DE19721833C1 - Salzhaldenabdeckung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Salzhaldenabdeckung für künstlich aufgeschüttete Salzhalden mit einer auf die Salzhalde aufgebrachten Drainageschicht aus grobkörnigem Gut und mit einer auf die Drainage­ schicht aufgebrachten Abdeckschicht.

Der beim Kali- und Salzbergbau anfallende Aushub wird üblicherweise auf Halden abgelagert. Um die Verschandelung der Landschaft durch derartige Halden und um etwaig auftretende Umweltschäden, insbesondere die Grundwasserbelastung oder den Salzflug durch Wind, zu minimieren, ist man bestrebt, möglichst diese Halde wieder in die Landschaft zu integrieren, daß heißt, zu begrünen, sobald das Fassungsvermögen der Salzhalde erschöpft ist.

Beim Begrünen der ausgedienten Salzhalde stellt sich dabei die Schwierigkeit, daß durch das Regenwasser gelöstes Salz aufgrund der Kapillarwirkung in die die pflanzenführende Deckschicht gelangt und den Mutterboden "versalzt", so daß bereits eingesetzte Pflanzen eingehen.

Außerdem stellt sich die Schwierigkeit, daß im Umkreis des Bergwerks zumeist nicht genügend Platz für eine breite Aufschüttung zur Verfügung steht, so daß eine platzsparende Aufschüttung anzustreben ist.

Zur Lösung dieser Probleme wurde in der DE 43 37 730 eine Salzhalden­ abdeckung vorgeschlagen, bei der eine erste, im Bereich der Haldenflanke mindestens 3 m dicke Schicht aus grobkörnigen Gut mit einer Körnung von etwa 1 mm bis 60 mm vorgesehen ist, auf die dann eine zweite, mind. 3 m dicke Schicht aus Bodenaushub und Bauschutt aufgebracht wird deren Körnung weniger als 1 mm aufweist. In diese zweite Schicht können dann diverse Pflanzen eingesetzt werden.

Durch die erste, relativ grobe Schicht wird zum einen eine Drainagewirkung erzielt, zum anderen besitzt sie kapillarbrechende Eigenschaften, das heißt, ein Aufsteigen des salzhaltigen Wassers in die Pflanzenschicht wird verhindert. Durch die Drainagewirkung der groben ersten Schicht kann das in die Halde gelangende Regenwasser abfließen, ohne mit der pflanzen­ führenden Schicht in Berührung zu kommen.

Um eine wirkungsvolle Drainagewirkung zu erzielen, aus Gründen der Einbautechnik und zur Sicherstellung der Langzeitwirkung ist eine Dicke der ersten Schicht von mindestens 3 m erforderlich. Auch die zweite Schicht muß mindestens eine Dicke von 3 m aufweisen, damit die darauf wachsen­ den Pflanzen ausreichend Boden für die Wurzeln zur Verfügung haben. Durch die Gesamtdicke von mindestens 6 m wird außerdem erreicht, daß eine witterungsabhängige Umkristallisation der Haldenoberfläche vermieden wird und daß das oberflächlich anstehende Salz durch die Auflast verdichtet wird. Auch soll durch die mindestens 6 m dicke Schicht erreicht werden, daß durch diese Deckschicht nur noch geringe Mengen an Niederschlag bis zum Salz vordringen.

Bei einer Salzhalde mittlerer Größe, zum Beispiel 10 bis 15 Mio. m³ werden bei einer derartigen Haldenabdeckung ca. 15 Mio. m³ Material benötigt. Das heißt, es wird in etwa für jeden m³ Abraum ebenso 1 m³ Abdeckmaterial benötigt. Zwar ist es aus dem Stand der Technik bekannt, kostengünstigen Bauschutt als Abdeckmaterial einzusetzen, jedoch muß dieser für die erste Schicht auf eine Korngröße zwischen 1 mm und 60 mm und für die zweite Abdeckschicht auf eine Korngröße von unter 1 mm gemahlen werden, was bei der hier benötigten Menge an Abdeckmaterial zu sehr hohen Kosten führt. Außerdem müssen derartige Mengen auch zur Salzhalde gebracht und verarbeitet werden, was zu hohen Transport- und Arbeitskosten führt.

Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Salzhaldenabdeckung zu schaffen, die bei gleicher Grundfläche mehr Abraum aufnehmen kann und die mit weniger Abdeckmaterial auskommt um die Entsorgungskosten je m² Abraum zu senken.

Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschla­ gen, die Salzhaldenabdeckung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß im Bereich der Haldenflanke in der Abdeckschicht Kästen vorgesehen sind, die die Abdeckschicht gegen Abrutschen sichern.

Bei der erfindungsgemäßen Salzhaldenabdeckung werden auf die Drainage­ schicht aus grobkörnigem Gut mehrere große Kästen jeweils auf Lücke aufgesetzt, wobei die Abdeckschicht in die Kästen und in die zwischen den Kästen befindlichen Zwischenräume eingefüllt wird. Dabei sitzen die Kästen rutschsicher aufeinander und auf dem vorzugsweise sehr groben Unterbau.

Eine nach dieser technischen Lehre ausgebildete Salzhaldenabdeckung hat den Vorteil, daß durch die in die Abdeckschicht integrierten Kästen ein quasi terrassenförmiger Aufbau der Abdeckschicht entsteht, so daß die Haldenflanke der Salzhalde sehr viel steiler, nämlich bis zu ca. 40 Grad, ausgeführt werden kann und daß die Salzhalde sehr viel höher aufgebaut werden kann. Hierdurch ist es möglich, sehr viel mehr Abraum aus dem Kali- und Salzbergwerk in einer Halde zu deponieren, so daß mittels der Erfindung nunmehr sehr viel mehr Abraum, d. h. unverwertbares Salz, je m² Grundfläche eingelagert werden kann. Gleichzeitig kann bei gleicher Menge Abdeckmaterials eine größere Menge Abraums (Salzes) gelagert werden, so daß die Haldenkosten je m³ Abraum sinken.

Durch diesen effektiveren Einsatz der Salzhalden wird auch der zur Lagerung benötigte Landschaftsverbrauch gesenkt. Ein weiterer Vorteil der Integration der erfindungsgemäßen Kästen in die Abdeckschicht liegt darin, daß die Abdeckschicht selbst nunmehr sehr viel dünner ausgeführt werden kann, denn bei einer erfindungsgemäßen Salzhaldenabdeckung weist die Abdeckschicht lediglich eine Gesamtdicke inkl. der Kästen von 4-5 m auf. Durch diese Materialeinsparung werden neben den Materialkosten auch die zum Aufbau der Salzhaldenabdeckung notwendigen Transportkosten ge­ senkt, was neben einer Kostenreduzierung auch zu einer Umweltschonung beiträgt.

In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Salzhaldenab­ deckung ist der etwa 0,5 m bis 2 m, vorzugsweise 1 m dicke untere Teil der Abdeckschicht in den Kästen verdichtet ausgeführt, während der obere, ebenfalls etwa 0,5 m bis 2 m, vorzugsweise 1 m dicke Teil der Abdeck­ schicht locker aufgeschüttet ist. Dabei verhindert die untere, verdichtete Schicht das Absickern von Oberflächenwasser (Regenwasser) und blockt gleichzeitig das normalerweise aufgrund der Kapillarwirkung entstehende Aufsteigen von Salzwasser aus der Salzhalde ab. Des weiteren nimmt der lockere obere Teil das Oberflächenwasser (Regenwasser) auf und ermöglicht das Pflanzenwachstum der in den oberen Teil der Abdeckschicht eingebrachten Pflanzen. Um einen optimalen Bewuchs der Salzhalden­ abdeckung zu erreichen, werden vorzugsweise flachwurzelige Pflanzen eingesetzt, da der die Pflanzen aufnehmende, locker aufgeschüttete Teil der Abdeckschicht vorzugsweise nur 1 m dick ist.

In einen anderen, bevorzugten Weiterbildung ist die auf dem Salz und unter den Kästen vorgesehene Drainageschicht aus grobkörnigen Steinen, vor­ zugsweise aus Basaltsteinen mit einer Kantenlänge von 10 cm bis zu 1 m gebildet. Diese großen Steine schaffen auch große Zwischenräume, so daß aus der Halde austretendes Wasser und das auftreffende Regenwasser sehr gut abfließen kann.

Durch diese großen Steinblöcke verhindert die Drainageschicht zuverlässig das Aufsteigen von salzhaltigem Wasser in die Oberschicht (Kapillarwir­ kung) und gleichzeitig ist es möglich, die Drainageschicht als Trennschicht zwischen der Salzhalde und der Abdeckschicht sehr viel dünner auszu­ gestalten, ohne eine Versalzung der Abdeckschicht befürchten zu müssen. Es wurde herausgefunden, daß eine derartige Drainageschicht mit einer Dicke vom 1,5 m, vorzugsweise jedoch 2 m ausreicht, um das Ablaufen des Regenwassers und des Salzhaltigen Hangwassers zu gewährleisten. Durch diese vergleichsweise dünne Drainageschicht werden analog zu der bereits dünnen Abdeckschicht, wie oben beschrieben, die Kosten der Salzhaldenabdeckung deutlich gesenkt.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform ist die Abdeckschicht mit einer Mischung von toniger Erde (vorzugsweise 50 Vol.-%) und aus groben Steinen, insbesondere oberer Muschelkalk (50 Vol.-%) gebildet. Dabei haben die Steine auch hier eine Kantenlänge von 10 cm bis zu 1 m. Durch die Ver­ wendung der großen und voluminösen Steine wird die Abdeckschicht sehr standsicher und kann darüberhinaus kostengünstig hergestellt werden und dennoch ist durch den Ton und den Lehm ein Pflanzenwachstum möglich.

In einer anderen, bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Salzhaldenabdeckung sind die auf die Drainageschicht aufgesetzten Kästen nach oben und nach unten offen ausgebildet. Dabei bilden die Kästen einen Rahmen, der die Abdeckschicht zusammenhält. Durch die nach unten offenen Kästen haben diese einen guten Halt und es entsteht keine Stau­ nässe im Kasten. Gleichzeitig ist es möglich, größere Pflanzen einzusetzen, die eine harmonische Einbindung der Salzhalde in die jeweilige Umgebung ermöglichen.

Die Kästen sind vorzugsweise aus Stahlbeton gefertigt und haben eine Länge von 8 m, eine Breite von 5 m und eine Höhe von 2 m. Bei einer Wandstärke von 20 cm ergibt das ein Gewicht von ca. 25 t. Diese schweren Stahlbetonkästen sichern die Abdeckschicht gegen Verrutschen, so daß auch sehr steile Haldenabdeckung realisiert werden kann.

Die Kästen werden vorzugsweise mit ihren Kanten auf die jeweilige Kante des darunterliegenden Kastens aufgesetzt, wobei die Kästen in zwei über­ einanderliegenden Reihen jeweils auf Lücke gesetzt werden. Dabei werden die Kästen vorzugsweise an den jeweiligen Auflagepunkten über mit Schwerlastdübeln befestigte Winkeleisen aneinander befestigt und gegen Verrutschen gesichert. Hierdurch entsteht eine schweres, zusammen­ hängendes Traggerüst aus Stahlbetonkästen, das ein Verrutschen der gesamten Abdeckschicht zuverlässig verhindert.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Salzhaldenabdeckung ergeben sich aus der Beschreibung und aus der beigefügten Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Salzhaldenabdeckung dargestellt, anhand deren die Erfindung näher erläutert wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Salzhaldenabdeckung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Salzhaldenabdeckung gemäß Fig. 1, bevor die Pflanzen eingesetzt wurden;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines gefüllten Kastens einer Salzhaldenabdeckung gemäß Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte, geschnittene Seitenansicht einer erfindungsge­ mäßen Salzhaldenabdeckung zeigt eine aufgeschüttete Salzhalde 10, auf der eine ca. 2 m dicke Drainageschicht 12 aus großen Basaltsteinen 14 aufgebracht ist. Diese Basaltsteine 14 haben eine Kantenlänge zwischen 10 cm und 100 cm und sind willkürlich auf der Salzhalde 10 abgelegt. Auf diese Drainageschicht 12 ist eine Abdeckschicht 16 aufgebracht, die sich jeweils zur Hälfte aus tonartiger Erde und Steinen, insbesondere Muschel­ kalk zusammensetzt. Auch diese Steine haben eine Kantenlänge von 10 cm bis zu 100 cm. Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, als Stein/Erde-Gemisch einen oberen Muschelkalk einzusetzen.

Auf der Drainageschicht 12 sind eine Reihe von Kästen 18 aufgesetzt, die die Abdeckschicht 16 halten und gegen Abrutschen sichern. Diese Kästen 18 sind aus Stahlbeton gefertigt und haben eine Länge von 8 m, eine Breite von 5 m und eine Höhe von 2 m. Bei einer Wandstärke dieser Kästen 18 von ca. 20 cm haben diese ein Gewicht von ca. 25 t. Diese Kästen 18 werden, vom Haldenfuß beginnend Reihe für Reihe aufgesetzt. Dabei wird zwischen zwei Kästen ein Abstand max. von 7,6 m eingehalten, so daß der Kasten der nächsten Reihe genau auf diese Lücke aufgesetzt werden kann. Das heißt, die Kästen der zweiten Reihe liegen auf den Ecken der jeweils darunterliegenden Kästen auf usw.

Auf diesen Auflagepunkten werden die jeweils übereinanderliegenden Kästen 18 mit Winkeleisen und Schwerlastdübeln befestigt, so daß ein Verrutschen zuverlässig verhindert wird. In die Kästen 18 und in die dazwischen liegenden Räume wird dann die Abdeckschicht (Ton/Kalkstein- Gemisch) gefüllt, wobei der untere, ca. 1 m dicke Teil der in den Kästen 18 befindlichen Abdeckschicht 16 verdichtet wird, während der obere, eben­ falls ca. 1 m dicke Teil der Abdeckschicht 16 lose aufgeschüttet wird. In diesen losen Teil der Abdeckschicht 16 und in den Bereich zwischen den Kästen 18 werden dann vorzugsweise flachwurzelige Pflanzen 20 einge­ setzt. Die Kästen 18 sind nach oben und nach unten offen, so daß eine nahezu einheitliche Abdeckschicht 16 und daß keine Staunässe entsteht.

Mit einer derartigen Salzhaldenabdeckung ist es möglich, Salzhalden 10 mit einem Flankenwinkel 22 von bis zu 40 Grad aufzubauen. In der Praxis hat sich ein Flankenwinkel 22 von 35 Grad bis 36 Grad als sehr vorteilhaft erwiesen.

Außerdem ermöglichen die Kästen 18 auch das sichere Anlegen von Auf­ fahrrampen und höhengleichen Fahrbahnen an der steilen Salzhaldenwand.

Claims (12)

1. Salzhaldenabdeckung für künstlich aufgeschüttete Salzhalden mit einer auf die Salzhalde (10) aufgebrachten Drainageschicht (12) aus grob­ körnigem Gut und mit einer auf die Drainageschicht (12) aufgebrach­ ten Abdeckschicht (16), dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Haldenflanke in der Abdeckschicht (16) Kästen (18) vorgesehen sind, die die Abdeckschicht (16) gegen Abrutschen sichern.

2. Salzhaldenabdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil der in den Kästen (18) befindlichen Abdeckschicht (16) verdichtet ist, während der obere Teil der Abdeckschicht (16) locker aufgeschüttet ist.

3. Salzhaldenabdeckung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verdichtete und der locker aufgeschüttete Teil der Abdeck­ schicht (16) jeweils etwa 0,5 m bis 2 m, vorzugsweise 1 m, dick sind.

4. Salzhaldenabdeckung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil der Abdeckschicht (16) flachwurzelige Pflanzen (20) eingesetzt sind.

5. Salzhaldenabdeckung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drainageschicht (12) aus grobkörnigem Gut aus Steinen, insbesondere aus Basaltsteinen (14), mit einer Kantenlänge von 10 cm bis zu 100 cm gebildet ist.

6. Salzhaldenabdeckung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drainageschicht (12) etwa 2 m bis 4 m, mindestens jedoch 1,5 m dick ist.

7. Salzhaldenabdeckung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckschicht (16) aus toniger Erde und aus Steinen, insbesondere oberem Muschelkalk, mit einer Kantenlänge von 10 cm bis zu 100 cm gebildet ist.

8. Salzhaldenabdeckung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckschicht (16) etwa zu 50 Vol.-% aus toniger Erde und etwa zu 50 Vol.-% aus Steinen gebildet ist.

9. Salzhaldenabdeckung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kästen (18) nach oben und unten offen ausgebildet sind.

10. Salzhaldenabdeckung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kästen (18) aus Stahlbeton gefertigt sind.

11. Salzhaldenabdeckung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kästen (18) an den Auflagepunkten durch mit Schwerlast­ dübeln befestigte Winkeleisen miteinander verbunden sind.

12. Salzhaldenabdeckung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Salzhalde (10) eine Haldenflanke von etwa 20 Grad bis 45 Grad, vorzugsweise 35 Grad aufweist.