Bergwerk

mini|Tagesanlagen der Zeche Heinrich-Robert in Hamm (2007)

Als Bergwerk werden alle über- und untertägigen Betriebseinrichtungen und -anlagen an einem Standort zur Gewinnung, Förderung und Aufbereitung von Bodenschätzen bezeichnet. Bergwerke werden auch Grube oder Zeche genannt. Zu einem Bergwerk zählen alle Bauwerke, Anlagen und Einrichtungen über Tage, die der Förderung, Aufbereitung, Lagerung und Verladung von Rohstoffen und Bergematerial dienen, sowie Anlagen und Einrichtungen zur Verwaltung wie z. B. die Schichtenkontrolle und für die Mitarbeiter. Zudem gehören zu einem Bergwerk alle zugehörigen untertägigen Anlagen und Einrichtungen, insbesondere alle Schächte, Strecken und Stollen, die als Grubenbau bezeichnet werden. Im weiteren Sinne gehören auch Grabungen „über Tage“ (Tagebau) und Tiefbohrungen dazu.

Grundlagen mini|Der Erzberg Kirunavaara in Schwedisch-Lappland Um in Deutschland als Privatperson ein Bergwerk errichten und betreiben zu können, braucht der Betreiber eine staatliche Genehmigung. Im Bergbau wird dies als Verleihung bezeichnet. Des Weiteren benötigt ein Bergwerksbetreiber, je nach Größe des Bergwerks, eine mehr oder minder große Kapitalmenge. Dieses kann er entweder aus eigenem Vermögen aufbringen oder aus Anleihen. Da er das Kapital in der Regel nicht allein aufbringen kann, beteiligt er weitere Geldgeber finanziell an dem Bergwerk: früher in Form einer Gewerkschaft und heute in einer anderen Form einer Kapitalgesellschaft. Zum Betrieb des Bergwerks wird eine, je nach Größe und Umfang des Bergwerks, bestimmte Anzahl an Arbeitnehmern benötigt. Diese arbeiten dann je nach Betriebsgröße und fachlicher Qualifikation als Aufsichtspersonen (Betriebsführer, Steiger) oder Arbeiter (Hauer) auf dem Bergwerk. Außerdem wird eine erhebliche Menge Material benötigt, das für den Ausbau der Grubenbaue, für den Bau von Gebäuden oder den Bau der Förderanlagen verwendet wird. Eine der wichtigsten Materialien für ein Bergwerk war, insbesondere in der frühen Montanindustrie, das Holz, das in Form von Grubenholz fast überall auf dem Bergwerk verwendet wurde. Hinzu kommt eine Vielzahl von Werkzeugen und Bergwerksmaschinen. Werden in einer Stadt eines oder mehrere Bergwerke betrieben, so siedeln sich im Umfeld dieser Bergwerke meist weitere Wirtschaftszweige an. Für die umliegenden Städte und Regionen sind Bergwerke wichtige Einkäufer und Investoren. Die Bedeutung eines Bergwerks für eine Stadt oder eine Region spiegelt sich in dem Satz: „Alles kommt vom Bergwerk her“ wider.

Historische Entwicklung

Vorgeschichte Das bislang älteste entdeckte Bergwerk ist ein Feuersteinbergwerk im oberägyptischen Nazlet Khater, wo vor über 30.000 Jahren untertägig Feuerstein abgebaut wurde. In Timna wurde seit etwa 5500 v. Chr. Kupfererz abgebaut. 3000 v. Chr. gruben die Ägypter nach Kupfer- und Eisenerzen. Kriegsgefangene, Verbrecher, Schuldgefangene, in Ungnade gefallenen oder Unschuldige wurden zur Bergarbeit gezwungen. Zahlreiche Goldbergwerke befanden sich in der Arabischen Wüste und in Nubien. Der Goldbergbau hier war besonders im Neuen Reich (1500–1000 v. Chr.) bedeutend. Ocker wurde bereits im Paläolithikum bergmännisch abgebaut (Thasos). In Deutschland begann der Bergbau etwa 5500 v. Chr. mit neolithischen Feuersteinbergwerken. und Hämatitbergwerken (Schwarzwald). In der Bronzezeit hatte es erste bergbauliche Aktivitäten in den Erzlagerstätten des Harzes gegeben. Seit der Latènezeit wurde im Siegerland in kleinen Bergwerken, sogenannten Mollkauten, nach Eisenerz gegraben.

Antike In der Antike wurde die Massenproduktion von Metallen meist nur durch staatlich organisierte Großunternehmen und Sklaven- oder Zwangsarbeit betrieben. Privatunternehmer waren als Pächter tätig, wie in Laurion. Dort wurden (teils unter Tage, teils auch im Tagebau) verschiedene Erze, u. a. auch Silber und Blei gefördert und dafür insgesamt wohl 20.000 Sklaven und Gefangene beschäftigt. In Ägypten erlebte der Goldbergbau in hellenistischer Zeit (332–30 v. Chr.) einen weiteren Aufschwung. Die Ptolemäer ließen 40 neue Bergwerke öffnen. Umm Howeitat ist eines dieser ptolemäischen Goldbergwerke. Im Goldbergwerk Ghozza (Berkou) in der arabischen Wüste wurden zwei Fußschellen gefunden, was auf Zwangsarbeit hinweist. Fußfesseln sind sonst in Ägypten kaum archäologisch belegtBérangère Redon, Iron shackles from the Ptolemaic gold mines of Ghozza (Egypt, Eastern Desert). Antiquity 99 (406), 2025: e35, 6. Agatharchides (Περὶ Πόντου Έρυθροῦ) berichtet über den Einsatz von Kriegsgefangenen und verurteilten Verbrechern im Bergbau des ptolemäischen Ägyptens. Römische Goldbergwerke wurden im Wadi Bakariya gefunden, ein byzantinisches Goldbergwerk in Bir Umm Fawakhir erforscht. Im Wadi el-Hudi wurden Gold und Amethyste abgebaut. Mons Smaragdus ist eines von vielen Smaragdbergwerken aus vor allem römischer Zeit.

Mittelalter Am Rammelsberg bei Goslar wurde 968 Erzbergbau betrieben. Ab dem 16. Jahrhundert bis Mitte des 19. Jahrhunderts waren die Bergwerke im Oberharz bedeutende Silberproduzenten in Deutschland. Das wohl bedeutendste Harzer Bergwerk, der Rammelsberg, wurde 1992 zusammen mit der Goslarer Altstadt als UNESCO-Weltkulturerbe anerkannt.

Bauarten Das Wort „Bergbau“ bedeutet „bauen im Berg“ und wird davon abgeleitet, dass der Ursprung der Rohstoffgewinnung in gebirgigen Gegenden begann, wo verstärkt Ausbisse der Lagerstätten vorkommen. Ein Bergwerk bauen bedeutet entweder, sich anteilmäßig an einem Bergwerk zu beteiligen oder eine ganze Grube auf seine Kosten anzulegen. Beim Bergbau wird zwischen Tagebau, Untertagebau und Bohrlochbergbau unterschieden. Welche der drei Bauarten angewendet wird, um eine Lagerstätte auszubeuten, hängt hauptsächlich von den natürlichen Gegebenheiten ab. Entsprechend der Art ihrer Gewinnung unterteilte man die bergbaulichen Orte und Anlagen ein in Bergwerke, Gräbereien und Steinbrüche. Allerdings ist hierbei keine eindeutige und klare Trennung der Begriffe möglich, da es auch Übergänge zwischen den Bauarten gibt.

Untertagebergwerke mini|Schachtanlage „Friedrich Heinrich 1/2“ (vor dem Rückbau), Kamp-Lintfort mini|Video: Mponeng – Die tiefste Mine der Welt liegt im Witwatersrand-Goldfeld (2:31 min)|thumbtime=31

Beim Untertagebau unterscheidet der Bergmann den Stollenbau und den Tiefbau. Entsprechend werden die Untertagebergwerke unterteilt in Stollenbergwerke und Tiefbaugruben. Die Stelle, an der der Übertagebereich in den Untertagebereich übergeht, nennt der Bergmann Tagesöffnung. Jedes Untertagebergwerk muss mindestens zwei solcher Zugänge haben. Der Eingang in den Untertagebereich von Stollenbergwerken nennt der Bergmann Stollenmundloch. Die Positionierung dieses Einganges hat einen entscheidenden Einfluss auf die Bauhöhe des Stollens. Bei Tiefbaugruben erfolgt der Übergang in den Untertagebereich über einen Schacht. Die zu Tage tretende Schachtöffnung nennt der Bergmann Schachtmund. Anstelle eines Schachtes kann der Übergang in den Untertagebereich auch über einen Förderberg erfolgen. Stollenanlagen werden zur Versorgung mit frischen Wettern oftmals mit kleinen Schächten versehen, die der Bergmann als Lichtloch bezeichnet.

Die Erschließung einer Lagerstätte durch ein Untertagebergwerk beginnt mit der Ausrichtung und dem folgenden Abteufen der Schächte oder dem Auslängen der Stollen. Sie sind die Verbindung zwischen Erdoberfläche und der Lagerstätte vor Ort und für die Schacht- bzw. Streckenförderung von Abbau, Versatz und Material, die Fahrung von Personen sowie die Wasserhaltung und Wetterführung notwendig.

Die Wahl der Schachtstandorte beeinflusst die Herstellungs- und Betriebskosten des Untertagebergwerks. Von den Schächten gehen die Strecken (Richtstrecken und Querschläge) zu den Lagern (Flöze, Gänge, Stöcke) der zu fördernden Rohstoffe ab. Die Gesamtheit aller unterirdischen Hohlräume wird Grubengebäude genannt. Die Tagesanlagen eines Bergwerks, also die „über Tage“ befindlichen Teile sind: Förderturm, Kaue, Anlagen zur Be- und Entlüftung (Bewetterung), zur Wasserhaltung und -reinigung und die Aufbereitungsanlagen.

Tagebaue mini|Chuquicamata in Chile, einer der größten Kupfertagebaue der Welt

Im Tagebau erfolgt die Gewinnung von Massenrohstoffen, die von Natur aus unter freiem Himmel liegen. Des Weiteren werden Lagerstätten im Tagebau abgebaut z. B. fossile Brennstoffe, wenn deren Überdeckung wirtschaftlich und kostengünstig abgeräumt werden kann. Aufgrund der modernen Bergtechnik können mittlerweile auch Lagerstätteninhalte im Tagebau abgebaut werden, die in einer Teufe von 500 Metern und mehr vorkommen. Je nach Lagerstätte erfolgt der Abbau als Abbau nach der Teufe, als flächenhafter Abbau oder als Hang und Hügel Abbau. Die Gewinnung der Rohstoffe erfolgt durch große Bagger (Radlader, Schaufelradbagger, Eimerkettenbagger, o. Ä.). Neben diesen Gewinnungsmaschinen werden zum Teil auch zur kontinuierlichen Gewinnung Fräswalzen wie der Continuous Surface Miner eingesetzt. Durch diese Maschinen lassen sich auch dünne, von Zwischenmitteln durchzogene Flöze, präzise und wirtschaftlich im Tagebau gewinnen. Der Abtransport der hereingewonnenen Rohstoffe erfolgt mit Muldenkippern oder über Bandförderanlagen.

Bei der Gewinnung von Rohstoffen werden Großtagebaue insbesondere für die Rohstoffe Braunkohle, Ölschiefer, Ölsand und Erze verwendet. Probleme bei dieser Form des Tagebaus sind die bergbaubedingten Umsiedlungen von zum Teil ganzen Ortschaften. Erfolgt der Tagebau in „Gruben“ wie z. B. Kiesgruben oder Sandgruben, spricht man auch von Gräbereien. Eine weitere Form des Tagebaus sind „Kuhlen“, z. B. Lehmkuhle oder Tongruben, in denen Lehm oder Ton abgebaut wird. Für den übertägigen Abbau von Festgestein werden „Brüche“ wie z. B. Steinbrüche oder Kalkbrüche genutzt. Der obertägige Abbau von Torf erfolgt durch Torfstechen oder Torfstich. Zum Tagebau gehört auch das Schürfen nach gediegenen Edelmetallen in Seifenlagerstätten. Im weitesten Sinne gehören auch Baggerseen dazu, bei denen mit Hilfe von Schwimmbaggern Massenrohstoffe vom Grund eines Sees gewonnen werden. Bei dieser Form der Rohstoffgewinnung muss besonders auf den Schutz des Grundwassers Rücksicht genommen werden.

Bohrungen mini|Hochleithen Ölfeld nordöstlich von Wien in Österreich

Der Bohrlochbergbau ist eine Form der Gewinnung von flüssigen oder gasförmigen Rohstoffen durch Erstellung von Bohrlöchern mittels Tiefbohrung bis in die Lagerstätte. Hauptsächlich sind dies Bohrungen nach Erdöl und/oder Erdgas. Hierzu gehört auch die Gewinnung von Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten mittels Hydraulic Fracturing. In einigen Ländern zählen auch Brunnenbohrungen nach Grundwasser oder Thermalquellen dazu. Die Nutzung der Tiefen Geothermie fällt nicht unter das Bergrecht, da anders als bei Thermalbädern die Weiterverarbeitung des Wassers entfällt. Letztendlich zählen auch Bohrungen zum Aussolen von Salzstöcken mittels Bohrspülwerk dazu.

Bergwerksgeschichte Die Geschichte eines Bergwerks verläuft in mehreren unterschiedlichen Phasen, die sich grob einteilen lassen in Aufsuchung, Aufschließen und Abbau der Lagerstätte. Am Ende der Geschichte eines Bergwerks steht die Stilllegung und in der Regel die Schließung des Bergwerks. Während der gesamten Zeit muss das jeweils gültige Bergrecht auf das Bergwerk angewendet werden.

Aufsuchung