Einführung - Die Welt der Rohstoffe - page 25

Abb. 1.32 Abbau von Braunkohle in Garzweiler (Nordrhein-Westfalen). © Raimond Spekking / Wikimedia.

sätzlichen rotierenden Teil verwendet, das durch die Strömung
der Bohrspühlung ( mud motor ) angetrieben wurde. Solange das
Bohrgestänge rotierte, hatte das keine Auswirkungen, aber wenn
das Bohrgestänge angehalten wurde, fräste sich der Kopf seit-
wärts ein.
Die Bohrköpfe moderner Geräte können ferngesteuert in
beliebige Richtung abgelenkt werden. Dazu wird entweder der
Bohrkopf leicht abgeknickt, oder es gibt direkt hinter dem Meißel
sogenannte Steuerrippen, die ausgefahren werden können und
dann gegen die Bohrlochwand drücken. Außerdem werden
in die Bohrköpfe immer mehr Sensoren eingebaut, die nicht
nur während des Bohrens die Position messen (mit Neigungs-
messern und Kreiselkompass), sondern zugleich auch geophy-
sikalische Parameter ( measurement while drilling , MWD). Zur
Datenübermittlung werden meist Pulse durch die Bohrspülung
gesendet ( mud pulse ), neuerdings gibt es auch verkabelte Bohr-
gestänge. Das Richtungsbohren ermöglicht es, von einer einzigen
Plattform ein größeres Ölfeld zu erschließen. Dabei lässt sich das
Ziel in jedem beliebigen Winkel aus unterschiedlichen Richtun-
gen anbohren und zugleich lassen sich problematische Zonen
mit weiten Kurven umgehen. Es ist möglich, in komplizierten
Kurven ein entferntes Ziel in einer Tiefe von mehreren Kilo-
metern zu erschließen. Durch MWD sinkt beispielsweise auch
das Risiko, Erdöl unter Salzhorizonten anzubohren, weil es nun
möglich ist, die Dichte der Bohrspühlung genau im richtigen
Moment anzupassen. Etwas einfacher sind Bohrköpfe, die darauf
spezialisiert sind, automatisch senkrecht nach unten oder waag-
recht zu bohren.

derbänder. Üblicherweise erfolgt der Abbau Streifen für Streifen,
während die andere Seite des Tagebaus bereits mit Abraum ver-
füllt wird.
In hügeligen Gebieten folgt der Abbau eines flachen Flözes
der Kontur der Topografie. Eine vor allem in den Appalachen
(USA) praktizierte Variante des Kohlebergbaus ist das sogenann-
te » mountain top removal mining «, bei dem die Bergspitzen voll-
ständig abgetragen werden, um das Flöz freizulegen, wobei der
Abraum meist in die Täler geschüttet wird. Die Methode ist so
günstig, dass für den Weltmarkt produziert werden kann, aber
auch sehr umstritten. Dabei geht es nicht nur um den Verlust der
Berglandschaft und Wälder, sondern auch um die Belastung der
Flüsse mit Schwefelsäure aus der Sulfidverwitterung (Palmer et
al. 2010).
Bei Erzlagerstätten geht es nur selten um flache Erzkörper,
entsprechend reichen die Tagebaue ( . Abb. 1.33 , . Abb. 1.34 ) in
große Tiefe. Dabei ist es nicht möglich, den Abraum in anderen
Bereichen des Tagebaus abzuschütten, er muss also auf eine
Halde geschüttet werden. Die größten Tagebaue wie Chuquica-
mata (Chile) und Bingham (USA) haben Durchmesser von
mehreren Kilometern und Tiefen von mehr als 1000 m. Für den
Transport wird eine Straße angelegt, die rampenförmig nach
unten führt. Erz und das harte taube Gestein werden gesprengt
und mit Baggern auf Lastwagen geladen. Meist wird eine ganze
Flotte von großen Muldenkippern ( . Abb. 1.35 ) eingesetzt, die
kontinuierlich zwischen Abbaustelle und Grubenrand pendeln.
Wie steil die Flanken sein können, hängt von den gebirgsmecha-
nischen Eigenschaften des Gesteins ab. Meist werden Terrassen
angelegt, die nicht nur den Abbau auf unterschiedlichen Niveaus
ermöglichen, sondern auch die Gefahr von Steinschlag verrin-
gern. Das hilft nicht immer: Am 10. April 2013 kam es in Bing-
ham zu einem gewaltigen Erdrutsch. Ein Teil der Nordwestflanke
setzte sich in Bewegung, mehr als 150 Millionen Tonnen Gestein,
und begruben den tiefsten Punkt der Mine unter einer 100 m
dicken Schicht aus zerbrochenem Nebengestein. Zum Glück
wurde die Mine rechtzeitig evakuiert (die Flanken werden mit
Sensoren überwacht), aber der finanzielle Schaden war enorm
und es wird einige Zeit dauern, bis der Betrieb wieder die volle
Kapazität erreicht.

1.10 Tagebau

Wenn sich eine Lagerstätte nahe der Erdoberfläche befindet,
ist der Abbau in einem Tagebau am effektivsten. Dazu muss
das darüber liegende Gestein (Abraum) vollständig abge-
tragen werden. Trotzdem ist es häufig deutlich günstiger, eine
großvolumige Lagerstätte mit geringem Erzgrad im Tagebau
auszubeuten, als die Förderung in einer kleinen, hochwer-
tigen Lagerstätte unter Tage. Die Vorgehensweise hängt von
der Topografie, der Form der Lagerstätte und der Härte des Ge-
steins ab.
Braunkohle findet sich in flach liegenden Flözen innerhalb
weicher Sedimentgesteine. Beide können relativ schnell mit
großen Schaufelradbaggern oder Eimerbaggern abgetragen
werden ( . Abb. 1.32 ). Zum Transport dienen in der Regel För-

Ein Zwischending zwischen Über- und Untertagebau ist das
immer häufiger in der Kohleproduktion eingesetzte Highwall-
Mining. Dabei werden vom Tagebau aus mit einem ferngesteu-
erten Gerät mehrere Hundert Meter tiefe Stollen in das Kohle-
flöz gefräst, zur Stabilisierung bleiben dazwischen Wände stehen.
Dadurch ist eine Fortsetzung des Abbaus möglich, wenn ein
Tagebau nicht erweitert werden kann.