Oberharzer Wasserregal

Das Oberharzer Wasserregal oder die Oberharzer Wasserwirtschaft ist ein hauptsächlich vom 16. bis ins 19. Jahrhundert geschaffenes System zur Umleitung und Speicherung von Wasser, das Wasserräder in den Bergwerken des Oberharzer Bergbaus antrieb. Es gilt als das weltweit bedeutendste vorindustrielle Wasserwirtschaftssystem des Bergbaus.Oberharzer Wasserwirtschaft ist Weltkulturerbe Pressemitteilung der Deutschen UNESCO-Kommission e. V. vom 1. August 2010, abgerufen am 17. Juli 2011.

Die zur Erzeugung von Wasserkraft entstandenen Anlagen stehen seit 1978 als Kulturdenkmal unter Denkmalschutz. Am 31. Juli 2010 wurden die Bauwerke wegen ihrer Einzigartigkeit und ihres großen Umfanges als Erweiterung der bereits existierenden Welterbestätte „Bergwerk Rammelsberg und Altstadt von Goslar“ vom UNESCO-Welterbekomitee unter Bezeichnung Bergwerk Rammelsberg, Altstadt von Goslar und Oberharzer Wasserwirtschaft zum UNESCO-Weltkulturerbe erklärt.

Die Anlagen werden zu einem großen Teil weiterhin betrieben, wobei der Zweck überwiegend in der Pflege einer historischen Kulturlandschaft, im Naturschutz, Tourismus und im Badebetrieb besteht. Wasserwirtschaftlich gesehen haben einige Stauteiche noch einen Zweck im Hochwasserschutz und in der Trinkwassergewinnung. Sie erstrecken sich über ein Gebiet von rund 200 Quadratkilometern im niedersächsischen Teil des Harzes, wobei die meisten Bauwerke im Raum Clausthal-Zellerfeld, Hahnenklee, Sankt Andreasberg, Buntenbock, Wildemann, Lautenthal, Schulenberg, Altenau und Torfhaus zu finden sind.UNESCO-Welterbe Oberharzer Wasserwirtschaft – Harzwasserwerke PDF-Datei

Das Wasserregal mini|Schematische Darstellung des Oberharzer Wasserregals mit Teichen, Gräben und Wasserläufen sowie der Wasserkraftnutzung in den Bergwerken Regal bedeutet in diesem Zusammenhang königliches Hoheitsrecht. Mit dem Bergregal verlieh der Landesherr das Recht, Bergbau zu betreiben und mit dem Wasserregal das Recht, das zur Verfügung stehende Wasser dafür zu nutzen. Andere Wassernutzer, insbesondere Wassermühlen, hatten eine niedrigere Priorität. Dieses Wasserregal war Bestandteil der Bergfreiheiten und in Niedersachsen bis in die 1960er-Jahre gültig. Der häufig verwendete Begriff Oberharzer Wasserwirtschaft ist für diese historischen Anlagen nicht präzise genug, da im Oberharz in den letzten einhundert Jahren auch eine intensive moderne Wasserwirtschaft durch Talsperren entstanden ist.

Der Oberharzer Bergbau

Der Oberharz gehörte einst zu den bedeutendsten Metallrevieren Deutschlands. Die Hauptprodukte des Oberharzer Bergbaus waren Silber, Kupfer, Blei und Eisen, ab dem 19. Jahrhundert auch Zink. Haupteinnahmequelle war das Silber. Ab dem 16. bis Mitte des 19. Jahrhunderts wurden im Mittel etwa 40–50 % des in ganz Deutschland geförderten Silbers im Oberharz gewonnen. Die darauf zu entrichtenden Abgaben trugen erheblich zu den Steuereinnahmen der Fürsten- und Königshäuser von Hannover und Braunschweig-Wolfenbüttel bei, denn sie sicherten ihnen Macht und Einfluss innerhalb des Deutschen Reichs. Die Lukrativität des Bergbaus rechtfertigte einen hohen Einsatz an Innovationen und Investitionen sowie an technischem Verstand.

Bergbau und Wasser mini|Darstellung von Stauteichen, Gräben und Wasserläufen zwischen Zellerfeld und Bockswiese um 1868 Bergbau ist, sobald er deutlich in die Tiefe geht, sehr energieintensiv. Im Oberharz wurde der Bergbau als Gangerzbergbau betrieben. Der Abbau folgte den fast senkrecht stehenden Erzgängen in die Tiefe. Doch schon nach wenigen Metern Tiefe erschwerte einsickerndes Wasser den Abbau erheblich. Zunächst wurde dieses von auf Leitern stehenden Männern, den sogenannten Wasserknechten, mit Ledereimern abgeschöpft. Durch den Einsatz von Pferden und Göpelanlagen konnten größere Wassermengen gehoben werden. Pferde waren aber teuer und mussten regelmäßig nach wenigen Stunden ausgewechselt werden. Daher bemühte man sich, zumindest bei den ergiebigen, tiefen Bergwerken auf Wasserkraft zuzugreifen. Sie arbeitete nach ihrer Einrichtung 24 Stunden am Tag kontinuierlich. Dazu wurden Bäche auf Wasserräder umgeleitet, die Kolbenpumpen antrieben, um aus größerer Tiefe und in größeren Mengen Wasser zu heben. Das Prinzip war, Wasser durch Wasser zu heben.

Für den Betrieb der Wasserräder war ständig die ausreichende Versorgung mit Aufschlagwasser notwendig. Der Oberharz ist zwar mit Jahresniederschlägen von über 1300 Millimetern im Jahr recht niederschlagsreich, doch die Bergwerke lagen meist sehr hoch im Gelände in der Nähe der Wasserscheiden, wo es nur wenig ergiebige Bäche gab. Darüber hinaus führen die Gebirgsbäche im felsigen Gelände sehr wechselnde Wassermengen. Nach wenigen niederschlagsarmen Wochen war oft die Wasserkraftversorgung der Bergwerke gefährdet. Dies führte bei einigen Bergwerken dazu, dass sie aufgegeben werden mussten.

In ihrer Blütezeit gehörten die Oberharzer Bergwerke zu den tiefsten der Welt. So wurden bereits um 1700 Schachtteufen von 300 Metern überschritten. Um 1830 erreichte man eine Tiefe von 600 Metern und befand sich damit – was man seinerzeit für bedeutsam hielt – unter dem Niveau des Meeresspiegels. Große Schachtteufen bedingen aber einen entsprechend höheren Energieaufwand zur Förderung von Erz und Grubenwasser. Der hohe Energiebedarf, verbunden mit dem schwierigen Wasserdargebot, zwang daher zu besonders hohen Anstrengungen. Häufig errichteten die Bergleute neue Wasserbauwerke in den Perioden, in denen aufgrund des Mangels an Aufschlagwasser keine Förderung möglich war. Wenn sich die Wasserräder nicht mehr drehten, konnte das untertage einsickernde Grubenwasser nicht mehr gefördert werden; das Bergwerk „soff ab“, und der Bergmann wurde „ausgetrieben“. In diesen Phasen konzentrierte sich die Beschäftigung auf den Ausbau der Anlagen des Oberharzer Wasserregals.

Wasserleitungs- und Speicherungselemente mini|hochkant|Dammgraben bei Altenau Insgesamt kann der Bau von 143 Stauteichen, 500 Kilometer Gräben und 30 Kilometer unterirdischen Wasserläufen zur Sammlung, Umleitung und Speicherung des Oberflächenwassers nachgewiesen werden. Zusätzlich werden dem Wasserregal Wasserlösungsstollen von zirka 100 Kilometer Länge zugeordnet. Diese waren jedoch nie alle gleichzeitig in Betrieb. Die Harzwasserwerke betreiben heute 65 Stauteiche, 70 Kilometer Gräben und 20 Kilometer Wasserläufe und halten sie instand. Einige kleinere Stauteiche befinden sich noch in der Obhut der Niedersächsischen Landesforsten oder auch in Privatbesitz.

Das Prinzip der Wasserleitung besteht darin, das Wasser in fast parallel zu den Höhenlinien der Hänge verlaufenden Gräben zu sammeln und in die Bergbauregion zu leiten. Diese Hanggräben können durchaus zehn oder mehr Kilometer lang sein (wie der Dammgraben oder der Obere Schalker Graben). Teilweise wurde das so eingesammelte Wasser nicht direkt zu den Wasserrädern geleitet, sondern in Stauteichen (Kunstteichen) gespeichert, um auch in trockenen Perioden genügend Aufschlagwasser zur Verfügung zu haben. Von den Grundablässen der Stauteiche konnte das Wasser in ein Grabensystem zur Beaufschlagung der Wasserräder eingeleitet werden. Meist ordnete man mehrere Wasserräder kaskadenartig hinter- und untereinander an, so dass das Wasser mehrere Wasserräder nacheinander antreiben konnte. Um das Wasser über möglichst viele Wasserräder leiten zu können, musste es auf einem möglichst hohen Niveau gesammelt, gespeichert und weitergeleitet werden.

Die damalige Technik erlaubte es nicht, Staudämme mit einer Höhe von mehr als etwa 15 Metern zu bauen. Auch dies sprach dafür, eher viele kleine Teiche als wenige große anzulegen. Durch die Kaskadenanordnung der Teiche konnte das Wasser hoch gehalten, das heißt, auf dem höchsten Niveau gespeichert und weitergeleitet werden, um möglichst viele Wasserräder anzutreiben. So sind mehrere landschaftsprägende Teichkaskaden entstanden, die aus vier bis sechs Teichen bestehen.

Die meisten Wasserräder waren Kunsträder und wurden zum Antrieb von Pumpen eingesetzt. Mitunter musste die Kraft über mehrere hundert Meter lange Transmissionen, sogenannte Feldgestänge, zum Bergwerk übertragen werden. Bedeutendere Bergwerke verfügten darüber hinaus über ein Kehrrad, das zur Förderung der Erze und des Haufwerkes eingesetzt wurde. Alle Wasserräder wurden oberschlächtig beaufschlagt. Bis auf einige wenige Rekonstruktionen sind die Wasserräder während des letzten Jahrhunderts verschwunden.

Bauwerke Stauseen Siehe: Oberharzer Teiche

Die 143 Stauteiche und Talsperren wurden mittels Erddämmen angestaut. Heute sind noch etwa 65 Stauanlagen in Betrieb. Die Dammhöhen variieren zwischen 4,0 und 15,0 Meter; das Stauvolumen liegt im Mittel bei etwa 150.000 Kubikmetern.

Gräben Siehe: Oberharzer Gräben

Die Gräben sind höhenlinienparallele Hanggräben mit einem sehr geringen Gefälle von weniger als einem Promille und werden von einem Grabenweg begleitet.

Wasserläufe Siehe: Oberharzer Wasserläufe

Die zwischen 20 und mehr als 1000 Meter langen Wasserläufe (Wasserüberleitungstunnel) waren die teuersten Investitionen des Oberharzer Wasserregals. Sie lohnten sich dennoch wegen ihrer geringeren Betriebskosten und der höheren hydraulischen Leistungsfähigkeit.

Sonderbauwerke Der Sperberhaier Damm ist ein von 1732 bis 1734 errichtetes Aquädukt mit über 900 Meter Länge und 16 Meter Höhe. Der Oderteich weicht hinsichtlich seiner Baustoffe und Abmessungen ganz erheblich von den übrigen Oberharzer Teichen ab. Er war nach seiner Fertigstellung im Jahre 1722 bis zum Beginn des modernen Talsperrenbaus im Jahre 1892 die größte Talsperre Deutschlands. In der Polsterberger Hubkunst konnte Wasser des Dammgrabens mittels Wasserkraft auf ein 18 Meter höheres Niveau gepumpt werden. Häufig wird in diesem Zusammenhang auch die Huttaler Widerwaage genannt, die relativ aufwändig gestaltet ist und die Wasser in zwei verschiedene Richtungen fließen lassen kann.

Geschichte Entstehung Bergbauliche Tätigkeiten im Oberharz lassen sich anhand archäologischer Nachweise bis in das 3. Jahrhundert n. Chr. zurückverfolgen.Lothar Klappauf: Zur Archäologie des Harzes in: Berichte zur Denkmalpflege in Niedersachsen, Nieders. Landesamt für Denkmalpflege, Hannover, Heft 4/1992 Eine große Blütezeit muss es im 12. und 13. Jahrhundert gegeben haben, als der Bergbau im gesamten Harz durch die Mönche des Zisterzienserklosters Walkenried organisiert und verwaltet wurde. In diese Zeit fällt auch der erste Einsatz von Wasserrädern zur Energieversorgung der Bergwerke, der für das 13. Jahrhundert im Pandelbachtal südöstlich von Seesen nachgewiesen werden konnte.Markus C. Blaich: Montanarchäologische Untersuchungen im Pandelbachtal bei Münchehof/Seesen – durch Zisterzienser geprägte Kulturlandschaft im westlichen Harzvorland, in: Berichte zur Denkmalpflege in Niedersachsen, Veröffentlichung des niedersächsischen Landesamtes für Denkmalpflege, Hannover, Heft 2/2005, Seite 49–51

Die mittelalterliche Pest entvölkerte den Harz weitgehend und brachte den Oberharzer Bergbau nahezu zum Erliegen. Eine deutliche Wiederbelebung erfolgte ab etwa 1520 auf Veranlassung des Braunschweig-Wolfenbütteler Herzogs Heinrich des Jüngeren. Besonders dessen Sohn Herzog Julius von Wolfenbüttel forcierte den begonnenen Oberharzer Erzbergbau und veranlasste die Anlage einer Vielzahl von Teichen und Gräben.

Die großräumige Nutzung der Wasserkraft machte den Aufschwung des Bergbaus im Oberharz erst möglich. Die immer tiefer werdenden Bergwerke benötigten mit der Zeit immer mehr Energie. Wassermangel nach niederschlagsarmen Monaten oder nach längeren Frostperioden war immer wieder ein begrenzender Faktor für den Bergbau. Der Ausbau erfolgte durch Erhöhung bestehender Teichdämme, Anlage neuer Staudämme, Anlage neuer Gräben und Verlängerung bestehender Grabentouren.

Weitere Verbesserungen: Wasserläufe und Wasserlösungsstollen mini|Auslaufmundloch des Ernst-August-Stollens in Gittelde