenbahnlinie im Umland von Calgary im Jahr 1890 wuchs der Bedarf und das Interesse an einem kommerziellen Abbau des hochwertigen Karbonatgesteins. Greymont ist heute der drittgrößte Produzent von Kalksteinprodukten in Nordamerika. Durch die 41%ige Beteiligung an ‚Grupo Calidra’ besitzt das Unternehmen Anteile an der Kalksteinproduktion in Mexiko, wo sieben Produktionsstätten betrieben werden. Ein weiterer Standort befindet sich in Honduras. Am Standort Exshaw werden aktuell 65 Mitarbeiter beschäftigt. Das für den Abbau in Anspruch genommene Land wird von der Regierung Alberta gepachtet; das nahe gelegene Zementwerk ist im Besitz von Greymont. Der Abbau der Kalksteinlagerstätte wird in vier Phasen vorgenommen, wobei die ausgesteinten Bereiche mit Abraum aus den jeweils nächsten Abbauphasen verfüllt wer-

den. Nach Art des Hangabbaus werden die Bergbauaktivitäten dazu führen, dass das derzeit 1.368 m ü.NN gelegene ‚Dach’ der Lagerstätte nach Beendigung der Abbauphase 4 auf ca. 1.270 m reduziert wird. Die erwartete Lebensdauer des Betriebs liegt bei ca. 45 Jahren. Die steilstehenden Kalksteinformationen sind durch eine glatte Liegendfläche gekennzeichnet, die die durchgängige und ohne Zwischenbermen angelegte, mehr als 150 m lange Endböschung bildet. Der eigentliche Abbau im Exshaw Lime Quarry, der von der Exkursionsgruppe befahren wurde, wurde an Subunternehmer ausgelagert, lediglich ein betriebseigenes Bohrgerät sowie ein Dozer werden von werksangehörigem Personal betrieben. Das Lösen des Materials aus dem Gebirgsverband erfolgt mittels Bohr- und Sprengarbeit (Strossenhöhe: 7 m). Ca. 3 bis 4 Sprengungen pro Monat werden vorgenommen, pro Abschlag werden rund 40.000 t Kalkstein gelöst, von einem Hydraulikbagger und einem Radlader aufgenommen und auf LKW geladen. Diese transportieren das Haufwerk direkt zum ca. 3,5 km entfernten Zementwerk, wo es, neben Zement, zu

Exshaw Lime Quarry

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TECHNOLOGIETRANSFER weiteren Endprodukten wie beispielsweise Branntkalk, gelöschter Kalk und Kalkpulver veredelt wird. Die Zementproduktion liegt bei rund 150.000 t/a, die Branntkalkproduktion bei rund 60.000 t/a und die Produktionsmenge von Kalkpulver bei rund 470.000 t/a. Ca. 40% der Fertigprodukte werden per Bahn, die restlichen 60% per LKW vom Werk aus zu ihrem Bestimmungsort transportiert. Neben Aspekten der Arbeitssicherheit steht bei Greymont auch das Thema Umweltschutz an vorderster Stelle, nicht zuletzt bedingt durch die Nähe zum Banff Nationalpark. So wurde der Ausstoß klimaschädlicher Treibhausgase der Greymont-Zementwerke in Nordamerika während der letzten drei Jahre um 8% reduziert.

Banff Nationalpark

ereits aus dem Exshaw Tagebau bot sich ein überwältigender Blick auf das Bergpanorama der Rocky Mountains und den darin gelegenen Banff Nationalpark, dessen Besuch nach der Befahrung des Steinbruchs auf dem Programm stand. Der Park gehört seit 1984 zum Weltkulturerbe der Unesco und wurde bereits 1885, zwar nur in einem kleinen Teilbereich von 28 km², unter Schutz gestellt. Später erweitert, umfasst er heute eine Fläche von 6.641 km² und beinhaltet zahlreiche Berggipfel mit einer Höhe über 3.000 m und Seen, darunter den berühmten Lake Louise. Im Zentrum des Parks liegt der Ort Banff. Der Park wird jedes Jahr von über 3 Mio. Touristen besucht und bietet eine Fülle von Naturattraktionen, wie z.B. heiße Mineralquellen, Gletscher, ausgedehnte Wälder, tiefe Schluchten und Bergwiesen mit einer vielfältigen Tier- und Pflanzenwelt. Der Banff Nationalpark war eines der vielen kulturellen Highlights der Exkursion. Am frühen Abend, nach einem ausgiebigen Aufenthalt am Lake Louise und in Banff sowie zahlreichen Pausen an diversen Aussichtspunkten trat die Gruppe den Rückweg nach Calgary an, denn am nächsten Tag hieß es Abschied nehmen von Kanada. Am 3. Mai ging es

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zurück nach Deutschland, nach rund 5.500 km Autofahrt, teils unter winterlichen, teils unter sommerlichen Bedingungen, nach interessanten Bergwerksbesuchen und beeindruckenden Naturerlebnissen.

Fazit der Reise

ie diesjährige Auslandsexkursion des Instituts für Bergbau der TU Clausthal nach Kanada war ein großer Erfolg, nicht zuletzt durch das große Engagement und die umfangreichen Vorbereitungen der Studentenschaft, insbesondere des Förderkreises der Fachschaft Geowissenschaften und Rohstoffe, die die Reise größtenteils in Eigenregie organisiert haben. Die Studienreise nach Kanada wird bei allen Teilnehmern bleibende Eindrücke hinterlassen und die erhaltenen Informationen in den Betrieben einen wertvollen Beitrag zum Verständnis der Bergbauaktivitäten und -methoden liefern, nicht zuletzt durch die Dimensionen von Tagebauen und Maschinen. Um das Erlebte einerseits lebendig zu halten und andererseits an Interessierte weiterzugeben, ist aktuell ein ausführlicher Exkursionsbericht in Arbeit, der in Kürze erscheinen wird. WEITERE INFORMATIONEN UND KONTAKT: Dipl.-Ing. Stefan Rossbach Lehrstuhl für Tagebau und Internationaler Bergbau | TU Clausthal 38678 Clausthal-Zellerfeld | Germany Tel.: +49 (0)5323 - 72 21 59 Fax: +49 (0)5323 - 72 23 71 eMail: stefan.rossbach@tu-clausthal.de Web: www.bergbau.tu-clausthal.de

TECHNOLOGIETRANSFER Impressionen der Kanada-Exkursion 2008

Ausgabe 01 | 2008

TECHNOLOGIETRANSFER Impressionen der Kanada-Exkursion 2008

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NEUHEITEN & REPORTAGEN Mining-Siebe ab Werk Deutschland Zentrale Produktion von Metso Siebmaschinen in Europa Metso Minerals (Deutschland) GmbH

eit Beginn des Jahres hat Metso Minerals die zentrale Produktion von Mining-Sieben in Deutschland für EMEA-Länder (Europa, Naher Osten, Afrika) sowie Länder der GUS aufgenommen. Neben den seit langem für das Mining-Segment produzierenden Standorten in Brasilien, Australien, USA und Indien übernimmt Hockenheim in Deutschland künftig eine bedeutende Rolle in der Herstellung kleiner und großer Siebmaschinen. Damit reagiert das Unternehmen auf die weiter steigenden Anforderungen des ungebrochenen globalen Wachstums im Bergbau und den entsprechenden Aufgaben für die Aufbereitung. Am neuen Fertigungsstandort läuft die Produktion bereits auf Hochtouren: Zu den großen Siebmaschinen zählen die Serien Low-Head (Horizontale Linearschwinger), Multi-Flo (Bananensiebe) und Ripl-Flo (Kreisschwinger). Alle drei Produktfamilien sind modular aufgebaut und decken Maschinenbreiten von 1,80 bis 4,20 Meter ab. Sämtliche Siebe dieser Baureihen sind mit allseitig gummierten bzw. heißvulkanisierten Querträgern ausgestattet. Die Seitenwandhöhe über dem Oberdeck ist großzügig bemessen, um Spritzkorn zu vermeiden. Um Wartungsaufgaben zu erleichtern, ist der Abstand zwischen den Siebdecks ebenfalls groß. Die Ripl-Flo Maschinen werden je nach Baugröße mit Einzel- oder Doppellagerung ausgeführt. Der Antrieb erfolgt über Gelenkwellen, die Lagerungen sind ölgeschmiert. Alle Maschinen sind primär für den Einsatz des modularen Siebkonzeptes Trellex 305 LS (305 x 610 mm) sowie Trellex Panelcord (610 x 610 mm Mining-Panels) ausgelegt – kundenspezifische Vorgaben sind möglich. Für die zurzeit anstehenden Mining-Projekte liefert Metso Minerals neben der erforderlichen Siebmaschine häufig

Metso Multi-Flo Siebmaschine in einer bestehenden Anlage

die gesamte Vorbrechanlage einschließlich Brech- und Siebausrüstungen. Die großen Siebmaschinen kommen dann vor den Mahlkreisläufen zum Einsatz. Dort wird das ganze Material auf in der Regel unter 10-16 mm herunter gebrochen. Die Siebe werden mit bis zu bis zu 1.000 t/h beaufschlagt.

Metso Ripl-Flo Siebmaschine (Doppeldeck) RF 3,0 x 7,3 in der Produktion in Hockenheim Ausgabe 01 | 2008

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NEUHEITEN & REPORTAGEN Neben den großen Standardmaschinen für solch’ klassische Mining-Anwendungen wird am Standort Hockenheim auch die Baureihe KS produziert – deren Grundkonzept basiert auf dem der bekannten GfA-Siebe. Diese Maschinen kommen für geringere Kapazitäten zum Einsatz und lassen sich leicht auf kundenspezifische Anforderungen hin anpassen. Ein gut funktionierender Ersatzteilservice für GfA Maschinen der älteren Baureihen sowie der neuen Baureihe KS ist durch den neuen Standort für die Zukunft sicher gestellt.

Verladung einer 20 to. schweren Metso Ripl-Flo Siebmaschine (Doppeldeck) von der Produktionsstätte in Hockenheim zum Abtransport in die Türkei

Rostsieb der KS H1R 4000/1400

WEITERE INFORMATIONEN UND KONTAKT: Metso Minerals (Deutschland) GmbH Andreas Kanter Obere Riedstrasse 111-115 68309 Mannheim | Deutschland Tel.: +49 (0) 621 727 00 317 Fax: +49 (0) 621 727 00 555 eMail: andreas.kanter@metso.com Web: www.metsominerals.com

Siebe der neuen Baureihe KS H1R 4000/1400 und KS 1P 6000/2500 im Werk Hockenheim

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NEUHEITEN & REPORTAGEN Extec & Fintec auf der STEINEXPO 2008 - Gemeinsam stark in Markt und Technik Extec Sreens & Crushers Ltd. | Fintec Crushing & Screening Ltd -- Sandvik Mining & Construction

rfahrene STEINEXPO-Besucher kennen und schätzen seit vielen Jahren die aufwändigen Live-Präsentationen von Extec und Fintec auf der Nieder-Ofleidener Demo-Messe – ihr erster gemeinsamer Auftritt sprengt jedoch alle Rahmen. Direkt angeschlossen an den Stand der neuen Muttergesellschaft Sandvik Mining and Construction präsentieren die beiden Hersteller auf 2800 m² einen nahezu vollständigen Auszug aus ihrem aktuell insgesamt 18 Anlagen umfassenden Maschinenprogramm mobiler Brechund Siebanlagen für den Rohstoff- und Recyclingbereich (Freigelände, Stand A3).

Konsequent werden dabei die Möglichkeiten des STEINEXPO-Demokonzepts genutzt: zwei komplette Mobil-Linien für die Aufbereitung hochwertiger Rohstoffe und das hochkapazitive Recycling arbeiten aktiv in Nieder-Ofleiden. Noch feilen die Produktspezialisten an den endgültigen Anlagen-Kombinationen. Klar ist jedoch, dass die federführende Extec/Fintec-Deutschland-Zentrale in Oberaula eine dreistufige Rohstoff-Linie mit sechs Einzelmaschinen sowie ein hochproduktives Recycling-Trio mit dem FintecPrallbrecher F1440 als zentralem 350-t/h-Leistungsträger ins Rennen schickt. Der raupenmobile F1440 mit seinen

transportoptimierten Abmessungen und dem schlanken Nettogewicht von 49,8 t arbeitet im Zusammenspiel mit der Extec-Siebanlage E-7 als Vorsieb und dem DreiFraktionen-Nachsieb Extec S-5 mit der bewährter DoubleScreen-Siebkasten-Technologie. Die Gesamtleistung der Recycling-Demokombination soll zwischen 250 und 300 t/h erreichen. In der Naturstein-Demo setzen Extec und Fintec voll auf Qualität: Nach dem hochmobilen Fintec 640 als Vorabscheider übernimmt der raupenmobile Backenbrecher

Mit einer geballten Demonstration der gemeinsamen Aufbereitungskompetenz treten Extec und Fintec auf der STEINEXPO 2008 an. Insgesamt werden neun Brech- und Siebanlagen in zwei kompletten Aufbereitungs- und Recyclinglinien präsentiert. Ausgabe 01 | 2008

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NEUHEITEN & REPORTAGEN Extec C-12+ die hochkapazitive Vorzerkleinerung. Ein unmittelbar nachgeschalteter Kegelbrecher aus der SandvikFamilie soll dann bereits in der Sekundär-Stufe hochwertige Grobkörnungen liefern, die über das folgende Mobilsieb Fintec 542 getrennt werden. Als Nachbrecher kommt wiederum ein Mobilkegelbrecher – voraussichtlich Fintec 1080 – zum Einsatz, dessen Austrag dann das Extec-Mobilsieb S-7 in insgesamt vier Qualitäts-Endprodukte klassiert. Die Produktionsleistung der ambitioniert auf Edelsplitt-Anforderungen ausgelegten Kombination strebt im STEINEXPOBetrieb 220 – 250 t/h an. Der gemeinsame Messeauftritt von Extec und Fintec wird ein weiteres Mal die konstruktive Kompetenz der beiden erfolgreichen Anlagenhersteller dokumentieren, die nach dem Zusammenschluss unter dem Sandvik-Dach im vergangenen Jahr weiter und nachhaltig vom TechnologieInput des schwedischen Weltkonzerns profitieren. Dabei steht das Aufgehen beider Marken unter dem globalen Sandvik-Label kurz bevor und wurde durch die Neustrukturierung der nationalen Vertriebs- und Serviceorganisationen in kundenorientierten Bereichen bereits weitgehend vollzogen. Entsprechend informieren auf STEINEXPO 2008 Kundenberater aus allen europäischen Zielmärkten über die spezifischen Vorteile des Zusammenschlusses, durch den der neue Sandvik-Mobilbereich in vielen nationalen Sektoren die Marktführerschaft beanspruchen kann.

WEITERE INFORMATIONEN UND KONTAKT: Sandvik Mining & Construction Am Frauenberg 2 36280 Oberaula | Deutschland Tel.: +49 (0)6628 - 9 21 10 Fax: +49 (0)6628 - 92 11 11 eMail: info.extec-deutschland@sandvik.com Web: www.extec.eu

SANDVIK IST AUSSTELLER AUF DER

|| CRUSHING & SCREENING • Screen LF2150 (NEU) • Crusher CH660 (NEU) • After Market: Rotor Retrofit Modell, Cone, • Telescopic Chute || DRILLING • DI500 • DP1100i • DC122R (NEU) • Tools for the machines || DEMOLITION & RECYCLING • BR2155 (NEU) • BR3088 • BR315 • Boomsystem BB3100 || CONVEYOR COMPONENTS • HX410 • CC Modell HX900 || CUTTER • MA520 with MGT Tools || CUSTOMER FINANCING

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NEUHEITEN & REPORTAGEN Komtrax – das satellitengestützte Maschinenmanagement-System von Komatsu Komatsu Deutschland GmbH

eit seiner Einführung in Europa im Jahre 2006 ist Komtrax, Komatsus satellitengestütztes Maschinenmanagement-System, auch auf dem alten Kontinent zu einer Erfolgsgeschichte geworden. Mittlerweile haben mehr als 9.000 Maschinen Komtrax aktiviert. Weltweit laufen an die 100.000 Baumaschinen mit dem Telemetrie-System. Deutschland ist nach Großbritannien der zweitgrößte europäische Komtrax-Markt und sieht sich einer stetig steigenden Nachfrage ausgesetzt.

Wurden zu Beginn nur die Kettenbagger ab 21 Tonnen mit Komtrax ausgerüstet, so ist das System inzwischen bei nahezu allen Muldenkippern, Radladern, Planierraupen sowie Rad- und Kettenbaggern serienmäßig an Bord. Ende letzten Jahres startete zudem die Ausrüstung der ersten Kompaktgeräte aus dem Hause Komatsu. Mit Einführung der neuen Modelle wird Komtrax dann bei allen Utility-Produktgruppen erhältlich sein. Jede mit Komtrax ausgestattete Maschine verfügt neben etlichen Sensoren zum Erfassen der Maschinendaten über ein in der Kabine angebrachtes Modem sowie über eine GPS- und Satellitenantenne. Die Komtrax-Software liest die Daten des Can Bus aus, welches seiner-seits auf Motor-, Getriebe und Monitorcontroller zurückgreift, und sendet sie zusammen mit den GPS-Daten zur alltäglichen Standorterfassung via Satellit an den Komtrax-Server in Japan. Über eine sichere Internetverbindung können Komatsu-Vertriebspartner und -Kunden dann die intuitiv zu navigierende Komtrax-Webseite aufrufen und die Daten einsehen.

Das Thema Datensicherheit wird in diesem Zusammenhang bei Komatsu groß geschrieben. Damit auch wirklich jeder Kunde nur seine eigenen Maschinen anwählen kann, erhält er, sofern er der Komtrax-Freischaltung zuvor schriftlich zugestimmt hat, eine eigene Benutzer-ID mit individuellem Passwort sowie ein digitales Zertifikat, ohne das ein Zugriff auf die Webseite nicht möglich ist. Im Wesentlichen hilft Komtrax bei der Beantwortung dreier Kernfragen, mit denen jeder Kunde konfrontiert wird: Ist meine Maschine in einem gutem Zustand? Ist sie sicher? Und vor allem: Verdient meine Maschine auch wirklich Geld? Insbesondere die Frage nach der Effizienz stößt bei Kunden auf gesteigertes Interesse. Mit Hilfe des Kundenflotten-Managements lässt sie sich beantworten. Dort wird auf täglicher und monatlicher Basis den erfassten reinen Betriebsstunden die tatsächlich geleistete Arbeit der Maschine gegenüber gestellt und zudem der angefallene Kraftstoffverbrauch dokumentiert. Bei Maschinen mit hohen Motorleerlaufzeiten lassen sich kostensparende bzw. den

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NEUHEITEN & REPORTAGEN Wirkungsgrad erhöhende Maßnahmen einleiten und die kumulierten Kraftstoffverbrauchswerte ermöglichen eine gezieltere Planung neuer Diesellieferungen und erleichtern die Kalkulation der Gesamtkosten einer Baustelle. Tägliche, monatliche und jährliche Graphiken und Statistiken bieten einen schnellen Überblick über Einsatzzeiten, deren Verteilung und Durchschnitt pro Tag sowie die Zeiten genutzter Anbaugeräte. Filterfunktionen zu inaktiven Maschinen decken sofort auf, welche Komatsu-Maschinen an definierten Tagen nicht im Einsatz waren.

Dieser Zuwachs an Effizienz wird auch durch die Verringerung ausfallbedingter Stillstandzeiten erreicht. Die in Komtrax angezeigten Warnhinweise ermöglichen Händlern ein frühzeitiges Eingreifen, bevor die Maschine ernsthaft in Mitleidenschaft gezogen wird. Die Verfügbarkeit der kompletten Wartungshistorie und die Benachrichtigungen zu anstehenden War-tungsintervallen eröffnen die Chance auf eine effektivere Serviceplanung, erhöhen die Service-Qualität und damit die Kundenzufriedenheit. In Zeiten offener Grenzen gewinnt auch der Sicherheitsaspekt einen immer höheren Stellenwert. Hier liefert Komtrax mit zahlreichen Funktionen einen hilfreichen Beitrag. Überschreitet eine Maschine ihren bei der Übermittlung der täglichen Daten bestätigten Standort – ihre Home-Position – um einen festgelegten Radius, wird ein Fahralarm mit den aktuellen Koordinaten und der neuen Position an die Webseite gesendet. Die Route jeder einzelnen Maschine lässt sich also meter- und minutengenau verfolgen. Außerdem hat der Kunde die Auswahl aus bis zu drei verschiedenen Motorsperren. Ist eine solche Sperre über Komtrax vorgenommen worden, lässt sich eine einmal ausgestellte Maschine nur noch per Passwort starten bzw. erst dann wieder, wenn die Zeiten der zuvor definierten Nacht- oder Kalender-Motorsperre abgelaufen sind oder die Sperre über Komtrax wieder aufgehoben wurde.

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Ein ebenfalls wirkungsvolles Frühwarnsystem ist das Einrichten eines so genannten Geofences, eines vom Kunden gewählten GeoBereichs um eine Maschine. Sobald eine Komatsu-Maschine diesen „Zaun“ betritt oder verlässt, erscheint ähnlich wie beim Fahralarm unmittelbar nach Auftreten des Ereignisses eine Mitteilung in Komtrax.

Von Händlerseite aus erlauben die einfach herunterladbaren Komtrax-Berichte eine umfas-sende Einsatzberatung auch für Kunden ohne InternetZugang und somit die Möglichkeit des Kontaktaufbaus. Unter dem Strich sind Steigerungen der Maschinenauslastung von 10% bis 15% realistisch.

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NEUHEITEN & REPORTAGEN Diese sicherheitsrelevanten Benachrichtigungen lassen sich ebenso wie Informationen zu Wartungen, Warnhinweisen und niedrigem Kraftstofffüllstand per Email an das private Email-Konto oder das Email-fähige Mobiltelefon des Empfängers schicken, so dass auch nach Feierabend, an Wochenenden oder im Urlaub alle wichtigen Informationen überblickt werden können. Kunden, die ihrer Versicherung belegen, dass sie Komtrax haben aktivieren lassen und eine Motorsperre nutzen, können zusätzlich bares Geld sparen. Einige Anbieter gewähren attraktive Rabatte, die bei einem mittelgroßen Bagger schon mal 400 Euro ausmachen können.

Mit Komtrax gehören die Zeiten mühsamer manueller Datenpflege der Vergangenheit an. Kunden und KomatsuVertriebspartner können ihre Maschinen von nun an vom Computer aus managen – schnell, effizient und stressfrei. Dass bei all diesen Vorteilen Komtrax für Händler und Kunden vollkommen kostenlos ist, dürfte auch ein Grund sein, weshalb sich das Telemetrie-System von Komatsu in so kurzer Zeit weltweit durchgesetzt hat.

Weitere Informationen zu diesem Thema erhalten Sie ausführlich auf der STEINEXPO, Stand C3, Freigelände.

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass sich dank Komtrax • • • •

die Auslastung und Effizienz einer Maschine deutlich optimieren lässt, Kosten rund um die Maschinenflotte erheblich reduziert werden können, Komatsu-Maschinen besser vor Diebstahl und unerlaubter Nutzung geschützt sind und sich nicht zuletzt der Wiederverkaufswert einer nachweisbar „scheckheftgepflegten“ Maschine erhöht.

WEITERE INFORMATIONEN UND KONTAKT: Komatsu Deutschland GmbH Hanomagstraße 9 30449 Hannover | Deutschland www.komatsu.de

Rohstoffversorgungstechnik

Rohstoffgewinnung, Aufbereitung und Veredlung

We i t e r b i l d u n g s a n g e b o t Lehrgang für Fachund Führungskräfte in der mineralischen Rohstoffindustrie

18. - 20.02.2009 Lehrstuhl für Tagebau und Internationaler Bergbau Institut für Bergbau, TU Clausthal www.bergbau.tu-clausthal.de

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NEUHEITEN & REPORTAGEN Bell Equipment auf der STEINEXPO 2008: Wirtschaftlichkeit und Sicherheit im Vordergrund Bell Equipment Deutschland GmbH

or dem Hintergrund des wachsenden Kostendrucks durch Kraftstoffverteuerungen und steigende Betriebsaufwendungen stellt Bell Equipment die Wirtschaftlichkeit seiner aktuellen D-Serie knickgelenkter Muldenkipper ins Zentrum seines STEINEXPO-Auftritts. Dabei zählt nicht nur die direkt bilanzierbare Kraftstoffeffizienz der insgesamt fünf Bell-Modelle zwischen 23,2 und 45,4 Tonnen Nutzlast. Diese kann sich allerdings laut Bell bei spezifischen Dumpereinsätzen in dokumentierten Minderverbräuchen von bis zu 20 % niederschlagen.

Auch die betriebs- und wartungsoptimierte Auslegung der jüngsten Generation seiner inzwischen für den europäischen Markt ausschließlich im thüringischen Eisenach produzierten Knicklenker verspricht laut Hersteller bedeutende Einsparungspotenziale. Das Bell-eigene satellitengestützte Flottenmanagement-System Fleetm@tic dokumentiert diese nicht nur, sondern steigert sie als Instrument vorausschauender Fehlererkennung und Wartungsplanung weiter. Und schließlich präsentiert Bell im STEINEXPO-Basalt auch die möglichen Kostenvorteile hochkapazitiver Knicklenker in der Hartsteingewinnung: Nach wie vor ist das Spitzenmodell Bell B50D der einzige Großserien-Knicklenker in der 50-Tonnen-Klasse, der sich mit steigenden Verkaufsstückzahlen als echte Alternative zu klassischen 40- bis 60-t-Starrrahmenkippern erweist. Als Messepremiere tritt der Fünfzigtonner mit dem neuen rippenlosen Muldendesign der aktuellen D-Serie im Demo-Bereich an. Gerade für Gewinnungsbetriebe bieten sich hier deutliche Vorteile, denn der belastungsoptimierte Muldenkörper aus durchgehend 400-Brinell-Qualitäten macht zusätzliche Stahlauskleidungen in den meisten Anwendungsfällen unnötig. Tatsächlich rangiert die B50D-Standardversion nominell jetzt unter 80 t Brutto-Gewicht und überzeugt bei unverändert hoher Nutzlast und Muldenvolumen (45,4 t; 28,2 m³ (SAE 2:1) mit wirtschaftlich-schlanken 34,5 Netto-Tonnen auf Leerfahrten. Für schnelle Transfers und die sichere Fahrt des Bell B50D sorgen das Fahrwerk mit automatischem Niveauausgleich an der Vorderachse und die großdimensionierte Bremsanlage: Ölbad-Lamellenbremsen an allen Rädern sowie zusätzlich eine sechsstufig vorwählbaren Retarderkombination aus Auspuff-/ Motorbremse und dem im Sechsgang-LastschaltAusgabe 01 | 2008

Kleiner Dumper ganz groß: Auch der Bell B25D als kleinster in Europa angebotener Bell-Dumper profitiert von allen Verbesserungen im Modelljahr 2008 der aktuellen D-Serie.

Demo-Premiere im STEINEXPOBasalt: Erstmals präsentiert Bell Equipment den Fünfzigtonner B50D mit neuer rippenloser Mulde.

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NEUHEITEN & REPORTAGEN Vollautomaten Allison 4500 ORS integrierten Getrieberetarder. Den kraftvollen Antrieb übernimmt auch im 2008Modell der Mercedes-Benz-V8 OM502 LA mit maximalen 390 kW (brutto bei 1800 U/min) und durchzugsstarken 2200 Nm (bei 1200 U/min). Auf dem Bell-Stand (Freigelände C19) können die in allen D-Serien-Modellen umgesetzten weiteren Neuerungen in Arbeitssicherheit, Bedienkomfort und vor allem Betriebssicherheit am Bell B25D (23,2 t Nutzlast; 205 kW) begutachtet werden. Die großräumige Bell-Standard-Kabine erhielt ein neu gestaltetes Cockpit mit ergonomischen Anzeige- und Bedienelementen für zahlreiche Funktionen, die den Fahrbetrieb effektiver und sicherer machen. So verfügen jetzt alle Bell-Dumper über eine neue Kipphydrauliksteuerung, welche die Kippcharakteristik auf unterschiedliche Materialien anpasst und frei wählbar den Kippwinkel begrenzt (z.B. an Vorbrecher-Einhausungen). Die innovative „I-Tip-Funktion“ mit Brems-/Getriebekopplung erlaubt zudem das automatisierte, sicher-schnelle Anfahren/Verlassen selbst schwieriger Kippstellen.

dingungen; mit dem durch den Bell-Service einstellbaren „Master-Topspeed“ kann die Betriebsleitung zusätzlich die Geschwindigkeit entlang spezifischer Sicherheitsanforderungen oder wirtschaftlicher Erfahrungswerte begrenzen.

WEITERE INFORMATIONEN UND KONTAKT: Bell Equipment Deutschland GmbH Willi-Brandt-Str. 4-6 36304 Alsfeld | Deutschland Tel.: +49 (0)6631 - 9 11 30 Fax: +49 (0)6631 - 91 13 13 eMail: center@de.bellequipment.com Web: www.bellequipment.de

Ein weiteres Sicherheits-Plus, aber auch wirtschaftliche Vorteile bringt der neue Geschwindigkeitsbegrenzer der Bell-Dumper: zwei frei wählbare Maximal-Geschwindigkeiten erlauben z.B. die Anpassung an typische Witterungsbe-

We never stopped playing in the

Sandbox...

www.rohstoffingenieur.de Ausgabe 01 | 2008

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VERANSTALTUNGEN

Ankündigung

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30. - 31. Januar 2009

Univ.- Prof. Dr.- Ing. Oliver Langefeld Institut für Bergbau - Technische Universität Clausthal Abteilung für Maschinelle Betriebsmittel und Verfahren im Bergbau unter Tage

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Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Elisabeth Clausen Institut für Bergbau; Erzstr. 20 38678 Clausthal-Zellerfeld Tel.: 05323/ 72 22 84 Fax.: 05323/ 72 23 77 E-Mail: elisabeth.clausen@tu-clausthal.de

Univ.- Prof. Dr.-Ing. habil. Hossein Tudeshki Institut für Bergbau - Technische Universität Clausthal Lehrstuhl für Tagebau und Internationaler Bergbau

VERANSTALTUNGEN

Ankündigung Clausthaler Kongress für Bergbau & Rohstoffe 18. / 19. Juni

MINING 2009

Standsicherheit von Böschungen in Locker- und Festgesteinstagebauen Praxisorientierte Fachvorträge aus der Nass- und Trockengewinnung und Podiumsdiskussion

18. / 19. Juni 2009

Ermittlung von repräsentativen Kennwerten Messung und Monitoring

Planung von Tagebauböschungen

Stabilitätsberechnung

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VERANSTALTUNGEN

DER AMS-VERANSTALTUNGSKALENDER

2008 03 - 06 Sep 2008

Steinexpo 2008

Niederofleiden, Germany

www.steinexpo.de

07 - 11 Sep 2008

World Mining Congress & Expo 2008

Krak贸w/Katowice, Poland

www.wmc-expo2008.org

11 - 16 Sep 2008

Nordbau

Neum眉nster, Germany

www.nordbau.de

08 - 12 Sep 2008

Electra Mining Africa 2008

Johannesburg, S. Africa

www.electramining.co.za

11 - 12 Sep 2008

BulkEurope 2008

Prag, Czech Republic

www.bulkeurope2008.com

17 - 19 Sep 2008

MiningWorld Central Asia 2008

Almaty, Kazakhstan

www.miningworld.kz/en/2008

22 - 24 Sep 2008

MINEXPO 2008

Las Vegas, USA

www.minexpo.com

23 - 25 Sep 2008

IFAT China 2008

Shanghai, China

www.ifat-china.com

24 - 26 Sep 2008

NONFERMET - 7th Exhibition of Technology, Processing and Application of Non-ferrous Metals

Kielce, Poland

www.nonfermet.targikielce.pl

24 - 28 Sep 2008

IMPC International Mineral Processing Congress

Beijing, China

www.impc2008.org

POWTECH 2008

Nuremberg, Germany

www.powtech.de

08 - 11 Oct 2008

ISCSM 2008 - 9th Intl. Symposium Continuous Surface Mining

Petrosani, Romania

www.upet.ro/iscsm

15 - 16 Oct 2008

MENA Mining Congress 2008

Dubai, UAE

www.terrapinn.com/2008/miningme

15 - 18 Oct 2008

SAIE 2008 - International Building Exhibition

Bologna, Italy

www.saie.bolognafiere.it

20 - 22 Oct 2008

MPES 2008 - International Symposium on Mine Planning & Equipment Selection

Beijing, China

www.mpes-cami-swemp.com

28 - 30 Oct 2008

GME - Goldfields Mining Expo 2008

Kalgoorlie, Australia

www.goldfieldsminingexpo.com.au

11 - 13 Nov 2008

China Mining 2008

Beijing, China

www.china-mining.com

13 - 16 Nov 2008

MMMM 2008 - 7th International Exhibition on Minerals, Metals, Metallurgy and Materials

New Delhi, India

www.metal-mineral.com

23 - 27 Nov 2008

Big 5

Dubai, UAE

www.thebig5exhibition.com

25 - 28 Nov 2008

bauma China 2008

Shanghai, China

www.bauma-china.com

07 - 10 Dec 2008

Third International Conference on Processing Materials for Properties

Bangkok, Thailand

www.tms.org

30 Sep - 02 Oct 2008

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IMPRESSUM HERAUSGEBER

Prof. Dr.-Ing. habil. Hossein H. Tudeshki Universitätsprofessor für Tagebau und internationalen Bergbau Albrecht-von-Groddeck-Str. 3 38678 Clausthal-Zellerfeld | Deutschland Tel.: +49 (0) 53 23 - 98 39 33 Fax: +49 (0) 53 23 - 9 62 99 08 eMail: tudeshki@advanced-mining.com

REDAKTIONSTEAM

Prof. Dr.-Ing. habil. Hossein H. Tudeshki Dr. Monire Bassir Dipl.-Ing. Stefan Roßbach eMail: redaktion@advanced-mining.com

AUFBAU

Dipl.-Ing. Stefan Roßbach eMail: rossbach@advanced-mining.com

BANKVERBINDUNG

Bank: Sparkasse Aachen, BLZ 390 500 00 Konto-Nr.: 1070125826 SWIFT: AACSDE33 IBAN: DE 27390500001070125826

LAYOUT

Graumann Design Aachen Dipl.-Des. Kerstin Graumann Augustastr. 40 - 42 52070 Aachen | Deutschland Tel.: +49 (0)241 - 54 28 58 Fax: +49 (0)241 - 401 78 28 eMail: kontakt@graumann-design.de Web: www.graumann-design.de

PROGRAMMIERUNG INTERNETPORTAL

79pixel Steffen Ottow, B.Sc. Scharenbergstr. 24 38667 Bad Harzburg | Deutschland Tel.: +49 (0) 53 22 - 8 19 38 eMail: steffen@79pixel.de Web: www.79pixel.de

ERSCHEINUNGSWEISE

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