Water Mining: Wertvolles Abwasser aus dem Bergbau

Abwässer aus dem Bergbau, die sonst ungenutzt abgeleitet werden, können eine wichtige Wasserressource sein und das natürliche Wasserdargebot ergänzen. Das ist das Fazit einer Studie an der Ruhr-Universität Bochum.

Ob und wie sich Abwässer aus dem Bergbau nutzen lassen, untersuchen seit 2016 Water Miner in Ha Long im Norden Vietnams unter der Leitung von Harro Stolpe, emeritierter Professor an der Fakultät für Bauingenieurwesen der Ruhr-Uni Bochum. In dem vietnamesischen Gebiet wird Steinkohle zurzeit noch sowohl im Tagebau als auch unter Tage abgebaut.

„Aufgrund der Lagerungsverhältnisse der Kohle ändert sich der Abbau im Projektgebiet fortlaufend“, erklärt Stolpe. „Die Tagebaubetriebe werden im Rahmen eines Strukturwandels der Region in bereits einigen Jahren stillgelegt, und danach wird auch der Tiefbau zugunsten Umwelt- und Naturschutz und Tourismus beendet.“

Tourismusbranche als dankbarer Abnehmer

Ständig verändern sich die Bedingungen, unter denen die Abwässer, aber auch Oberflächenabflüsse räumlich und zeitlich anfallen – auch nach Stilllegung des Bergbaus. Deshalb sind auch besondere Konzepte für eine Nutzung vonnöten. Ein möglicher Abnehmer des Wassers, das sonst ungenutzt abgeleitet würde, könnte der Tourismus sein. Er nimmt im Projektgebiet aktuell stark zu und geht mit einem erhöhten Wasserbedarf einher. Aufbereitete Bergbauabwässer könnten dort eine attraktive Ressource sein.

Inwieweit solche Abwässer aus dem Bergbau mit einem geeigneten räumlich-zeitlichen Wassermanagement als Brauchwasser oder Trinkwasser genutzt werden können, war deshalb das Ziel des Bochumer Projekts „Räumlich-zeitlich abgestimmte Kreislaufführung und Wiederverwendung bergbaulicher Abwässer am Beispiel eines urban geprägten Bergbaugebietes – Water Miner“.

Analyse der Stoffströme für ein Managementkonzept

Zunächst entwickelte das Wissenschaftlerteam eine räumlich-zeitliche Analyse anhand eines Stoffstrommodells sowie mithilfe moderner Geoinformationssysteme. Zum einen ging es darum, die veränderlichen Abwasserströme, den Bedarf an Hilfsstoffen und Energie zu erfassen sowie die Kosten und auch die Erlöse einer solchen Wassernutzung zu ermitteln. Zum anderen sollte ein Konzept zu deren Management erstellt werden.

Auch die Oberflächenabflüsse im Projektgebiet sollten im Projekt berücksichtigt werden. Dafür wurde ein möglichst umweltverträgliches Managementkonzept entwickelt, mit dem Sedimenteinträge ins Wasser reduziert und Kohlenstäube aus dem Bergbau abgetrennt werden können. Und schließlich berücksichtigten die Forschenden Aspekte einer Regenwasserspeicherung und -nutzung in den beim Kohleabbau entstehenden Restseen.

Wesentlicher Beitrag zur Deckung des Wasserbedarfs

„Insgesamt konnten wir zeigen, dass gereinigtes bergbauliches Abwasser einen wesentlichen Beitrag zur Deckung des steigenden Wasserbedarfes in Ha Long darstellt und ein verbessertes Oberflächenwassermanagement einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz in der Ha Long Bucht als Unesco-Weltnaturerbe leisten kann“, resümiert Stolpe.

Das Projekt fand in enger Kooperation mit dem vietnamesischen Bergbauunternehmen Vinacomin Vietnam National Coal – Mineral Industries Holding Corporation Limited statt. Geplant sind nun Gespräche mit dem örtlichen Wasserversorger Vinacomin und der Stadtverwaltung, inwieweit die entwickelten Konzepte umgesetzt werden könnten.

Projektbeteiligung und Förderung

Neben der Arbeitsgruppe Umwelttechnik und Ökologie im Bauwesen der Ruhr-Uni Bochum sind an dem Projekt Water Miner das Dresdner Grundwasserforschungszentrum, die Firma LUG Engineering, das Fachgebiet Umweltökonomie der Universität Koblenz-Landau und die Firmen Ribeka sowie Disy Informationssysteme beteiligt.

Gefördert wurden die Forschenden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Fördermaßnahme „Zukunftsfähige Technologien und Konzepte zur Erhöhung der Wasserverfügbarkeit durch Wasserwiederverwendung und Entsalzung“.