Mining Report 3

MINING REPORT 3

Fachzeitschrift für Bergbau, 153. Jahrgang Glückauf Rohstoffe und Energie Juni 2017 ISSN 2195-6529

MINING REPORT Glückauf 153. Jahrgang 2017 Heft 3 Focus of this issue Decommissioning and Transformation

Seit 40 Jahren ist die RAG Montan Immobilien GmbH für die erfolgreiche Entwicklung von Flächen und Projekten bekannt. Unser Spezialgebiet: Die gewinnbringende Revitalisierung von industriell vorgenutzten Arealen unter Ausnutzung der kompletten immobilienwirtschaftlichen Wertschöpfungskette. Mit allen Optionen, ohne einen Quadratmeter Fläche zu verschenken. Accident Rate in Polish Mining 214 End of German Coal Mining Industry 226 Transformation 235 RAG Montan Immobilien GmbH Decommissioning Potash Mines 238 Im Welterbe 1-8, 45141 Essen Tel. 0201 378-0 Decommissioning of an Uranium Mine 253 [email protected] Monitoring Measures 264 www.rag-montan-immobilien.de Open Pit Planning 272 www.facebook.com/RAGMontanImmobilien Mixing Technology 279 Energy Source Uranium 286 Die Zukunft ist unser Revier. Aufgaben für die Ewigkeit

Der Steinkohlenbergbau hat das Ruhrgebiet Zu den Ewigkeitsaufgaben zählen die Gruben- mehr als 200 Jahre lang geprägt. wasserhaltung, der Betrieb von Polderanlagen Wenn bis Ende 2018 die letzten noch aktiven und das Grundwassermanagement. Bergwerke die Kohlenförderung einstellen, Oberstes Gebot für die RAG sind dabei der endet ein Kapitel Industriegeschichte – nicht Trinkwasser- und der Umweltschutz. Gleich- jedoch die Arbeit der RAG. Auf das Unterneh- zeitig entwickelt das Unternehmen ehema- men kommen dauerhaft wichtige Aufgaben lige Bergbauflächen weiter, so dass sie zu- zu. Diese sogenannten Ewigkeitsaufgaben künftig Raum für Wohn- und Gewerbegebiete tragen dazu bei, den Wasserhaushalt in der oder für Photovoltaik und Windkraftanlagen Region unter und über Tage zu regulieren. bieten.

RAG Aktiengesellschaft Shamrockring 1 44623 Herne [email protected] Internet: www.rag.de

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Glückauf CONTENT

ISSA Mining 214 Krzysztof Król, Michał Chmurkowski Condition and Trends of Accident Rates in the Polish Mining Industry in 2016 – Activity of the State Mining Authority within the Scope of Accident Prevention Unfallziffern und -trends im polnischen Bergbau im Jahr 2016 – Tätigkeit der polnischen Höheren Bergaufsichtsbehörde im Bereich Unfallprävention

Topics 226 Stefan Hager, Frank Wollnik The End of the German Coal Mining Industry and RAG’s Transition to the Post-Mining Era Die Beendigung des Steinkohlenbergbaus in Deutschland – Übergang zum Nachbergbau in der RAG Aktiengesellschaft 235 Interview mit Hans-Peter Noll We Can Do Transformation in this Region Wir können Wandel in der Region 238 Klaus Zschiedrich, Thorsten Pietsch, Mahmut Kuyumcu Meeting Technical, Ecological, and Social Challenges in the Decommissioning of Potash Mines in Eastern Germany Bewältigung von technischen, ökologischen und sozialen Herausforderungen bei der Stilllegung von Kalibergwerken in Ostdeutschland 253 Ulf Jenk, Carsten Wedekind Progress Report on the Wismut Decommissioning Project at the Flooded Königstein Uranium Mine Stand der Sanierungsarbeiten der Wismut GmbH am Beispiel der Flutung der Uranerz­- grube Königstein 264 peter Goerke-Mallet, Christian Melchers, Andreas Müterthies Innovative Monitoring Measures in the Phase of Post-Mining Innovative Monitoring-Maßnahmen im (Nach-)Bergbau 272 Stefan Fuchs Occupational Safety as Central Element of a Modern Open Pit Planning Project Arbeitsschutz als zentrales Element einer modernen Tagebauplanung 279 Thomas Berens Mixing Technology in Mining Applications: Make the Mixer Match Mischtechnik im Bergbau: Welcher Mischer für welche Aufgabe? 286 Michael Lersow Energy Source Uranium – Resources, Production and Adequacy Energiequelle Uran – Ressourcen, Gewinnung und Reichweite

RUBRICS 202 Editorial 203 News – Mining, Raw Materials, Energy 213 Staff News 303 Industry News and Products 307 Diary of Events 308 Imprint

Cover page // Titelbild: gate.ruhr, Marl/Germany. Photo // Foto: Thomas Stachelhaus

Mining Report 153 (2017) No. 3 201 Editorial

The main focus of this issue Im Mittelpunkt der vorliegenden Ausgabe des Mining Report etitorial of Mining Report Glückauf is Glückauf steht einmal mehr das, was der Bergbau nach seiner once again on the legacy that Beendigung zurücklässt und wie damit verantwortungsvoll um- the mining industry is leaving zugehen ist. behind when it finally closes, Nach der Produktionsphase schließt sich zunächst die Still- and how this can be dealt setzungsphase an, in der die Grubengebäude geräumt und die with in a responsible way. Schächte verfüllt werden. Erst danach beginnt die Nachbergbau- When a mine is closed the oder Ewigkeitsphase. Der Schritt in die Nachbergbauphase bringt production phase will be fol- für die Bergbauunternehmen wichtige Veränderungen mit sich. lowed by the decommission- Dem Ziel einer nachhaltigen Verantwortung für die Bergbaufol- ing phase, when the mine is gen in den Revieren entsprechend sind neue, den künftigen Auf- cleared of its equipment and gaben angepasste Strukturen zu schaffen. Dies betrifft sowohl the shafts are filled in. Only die Unternehmensorganisation als auch die Einführung geeigne- then can the post-mining era ter Risikomanagement- und Monitoringsysteme. really begin. For the companies involved this step into the post- Bereits mehr als zwei Jahre vor dem Ende des deutschen Stein- mining world will bring major, fundamental changes. Accepting kohlenbergbaus hat die RAG Aktiengesellschaft, Herne, mit der permanent and sustainable responsibility for the legacies of the Gründung des Bereichs Nachbergbau und der Einführung eines mining industry will therefore mean helping the affected busi- geeigneten Monitorings weitere Schritte in Richtung auf ihre zu- nesses to accept a new set of structures that are adapted to meet künftige Struktur als Ewigkeitsgesellschaft vollzogen. Schon seit the challenges of the future. This applies both to the company 40 Jahren gestaltet ihre Tochtergesellschaft Montan Immobilien ­organisation as well as to the introduction of appropriate risk- GmbH (RAG MI), Essen, den Strukturwandel, der auch mit städ- management and monitoring systems. tebaulichen Fragen verbunden ist, in den Revieren in Nordrhein- More than two years before the scheduled termination of all Westfalen und im Saarland maßgeblich mit. In einem Interview coal mining in Germany RAG Aktiengesellschaft in Herne took fur- stellt Prof. Noll, Vorsitzender der Geschäftsführung von RAG MI, ther steps towards its planned reorganisation as an “eternity com- einige Beispiele zur Standortentwicklung vor. pany” by setting up its new Post-Mining Department and intro- Weitreichende Erfahrungen im Umgang mit den Hinterlas- ducing an appropriate monitoring programme. For some 40 years senschaften des Bergbaus existieren auch in den ehemaligen now the RAG subsidiary Montan Immobilien GmbH (RAG MI), Bergbauregionen im Osten Deutschlands. Beispielhaft vorgestellt Essen, which is also involved in urban development schemes, has werden hier die Verwahrmaßnahmen im Kali-Südharz-Revier und been playing an active role in helping to shape structural change der Grube Königstein des ehemaligen Uranbergbaus. Beiträge zur in the North Rhine-Westphalia and Saarland coalfields. Our inter- Weiterentwicklung von Monitoringverfahren zur Darstellung der view with Prof. Noll, Chairman of the Board of Directors of RAG MI, Auswirkungen bergbaulicher Prozesse, zum Einfluss einer moder- gives him an opportunity to present some examples of the com- nen Tagebauplanung und zur Auswahl geeigneter Pumpen zur pany’s successful development portfolio. Verfüllung von durch den Bergbau hervorgerufenen Hohlräumen Experience in dealing with the legacies of the mining indus- runden das Thema ab. try also extends to include the old mining regions of the former Auch wenn Deutschland aus der Nutzung von Kernenergie German Democratic Republic. Two examples are discussed here: aussteigt, werden anderswo – auch in Europa – Kernkraftwerke the preservation measures being applied in the old potash work- nicht nur weiter betrieben, sondern sogar neu errichtet. Grund ings in the South Harz Mining Region and at the former Königstein genug, die Frage der Ressourcensicherheit für den Energieroh- uranium ore mine. This theme is rounded off with various papers stoff Uran einmal zu beleuchten. on subjects such as the ongoing development of monitoring sys- Und wie immer beschäftigen wir uns in der Rubrik ISSA Mi- tems for displaying the impact of mining activities, the influence ning mit dem Thema Arbeitssicherheit, diesmal anhand der Un- of modern opencast mine planning procedures and the process fallentwicklung und von Präventionsmaßnahmen im polnischen used for selecting suitable pumping equipment for filling mining- Steinkohlenbergbau. related voids and cavities. While Germany may be withdrawing from the use of nuclear energy, elsewhere – and this includes Europe – nuclear power sta- With my best regards // Mit freundlichem Glückauf tions will continue to operate and indeed new plants are even be- ing constructed. Reason enough for us to examine supply security as it affects that vital energy resource uranium. As usual we also feature a section on ISSA Mining and its in- Dipl.-Ing. Andreas-Peter Sitte dustrial health and safety remit. This time we are looking at acci- Chief Editor // Chefredakteur dent trends and prevention measures in the Polish hard coal min- Mining Report Glückauf, Herne ing industry.

202 Mining Report 153 (2017) No. 3 News – Mining, Raw Materials, Energy y

STEAG afflicted by fall in electricity prices – future programme shows first signs of success In 2016, the STEAG Group, Essen/Germany, generated abroad and by subsidiaries. electricity from renewable energies, since generated sales of 3.9 bn e, an 8 % increase, STEAG Energy Services GmbH was com- autumn last year. STEAG is pioneering this thanks to the expansion of its energy missioned with managing operations for a technology and plans to use it in other trading activities. At 123 m e, the operat- further 2,500 MW of power station output countries. ing income (EBIT) is almost 50 % less than in 2016. The subsidiary STEAG New Energies The STEAG Group is purposefully pursu- the previous year. EBITDA of 281 m e were GmbH was able to complete construction ing its strategic positioning as a techno- 118 m e less than in 2015. The Group had of and commission three large decentral- logically minded producer and provider anticipated these drops in sales and made ised plants, a combined heat and power of electricity and heating. With a rated an announcement to that effect at an station and two power stations, for Ford capacity of 10,130 MW in 2016 – 8,000 of early stage. They have been attributed to and Karlsberg-Brauerei as well as the Tech- which is produced in Germany – STEAG is changes in the German market brought nical University of Darmstadt. In France, one of the largest electricity producers in about by government policy, namely the STEAG New Energies GmbH connected two Germany, where it operates power stations energy transition, which caused a dramatic of its own new wind farms to the grid and at eight different STEAG locations. In the , energ materials N ews – mining , raw fall in electricity prices over the last year. acquired three more plants in Germany. course of decommissioning five power sta- This led to declining or negative margins in Thanks to the acquisition of two waste-to- tion units in Voerde and Herne, 2,500 MW conventional power stations throughout energy plants with an incineration capacity of capacity were disconnected from the the industry. of 475,000 t/a and the foundation of a new grid in Germany in 2017. STEAG owns and “In 2016, we consistently adapted to the subsidiary, STEAG Waste to Energy GmbH, operates three overseas coal power stations steadily deteriorating market conditions, the strategic new entry into the globally in Colombia, the Philippines and Turkey. In especially in Germany,” said Chairman of expanding waste-to-energy market is addition, as a service provider, STEAG Energy the STEAG Management Board, Joachim complete. In 2016, STEAG Power Minerals Services GmbH is responsible for the opera- Rumstadt, at the presentation of the 2016 GmbH was able to negotiate a long-term tion of more than 6500 MW of capacity in consolidated financial statement. “As part of cooperation agreement with a company India, Brazil, Botswana, Spain, Georgia and our STEAG 2022 future programme, we have from Qatar, the Hawar Group, in order to Saudi Arabia among others. In 2016, STEAG boosted our efficiency and savings potential strengthen trade and sales of power station had a total of 6,104 employees, 43 % of considerably, we are currently repositioning by-products, such as fly ash and gypsum, which were outside of Germany. our portfolio and have already successfully in the Middle East and India. In South East Thanks to expansion in recent years, the established new opportunities for growth.” Asia, STEAG and the Australian financial STEAG Group has a total rated capacity of STEAG has had many years of suc- services provider, Macquarie Corporate 800 MW of renewable energies and decen- cess in keeping its fleet of power stations Holdings, have founded a joint ASEAN plat- tralised generation. STEAG operates a total well-positioned in the market by optimis- form, which is designed to take on the role of 200 decentralised plants, such as wind ing the costs and earnings structure at of a development company and accelerate farms, combined heat and power stations, an early stage. However, the persistent the financing, construction and operation and biomass and biogas plants, in Germany, fall in electricity wholesale prices forced of gas, coal, wind, solar and hydropower Romania, Turkey and Poland, partly as an the Group to make a tough decision. To plants in the region. investor and partly as a service provider. increase economic efficiency and prevent However, over the next three years – The “Fernwärmeschiene Rhein-Ruhr” losses, in November 2016 STEAG decided while the Group is being restructured – the joint venture, in cooperation with Fern- to disconnect multiple power station units outlook remains subdued; not until 2020 wärmeversorgung Niederrhein GmbH and from the grid over the course of 2017, which does STEAG anticipate a noticeable increase Energieversorgung Oberhausen AG, reached amounts to about 40 % of its power station in earnings. a significant milestone in 2016 with the output in Germany (in total, approximately For 2016, STEAG will pay a dividend submission of all documents for the official 8,000 MW). Between 800 and 1,000 STEAG (profit transfer incl. taxes) of 55 m e to its planning procedure. The objective of the Group jobs in Germany were affected by stakeholder, KSBG Kommunale Beteili- venture is to secure a long-term, ecological the decommissioning and other changes gungsgesellschaft GmbH & Co. KG, (2015: heat supply for an entire region. to the Group as a result of STEAG 2022. To 80 m e), so that the municipal sharehold- In 2016, STEAG invested 223 m e – account for this, around 150 m e of balance ers can also afford to pay debt obligations roughly the same as the previous year sheet provisions were made for staff and (interest and repayments) accrued through (219 m e). The majority of investment in decommissioning power stations in the the purchase of STEAG in full this year. material assets was spent on the six large 2016 consolidated financial statement. Two To make a success of the energy transi- battery systems. Together with a partner, of the power station units registered for tion, in 2016 the STEAG Group commis- STEAG invested in the preparation of initial (provisional) decommissioning have since sioned six storage batteries, which, with a exploratory drilling for a geothermal power been classed as systemically important by total primary operating reserve of 90 MW, station in Indonesia, as well as wind farms the transmission system operator. have made a significant contribution to in France, and exploited the boom in the The Group’s operating income – with equalising fluctuations in the German grid heating market by taking shares in a district EBIT to the sum of 123 m e – was primarily produced by the inconsistent production of heating company in Poland. (STEAG/Si.)

Strompreisverfall belastet STEAG – Zukunftsprogramm zeigt erste Erfolge Der STEAG-Konzern, Essen, erzielte im Jahr knapp 50 % unter dem Vorjahrswert. Das politisch beeinflussten Marktveränderungen 2016 aufgrund der Ausweitung seiner EBITDA fällt mit 281 Mio. e um 118 Mio. e ge- in Deutschland durch die Energiewende, die Stromhandelsaktivitäten einen Umsatz von ringer aus als im Jahr 2015. Diese Rückgänge im vergangenen Jahr nochmals für einen 3,9 Mrd. e und damit ein Plus von 8 %. Das hatte der Konzern erwartet und bereits früh- dramatischen Verfall des Strompreises operative Ergebnis (EBIT) liegt mit 123 Mio. e zeitig angekündigt. Grund dafür sind die gesorgt haben. Dies hat branchenweit zu

Mining Report 153 (2017) No. 3 203 rückläufigen bzw. negativen Margen bei den gies GmbH zwei eigene neue Windparks logieoffener Strom- und Wärmeproduzent y konventionellen Kraftwerken geführt. ans Netz, drei weitere Anlagen wurden sowie als Dienstleister. Mit 10.130 MW „Wir haben uns 2016 konsequent auf die in Deutschland erworben. Mit der Über- installierter Leistung im Jahr 2016 – da- sich weiter verschärfenden Marktverände- nahme von zwei Müllheizkraftwerken mit von 8.000 im Inland – ist STEAG einer der rungen insbesondere in Deutschland einge- 475.000 t/a Verbrennungskapazität und der größten Stromerzeuger Deutschlands. stellt“, sagte der Vorsitzende der STEAG-Ge- Gründung einer neuen Tochtergesellschaft, Hierzulande betreibt STEAG an acht Stand- schäftsführung, Joachim Rumstadt, bei der der STEAG Waste to Energy GmbH, wurde orten Kraftwerke. Im Zuge der Stilllegungen Vorstellung des Konzernabschlusses 2016. der strategische Neueinstieg in den weltweit von fünf Kraftwerksblöcken in Voerde und „Wir haben im Rahmen unseres Zukunfts- wachsenden Waste-to-Energy-Markt vollzo- Herne werden 2.500 MW Leistung im Jahr programms STEAG 2022 unsere Effizienz- gen. Die STEAG Power Minerals GmbH konn- 2017 in Deutschland vom Netz genommen. und Einsparpotenziale deutlich verschärft, te im Jahr 2016 eine langfristige Kooperation Im Ausland betreibt STEAG drei eigene richten aktuell unser Portfolio neu aus und mit einem Unternehmen aus Katar, der Steinkohlenkraftwerke in Kolumbien, auf haben bereits erfolgreich erste Wachstums- Hawar Group, vereinbaren, um Kraftwerks- den Philippinen und in der Türkei. Darüber chancen erschlossen.“ nebenprodukte wie Flugasche und Gips hinaus ist die Dienstleistungsgesellschaft STEAG ist es lange Zeit gelungen, den auch verstärkt im Nahen Osten und Indien STEAG Energy Services GmbH für den Kraftwerkspark durch frühzeitige Opti- handeln und vertreiben zu können. In Süd- Betrieb von mehr als 6.500 MW Leistung , energ materials N ews – mining , raw mierungen der Kosten- und Erlösstruktur ostasien hat STEAG mit dem australischen u. a. in Indien, Brasilien, Botswana, Spanien, gut im Markt zu halten. Doch der wei- Finanzdienstleister Macquarie Corporate Georgien und Saudi-Arabien als Dienst- teranhaltende Verfall der Stromgroßhan- Holdings eine gemeinsame ASEAN-Plattform leister verantwortlich. STEAG hatte im Jahr delspreise zwang den Konzern zu einem gegründet, die als Entwicklungsgesellschaft, 2016 insgesamt 6.104 Mitarbeiter, davon harten Schritt. Um die Wirtschaftlichkeit die Finanzierung, den Bau und Betrieb von 43 % im Ausland. zu steigern und Verluste zu vermeiden, Gas-, Kohle-, Wind-, Solar- und Wasserkraft- Durch den Ausbau in den vergangenen entschied STEAG im November 2016, anlagen in der Region forcieren wird. Jahren verfügt der STEAG-Konzern insge- mehrere Kraftwerksblöcke und damit etwa Für die kommenden drei Jahre – während samt über 800 MW installierte Leistung 40 % ihrer Kraftwerksleistung in Deutsch- der Umstrukturierung des Konzerns – ist an erneuerbaren Energien und dezentraler land (insgesamt ca. 8.000 MW) im Lauf der Ausblick allerdings weiterhin gedämpft. Erzeugung. Insgesamt 200 dezentrale des Jahrs 2017 vom Netz zu nehmen. Von Erst ab dem Jahr 2020 prognostiziert STEAG Anlagen, wie Windparks, Blockheizkraftwer- den Stilllegungen und weiteren Konzern- wieder eine deutliche Ergebnissteigerung. ke, Biomasse- und Biogasanlagen, betreibt veränderungen aus STEAG 2022 sind 800 STEAG wird für das Jahr 2016 eine Aus- STEAG in Deutschland, Rumänien, der bis 1.000 Arbeitsplätze im STEAG-Konzern schüttung (Gewinnabführung inkl. Steuern) Türkei und Polen, teils als Investor, teils als in Deutschland betroffen. Dafür wurden von 55 Mio. e an ihre Gesellschafterin, die Dienstleister. im Konzernabschluss 2016 rd. 150 Mio. e KSBG Kommunale Beteiligungsgesell- Im Gemeinschaftsprojekt Fernwärme- bilanzielle Vorsorge für Personal und den schaft GmbH & Co. KG, vornehmen (2015: schiene Rhein-Ruhr in Kooperation mit der Rückbau der Anlagen getroffen. Zwei der 80 Mio. e), sodass die kommunalen Anteils- Fernwärmeversorgung Niederrhein GmbH zur (vorläufigen) Stilllegung angemeldeten eigner auch in diesem Jahr wieder in vollem und der Energieversorgung Oberhausen Kraftwerksblöcke wurden mittlerweile vom Umfang ihre durch den Kauf der STEAG AG wurde im Jahr 2016 mit der Einreichung Übertragungsnetzbetreiber als systemrele- entstandenen Schuldendienste (Zinsen und aller Unterlagen ein wichtiger Meilenstein vant eingestuft. Tilgungen) werden leisten können. für das Planfeststellungsverfahren erreicht. Das operative Ergebnis des Konzerns Damit die Energiewende gelingt, hat der Ziel ist es, die Wärmeversorgung langfristig – mit einem EBIT in Höhe von 123 Mio. e – STEAG-Konzern im Jahr 2016 sechs Batte- und ökologisch für eine gesamte Region zu wurde im Wesentlichen im Ausland und riespeicher in Betrieb genommen, die mit sichern. von den Tochtergesellschaften erzielt: Die insgesamt 90 MW Primärregelleistung seit Mit 223 Mio. e investierte STEAG im Jahr STEAG Energy Services GmbH wurde im Jahr Herbst vergangenen Jahres einen wesent- 2016 etwa so viel wie im Vorjahr (219 Mio. e). 2016 mit der Betriebsführung für weitere lichen Beitrag dazu leisten, Schwankungen Der größte Teil der Sachinvestitionen entfiel 2.500 MW Kraftwerksleistung beauftragt. im deutschen Netz auszugleichen, die durch auf die sechs Großbatterie-Systeme. In Die Tochter STEAG New Energies GmbH die ungleichmäßige Produktion von Strom Indonesien investiert STEAG mit einem konnte den Bau von drei großen dezentralen aus erneuerbaren Energien entstehen. Partner in die Vorbereitung erster Explora- Anlagen, einem Blockheizkraftwerk und zwei STEAG ist mit dieser Technik Vorreiter und tionsbohrungen für ein Geothermie-Kraft- Energiezentralen, für die Kunden Ford und plant den weiteren Einsatz auch in anderen werk, in Frankreich in Windenergieanlagen Karlsberg-Brauerei sowie die TU Darmstadt Ländern. und in Polen wird mit einer Beteiligung an fertigstellen bzw. in Betrieb nehmen. In Der STEAG-Konzern verfolgt zielgerichtet einer Fernwärmegesellschaft der Boom des Frankreich brachte die STEAG New Ener- seine strategische Ausrichtung als techno- Wärmemarkts genutzt. (STEAG/Si.)

LEAG presents mining district concept for Lusatia In a meeting on 30th March 2017, the Super- In the preceding few months, the techni- due responsibility,” said Helmar Rendez, visory Board of Lausitz Energie Bergbau AG cal, economical and legal aspects of differ- Chairman of the Executive Board of Lausitz agreed on a concept for the Lusatia lignite ent versions of the mining district concept Energie Bergbau AG and Lausitz Energie mining district for the next 25 – 30 years were subjected to a thorough examination. Kraftwerke AG (LEAG), Cottbus/Germany. (Figure 1). Following the sale of the lignite “We are aware that with the Lusatia mining The mining district concept does not division by the previous owner, Vattenfall, district concept we have made a far-reach- foresee the construction of new power to new owners EPH/PPF Investments, the ing decision. It affects our company and its stations at the Jänschwalde site or use of concept lays the foundations for planning employees, as well as the federal states of the future field Jänschwalde-Nord. “Given capability in the region and for many Lusa- Brandenburg and Saxony and many people the political and economical framework tia inhabitants who rely on lignite to make in the Lusatia region. We weighed up this conditions that have arisen in these federal a living or who live alongside lignite. decision and all its consequences with states in the meantime, these investments

204 Mining Report 153 (2017) No. 3 are no longer justifiable from a business in the long term. Mining the Mühlrose and how the future Federal Government’s y point of view,” explained Rendez. The special field requires the relocation of some energy policy decisions will affect the gen- company is allegedly planning to complete 200 inhabitants in the Trebendorf district, eration of electricity from lignite. the Jänschwalde open-pit mine by 2023 as with whom the company will be a holding In its new Lusatia mining district con- scheduled. The Jänschwalde power station discussion shortly. cept, LEAG also stated that it has no plans is then due to be operated for a period of LEAG still recognises the energy-related to develop the Bagenz-Ost and Spremberg- eight to ten years with coal from the south need to mine coal in sector II in Welzow- Ost open-pit mines. Mining of the open-pit of the mining district, in order to provide a Süd. However, unlike the Nochten open-pit Reichwalde site will go ahead in accordance longer planning horizon for structural and mine, an investment decision regarding with the approved plans. site development. LEAG is also planning to sector II of the Welzow-Süd open-pit mine The Lusatia mining district concept does continue providing training at the Jänsch­ is not absolutely essential at present, ac- not directly impact the number of employ- walde site. cording to the management of the open-pit ees at LEAG. The suspension of operations- Next to mining area 1, the Mühlrose mine. It must be made by 2020 at the latest. based compulsory redundancies until the special field in Nochten with a coal reserve The company is of the opinion that better end of 2020 declared by the owner last year of around 150 mt is due to be mined as part use would be made of that time by finding and the associated tariff agreements still of mining area 2 in order to secure a needs- out how the nuclear phase-out affects the stand. (LEAG, Si.) , energ materials N ews – mining , raw based supply for the Boxberg power station supply situation and the price of electricity, Lausitzer Revierkonzept LEAG legt Revierkonzept für die LausitzStand 30. vor März 2017 Lieberose Guben Der Aufsichtsrat der Lausitz Energie langfristig eine bedarfsgerechte Bergbau AG hat in seinerLübben Sitzung Versorgung des Kraftwerks Box- am 30. März 2017 ein Konzept für berg zu sichern. Für die Gewin- das Lausitzer Braunkohlenrevier nung des Sonderfelds Mühlrose für die kommenden 25 bis 30 Jahre Peitz wird die Umsiedlung von etwa beschlossen (Bild 1). Er schafftLübbenau damit REPUBLIK 200 Einwohnern des Trebendor- Jänschwalde Luckau Burg POLEN nach dem Verkauf der Braunkoh- (Spreewald) fer Ortsteils notwendig, mit de- lensparte des Voreigentümers JÄNSCH- nen das Unternehmen zeitnah Vattenfall an die neuen Eigentümer COTTBUS-NORD WALDE Gespräche aufnehmen wird. Vetschau (Spreewald) EPH/PPF Investments die Vorausset- Cottbus Die LEAG sieht weiterhin Forst/Lausitz zungen für Planbarkeit in der Region Kolkwitz die energiewirtschaftliche und für viele Einwohner der Lausitz,Calau Notwendigkeit zur Kohlege- die von bzw. mit der Braunkohle winnung des Teilabschnitts II in leben. Welzow-Süd. Anders als beim Dem Revierkonzept war in Land Tagebau Nochten ist eine In- Brandenburg den vergangenen Monaten eine Drebkau vestitionsentscheidung für den eingehende Prüfung verschiede- Döbern Teilabschnitt II des Tagebaus Gut Geisendorf ner VariantenFinsterwalde unter technischen, Welzow-Süd aus Sicht der Tage-

Großräschen WELZOW-SÜD wirtschaftlichen und rechtlichen Welzow bauführung jetzt jedoch noch

Aspekten vorausgegangen. „Wir Spremberg nicht zwingend notwendig. Welzow TA II Bad Muskau (abschließende sind uns bewusst, dass wir mit Entscheidung bis 2020) Diese muss bis spätestens 2020 Schwarze Senftenberg Pumpe dem Lausitzer Revierkonzept Sonderfeld getroffen werden. Bis dahin, so Weißwasser eine weitreichende Entscheidung Mühlrose die Erwartung des Unterneh- getroffen haben. Sie betrifft unser Freistaat mens, werde besser zu erkennen Lauchhammer NOCHTEN Sachsen sein, wie sich der Atomausstieg Unternehmen und seineSchwarzheide Mitarbeiter Laubusch Ruhland Lauta ebenso wie die Länder Brandenburg Hoyerswerda auf die Versorgungssituation und Sachsen und viele Menschen Boxberg und den Strompreis auswirkt REICHWALDE in der Region Lausitz. Entsprechend und wie sich energiepolitische verantwortungsvoll haben wir Wittichenau Entscheidungen der künftigen diese Entscheidung mit all ihren Bernsdorf Bundesregierung auf die Ener- Konsequenzen abgewogen“,Ortrand sagte gieerzeugung aus Braunkohle Helmar Rendez, Vorstandsvorsitzen- Fig. 1. Concept for the Lusatia lignite mining district. auswirken. der der Lausitz Energie Bergbau AG Bild 1. Revierkonzept für das Lausitzer Braunkohlenrevier. Mit ihrem neuen Lausitzer und Lausitz Energie Kraftwerke AG Source/Quelle: LEAG Revierkonzept erklärte die LEAG (LEAG), Cottbus. darüber hinaus, dass sie keine Das Revierkonzept sieht keinen Kraft- dann noch für einen Zeitraum von acht bis Planungen zum Aufschluss der Tagebaue werksneubau am Standort Jänschwalde zehn Jahren mit Kohle aus dem Süden des Bagenz-Ost und Spremberg-Ost aufneh- und keine Inanspruch­nahme des Zu- Reviers betrieben werden, um damit auch men wird. Der Tagebau Reichwalde wird kunftsfelds Jänschwalde-Nord vor. „Diese der Struktur- und Standortentwicklung entsprechend der genehmigten Planungen Investitionen sind vor dem Hintergrund der einen längeren Planungshorizont zu geben. weitergeführt. zwischenzeitlich eingetretenen bundespo- Die LEAG beabsichtigt zudem, die Ausbil- Das Lausitzer Revierkonzept hat keine litischen und wirtschaftlichen Rahmenbe- dung am Standort Jänschwalde aufrecht zu direkten Auswirkungen auf die Beschäf- dingungen unternehmerisch nicht mehr erhalten. tigtenzahl bei der LEAG. Der Ausschluss vertretbar“, erklärte Rendez. Das Unterneh- In Nochten soll anschließend an das Ab- betriebsbedingter Kündigungen bis Ende men plane, den Tagebau Jänschwalde bis baugebiet 1 das Sonderfeld Mühlrose als Teil 2020, den der Eigentümer im vergangenen voraussichtlich 2023 planmäßig zu Ende des Abbaugebiets 2 mit einer Kohlereserve Jahr erklärt hatte, und die tariflichen Eini- zu führen. Das Kraftwerk Jänschwalde soll von rd. 150 Mio. t gewonnen werden, um gungen dazu haben Bestand. (LEAG, Si.)

Mining Report 153 (2017) No. 3 205 Lignite stands for power supply reliability y Last year, domestic lignite once again sup- domestic added value, efficient regional to 50 % by 2030, partly due to the dis- plied just under a quarter of the electricity in structures and employment. continuation of the Inden open-pit mine. Germany and therefore made a significant Germany can use lignite to achieve its Other contributions are made by increas- contribution to supply reliability. Despite ambitious climate targets and to guarantee ing efficiency and changing the capacity exhausting all energy saving options, numer- a reliable power supply. “We will participate utilisation of existing lignite power stations, ous studies show that the electricity demand intensively in the forthcoming debates on the plans for open-pit mining in Lusatia will increase noticeably over the next three the implementation of the climate protec- and in the Central German lignite mining decades, from 500 TWh at present to up to tion plan and make the case that the devel- district, which have also provided consider-

800 TWh. The future of energy is electric. opments desired by the mining states will able reductions in CO2. The Chairman of “In 2030, just over half of electricity be taken into account in the lignite regions the DEBRIV Executive Board stresses that consumption in Germany will have to be by means of a balanced weighting of the he is unaware of any other sector of the

covered by the variable and reliable capacity diverse aspects of domestic energy produc- national economy declaring CO2 reduction

of conventional power stations and, during tion. We are fulfilling our significant 2CO targets of this scale. Instead of continually periods of little sunlight and no wind, the reduction contributions as part of the Euro- setting new national climate goals, DEBRIV

, energ materials N ews – mining , raw proportion will be even greater,” explained pean Emissions Trading Scheme,” explained advocates meaningful use and further the Chairman of the Executive Board of Hartung. The transfer of older power station development of the functioning European the German Lignite Association (DEBRIV), units to the emergency pool of reserve Emissions Trading Scheme (ETS). He adds Matthias Hartung, at this year’s lignite power is a first step towards ensuring a re- that the ETS is an effective, cost-efficient

convention in Cologne/Germany (Figure 2). duction in CO2 emissions from lignite power instrument for climate protection with eq- Lignite is an indispensable partner when stations of around 15 %. Overall lignite use uitable burden sharing. National measures it comes to meeting this demand, because is developing in line with the national and and goals are allegedly largely ineffective by

it is a readily available domestic resource European CO2 reduction targets. comparison and have damaged the German

and does not have to be imported from Hartung explained that CO2 emissions economy. (DEBRIV/Si.) far-flung or unstable regions. It provides from lignite in the Rhineland will fall by 40

Braunkohle steht für Sicherheit in der Stromversorgung Die heimische Braunkohle hat im vergan- als erster Schritt für eine Reduktion des

genen Jahr erneut knapp ein Viertel des CO2-Ausstoßes aus Braunkohlenkraftwer- Stroms in Deutschland geliefert und damit ken in der Größenordnung von 15 %. Die einen wichtigen Beitrag zur Versorgungs- Braunkohlennutzung insgesamt entwickelt sicherheit geleistet. Trotz Ausschöpfung sich im Einklang mit den nationalen und

aller Möglichkeiten zur Energieeinsparung europäischen CO2-Minderungszielen.

wird die Stromnachfrage – das zeigen viele Hartung erläuterte, dass die CO2-Emissi- Studien – in den nächsten drei Jahrzehnten onen aus der Braunkohle bis zum Jahr 2030 deutlich ansteigen, von heute 500 TWh im Rheinland um 40 bis 50 % zurückgehen, auf bis zu 800 TWh. Die Energiezukunft ist u. a. durch das Auslaufen des Tagebaus elektrisch. Inden. Weitere Beiträge erfolgen durch „Im Jahr 2030 wird gut die Hälfte des Fig. 2. Matthias Hartung, Chairman of the Effizienzsteigerungen und Veränderungen Stromverbrauchs in Deutschland aus Executive Board of DEBRIV, at this year’s bei der Auslastung bestehender Braunkoh- lignite convention in Cologne/Germany. der regelbaren und gesicherten Leistung lenkraftwerke sowie die Tagebauplanungen Bild 2. Matthias Hartung, Vorstands­vorsitzen­ konventioneller Kraftwerke gedeckt werden in der Lausitz und im mitteldeutschen der des DEBRIV, auf dem diesjährigen Braun­ müssen und bei Dunkelflaute wird es noch kohlentag in Köln. Photo/Foto: DEBRIV Revier, die ebenfalls für CO2-Einsparungen mehr sein“, erklärte der Vorstandsvorsitzen- in erheblichem Umfang sorgen. Ihm sei kein de des Deutschen Braunkohlen-Industrie- stehen. „Wir werden uns in die kommenden Sektor der Volkswirtschaft bekannt, der sich

Vereins (DEBRIV), Matthias Hartung, auf Debatten zur Umsetzung des Klimaschutz- zu CO2-Minderungszielen in dieser Höhe dem diesjährigen Braunkohlentag in Köln plans intensiv einbringen und uns dafür erklärt hat, betonte der DEBRIV-Vorstands- (Bild 2). Für diese Aufgabe ist die Braunkoh- einsetzen, dass die von den Revierländern vorsitzende. Der DEBRIV plädiert dafür, le ein unverzichtbarer Partner, weil sie als gewünschten Entwicklungen in den Braun- anstelle immer neuer nationaler Klimaziele, heimische Ressource zur Verfügung steht kohlenregionen durch eine ausgewogene das funktionierende europäische Emissions- und nicht aus weit entfernten oder unsi- Gewichtung der vielfältigen Aspekte einer handelssystem (ETS) sinnvoll zu nutzen und cheren Regionen importiert werden muss. heimischen Energiegewinnung Berücksich- fortzuentwickeln. Mit dem ETS stehe ein Sie sorgt für inländische Wertschöpfung, tigung finden werden. Unsere signifikanten wirkungsvolles, kosteneffizientes Instru-

leistungsfähige regionale Strukturen und CO2-Minderungsbeiträge leisten wir im ment mit einer gerechten Lastenverteilung Beschäftigung. Rahmen des europäischen Emissions- im Klimaschutz zur Verfügung. Nationale Deutschland kann mit der Kohle seine handelssystems“, erklärte Hartung. Die Maßnahmen und Ziele seien dagegen ambitionierten Klimaziele erreichen und Überführung von älteren Kraftwerksblö- weitgehend wirkungslos und schadeten der für Sicherheit in der Stromversorgung ein- cken in die Sicherheitsbereitschaft sorgt deutschen Wirtschaft. (DEBRIV/Si.)

Optimistic mood at the 6th Essen expert discussion on mining waste disposal sites The 6th Essen expert discussion on mining forth­coming legal and organisational chan- terms of transferring existing expertise into waste disposal sites took place on 9th ges relating to the disposal and permanent new structures, the upcoming start of the March at DMT GmbH & Co. KG in Essen/ storage of radioactive waste. One key topic “site selection process” centennial project Germany and focussed entirely on the was the challenges faced by the industry in and developments in other countries.

206 Mining Report 153 (2017) No. 3 After the presentation of a final report be merged with the current DBE mbH, Asse ence took centre stage at the 6th Essen y compiled by the “Kommission Lagerung GmbH and the operator parts of the Federal expert discussion on mining waste disposal hoch radioaktiver Abfallstoffe” (Commis- Office for Radiation Protection (BfS). Exper- sites, to which around 150 specialists from sion on the storage of highly radioactive tise has to be pooled in time to start the the industry, research and public authorities waste materials) in July 2016, 2017 is being “site selection process” project and the Fed- accepted their invitation from DMT, GNS shaped by the legal implementation of the eral Office for the Safety of Nuclear Waste Gesellschaft für Nuklear- Service mbH and commission‘s recommendations, as well as Management (BfE) has to be established as DBE TECHNOLOGY GmbH. by fundamental changes to the organisa- the new supervisory body. Another expert discussion on mining tional structure in the disposal of radioac- In view of these fundamental shifts in waste disposal sites is due to take place tive waste. The new Bundesgesellschaft responsibility, the transfer of expertise will in Essen next year. The seventh edition of für Endlagerung (BGE) is a federally owned be a significant challenge over the coming the event is due to take place on 1st March. permanent storage company, which is to years. Exchanging information and experi- (DMT, Si.)

Aufbruchstimmung beim 6. Essener Fachgespräch Endlagerbergbau Ganz im Zeichen der anstehenden gesetzli- ren Abschlussbericht vorgelegt hat, wird das Vor dem Hintergrund dieser grundlegen- , energ materials N ews – mining , raw chen und organisatorischen Veränderungen Jahr 2017 von der gesetzlichen Umsetzung den Verschiebungen der Zuständigkeiten rund um die Entsorgung und Endlagerung der Empfehlungen sowie von grundlegen- ist der Know-how-Transfer eine wesentliche radioaktiver Abfälle stand das 6. Essener den Veränderungen der Organisationsstruk- Herausforderung für die nächsten Jahre. Fachgespräch Endlagerbergbau, das am 9. tur in der Entsorgung radioaktiver Abfälle Informations- und Erfahrungsaustausch März bei der DMT GmbH & Co. KG in Essen geprägt. Die neue Bundesgesellschaft für stand auch beim 6. Essener Fachgespräch stattfand. Ein besonderer Schwerpunkt lag Endlagerung (BGE) ist einzurichten, in der Endlagerbergbau im Vordergrund, zu dem dabei auf den Herausforderungen für die die bisherige DBE mbH, die Asse GmbH und rd. 150 Spezialisten aus Industrie, Forschung Branche, die heute vorhandene Kompetenz die Betreiberteile des BfS zusammenzufüh- und Behörden der Einladung von DMT, GNS in den neuen Strukturen weiterzutragen, ren sind. Kompetenzen müssen für einen Gesellschaft für Nuklear- Service mbH und beim anstehenden Start des Jahrhundert- zeitnahen Start des Projekts „Standortaus- DBE TECHNOLOGY GmbH, folgten. projekts „Standortauswahlverfahren“ und wahlverfahren“ gebündelt und das Bun- Auch im nächsten Jahr findet wieder bei Entwicklungen in anderen Ländern. desamt für kerntechnische Entsorgungs- ein Essener Fachgespräch Endlagerbergbau Nachdem im Juli 2016 die „Kommission sicherheit (BfE) als neue Aufsichtsbehörde statt. Die siebte Auflage der Veranstaltung Lagerung hoch radioaktiver Abfallstoffe“ ih- aufgebaut werden. ist für den 1. März geplant. (DMT, Si.)

THGA briefs politicians in Berlin about post-mining and sustainable raw materials recovery 35 bn t of raw materials are es and minimising risks are now mined annually around the world. prerequisites for the continued Germany produces the major- acceptance of mining. No sustain- ity of the raw materials it needs ability, no mining.” As the only autonomously. In 2015, their total technical university in Germany value amounted to 13.4 bn e. Han- that focusses on raw materials sci- dling the consequences of mining ence, the THGA has set the topic of responsibly plays a crucial role in post-mining firmly on its scientific the acceptance of mining by the agenda. population – as political decision- Bärbel Bergerhoff-Wodopia, makers are aware. At a parliamen- Member of the Board of Executives tary breakfast on 8th March 2017, of the RAG-Stiftung, Essen/Ger- Georg Agricola Technical University many, outlined the RAG-Stiftung’s (THGA), Bochum/Germany, briefed funding of the THGA‘s research: interested members of the Ger- “Soon after the new Board of man parliament about research Executives took office, we decided and teaching in the field of that a centre for post-mining was Fig. 3. Prof. Christian Melchers, Prof. Jürgen Kretschmann, Bärbel sustainable raw materials recovery Bergerhoff-Wodopia and Manfred Freitag (left to right) presented the necessary to conduct research (Figure 3). The brief focussed on activities of the THGA in the field of sustainable raw materials recovery. into handling the consequences of the activities of the world‘s only Bild 3. Prof. Christian Melchers, Prof. Jürgen Kretschmann, Bärbel mining. We have therefore funded Research Institute of Post-Mining Bergerhoff-Wodopia und Manfred Freitag (v.l.n.r.) stellten die Aktivitä­ an endowed chair for post-mining (FZN), which is located at THGA. ten der THGA in Sachen nachhaltige Rohstoffgewinnung vor. at the THGA, which was occu- Bernd Westphal, spokesman for Photo/Foto: THGA pied brilliantly by Prof. Christian the SPD Committee and Working Melchers.” According to her, the Group on Economy and Energy, proposed sumed. They play an extremely significant FZN has developed superbly and made the parliamentary breakfast together with role in high-tech applications, such as for important contributions, especially in terms Manfred Freitag, Managing Director of the generating and using renewable energies. of research into water retention. “Water THGA holding company, DMT-LB. “Research into sustainable raw materials retention is a highly sensitive issue in all THGA President Jürgen Kretschmann recovery is all the more important – both in those areas where coal mining is coming explained to the members of the German Germany and for Germany, because many of to an end. Independent, scientific projects parliament that Germany covers over 70 % the raw materials we require are produced on this subject contribute to the necessary of its raw materials consumption through in other countries,” said Kretschmann.­ “The objectification,” said Bergerhoff-Wodopia. domestic mining. Globally, more and more recovery of raw materials is not without The endowed chair and Scientific Head raw materials are being produced and con- consequences. Managing these consequenc- of the FZN, Prof. Christian Melchers, gave a

Mining Report 153 (2017) No. 3 207 presentation on the significance of his area the Lausitzer und Mitteldeutsche Bergbau- in order to initiate a process which is as y of expertise and the work of the FZN to the Verwaltungsgesellschaft mbH (LMBV) in sustainable as possible? It makes no eco- members of German parliament: “Germany the lignite mining industry. “Coal mining in logical or economical sense to permanently is a country with a long mining tradition.” In the Ruhr, the Saar region and in Ibbenbüren remove large volumes of water from great Saxony alone, around 75 % of the populated is distinguished by the fact that mining depths in mining regions. A controlled rise area was used for mining operations in the operators pay for the traces of mining in the mine water level is the most sustain- past, while there are active or former min- activities themselves. Nowhere else in the able solution in this respect.” He asserted ing sites in more than 50 % of all communi- world is a system like that.” Melchers went that it is important to ensure that society ties in North Rhine-Westphalia. This poses on to emphasise that the issues of over- and decision-makers are made aware of major, lasting challenges for society, which ground and underground water retention these issues and the scientifically funded are funded by the public sector in many are central to managing the consequences processes for finding solutions to them. cases – e. g. by Wismut GmbH in the former of mining. “This is the exciting question: (THGA/Si.) east German uranium mining industry, and How high does the mine water need to rise

TH Georg Agricola informiert Berliner Politik über Nachbergbau und nachhaltige Rohstoffgewinnung , energ materials N ews – mining , raw Weltweit werden jährlich 35 Mrd. t Roh- Deutschland, weil viele Rohstoffe, die wir Bedeutung seines Fachgebiets und die stoffe gewonnen. Deutschland produziert benötigen, in anderen Ländern produziert Arbeit des FZN vor: „Deutschland ist ein Land einen Großteil seiner benötigten Rohstoffe werden“, sagte Kretschmann. „Rohstoff- mit einer langen Bergbautradition.“ Allein in im eigenen Land. Im Jahr 2015 betrug deren gewinnung hat Folgen. Diese Folgen zu Sachsen ist auf rd. 75 % der besiedelten Flä- Gesamtwert 13,4 Mrd. e. Für die Akzeptanz bewältigen und Risiken zu minimieren ist che in der Vergangenheit Bergbau betrieben des Bergbaus in der Bevölkerung spielt heute Grundbedingung, damit Bergbau wei- worden, in Nordrhein-Westfalen liegen in der verantwortungsvolle Umgang mit terhin akzeptiert wird. Ohne Nachhaltigkeit mehr als 50 % aller Kommunen aktive oder den Bergbaufolgen eine entscheidende kein Bergbau.“ Als deutschlandweit einzige ehemalige Bergbaustandorte. Das stelle die Rolle – das wissen auch politische Entschei- Fachhochschule mit einem rohstoffwissen- Gesellschaft vor große, dauerhafte Heraus- dungsträger. Bei einem parlamentarischen schaftlichen Schwerpunkt habe die THGA forderungen, die vielfach von der öffentli- Frühstück informierte die Technische Hoch- das Thema Nachbergbau auf ihre wissen- chen Hand getragen würden – so etwa im schule Georg Agricola (THGA), Bochum, am schaftliche Agenda gesetzt. ehemaligen ostdeutschen Uranbergbau 8. März 2017 interessierte Bundestagsab- Bärbel Bergerhoff-Wodopia, Vorstands- durch die Wismut GmbH, im Braunkohlen- geordnete über Forschung und Lehre zur mitglied der RAG-Stiftung, Essen, erläuterte bergbau durch die Lausitzer und Mitteldeut- nachhaltigen Rohstoffgewinnung (Bild 3). die Forschungsförderung der RAG-Stiftung sche Bergbau-Verwaltungsgesellschaft mbH Im Mittelpunkt standen dabei die Aktivitä- an der THGA: „Wir haben sehr früh in der (LMBV). „In der Steinkohle an Ruhr, Saar und ten des weltweit einzigartigen Forschungs- Amtszeit des neuen Vorstands entschieden, in Ibbenbüren haben wir die Besonderheit, zentrums Nachbergbau (FZN) an der THGA. dass zur Erforschung des Umgangs mit den dass der Bergbaubetreiber für die Spuren des Bernd Westphal, Sprecher der Ausschuss­ Bergbaufolgen ein Zentrum für den Nach- Bergbaus selbst aufkommt. Das ist weltweit arbeitsgruppe Wirtschaft und Energie bergbau notwendig ist. Deshalb haben wir einmalig.“ Zentral bei der Bewältigung der der SPD-Bundestagsfraktion, hatte das eine Stiftungsprofessur für Nachbergbau an Bergbaufolgen seien dabei die Fragen der parlamentarische Frühstück gemeinsam der THGA finanziert, die mit Prof. Christian über- und untertägigen Wasserhaltung, mit Manfred Freitag, Geschäftsführer der Melchers hervorragend besetzt wurde.“ bekräftigte Melchers. „Hier ist die spannende THGA-Trägergesellschaft DMT-LB angeregt. Das FZN habe sich hervorragend entwickelt Frage: Wie hoch sollte das Grubenwasser THGA-Präsident Jürgen Kretschmann ver- und insbesondere bei der Erforschung der ansteigen, damit ein möglichst nachhaltiger deutlichte den Abgeordneten, dass Deutsch- Wasserhaltung wichtige Beiträge geleistet. Prozess initiiert wird? Weder ökologisch land über 70 % seines Rohstoffverbrauchs „Die Wasserhaltung ist überall da, wo die noch ökonomisch ist es sinnvoll, Bergbaure- durch eigene Gewinnung deckt. Weltweit Steinkohlenförderung endet, ein hochsen- gionen auf Dauer große Mengen Wasser aus betrachtet werden immer mehr Rohstoffe sibles Thema. Unabhängige, wissenschaftli- großen Tiefen zu entnehmen. Ein kontrol- produziert und verbraucht. Sie spielen auch che Projekte zu dieser Thematik tragen hier lierter Grubenwasseranstieg stellt insofern für High-Tech-Anwendungen eine große zur notwendigen Versachlichung bei“, so die nachhaltigste Lösung dar.“ Wichtig sei es, Rolle, etwa zur Erzeugung und Nutzung Bergerhoff-Wodopia. in der Gesellschaft und bei Entscheidungs- erneuerbarer Energien. „Umso wichtiger ist Der Stiftungsprofessor und wissenschaft- trägern ein Bewusstsein für diese Fragestel- die Forschung für die nachhaltige Rohstoff- liche Leiter des FZN, Prof. Christian Melchers, lungen und deren wissenschaftlich fundierte gewinnung in Deutschland – aber auch für stellte den Bundestagsabgeordneten die Bearbeitung zu schaffen. (THGA/Si.)

News from the German Mining Network (GMN) Australia such as a visit to the Newcastle Institute of pants and exhibitors. Nonetheless, a total After having bottomed out, the Australian Energy and Resources, as well as an event of more than 11,000 visitors and 480 exhib- mining industry is looking more optimistic on the subject of Mining 4.0 and sensors. itors from 20 countries were present at the once again. Focussing on this new-found The Centre of Excellence for Mining and Perth Convention and Exhibition Centre, optimism, the largest mining trade fair in Raw Materials at the German-Australian which highlights the importance of the the region is reopening its doors in Sydney Chamber of Industry and Commerce (AHK) event for the region. The most interesting at the end of August. This year, 27 firms took part in this year’s Australian Oil & Gas new feature compared to previous years will be represented at a shared German Conference and Exhibition (AOG), which was a “Collaboration Forum”, in which stand, almost as many as the record year was held in Perth in February. Compared suppliers and operators could present their in 2015. The Australian Centre of Excellence to last year, the slowed economic devel- latest technological advances and develop- is planning – subject to demand – a series opment in the oil and gas industry was ments. of events during and after the trade fair, reflected in a reduced number of partici-

208 Mining Report 153 (2017) No. 3 Brazil focussing on innovation and technology programme. Organised by the Canadian y Brazil’s iron ore production is set to increase in Santiago de Chile, on subjects which Centre of Excellence and the Ministry of the over the next few years thanks to the are highly relevant for the Chilean mining Economy in Saskatchewan, the delegates large-scale S11D project. However, owner industry, such as big data and sensor tech- had a small meeting with project operators Vale is cutting back on investments in new nology. An associated “Inspiration Tour” to in the field of potash and uranium mining projects. Exports of mining products fell in Germany in September 2017 is intended to in the province and were given the op- 2016, although not quite as sharply as in the make the strategies for handling the chal- portunity to have a one-to-one discussion previous year. Imports of mining equipment lenges of the Fourth Industrial Revolution with representatives from the “Opera- suffered from mining companies exercising presented in the series of talks accessible. tions” sector. The programme ended with caution when investing. an exclusive evening reception with local In the medium term, Brazil’s vast wealth Canada representatives of the industry and a tour of raw materials offers interesting op- The Centre of Excellence for Mining and of an underground mine. portunities. In order to provide a better Raw Materials at the German-Canadian Together with ISSA Mining and the Lau- overview of the Brazilian mining industry, Chamber of Industry and Commerce (AHK) rentian University in Sudbury, the Canadian the Centre of Excellence for Mining and helped organise the second German pavil- Centre of Excellence is also organising the Raw Materials at the German-Brazilian ion at the PDAC 2017, the world’s leading first expert workshop on the subject of “Vi- , energ materials N ews – mining , raw Chamber of Industry and Commerce in São trade fair for the exploration industry with sion Zero: Challenges and recent develop- Paulo (AHK) has developed an interactive more than 22,000 visitors, and alongside ments in mining occupational health and map of the Brazilian mining industry based this, held a German Day on the “Future safety”, which is being held on 28th and on a ranking of the top 200 largest mines of Mining” together with the German 29th June 2017 in Sudbury. Mining solutions in the country compiled by the “Minérios & Mineral Resources Agency (DERA) and the providers specialising in the field of occupa- Minerales” magazine in 2015. The database Helmholtz Institute Freiberg for Resource tional health and safety and prevention are shows which raw materials are mined in Technology (HIF), supported by the Ger- invited. Innovative products and solutions which areas and contains detailed infor- man Federation of International Mining from both countries will be presented and mation about each mine. The explana- (FAB). The German Day gave German discussed in several workshops. The aim of tions are available in German, English and companies the opportunity to present the event is to exchange experience and best Portuguese. The data can also be visualised innovative technologies in the field of practices, obtain an overview of the state of using Google Earth. The map is available exploration. In cooperation with McKinsey the art in both countries and identify poten- to download for free via the following link: and Siemens, a lunch panel was held to tial areas for more intensive cooperation. http://www.ahkbrasilien.com.br/bergbau/ discuss questions on the future of the sec- interaktive-karte-bergwerke-brasiliens/ tor and was followed by two seminars on Peru As part of the “Exposibram” trade fair in “Productivity” and “Digital Innovation”. The Centre of Excellence for Mining and Belo Horizonte, AHK São Paulo is organis- The Centre of Excellence organised Raw Materials at the German-Peruvian ing a shared German stand. The follow- the third delegation visit to Saskatoon, Chamber of Industry and Commerce (AHK) ing companies will be exhibiting at the Saskatchewan, which took place from 3rd will be attending the most important min- shared German stand: Feluwa Pumpen, to 7th April 2017. In addition to a visit to ing trade fair in Peru with an info point and GEA Westfalia, Herrenknecht, Putzmeister the one-day Mining Supply Chain Forum, a specialist workshop on process optimisa- and Zeppelin. The Centre of Excellence for which provides information about the tion from 18th to 22nd September 2017. Mining and Raw Materials at AHK São Paulo purchasing processes of mine operators EXTEMIN is taking place for the 33rd time will also have its own stand (stand C21) at in the province, the trip also gave German and is organised by the Instituto de Ingeni- the trade fair. companies the chance to participate in eros de Minas del Perú (Institute of Mining Exposibram is the most important min- the German pavilion at the trade show, as Engineers of Peru). Twenty-two German ing trade fair in Brazil. Alongside the trade well as an intensive business-to-business companies will be taking part in the Ger- fair, a conference which has traditionally received a high level of political attention will also take place to determine the busi- ness opportunities available in the sector, as well as to address industry-specific, political and socioeconomic issues. Wir suchen zum nächstmöglichen Zeitpunkt für das Bergamt Nordbayern Chile mit Dienstsitz in Bayreuth eine/n Chile’s state-owned mining company, Codelco, is currently in crisis and cannot Diplom-Ingenieur/in (FH) keep pace with private competition where bzw. Bachelor investments are concerned. However, its vast project portfolio and the greater open- der Fachrichtung Bergbau / Bergtechnik / Bohrtechnik / Geotechnik oder einer ing up of the private sector in future make nahestehenden Fachrichtung mit Bezug zur mineralischen Rohstoffwirt- Codelco an attractive option for foreign schaft. suppliers. A new initiative is intended to Einzelheiten zu unserem Stellenangebot finden Sie unter: combine German high-tech expertise and www.reg-ofr.de/stellenangebote Chilean mining. Ihre aussagekräftige Bewerbung richten Sie bitte unter dem Stichwort Under the slogan “On the Way to „Bergamt“ bis spätestens 07.07.2017 per E-Mail (Bewerbungsschreiben Industry 4.0” and in collaboration with EY, inklusive aller Anlagen in einer PDF-Datei zusammengefasst) an: the Centre of Excellence for Mining and [email protected] Raw Materials at the German-Chilean Chamber of Industry and Commerce www.regierung.oberfranken.bayern.de (AHK) is organising a series of talks

Dipl.-Ingenieure_100.5x83+Beschnitt_200617.indd 1 24.05.2017 14:15:21 Mining Report 153 (2017) No. 3 209 man pavilion. Overall, approximately 40 Afrika-Verein-Veranstaltungs-GmbH is BDI y German providers will participate in the undertaking a market reconnaissance trip On 16th March 2017, the European Parlia- trade fair via stands and representatives. to Yaoundé and Douala in Cameroon on ment passed the Conflict Minerals Regula- the subject of mining and raw materials for tion. It will implement due diligence obliga- Southern Africa companies based in Germany from 19th to tions in relation to raw materials across This year’s annual Mining Indaba was held 23rd June 2017. the EU. The regulation makes provisions for from 6th to 9th February in Capetown/ voluntary regulation of the downstream South Africa. The “Investing in African Min- DERA sector – from the smelting plant to the ing Indaba” is the world’s largest mining The German Mineral Resources Agency manufacturer of the end product. investor conference and the most impor- (DERA), part of the Federal Institute for Geo- The change in the demand for raw tant mining event in Africa. Representatives sciences and Raw Materials (BGR) has been materials caused by digitalisation and the of the Centre of Excellence for Mining and publishing a “Chart of the month” on issues energy transition brings with it signifi- Raw Materials of the German Chamber of related to raw materials since January 2017 cant opportunities for countries with rich Industry and Commerce for Southern Africa (Figure 4). In addition to important topical reserves of raw materials. At a joint event visited the Indaba and used the event not issues relating to the raw materials markets on 18th January 2017, the Federation of only as a networking platform, but also as – such as the anticipated price of mineral German Industry (BDI) and the German , energ materials N ews – mining , raw a forum for gathering information about raw materials in April – the respective Society for International Cooperation (GIZ) the market and observing current develop- charts also pick up on the results of studies. discussed how developing countries can ments and trends in the industry. The graphics in the charts are available for profit from this change in demand. The On behalf of the German Federal Minis- use by associations and the media and for event was the opening of the CONNEX try for Economic Affairs and Energy (BMWi), inclusion in their publications. Support Unit in Berlin. (GMN/Si.)

Neues aus dem German Mining Network (GMN) Australien so stark wie noch im Vorjahr. Die Importe Chile Nach dem Durchschreiten der Talsohle von Bergbauausrüstung litten unter den Chiles staatliches Bergbauunternehmen zeigt sich der australische Bergbau wieder verhaltenen Investitionen der Bergbauun- Codelco steckt in einer Krise und kann bei optimistischer. Ganz im Zeichen eines neu- ternehmen. Investitionen nicht mit der privaten Konkur- en Optimismus öffnet die größte Bergbau- Mittelfristig bietet Brasiliens großer Roh- renz mithalten. Sein immenses Projektport- messe der Region Ende August in Sydney stoffreichtum interessante Chancen. Um folio und die zukünftig stärkere Öffnung für wieder ihre Tore. Dieses Jahr werden 27 Fir- einen besseren Überblick über den brasili- den Privatsektor machen Codelco dennoch men an einem deutschen Gemeinschafts- anischen Bergbau zu ermöglichen, hat das attraktiv für ausländische Zulieferer. Eine stand vertreten sein, beinahe so viele wie Kompetenzzentrum Bergbau und Rohstoffe neue Initiative soll deutsche High-Tech- im Rekordjahr 2015. Das Kompetenzzent- der AHK São Paulo eine interaktive Karte Kompetenz mit dem chilenischen Bergbau rum Australien plant – nachfrageabhän- des brasilianischen Bergbaus entwickelt, zusammenbringen. gig – eine Reihe von Veranstaltungen, welche auf einem Ranking der 200 größten Unter dem Titel „On the Way to Industry während und nach der Messe, wie z. B. ein Bergwerke des Landes der Zeitschrift 4.0“ organisiert das Kompetenzzentrum Besuch des Newcastle Instituts of Energy „Minérios & Minerales“ von 2015 basiert. Bergbau und Rohstoffe der AHK Chile in and Resources sowie eine Veranstaltung Die Datenbank zeigt auf, welcher Rohstoffe Zusammenarbeit mit EY eine Vortrags- zum Thema Bergbau 4.0 und Sensorik. wo abgebaut wird und enthält detaillierte reihe mit dem Fokus auf Innovation und Das Kompetenzzentrum Bergbau und Informationen zu jedem Bergwerk. Die Technologie in Santiago de Chile zu Themen Rohstoffe der AHK Australien hat an der Erläuterungen stehen auf Deutsch, Englisch mit hoher Relevanz für den chilenischen diesjährigen Australian Oil & Gas Confe- und Portugiesisch zur Verfügung. Zudem Bergbau, wie Big Data oder Sensorik. Eine rence and Exhibition (AOG) teilgenommen, können die Daten mittels Google Earth daran anknüpfende „Inspiration Tour“ nach die im Februar in Perth stattfand. Im Ver- visualisiert werden. Die Karte ist kostenlos Deutschland im September 2017 soll die gleich zum letzten Jahr spiegelte sich die über den folgenden Link zum Download im Rahmen der Vortragsreihe präsentieren verlangsamte wirtschaftliche Entwicklung verfügbar: http://www.ahkbrasilien.com. Strategien zur Bewältigung der Herausfor- in der Öl- und Gasbranche in einer verrin- br/bergbau/interaktive-karte-bergwerke- derungen der vierten industriellen Revoluti- gerten Teilnehmer- und Ausstellerzahl wi- brasiliens/ on greifbar machen. der. Dennoch fanden sich insgesamt mehr Die AHK São Paulo organisiert im als 11.000 Besucher und 480 Aussteller aus Rahmen der Messe „Exposibram“ in Belo Kanada 20 Ländern im Perth Convention and Exhi- Horizonte einen deutschen Gemeinschafts- Das Kompetenzzentrum für Bergbau und bition Centre ein, was die Signifikanz der stand. Die Aussteller des Gemeinschafts- Rohstoffe an der AHK Kanada unterstützte Veranstaltung für die Region unterstreicht. stands sind: Feluwa Pumpen, GEA Westfalia, die Organisation des zweiten deutschen Das interessanteste Novum im Vergleich Herrenknecht, Putzmeister sowie Zeppelin. Pavillons auf der PDAC 2017, der weltweit zu den Vorjahren war ein „Collaboration Das Kompetenzzentrum Bergbau und Roh- führenden Messe für die Explorationsbran- Forum“, in dem Zulieferer und Betreiber stoffe der AHK São Paulo wird zudem mit che mit mehr als 22.000 Besuchern, und ver- ihre neuesten technologischen Ansätze einem eigenen Stand (Stand C21) auf der anstaltete parallel dazu gemeinsam mit der und Entwicklungen vorstellen konnten. Messe vertreten sein. Deutschen Rohstoffagentur (DERA) und dem Die Exposibram ist die wichtigste Helmholtz Institut für Ressurcentechnolo- Brasilien Bergbaumesse Brasiliens. Parallel zur gie Freiberg (HIF) und mit Unterstützung Brasiliens Eisenerzproduktion wird in den Messe findet ein Kongress statt, der die des Fachverbands Auslandsbergbau (FAB) kommenden Jahren dank des Großprojekts Geschäftschancen im Sektor eruiert, aber einen ganztägigen German Day zum Thema S11D zunehmen. Eigentümer Vale kürzt je- auch branchenspezifische politische und „Future of Mining“. Der German Day gab doch die Investitionen für neue Projekte. Die sozioökonomische Themen anspricht und deutschen Unternehmen die Gelegenheit, Ausfuhren von Bergbauprodukten gingen traditionell eine hohe politische Aufmerk- innovative Technologien im Bereich der Ex- im Jahr 2016 zurück, allerdings nicht mehr samkeit erhält. ploration vorzustellen. In einem Lunch Panel

210 Mining Report 153 (2017) No. 3 Stahl Kobalt Mining Indaba“ ist die weltgrößte Bergbau-

US$/€ EU domesƟc hot rolled coil, ex-works Northern Europe US$/t LME (min. 99,3 %), cash, in LME warehouse y

Legende: 600 60.000 Investorenkonferenz und das bedeutendste

500 50.000 Bergbau-Event Afrikas. Vertreter des AHK

400 40.000 Preisentwicklung Kompetenzzentrums für Bergbau und Roh- 300 30.000 stoffe der AHK Südliches Afrika besuchten 200 20.000 die Indaba und nutzten die Veranstaltung Trendmaximum 100 10.000 nicht nur als Netzwerk-Plattform, sondern 0 0 Mrz 2015 Mrz 2016 Mrz 2017 Mrz 2018 Mrz 2015 Mrz 2016 Mrz 2017 Mrz 2018 auch, um Marktinformationen zu sammeln Trendmittelwert Mangan Nickel und aktuelle Entwicklungen und Trends der US$/mtu Manganese ore index 44 %, cif Tianjin US$/t grade A, LME, cash, in LME warehouse Branche zu beoachten. Trendminimum 10 16.000 9 14.000 Im Auftrag des Bundesministeriums für 8 12.000 7 Wirtschaft und Energie (BMWi) führt die 6 10.000 5 8.000 Afrika-Verein-Veranstaltungs-GmbH eine 4 6.000 3 Markterkungungsreise vom 19. bis 23. Juni 4.000 2 1 2.000 2017 nach Jaunde und Duala in Kamerun 0 0 Mrz 2015 Mrz 2016 Mrz 2017 Mrz 2018 Mrz 2015 Mrz 2016 Mrz 2017 Mrz 2018 zum Thema Bergbau und Rohstoffe für Un- , energ materials N ews – mining , raw ternehmen mit Sitz in Deutschland durch. Fig. 4. Chart of the month for April. // Bild 4. Chart des Monats April. Source/Quelle: DERA DERA wurden, in Zusammenarbeit mit McKinsey heitsschutz des Bergbaus“, der vom 28. bis Die Deutsche Rohstoffagentur (DERA) in der und Siemens, Fragen zur Zukunft des Sek- 29. Juni 2017 in Sudbury stattfindet. Einge- Bundesanstalt für Geowissenschaften und tors diskutiert, gefolgt von zwei Seminaren laden sind Anbieter von Bergbaulösungen Rohstoffe (BGR) veröffentlicht seit Januar zu „Productivity“ und „Digital Innovation“. im Bereich Arbeits- und Gesundheitsschutz 2017 einen „ Chart des Monats“ zu rohstoff- Vom 3. bis 7. April 2017 veranstaltete das sowie Prävention. In mehreren Workshops wirtschaftlichen Themen (Bild 4). Neben Kompetenzzentrum die nun dritte Delega- werden innovative Produkte und Lösungen wichtigen aktuellen Themen auf den Roh- tionsreise nach Saskatoon, Saskatchewan. aus beiden Ländern vorgestellt und disku- stoffmärkten – im April zur Preiserwartung Die Reise bot deutschen Unternehmen tiert. Ziel der Veranstaltung ist es, Erfah- bei mineralischen Rohstoffen – werden neben dem Besuch des eintägigen Mining rungen und Best-Practices auszutauschen, auch Studienergebnisse in den jeweiligen Supply Chain Forums, welches über die einen Überblick über den State of the Art Charts aufgegriffen. Die Graphiken in den Einkaufsprozesse der Bergbaubetreiber in beiden Ländern zu erhalten und Bereiche Charts stehen Verbänden und Medien zur der Provinz informiert, auch die Teilnahme mit Potential zur intensiveren Kooperation Nutzung und zur Einbindung in eigene am deutschen Pavillon in der Trade Show zu identifizieren. Publikationen zur Verfügung. sowie ein intensives Business-to-Business Programm. Organisiert vom Kompetenz- Peru BDI zentrum Kanada und dem Wirtschafts- Das Kompetenzzentrum für Bergbau und Das Europäische Parlament hat am 16. März ministerium in Saskatchewan trafen die Rohstoffe der AHK Peru wird vom 18.-22. 2017 der Verordnung zu Konfliktrohstoffen Delegationsteilnehmer im kleinen Kreis mit September 2017 auf der wichtigsten zugestimmt. Damit werden Sorgfaltspflich- Projektbetreibern im Bereich Kalisalz und Bergbaumesse in Peru mit einem Infopoint ten beim Bezug von Rohstoffen nun EU- Uranbergbau der Provinz zusammen und und einem Fachworkshop zu Prozessop- weit umgesetzt. Die Verordnung sieht für erhielten Gelegenheit zum Einzelgespräch timierung auftreten. Die EXTEMIN findet den Downstream-Bereich – ab der Schmelze mit Vertretern aus dem Bereich „Opera- zum 33.Mal statt und wird vom Instituto de bis zum Endprodukthersteller – eine freiwil- tions“. Abgerundet wurde das Programm Ingenieros de Minas del Perú organisiert. lige Regelung vor. durch einen exklusiven Abendempfang mit Am deutschen Pavillon nehmen 22 deut- Die Veränderung des Rohstoffbedarfs lokalen Industrievertretern und der Besich- sche Unternehmen teil. Insgesamt werden durch Digitalisierung und Energiewende tigung eines Bergwerks unter Tage. ca.40 deutsche Anbieter über Stände und bringt große Chancen für rohstoffreiche Das Kompetenzzentrum Kanada veran- Vertreter an der Messe teilnehmen. Länder mit sich. BDI und GIZ haben in einer staltet gemeinsam mit ISSA Mining und gemeinsamen Veranstaltung am 18. Januar der Laurentian University in Sudbury einen Südliches Afrika 2017 erörtert, wie Entwicklungsländer vom ersten Experten-Workshop zum Thema Die jährliche Mining Indaba fand in diesem veränderten Bedarf profitieren können. An- „Vision Zero: Herausforderungen und neue Jahr vom 6. bis 9. Februar in Kapstadt/ lass war die Eröffnung der CONNEX Support Entwicklungen im Arbeits- und Gesund- Südafrika statt. Die „Investing in African Unit in Berlin. (GMN/Si.)

Joint German Stand at Exponor mining fair Every two years Chile hosts the Exponor in- second biggest country pavilion after the The innovations that were promoted ternational trade fair in the mining region’s United States, Exponor 2017’s “Guest Nation”. include efficiency-enhancing conveyor capital, Antofagasta. This year from the 15th For the first time the trade fair included systems and components with a long service to 19th May, more than 1,000 exhibitors from a “German Day”, when twelve German com- life, systems to integrate big data for process 30 countries received over 40,000 visitors. panies had a chance to showcase their prod- optimization, automated sampling for fast The German-Chilean Chamber of Com- ucts and services. AHK Chile, EnergieAgentur. mineral content identification, technologies merce and Industry (AHK Chile) partici- NRW, the Antofagasta Industrial Association to analyse the elements contained in leach pated for the 3rd time with a joint German (AIA) and VDMA Mining organised the event, heaps, optimized spare part supply to avoid pavilion, presenting 35 exhibitors: 17 from giving German corporations an opportunity downtime, and automation solutions. Germany and 18 AHK Chile associates and to offer their products, technologies and A networking session where the German Chilean representatives of German compa- services as interesting solutions for the chal- companies established direct contact with nies, amongst them 26 first-time exhibitors. lenges that the Chilean mining industry is potential Chilean business partners proved The joint German stand (Figure 5) was the currently facing (Figure 6). to be a particular highlight. The day was

Mining Report 153 (2017) No. 3 211 crowned with a visit to the world’s largest y open-pit mine, Chuquicamata (Figure 7). “The fair provided great insights into the Chilean mining market and opportuni- ties to establish more contacts. Taken as a whole, the outcome of our participation is promising”, commented Joachim Käu- fler, who represents the Engineering and General Technical Planning company Synlift in Potsdam – which, together with project development firm Chile Contact, is design- ing a solar-powered desalination plant to be built in the Atacama desert. Christian Rogaß, Deutsches GeoFor­ schungs­Zentrum Potsdam (GFZ), summed up his experience: “We are very satisfied, , energ materials N ews – mining , raw because we have found new customers and inspiration”. Thomas Barth attended in representation of APC Analytics, a company that develops Fig. 5. Chilean Mining Minister Aurora Williams Baussa, Inga Heuser, Department for Economic, and manufactures sampling, preparation, and Scientific-Technological and Development Cooperation at the German Embassy in Chile, Christoph analysis devices for industrial applications. He Danner, Manager for Latin American Markets at the Mining Section of the German Machinery and was also very happy to have made many valu- Plant Manufacturers’ Association (VDMA), Johanna Sternberg, Head of DEinternational at AHK Chile, able contacts with other attendees, including and Rodrigo Valdés, Chilean Minister of Finance, together at the Joint German Stand. equipment manufacturers, mine process Bild 5. Aurora Williams Baussa, chilenische Bergbauministerin, Inga Heuser, Referat für Wirtschaft, designers, and mine operators. The majority of wissenschaftlich-technologische und entwicklungspolitische Zusammenarbeit in der Botschaft der Bundesrepublik Deutschland in Chile, Christoph Danner, Manager Markets Latin America des VDMA the exhibitors have expressed their intention Mining, Johanna Sternberg, Leiterin DEinternational der AHK Chile und Rodrigo Valdés, chilenischer to repeat their participation, at the Exponor Finanzminister, auf dem Deutschen Gemeinschaftsstand. Photo/Foto: Camchal 2019 Joint German Stand. (Camchal/Si.)

Deutscher Gemeinschaftsstand auf der Bergbaumesse Exponor deutsche Unternehmen vorstellten. Das das zusammen mit dem Projektentwickler gemeinsam von der AHK Chile, der Ener- Chile Contact derzeit eine solarbetriebene gieAgentur.NRW, dem Industrieverband Meerwasser-Entsalzungsanlage für die Antofagasta und VDMA Mining organisierte Atacama-Wüste entwickelt. Event bot den deutschen Unternehmen Christian Rogaß vom Deutschen GeoFor- Gelegenheit, ihre Produkte, Technologien schungsZentrum Potsdam (GFZ) resümiert: und Dienstleistungen als interessante „Wir sind sehr zufrieden, da wir neue Kunden Lösungsoptionen für die aktuellen Heraus- und Anregungen haben“. forderungen des chilenischen Bergbaus zu Auch Thomas Barth von der Firma APC präsentieren (Bild 6). Analytics, einem Entwickler und Hersteller Unter anderem wurden effizienzsteigern- von Probenahme-, Aufbereitungs- und Analy- Fig. 6. The “German Day” offered an opportu­ de Transportsysteme und Komponenten mit segeräten für den industriellen Einsatz, freute nity for bilateral talks between German and langer Nutzungsdauer, Systeme zur Verwen- sich über viele Kontakte, darunter Hersteller Chilean companies. // Bild 6. Der „German dung großer Datenmengen zur Prozessopti- von Equipment, Prozessdesigner im Minenbe- Day“ lud zu biliteralen Gesprächen zwischen mierung, automatisierte Probenentnahmen reich und Minenbetreiber. deutschen und chilenischen Unternehmen zur schnellen Bestimmung von Mineralge- Die Mehrheit der Aussteller sprach sich für ein. Photo/Foto: Camchal halten, Analysemöglichkeiten von Halden zur eine erneute Beteiligung am Deutschen Ge- Alle zwei Jahre wird in Chile die internationa- Ermittlung der darin enthaltenen Elemente, meinschaftsstand auf der Exponor 2019 aus. le Fachmesse Exponor in der Bergbauregion optimierte Ersatzteillieferungen zur Vermei- (Camchal/Si.) Antofagasta ausgerichtet. In diesem Jahr dung von Stillstandzeiten und Automatisie- nahmen vom 15. bis 19. Mai mehr als 1.000 rungslösungen gezeigt. Austeller aus 30 Ländern teil, die sich rd. Besonderen Zuspruch fand eine Networ- 40.000 Fachbesuchern präsentierten. king-Runde, bei der die deutschen Unter- Die AHK Chile war bereits zum dritten Mal nehmen direkt mit potentiellen chilenischen mit einem Deutschen Gemeinschaftspavillon Geschäftspartnern in Kontakt kamen. vertreten. Hier stellten sich 35 Aussteller vor, Den Abschluss bildete ein Besuch im welt- 17 davon aus Deutschland, 18 chilenische weit größten Kupfertagebau Chuquicamata Mitgliedsunternehmen der AHK sowie chi- (Bild 7). lenische Repräsentanten deutscher Firmen, „Die Messe war für uns sehr aufschluss- darunter 26 Neuaussteller. Der Deutsche reich, um den chilenischen Minenmarkt Gemeinschaftsstand war der zweitgrößte besser zu verstehen und weitere Kontakte Landespavillon nach den USA, 2017 „Gastland“ zu knüpfen. Insgesamt war die Messeteil- Fig. 7. Visiting the Chuquicamata mine der Exponor (Bild 5). nahme sehr vielversprechend“, so Joachim during “German Day” . // Bild 7. Die Besich­ Erstmals fand im Rahmen der Messe Käufler vom Potsdamer Ingenieurbüro tigung der Mine Chuquicamata im Rahmen des „German Day“ Photo/Foto: Camchal ein „German Day“ statt, bei dem sich zwölf und Technischem Generalplaner Synlift,

212 Mining Report 153 (2017) No. 3 Staff news

DEW21 Hiebing, Aufsichtsratsvorsitzender der EWE K + S On 1st July 2017, Heike Heim will be the new Netz GmbH in das Gremium einziehen. Former Financial Director Burkhard Lohr

Chairwoman of the Board of Management Dafür scheiden der bisherige Aufsichts- succeeded Norbert Steiner as Chairman news S taff at Dortmunder Energie- und Wasserver- ratsvorsitzende Stephan-Andreas Kaulvers, of the Executive Board of K + S AG, Kassel/ sorgung (DEW21) Dortmund/Germany. Frank Mastiaux, Vorstandsvorsitzender der Germany, on 12th May 2017. Thorsten Becker, She was previously Chairwoman of the Energie Baden-Württemberg (EnBW) AG who used to manage the Investor Relations Executive Board at Energieversorgung Of- sowie MdB Peter Meiwald aus dem EWE- department, has taken on Lohr’s previous fenbach (EVO) and replaces Peter Flosbach Aufsichtsrat aus. Bernhard Bramlage, bisher role. At the head of the K + S Supervisory in Dortmund, who was interim Chairman stellvertretender Aufsichtsratsvorsitzender, Board, former BASF Chairman Andreas Krei­ at DEW21. soll zukünftig den Vorsitz des Gremiums meyer replaced the long-standing Chair- übernehmen. man of the Supervisory Board, Ralf Bethge, Heike Heim wird zum 1. Juli 2017 neue on 10th May 2017. Vorsitzende der Geschäftsführung der Dortmunder Energie- und Wasserversor- EWI Nachfolger von Norbert Steiner als Vor- gung (DEW21). Sie war bisher Vorstandsvor- Marie-Luise Wolff-Hertwig, Chairwoman standsvorsitzender der K + S AG, Kassel, sitzende der Energieversorgung Offenbach of the Executive Board at Entega AG, is the wurde am 12. Mai 2017 der bisherige Finanz- (EVO) und löst in Dortmund Peter Flosbach new President of the Institute of Energy vorstand Burkhard Lohr. Lohrs bisherige ab, der den Vorsitz bei DEW21 interimsweise Economics at the University of Cologne Funktion übernahm Thorsten Becker, der innehatte. (EWI). She is assisted by Barbara Schädler, bis dahin die Abteilung Investor Relations Head of the Communications & Political leitete. An der Spitze des K + S-Aufsichtsrats Affairs division of E.ON SE and Sven Becker, löste am 10. Mai 2017 der frühere BASF-Vor- EWE spokesman for the Board of Management stand Andreas Kreimeyer den langjährigen Chairman of the Executive Board of the of Trianel GmbH. Aufsichtsratsvorsitzenden Ralf Bethge ab. Gelsenkirchen-based water supply company Gelsenwasser, Henning Deters has been ap- Marie-Luise Wolff-Hertwig, Vorstandsvorsit- pointed a member of the Supervisory Board zende der Entega AG, ist neue Präsidentin OMV at energy supplier EWE AG, Oldenburg/ der Fördergesellschaft des Energiewirt- Former Chairman of the Executive Board of Germany. In addition, Jürgen Löcke, Deputy schaftlichen Instituts an der Universität OMV AG, Gerhard Roiss, has been appointed Managing Director of Sparkassenverband Köln (EWI). Sie wird unterstützt von Barbara the Chairman of the Supervisory Board of Niedersachsen, and Bernd-Carsten Hiebing, Schädler, Leiterin des Bereichs Communica- state-owned electricity company Verbund Chairman of the Supervisory Board at EWE tions & Political Affairs der E.ON SE sowie AG, Vienna/Austria. He succeeds Gilbert Netz GmbH, have also been nominated to von Sven Becker, Sprecher der Geschäftsfüh- Frizberg. the board. In exchange, the previous Chair- rung der Trianel GmbH. man of the Supervisory Board, Stephan-An- Der frühere Vorstandsvorsitzende der OMV dreas Kaulvers, Frank Mastiaux, Chairman AG, Gerhard Roiss, hat den Aufsichtsrats- of the Executive Board at Energie Baden- GKM vorsitz beim staatlichen Stromkonzern Ver- Württemberg (EnBW) AG and Member of Since 1st April 2017, Holger Becker, formerly bund AG, Wien/Österreich, übernommen. Er the Bundestag Peter Meiwald are leaving at EnBW AG, has been the new Commercial ist Nachfolger von Gilbert Frizberg. the EWE Supervisory Board. Bernhard Bram- Director of Großkraftwerk Mannheim AG lage, the current Deputy Chairman of the (GKM). He succeeds Markus Binder, who has Supervisory Board, will shortly assume the become Chairman of the Executive Board of Thyssengas role of Chairman of the Board. Lausitz Energie Bergbau AG and moved to The Supervisory Board of Thyssengas Lausitz Energie Kraftwerk AG (LEAG). GmbH, Dortmund/Germany, has decided to Der Vorstandsvorsitzende des Gelsenkir- cease collaboration with the Chairman of chener Wasserversorgungsunternehmens Seit dem 1. April 2017 ist Holger Becker, the Management Board, Axel Botzenhardt, Gelsenwasser, Henning Deters wird Auf- zuletzt bei der EnBW AG, kaufmännischer initiate proceedings to terminate his con- sichtsratsmitglied beim Energieunterneh- Vorstand der Großkraftwerk Mannheim tract and find a suitable replacement. The men EWE AG, Oldenburg. Darüber hinaus AG (GKM). Er folgt dort auf Markus Binder, Federal Network Agency has been informed. werden Jürgen Löcke, stellvertretender der als Vorstandsvorsitzender zur Lausitz Until a replacement has been appointed, Geschäftsführer des niedersächsischen Energie Bergbau AG und zur Lausitz Energie the second Managing Director, Bernd Sparkassenverbands, und Bernd-Carsten Kraftwerk AG (LEAG) gewechselt war. Dahmen, will be solely responsible for the management of the company.

Save the date ... and more! Der Aufsichtsrat der Thyssengas GmbH, Dortmund, hat entschieden, die Zusam- Visit us online and get menarbeit mit dem Vorsitzenden der detailed information to all Geschäftsführung Axel Botzenhardt zu upcoming events. beenden, ein Verfahren zur Beendigung seines Vertrags einzuleiten und eine Neu- besetzung vorzunehmen. Die Bundesnetz- agentur ist hierüber informiert worden. Bis DE ENG zur Entscheidung über die Nachfolge wird der zweite Geschäftsführer Bernd Dahmen www.mining-report.com das Unternehmen allein leiten.

Mining Report 153 (2017) No. 3 213 www.issa.int/prevention-mining

Safety and Health in Mining Sicherheit und Gesundheit im Bergbau Safe and healthy jobs in mining, worldwide: that is the aim of Sichere und gesunde Arbeitsplätze im Bergbau, weltweit: das ist das the International Section of the ISSA on Prevention in the Mining Ziel der International Section of the ISSA on Prevention in the Mining Industry, in short ISSA Mining. As a not-for-profit organization, Industry, kurz ISSA Mining. Als Non Profit-Organisation vereint ISSA ISSA Mining unites operators, sector associations, experts and Mining Unternehmen, Branchenverbände, Experten sowie Regelset- regulators to improve occupational safety and health as well zer, um durch den internationalen Austausch von Guter Praxis, be- as emergency response by means of international exchange währten Strategien und Ausbildungskonzepten den Arbeitsschutz on good practice, proven strategies and training concepts. ISSA und das Rettungswesen zu verbessern. ISSA Mining ist eine von Mining is one of thirteen prevention sections of the Social Secu- dreizehn Sektionen für Prävention unter dem Dach der International rity Association, headquarters in Geneva. Social Security Association mit Sitz in Genf. In this section of Mining Report Glückauf we will regularly In dieser Rubrik stellen wir Ihnen regelmäßig Innovationen, introduce innovations, new findings and trends from an inter- neue Erkenntnisse und Trends aus dem internationalen Umfeld vor, national point of view, helping to design mining work safer and die dabei helfen, die Arbeit im Bergbau sicherer und gesundheits- health supporting. gerecht zu gestalten. Do you know of more efficient examples? We are looking Kennen Sie weitere wirksame Beispiele aus der Praxis? Über Ihre forward to your advice as well as your feedback on this section. Hinweise freuen wir uns ebenso wie über Rückmeldungen zu dieser Send an e-mail to [email protected]. Rubrik. Senden Sie eine E-Mail an: [email protected].

Krzysztof Król Michał Chmurkowski

Condition and Trends of Accident Rates in the Polish Mining Industry in 2016 – Activity of the State Mining Authority within the Scope of Accident Prevention

This paper presents accident rates and trends observed recently eral deposits and reduction of the impact of the mining industry in the Polish mining industry. It also presents the strategy of the on the environment and people. The paper is based on a presenta- State Mining Authority in Katowice as a supervising body for tion of the first author at the 1st Vision Zero Europe Conference on the mining industry aimed at the improvement of occupational 8th September 2016 in Bochum/Germany. health and safety of the miners, optimum management of min-

Unfallziffern und -trends im polnischen Bergbau im Jahr 2016 – Tätigkeit der polnischen Höheren Bergauf- sichtsbehörde im Bereich Unfallprävention

Im vorliegenden Beitrag werden die in der letzten Zeit im zu verbessern, die fossilen Vorkommen optimal zu nutzen und polnischen Bergbau beobachteten Unfallziffern und -trends schädliche Auswirkungen des Bergbaus auf Menschen und Um- präsentiert. Dargestellt wird auch die Strategie der Höheren welt einzuschränken. Der Artikel basiert auf einem Vortrag des Bergaufsichtsbehörde in Kattowitz, die das Ziel verfolgt, die erstgenannten Verfassers anlässlich der 1st Vision Zero Europe Arbeitssicherheit und den Gesundheitsschutz von Bergleuten Conference am 8. September 2016 in Bochum.

214 Mining Report 153 (2017) No. 3 visory authorities an obligation to issue the administrativedeci- the issue to obligation an authorities visory super mining the on imposed Law Mining and Geological The • • • • • Furthermore,they andinspected: supervised • • • • • • the implementing forthese acts. acts includesinparticular: It in and mines the of operation of inspection and supervision the controlling acts other the of provisions the and Law Mining and theofspecified provisions 9th in June 2011 - the Geological act of tasks implemented authorities supervisory mining the 2016 In • • • • • • • cupational healthandsafety: The following strategic objectives have beenassumedforthe oc- the “Strategy operation of the miningoffices of to2018”.for 2015 in contained objectives the implementing areenvironment, the and people on industry mining the of effects adverse of tation limi- and deposits mineral of management mines,optimum the for safety and health occupational the of improvement cluding in- mission social their fulfilling authorities, supervisory Mining 3) 2) 1) authoritiesinclude: The miningsupervisory 1 nology. tech- mining using worksundergroundexecuting enterprises the geological works; and executingtrainingpeople of operations executing or mines in execution geological works; of the mines; tions in entities executing in professional activity the entrusted opera- entities dealing with professional minerescue works; mation anddevelopment landafter of miningoperations. construction and liquidation the of mine, including land recla - preventing damages; and ronmental protection; management of minerals deposits during extraction and envi- mine rescue; fire safety; occupational health and safety; maintaining effectiveness of the miningrescueteams. of the in mining industry; and safety and health occupational the of management effective the of requirements the to solutions legal adapting the occupational health andsafetythe miningindustry; in effectiveenforcement regulationsscopelegal the of of within industry; mining the in diseases occupational of scale the of limitation effective prevention miningdisasters; of the miningindustry;the products usedin connected with limitation of the number of accidents and dangerous incidents, human factor; so-called the by caused accidents of number the of limitation ferredto as “SUG”. re- hereinafter Office, Mining Specialised the of Director the as “OUG”; offices, to hereinafter referred mining district the of directors the Statethe President MiningAuthority; of The role of the mining supervisory authority The rolethe miningsupervisory of - • • • • • trolle über: Zu ihren Pflichten gehörten darüber hinaus die Aufsicht und Kon- • • • • • • zen gestellten Aufgaben, insbesondere imHinblickauf: Geset diesen zu Durchführungsverordnungen durch sowie ben Rechtsvorschriften zur Aufsicht und Kontrolle von Bergbaubetrie - bau vom 9. Juni 2011 (Prawo geologiczne i górnicze), durch andere ihnen durch das Gesetz über geologische Arbeiten und den Berg- die 2016 Jahr im erfüllten Bergaufsichtsbehörde der Organe Die • • • • • • • beitsplatz wurden folgende strategische Ziele gesetzt: Ar am Gesundheitsschutz den und Sicherheit die auf Bezug In erfüllen. und Umwelt kung von schädlichen Auswirkungen des Bergbaus auf Menschen Einschrän - zur Vorkommenfossilenund der Nutzung optimalen Bergleuten,vonzur Gesundheitsschutzes des und Sicherheit der Verbesserungzur Aufgaben sozialen übertragenen ihnen die sie 2018”,– indem 2015 Jahre die für Bergaufsichtsbehörden der gie „Strate- der Ziele die verfolgen Bergbauaufsicht der Organe Die 3) 2) 1) Organe derpolnischen Bergbauaufsicht sind 1 nissen, Erzeug- eingesetzten Bergbau im den mit Zusammenhang im Vorfällen gefährlichen und Unfällen von Verringerung bautechnik ausführen. Berg- von Einsatz unter Untertagearbeiten Unternehmen,die führen und aus- Arbeiten geologische Be- oder Bergwerken in Bereich triebsführung im Tätigkeiten die Personen, von Schulung die die Ausführung von geologischen Arbeiten, in Bergwerken überlassenwurden, Betriebsführung BereichTätigkeiten denen Unternehmen,im professionelle Grubenwehrteams, standorten. Bergbau- stillgelegten von Neugestaltung und auch Sanierung die darunter Bergbaubetrieben, von Schließung und Bau Verhinderung von Schädenund und Umweltschutz, Förderungsprozess im Vorkommen fossiler Bewirtschaftung Grubenwehr, Brandschutz, undGesundheitsschutzamArbeitsplatz, Sicherheit Erhaltung derLeistungsfähigkeit derGrubenwehr. mentsystem imBergbau und Gesundheitsschutz-Manage- und Sicherheits- wirksames ein für Anforderungen die an Lösungen legislativer Anpassung undzumGesundheitsschutzimBergbau, cherheit Si- zur Bestimmungen gesetzlicher Durchsetzung wirksame Einschränkung derBerufskrankheitszahlen imBergbau, wirksame Katstrophenvorbeugung imBergbau, che Faktoren zurückzuführen sind, menschli- sogenannte auf Unfallzahlen,die Verringerungder Direktor derSonderbergaufsichtsbehörde. Direktoren derregionalen Bergaufsichtsbehörden, Präsident derHöheren Bergaufsichtsbehörde, Aufgaben derBergbauaufsicht Mining Report 153(2017)No. 3 215 - -

ISSA Mining sions in case when they state operation without required conces- Sollte festgestellt werden, dass die Bergbautätigkeit ohne erfor- sion within the scope of exploration or prospection of minerals or derliche Konzession für das Aufsuchen und Erkunden von Lager- extraction of minerals from the deposits. stätten sowie zur Gewinnung von Bodenschätzen geführt wird, ist die Bergaufsichtsbehörde gesetzlich ebenfalls dazu ermächtigt The supervision and inspection of the mining enterprises covers und verpflichtet, Verwaltungsbeschlüsse diesbezüglich zu fassen. 7,289 mines as at 31st December 2016, including: • 40 underground mines: Die Bergbauaufsicht führte gemäß Stand vom 31. Dezember 2016 • 23 mines extracting hard coal, one mine under construc- Aufsicht und Kontrolle über 7.289 Bergbaubetriebe, darunter: tion and nine mines in liquidation (extraction: approxi- • 40 Untertagebergbaubetriebe: mately 70.4 mt); • 23 laufende Steinkohlenbergwerke, ein Steinkohlenberg- • three copper ore mines (extraction: approximately werk im Bau und neun in der Liquidation 33.6 mt); (Förderung: ca.70,4 Mio. t), • one zinc and lead ores mine; • drei Kupfererzbergwerke (Förderung: ca. 33,6 Mio. t), • one salt mine; • ein Blei-Zink-Bergwerk, • one gypsum and anhydrite mine; and • ein Salzbergwerk, • one curative brine mine. • ein Gips- und Anhydritbergwerk sowie • 7,233 surface mines: • ein Bergwerk zur Gewinnung von Salzwasser • 15 mines covered with mining property, including without für Heilzwecke. limitation: eleven lignite mines • 7.233 Tagebaubetriebe: (extraction: approximately 59.6 mt); and • 15 Betriebe, denen Bergwerkseigentum verliehen wurde, • 7,218 mines covered with right of ownership of the real darunter u. a.: elf Braunkohlenbergwerke property. (Förderung: ca. 59,6 Mio. t) und • 95 mines extracting minerals using boreholes, including: • 7.218 Betriebe, die über Grundeigentumsrechte verfügen. • Nine oil and gas plants, including: 57 crude oil mines or • 95 Bergbaubetriebe, die Mineralien durch Bohrungen gewin- natural gas mines, seven underground gas storages and nen, u. a.: two sea mines (output: approximately 1 mt of crude oil • neun Erdöl- und Erdgas-Betriebe, darunter: 57 Erdöl und and 5,11 bn m3 of natural gas); Erdgas fördernde Betriebe, sieben unterirdische Gaslager- • 73 healing, thermal waters and brine plants; and stätten sowie zwei Unternehmen für Meeresbodenberg- • three plants extracting coalbed methane. bau (Förderung: ca. 1 Mio. t Erdöl und 5,11 Mrd. m3 Erdgas), • 73 Heil- und Thermalquellen sowie Soleförderbetriebe und The supervision and inspection covers also 179 offices executing • drei Betriebe, die Methan aus Steinkohlenvorkommen geological works. More than 180,000 employees have been em- gewinnen. ployed in the mining industry as at 31st December 2016. Der Aufsicht und Kontrolle unterlagen ebenfalls 179 Abteilun- gen, die geologische Arbeiten ausführen. Insgesamt wurden im Bergbau am 31. Dezember 2016 mehr als 180.000 Arbeitnehmer beschäftigt.

Die Aufsicht und Kontrolle über die Betriebsführung in Bergbau- betrieben, geologische Arbeiten ausführende Betriebe sowie Unternehmen, denen Tätigkeiten im Bereich Betriebsführung in Bergbaubetrieben überlassen wurden, wird ausgeübt von: • 68 Mitarbeitern der technischen Kontrolle bei der Höheren Bergaufsichtsbehörde. • 263 Mitarbeitern der technischen Kontrolle bei elf regionalen Bergaufsichtsbehörden und bei der Sonderbergaufsichtsbe- hörde. Die territoriale Zuständigkeit der einzelnen Bergauf- sichtsbehörden stellt Bild 1 dar.

2 Arbeitssicherheit im Bergbau im Jahr 2016 im Vergleich zum Jahr 2012 In den letzten Jahren wurde im polnischen Bergbau ein rückläu- figer Trend bei der Gesamtzahl der Unfälle verzeichnet. Zwischen den Jahren 2012 und 2016 ereigneten sich insgesamt 11.866 Unfälle (Tabelle 1): 77,1 % davon in Steinkohlenbergwerken, 16,7 % in Kupfer- Fig. 1. Territorial coverage of the mining authorities. erzbergwerken, 2,9 % in Tagebauen und 1,3 % im Bohrlochbergbau Bild 1. Zuständiggebiete der Bergaufsichtsbehörden. und in Unternehmen, die geologische Arbeiten ausführen. Im Jahr

216 Mining Report 153 (2017) No. 3 • • operations by:the minesiscarriedout in entrusted executing entities the and works geological ecuting ex entities mines, the operating of supervision and Inspection • • • • include: industry mining whole the for 2016 in accidents the of reasons main The the mines(Tablein 2). employees from the entities executing involvingthe entrusted operations accidents 433 and accidents serious nine accidents, (26.2 735 is that dustry, in- mining Polish the in 2016 in reported were accidents of 2,074 total A works. geological executing companies and mines 2.9 mines, ore copper 77.1 where (Table1),2016 and 2012 between industry mining the in ported re- were accidents 11,866 years. past the over industry mining Polish the in decreasing been has accidents of number total A 2 and geological works borehole mining and geological works borehole mining and geological works borehole mining underground, including: fatal accidents Type miningindustry of total total total - hard coal mines - copper ore mines underground, including: total accidents underground, including: serious accidents Surface - hard coal mines - hard coal mines - copper ore mines - copper ore mines Surface Surface Table 1. rates Accident between2012and2016. the miningindustry in individual offices ispresented infigure 1. SUG. at the and offices coverage for Territorial mining district eleven in members staff service inspection and technical 263 Mining Authority; 68 technical and inspection service staff members at the State rials (11.8 fallingdown, mateor - objects of down rollingsliding or down (13.9 tools orotherobjects hitting by rocks from sidewall androof (19.7 of falling or lumps rock of down rolling down, falling tripping,tipping over slippingor people(28.0 of industry in2016(comparisonindustry since 2012) the occupationalState of safetythe mining in apis o ciet i hr ca mns 16.7 mines, coal hard in accidents to applies % %). % in surface mines and 1.3 and mines surface in % %) less than in 2012, including 27 fatal 27 including 2012, in than less %) 2809 2695 2012 2196 444 %); 88 26 26 28 18 15 11 0 4 2 2 3 1 2013 1908 2442 2551 459 84 25 16 14 %); and 21 17 13 0 4 2 3 3 7 1 2014 2274 1788 2165 337 69 40 20 30 29 26 22 25 0 4 4 5 3 1 % in borehole in % %); 2066 2015 1695 2158 333 58 34 10 19 14 12 12 0 4 2 2 3 7 1 2003 2016 2074 1566 404 in % 24 47 10 27 27 17 0 0 0 9 8 2 5 1 - • • • • • • • • • • chen undschweren Unfällen imJahr2016zählten u. tödli- von Hauptursachen den ZuVorjahr). im als weniger (drei Unfälle schwere neun und 2015) Jahr im als mehr (acht Unfälle tödliche 27 Bergbau gesamten im sich ereigneten 2016 Jahr Im • • unter Tage, darunter: tödliche Unfälle Bergbaubetriebsart • • im Jahr 2016gehörten: Bergbau gesamten im Unfallursachen wichtigsten den Zu führung inBergbaubetrieben überlassenwurden (Tabelle 2). Unternehmen,vondenen Tätigkeiten arbeiter Betriebs- Bereich im Mit schwereUnfälleder neun Unfälle433 unterBeteiligung sowie d. Unfälle, 2.074 insgesamt Bergbau polnischen im passierten 2016 - Steinkohlenbergwerke - Kupfererzbergwerke Tagebaue geologische Arbeiten Bohrlochbergbau und insgesamt unter Tage, darunter: schwere Unfälle - Steinkohlenbergwerke - Kupfererzbergwerke Tagebaue geologische Arbeiten Bohrlochbergbau und insgesamt unter Tage, darunter: Unfälle insgesamt - Steinkohlenbergwerke - Kupfererzbergwerke Tagebaue geologische Arbeiten Bohrlochbergbau und insgesamt Tabelle 1. Unfallzahlen imBergbau indenJahren 2012–2016.

h. 735 (26,2 h.735 Ausführung von Arbeitenunter Einfluss von Alkohol. personals sowie riskantes Verhalten der Arbeitnehmer und des Überwachungs- falsche Arbeitsorganisation, Stromschlag oderBogenentladung, befindenden Betrieb im Band- undPanzerförderern, sich an Arbeiten von Ausführung Absturz, Stoßen durch Horizontaltransportanlagen, Aufhalten imArbeitsbereich von Anlagen undMaschinen, First- undStoßbrüche, birgsschlag, Entspannung), (Ge- Bodenerschütterungen von Auswirkungen dynamische al (11,8 Absturz,Fall Materivonoder Abrutschen - Gegenständen oder (13,9 Gegenstände andere gegen oder Arbeitsmittel gegen Stoßen Steinfall oderFirst-/Stoßbrüche (19,7 Stolpern, Ausrutschen oderUmfallen von Personen (28,0 %) und %). %) weniger als im Jahr 2012, darunter 27 tödliche und tödliche 27 2012,darunter Jahr im als weniger %) 2809 2695 2012 2196 444 88 26 26 28 Mining Report 153(2017)No. 3 18 15 11 0 4 2 2 3 1 2013 1908 2442 2551 459 84 25 %), 16 14 21 17 13 0 4 2 3 3 7 1 2014 2274 1788 2165 337 69 40 20 30 26 29 22 25 0 4 4 5 3 1 2066

2015 1695 a.: 2158 333 58 34 10 19 14 12 12 0 4 2 2 3 7 1

2003 2016 2074 1566 %), 404 24 217 10 47 27 27 17 0 0 0 9 8 2 5 1 -

ISSA Mining Type of mining industry 2012 2013 2014 2015 2016

fatal accidents

underground, including / unter Tage, darunter : 26 17 25 14 27

- hard coal mines / Steinkohlenbergwerke 14 20 12 10

- copper ore mines / Kupfererzbergwerke 3 3 5 2 17

Surface / Tagebaue 2 4 4 4 0

borehole mining and geological works / Borlochbergbau und geologische Arbeiten 0 0 1 1 0

total / insgesamt 28 21 30 19 27

Accidents involving employees of the entities / Type of mining industry / Accidents / Unfälle Unfälle unter Beteiligung von Bergwerksmitarbeitern Bergbaubetriebsart total / insgesamt fatal / tödlich serious / schwer total / insgesamt fatal / tödlich serious / schwer Hard coal mining / 1 575 10 5 328 1 1 Steinkohlenbergbau Copper ore mines / 404 17 2 93 4 0 Kupfererzbergwerke Salt mines / 13 0 0 0 0 0 Salzbergwerke Zinc and lead ores mines / 3 0 1 0 0 0 Blei-Zink-Bergwerke The other underground mining industry / 8 0 0 1 0 0 Sonstiger Untertagebergbau Lignite mines / 25 0 0 7 0 0 Braunkohlenbergwerke Surface mining (without lignite) / 22 0 1 2 0 0 Tagebau (außer Braunkohlengewinnung) Borehole mining / 24 0 0 2 0 0 Bohrlochbergbau total / insgesamt 2 074 27 9 433 5 1

Table 2. Accident rates in the mining industry in 2016. // Tabelle 2. Unfallzahlen im Bergbau im Jahr 2016.

27 fatal accidents – eight more than in 2015 – and nine serious ac- Die Hauptursachen von Unfällen, die sich in den Jahren 2012 bis cidents – three less than during the previous year – were reported 2016 ereigneten, decken sich großteils mit denen, die sich im Jahr in the whole mining industry in 2016. The main reasons of fatal 2016 ereigneten. Dies waren u. a.: and serious accidents in 2016 include: • Firstbrüche und Steinfall, • dynamic impacts of effects of the tremors (rockburst, decom- • dynamische Auswirkungen von Bodenerschütterungen (Ge- pression); birgsschlag, Entspannung), • falling of rocks from roof and side walls; • Methangasexplosionen und Methangasabflammungen, • staying within the range of operation of machinery and equip- • Ausführung von Arbeiten an sich im Betrieb befindenden ment; Band- und Panzerförderern, • hitting by horizontal transport equipment; • Stoßen an Horizontaltransportanlagen und • falling from height; • Aufhalten im Arbeitsbereich sich bewegender Maschinen. • working on belt and scraper conveyors during their operation; • electrocution or burning by electrical arc; Bild 2 stellt die Unfallentwicklung im polnischen Bergbau zwi- • incorrect work organization; schen den Jahren 2012 und 2016 graphisch dar. • risky behaviour of employee and supervision staff; and Die meisten tödlichen und schweren Unfälle im polnischen • working under influence of alcohol. Bergbau zwischen den Jahren 2012 und 2016 passierten Arbeit- nehmern mit einem Dienstalter zwischen eins und zehn Jahren Main reasons of the accidents occurred between 2012 and 2016 were of similar type as the reasons of the accidents in 2016, that is: • breaking down and falling of the rocks from the roof; • dynamic impacts of effects of the tremors (rockburst, decom- pression); • explosion and ignition of methane; • working on belt and scraper conveyors during their operation; • hitting by horizontal transport equipment; and • staying within the range of operation of self-propelled ma- chinery.

Figure 2 shows the accident´s development from 2012 to 2016 graphically. The most fatal and serious accidents in the Polish mining in- dustry from 2012 to 2016 involved the employees having one to ten years of experience (47.4 %) and with more than 20 years years of Fig. 2. Number of total accidents in the mining industry between experience (30.1 %). It is a strange and worrying fact that almost a 2012 and 2016. third of fatal and serious accidents involved the most experienced Bild 2. Unfallzahlen insgesamt im polnischen Bergbau in den Jahren 2012 bis 2016. personnel, with more than 20 years of experience (Figure 3).

218 Mining Report 153 (2017) No. 3 in hard coal andcopper ore (Figures miningindustry 4, 5, 6). fatalaccidents for and – visible clearly as is trend decreasing the whole – mining presentedindustry in broadertime frame, where the for rates accident total by represented be may rates cident hard the coal mining a industry more reliable informationtrends on to of ac- particular in applies what decreases, industry ing treprTotal accident rates per 1,000 employees in the Polish min- Polish the in employees 1,000 per ratestreprTotal accident en - the to motions 1,300 regulations,filed the offending people WUG filed 188 motions for penalty to the district courts to punish me- –1,006.chanical equipment and power electrical the of condition incorrect by caused were stopped in 2016. The most stops in the hard coal mines were equipment, and machinery of operation operations,and mining 1,656 of total a incidents hazardous and accidents of locations tions. ac- rescue of supervision and incidents accidents, the of causes and state actual of determination with connectedmines, the in scopeidentificationthe of fighting and within hazardsas well as authorities, supervision mining the of supervision and spections in- to subjected entities and units other and mines the in tions inspec- of scope the within man-days2,077 workedin WUG bers mem- staff inspection technical while man-days, 21,956 worked SUG and OUG in members staff inspection technical the 2016 In 3 Due to that fact that the number of employees in the min- the in employees of number the that fact that to Due Due to stated irregularities the employees of OUG, SUG and SUG OUG, of employees the irregularities stated to Due of inspections visual and controls conducted of result a As supervision authorities supervision andrepressivethe mining Inspection of activity n Kpeezega vräsihr Ifrainn liefern (Bilder 4, 5, 6). Informationen verlässlichere Kupfererzbergbau und Steinkohlen- im Unfällen tödlichen zu sowie – ist deutlich so rückläufige der nicht Trend Zeitrahmen,dem breiteren in nem die Kennzahlen zu allen Unfällen im gesamten Bergbau – in ei- leute – insbesondere im Steinkohlenbergbau – könnten jedoch gestoßen ist (Bild3). gestoßen ist Arbeitnehmern mit einem Dienstalter von mehr als 20 Jahren zu- erfahrensten den Unfälleschweren und tödlichen der Drittel ein fast dass Tatsache, die ist beunruhigend zugleich und Seltsam (47,4 schinenbetrieb in insgesamt 1.656 Fällen eingestellt. In den Stein- Ma- und Anlagen- der gefährlichensowie Bergbauarbeiten wurdenVorfällen und Unfällen von Orte der augenscheinnahmen derBeaufsichtigungmit von Bergungsaktionen. lung der Sachlage und Ursachen von Unfällen, Vorfällen wie auch Gefahren in Bergbaubetrieben in Zusammenhang mit der Ermitt von Bekämpfung und Feststellung der bei sowie Unternehmen und Einheiten unterliegenden Kontrolle und Aufsicht der deren an- und Bergbaubetrieben von Kontrollen bei Arbeitstage 2.077 Kontrolletechnischen BergaufsichtsbehördeHöheren der der ter Mitarbei- die und Arbeitstage 21.956 insgesamt 2016 Jahr im ten verbrach- Sonderbergaufsichtsbehörde der und sichtsbehörden Bergauf regionalen der Kontrolle technischen der Mitarbeiter 3 Im Hinblick auf den stetigen Rückgang der Anzahl der Berg- Infolge der im Jahr 2016 durchgeführten Kontrollen und In- und Kontrollen durchgeführten 2016 Jahr im der Infolge aufsicht Kontroll- undRepressivmaßnahmen derBergbau- ) oi mt ie Desatr br 0 arn (30,1 Jahren 20 über Dienstalter einem mit sowie %) 2007 bis2016. Bergbaubeschäftigte indenJahren Bild 4. Unfallgesamtzahlen pro 1.000 between2012and2016. mining industry Fig.the total accidents 4. in Numberof Mining Report 153(2017)No. 3 Dienstalter derBeschäftigten. Unfälle nachLebens- und Bild 3. Tödliche undschwere employee´s ageandseniority. accidents accordingthe to Fig. 3. Fatal andserious 219 %). - -

ISSA Mining Fig. 5. Rate of fatal accidents per 1 mt of extracted copper ore Fig. 6. Rate of fatal accidents per 1 mt of extracted coal and per 1,000 and per 1,000 employees from 2012 to 2016. employees from 2012 to 2016. Bild 5. Tödliche Unfälle pro 1 Mio. t gewonnene Steinkohle sowie Bild 6. Tödliche Unfälle pro 1 Mio. t gewonnenen Kupfererzes sowie pro 1.000 Bergbaubeschäftige in den Jahren 2012 bis 2016. pro 1.000 Bergbaubeschäftige in den Jahren 2012 bis 2016. ing industry from 2007 to 2016.arnings, as provided for in Art. 41 kohlenbergwerken waren diese Maßnahmen in den meisten of the Code of Administrative Offences, and fined 1,064 people Fällen (1.006) auf den unzureichenden Zustand von elektrome- with fixed penalty notices for the total amount of 446,530 PLN in chanischen Anlagen zurückzuführen. 2016. Furthermore, the President of the State Mining Authority is- Im Jahr 2016 stellten die Mitarbeiter der regionalen Bergauf- sued, with respect to management and maintenance supervision sichtsbehörde und der Sonderbergaufsichtsbehörde wegen fest- personnel in the mines, executing their operations with gross gestellter Unregelmäßigkeiten 188 Strafanträge bei Gerichten negligence or gross breach of applicable regulations, eight final wegen Verletzung von Vorschriften, 1.330 mal beantragten sie die decisions stating ban on execution of the specified operations for Anwendung der in Art. 41 des Ordnungswidrigkeitsgesetzbuchs a period to two years. vorgesehenen Erziehungsmaßnahmen, wie z. B. Belehrung, Tadel oder Verwarnung, und stellten 1.064 Bußgeldbescheide über ei- 4 Preventive actions undertaken by the mining nen Betrag in Höhe von insgesamt 446.350 PLN aus. Darüber hin- supervision authorities aus untersagte der Präsident der Höheren Bergaufsichtsbehörde In the course of implementation of the designated objectives, the im Jahr 2016 in acht Fällen Mitarbeitern von Bergwerksleitungen State Mining Authority continues to conduct a series of activities und der Bergwerksaufsicht, die ihren Aufgaben grob fahrlässig and initiatives intended for protection of health, life and improve- und unter grobem Verstoß gegen geltende Rechtsvorschriften ment of the safety. Inspections of the mines and companies exe- nachgegangen sind, die Ausübung bestimmter Tätigkeiten für cuting geological works related to natural and technical hazards, einen Zeitraum bis zu zwei Jahren. deposits management and environmental protection are carried out within the scope of preventive operations. Works executed in 4 Präventive Maßnahmen der Bergaufsichtsbehörde methane, crump and fire hazard conditions are subject to spe- Zur Verwirklichung ihrer Zielsetzung verfolgt die Höhere Berg- cial supervision. To decrease the rates of accidents caused by a aufsichtsbehörde eine ganze Reihe von Initiativen zum Lebens- so-called human factor, to eliminate risky behaviours of the em- und Gesundheitsschutz sowie zur Verbesserung der Sicherheit. ployees and to increase awareness and responsibility of the staff Im Rahmen vorbeugender Maßnahmen werden Kontrollen in employed by the mining companies the State Mining Authority Hinblick auf natürliche und technische Gefahren, die Bewirt- conducts preventive operations which are implemented by: schaftung der Vorkommen und den Umweltschutz durchgeführt. Unter besonderer Aufsicht stehen durch Methan, Gebirgsschläge 1. Participation in social campaigns related to occupational safety. und Brände besonders gefährdete Arbeiten. Um den Anteil an 1) Participation in the Campaign of the European Agency for Unfällen, die durch Menschen verursacht werden, zu verringern, Safety and Health at Work in 2007 called: “LIGHTEN THE riskante Verhaltensweisen zu eliminieren und das Bewusstsein LOAD CAMPAIGN” extended in 2008 for the Polish mining und Verantwortungsgefühl bei den Bergleuten zu stärken, un- industry on the initiative of the State Mining Authority ternimmt die Höhere Bergaufsichtsbehörde zahlreiche Präventiv- (WUG). maßnahmen in Form von: 2) The social campaign entitled “Occupational risk in the min- ing industry”, organized within the scope of the European 1. Beteiligung an Sensibilisierungsaktionen in Hinblick auf Ar- Campaign on Risk Assessment, was held under honorary beitssicherheit. patronage of the President of the State Mining Authority in 1) Im Jahr 2007 beteiligte sich die Bergbauaufsicht an der 2009. Kampagne der Europäischen Agentur für Sicherheit und 3) The State Mining Authority joined the European Informa- Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz „PACK’S LEICHTER AN“, tion Campaign for Safe Workplaces concerning safety of die im Jahr 2008 auf ihre Initiative hin für den polnischen machinery, equipment and buildings in 2010. Bergbau verlängert wurde.

220 Mining Report 153 (2017) No. 3 6. 5. 4. 3. 2. 7.

under which the undergroundunder which miningisconducted. (communes),towns the of lines boundary administrative the within areas on extraction mining of impact the of sessment as- periodical for teams conciliation 16 existing from twelve The directors of the mining offices convened 22 meetings with works. repair and preventive design, of coordination correct and communes mining the of lands the under extraction ing min- for conditions amicable create to is task main their and The directors of the district mining offices appoint such teams consultationconciliationteams.and the of activity wasan ies bod- government local the with offices mining the of eration conciliationteams.the of coop of - Activity type dominant The side wall ispresent. and roof fromrocks falling to relatedhazardswhere places in taking into consideration issues of safe execution of the works mines underground all in crews drawer prop and crews wall Organisation of meetings with face men of heading and long- the miningindustry.good practices in so-called promoting trainings with mines, the of personnel supervisory the with meetings informational of Organisation the miningindustry. in safety and health occupational improve to intended tions scopethe ac- tivesof within inspectorate labour social of (SIP) ment of individual mines, OHS employees the and representa- manage- the conferenceswith and meetings of Organisation 4) prevention inunderground mines. promoteto accidentsand of number the limit to waspetition com- this of idea An Duda. Andrzej Poland of Republic the of President the of patronage honorary a under held was which October 2016: “180 days without an accident at the beginning”, 31st to 2016 May 15th from competition a Cybulski,organized Prof.Foundation”after Wac Industry named ław Mining “Safe The President the of State Mining Authority together with the the miningindustry.mines in improve occupational safety to people employed in all kinds to of undertaken actions to related meetings of cycle a of is part which – 2016 in organized was conference the of edition 18th the INDUSTRY”– MINING POLISH THE IN ISSUES SAFETY and Technicians(SITG) entitled: “OCCUPATIONAL Engineers HEALTH AND Mining of Association the of Board Management conferences,e. of Organisation pose penal sanctions to the individuals guilty of misconduct.the individualsguilty of to pose penalsanctions im- to and irregularities stated removal of imposing decisions a issue to was necessary irregularitiesit relation which of in to series a indicated training, necessary ensure to allowing ures mines, related to having appropriate staff and necessary meas- executingtrainingpersonnel of operationsthe with dealing in organizationalunits and mines the in 2016 in conducted tions Inspec- mines. the in trainings employee´s the of quality high levelensurecorrect to a companies and erationsmining the in op- conducting personnel of training over inspection and sion - supervi conducted had authorities supervisory Mining (ZUS). Trainings and cooperation with the Social Insurance Institution State MiningAuthority in2012. PREVENTION”,washonoraryunder held the patronage Presidentthe of of “ACCIDENT entitled campaign social The

g. seminars together with the with together seminars g. 2. 4. Leitung der mit Beratungen und Sitzungen von Organisation 3. 6. 5.

fen werden. vonSicherheit Beschäftigten in allen Bergbauzweigen ergrif Diskussionsreihe über Maßnahmen, der die zur Fortführung Verbesserung der einer und hat stattgefunden Mal 18. zum bereits 2016 Jahr im die Bergbau“, polnischen im schutzes dem ter TitelGesundheits- des und Sicherheit „Problemeder veranstaltetenKonferenzGIG Bergbau un- für Hauptinstitut dem sowie SITG -technikern und Bergbauingenieuren von Vereinigungder Hauptverwaltung der mit Zusammenarbeit in einer a. u.Seminaren, Konferenzenund von Organisation 4) 3) 2) bau beitragen. Berg- im Arbeitssicherheit der Verbesserungzur die nahmen, Maß- auf Hinblick in Arbeitsschutz den für Aufsichtsbehörde gewerkschaftlichen der Vertretern den und cherheitsdienste Arbeitssi- der Mitarbeitern den Bergbaubetriebe, einzelner Untertagebergbaubetrieben. in Prävention der Förderung die sowie Untertagebergbau im Unfallzahlen der Verringerung weitere eine auf zielte werbs Wettbe - des Idee Die Unfall“. Tageohne 180 Beginn „ZuTitel dem mit Wettbewerbeinen Duda Andrzej Staatspräsidenten polnischen des Schirmherrschaft der unter 2016 Oktober 31. dem und 2016 Mai 15. dem zwischen Cybulski,Prof. Wac ław gemeinsam mit der Stiftung „Sicherer Bergbau”, benannt nach HöherenPräsidentBergaufsichtsbehördeder Der organisierte tungsgruppen zur regelmäßigen Beurteilung der Einflüsse der Schlich- – gegründeten 16 von – 12 der Sitzungen 22 hörden Bergaufsichtsbe- regionalen der Direktoren die haben 2016 Jahr Im koordinieren. zu Sanierungsarbeiten und beugungs- VorPlanungs-, die sowie sicherzustellen Gemeinden den ter un- Förderung konfliktfreie eine darin, bestand Arbeitsteams gerufenen Leben ins Bergaufsichtsbehörden Regionalen der Direktoren durch des Hauptaufgabe Die Beratungsgruppen. tungsorganen basierte auf der Selbstverwal- Tätigkeit von territorialen Schlichtungs- und mit Bergaufsichtsämter der beit Zusammenar Die Schlichtungskommissionen. von Tätigkeit fährdeten Orten. ge- Stoßbrüche und First- sowie Steinfall durch an Arbeiten sicheres Thema zum Untertagebergbaubetriebe sämtlicher Raubmeistern und Oberhauern Treffen vonmit Organisation demZiel,mit Praktiken bewährte imBergbau zufördern. Schulungen mit verbunden Bergwerke, der Betriebsaufsicht der Vertretern mit Informationssitzungen von Organisation VERHÜTUNG” statt. „UNFALLNamen dem unter Sensibilisierungsaktion landes- weite eine Bergaufsichtsbehörde Höheren der Präsi - denten des Schirmherrschaft der unter fand 2012 Jahr Im gen undGebäudenan. vonArbeitsplätze Sicherheit auf Maschinen,Bezug in sichereAnla- für Informationskampagne europäischen der de Bergaufsichtsbehör Höhere die sich schloss 2010 Jahr Im wurde.pagne zurGefahrenbeurteilung organisiert Kam- europäischen der Rahmen im die statt,Bergbau” im te Sensibilisierungsaktion unter dem Namen „Berufsrisiken denten der Höheren Bergaufsichtsbehörde eine landeswei- Präsi - des Schirmherrschaft der unter fand 2009 Jahr Im Mining Report 153(2017)No. 3 221 - ­ - - -

ISSA Mining Within the scope of cooperation with ZUS in Warsaw, started Bergbaubetriebe auf die Tagesoberfläche im Bereich der Ver- in 2009, the employees of the mining offices conducted 53 waltungsgebiete von Gemeinden, unter denen die Förderung trainings, including 12 one-day seminars for a staff of under- stattfindet, einberufen. ground mines in 2016, with participation of approximately 7. Schulungen und Zusammenarbeit mit der Sozialversiche- 400 people, on the following subjects: rungsanstalt. Um ein hohes Niveau und eine hohe Qualität • Methane and fire hazard control. der Schulungen für die Bergleute sicherzustellen, wurden die • Working in rock bursts and falling of the roof hazard condi- Schulungen der in der Betriebsführung in Bergbau­betrieben tions. tätigen Personen durch die Bergaufsicht überwacht und • Operational safety of transport systems. Transport of per- kontrolliert. Die im Jahr 2016 durchgeführten Kontrollen sonnel on belt conveyors - good practices. haben einige Mängel im Hinblick auf die personelle und • Scope of basic obligations and requirements for the man- materielle Ausstattung für eine adäquate Schulung aufge- agement and OHS staff or entities conducting entrusted deckt. Ihre Behebung wurde angeordnet und gegen die für operations in the mines. die Mängel Verantwortlichen wurden strafrechtliche Sank- tionen erlassen. Furthermore, a training movie was prepared and recorded in 2016 related to rock burst hazards and falling of rocks from the Im Rahmen der im Jahr 2009 mit der Sozialversicherungsan- roof and side wall in hard coal and copper mines. stalt Warschau gestarteten Zusammenarbeit führten die Mit- arbeiter der Bergaufsichtsbehörde insgesamt 53 Schulungen Five more training movies were prepared within the scope of durch, darunter 12 eintägige Seminare im Jahr 2016 für ca. 400 cooperation of the ZUS. These movies related to hazards occur- Untertagebergbaumitarbeiter zu folgenden Themen: ring in the mining industry. In addition, many brochures and • Bekämpfung der Methan- und Brandgefährdung. leaflets were issued on the following subjects (Figure 7): • Durchführung von Arbeiten unter Gebirgsschlaggefahr. • stop to noise; • Sichere Nutzung von Transportanlagen. Beförderung von • incorrect equipment; Menschen mit Bandförderern – gute Praktiken. • climate hazards; • Die wichtigsten Aufgaben und Anforderungen an die Be- • rock burst and falling of the roof hazard; triebsleitung und Arbeitssicherheitsdienste bei Unter- • mining explosives - your powerful but also dangerous nehmen, denen Tätigkeiten im Bereich Betriebsführung in friend; Bergbaubetrieben überlassen wurden. • entities conducting entrusted works in the mines within the scope of their business activity; Darüber hinaus entstand im Jahr 2016 ein Schulungsfilm über • explosion hazard in borehole mining; Gebirgsschlag-, First- und Stoßbruchgefahren in Steinkohlen- • rockburst hazard; und Kupfererzbergwerken. • preparing the workplace for a wireman; • observance of safe rules of machinery operation as a basis In Zusammenarbeit mit der Sozialversicherungsanstalt wur- for safe work; den insgesamt noch fünf weitere Schulungsfilme zu den Ge- • polish Standards – proven rules of technology used in the fahren im Bergbau fertiggestellt und eine ganze Reihe von mining industry; Broschüren und Flugblättern zu folgenden Themen herausge- • safe use of chemicals in the underground mining; and geben (Bild 7): • hydrogen sulphide hazard during exploration and extrac- • Lärm-Stopp, tion of hydrocarbons. • schlechte Anlagen, • Klimagefahren, • Steinschlaggefahren, • Explosivstoffe im Bergbau – deine mächtigen aber gefährli- chen Freunde, • Unternehmen, denen Tätigkeiten im Bereich Betriebsfüh- rung in Bergbaubetrieben überlassen wurden, • Explosionsgefahren im Bohrlochbergbau, • Gebirgsschlaggefahren, • Elektromonteur – Einsatzortvorbereitung, • Sicherer Umgang mit Maschinen und Anlagen als Basis für sicheres Arbeiten, • polnische Normen – bewährte technische Grundsätze im Bergbau, • sicherer Einsatz von chemischen Stoffen im Untertageberg- bau und Fig. 7. Media on hazards in mines. • Gefährdung durch Schwefelwasserstoff bei Prospektion, Bild 7. Medien zur Schulung gegen Gefahren im Bergbau. Exploration und Gewinnung von Kohlenwasserstoffen.

222 Mining Report 153 (2017) No. 3 9. 8.

• • • • • industry, including: mining the of interest great of initiatives and competitions partners interested with organizes foundation The systems. management safe and equipment and machinery ty,reliable of the extractive industry by promoting the occupational safe- image social of improvement to contributes and industry ing The foundation covers all institutions connected with the min- institutions meritoriousforthe miningindustry. and people many to awarded was prize issues.This safety to related thesis diploma best the honours and staff mining of safety and hazards natural of identification minerals, of tion industry,mining Polishextrac safethe - to services and ments achieve- outstanding Treasurer” for “Silver prize the awards foundation safety.The and health occupational the of scope the within industry mining Polish the by standards world est high - the achieve to 1997,is in Cybulski,founded Wacter ław af named Industry” Mining foundation“Safe the of aim The Foundations andcompetitions. safetyof andelimination risky of behaviours ispromoted. improvement to related project interesting most tab,the this Authority.In Mining State the of website the on available is tab A industry”mining the “Occupationalsafetyand in health the State isissuedevery MiningAuthority it month. of President the of decision the following1996, since and nal Between 1992 and 1996, has jour been issued as it a quarterly industry”mining the protectionin 1992.since issued been has environment and safety “Occupationaljournal academic The Publishing. • • • • • the followingtopics: on prepared also were handbooks of form in materialsTraining actions to use them in their trainingtheir activities. them in to use actions preventive scopeof the trainingcentres within and mines the in works conducting companies providing companies, service mining the to over handed were materials training Prepared liable way (Figure 8). public issues connected with the extractive industry in a re- people widely connected to with a mass media, presenting to general awarded prizes with competition, “Karbidka” the safety;attitude on having impact special a for awarded mention, honourable miner”“Brave dergroundthe State Miningand Mining Authority; “Safe mine” competition, co-organized by the School of Un- secondary school children; safely.works mine”,century 21st among mining promoting competitionArt “Modern mining industry: miner and driller troublesome workplaces;the most iours in behav model promoting competition, department” “Safe health. preventionscopethe control of within forharmful dusts of the underground personnelin of safe mines;transport and shaftsafety of works; out duringcarrying tems; sys - and equipment electrical the on work of organization andequipment;machinery mining the of systems control of functionality and safety - - - 8. 9.

geben. herausge- Monat jeden Bergaufsichtsbehörde Höheren der Präsidenten des Entscheidung durch 1996 seit und Quartal ben. Zwischen den Jahren 1992 und 1996 wurde sie einmal im Bergbau”im Umweltschutz und beitssicherheit herausgege - wird1992 Jahr dem wissenschaftlichedie Seit Zeitschrift „Ar • • ufhe, oi Shlnsete z Schulungszwecken übergeben. zu Schulungszentren sowie ausführen, Bergbaubetrieben in Betriebsführung Bereich im Tätigkeiten die Dienstleistern,Bergbaubetrieben, den ventivmaßnahmen Das erarbeitete Schulungsmaterial wurde im Rahmen von Prä - • ven, darunter: Initiati- verschiedene und Wettbewerbe zahlreiche Partnern ihren mit gemeinsam organisiert Stiftung Die fördert. teme Managementsys- sichere sowie Anlagen und Maschinen von Arbeit,Zuverlässigkeitder die bei Sicherheit die bei,sie indem Industrie mineralgewinnenden gesamten der Ansehens des Verbesserungzur trägt und sind,verbunden Bergbau samten ge- dem mit die Institutionen, auf sich erstreckt Stiftung der TätigkeitDie haben. gemacht verdient Bergbau den um sich bereits an zahlreiche Personen und Institutionen vergeben, die wurde Preis Der aus. Sicherheit Thema zum Diplomarbeiten besten die zeichnet und Schatzgeist“ „Silbernen den Stiftung die verleiht Bergleuten von Sicherheit die für und Gefahren natürlicher Erkennung die Sicherheit, von Fördern das bau, hervorragende Leistungen und Verdienste im polnischen Berg- schutz am Arbeitsplatz im polnischen Bergbau zu erfüllen. Für Standards in Hinblick auf die Sicherheit und den Gesundheits- höchsten Ziel,die das hat Stiftung benannte Bergbau“ cherer „Si- Cybulski Wacław nach und gegründete 1997 Jahr im Die Stiftungen und Wettbewerbe. kanter Verhaltensweisen vorgestellt werden. ris- Verhinderungund Sicherheit der Steigerung zur Projekte interessantesten die der in Praktiken», besten Die Bergbau. im Gesundheitsschutz und „Arbeitssicherheit Rubrik die es gibt BergaufsichtsbehördeHöheren der Internetseite der Auf Veröffentlichungen. • • • • • Leitlinien zufolgenden Themen: von Form in Schulungsmaterial ebenfalls wurde Vorbereitet für Untertagebergbau. Schule der und Bergaufsichtsbehörde Höheren der schen zwi- Zusammenarbeit in WettbewerbBergwerk“ „Sicheres bildlicher Arbeitsweise insicherheitskritischenBereichen. Wettbewerb „Sicherer Grubenabschnitt“ zur Förderung vor Prophylaxe gegen gesundheitsschädliche Stäube. tagebergbaubetrieben und Unter in Menschenbeförderung sicheren zur Grundregeln beiderDurchführung vonSicherheit Schachtarbeiten, lationen, Organisation der Arbeit an elektrischen Anlagen und Instal- schinen und-anlagen, Bergbaumavon- Steuerung der Funktionen und Sicherheit Jahrhunderts“ fürJugendliche imAltervonJahrhunderts“ 13bis16Jahren. der Bergbau- und Bohrlochbergbauarbeiter. Bergwerk des 21. Arbeit Sichere Bergbau: „Heutiger Wettbewerb Plastischer Mining Report 153(2017)No. 3 223 - - -

ISSA Mining • Auszeichnung „Tapferer Bergmann“ für besonderes Enga- gement für die Sicherheit. • Wettbewerb „Karbidlampe“ (Bild 8), bei dem Angehörige aus breit gefächerten Medienberufen für eine realitätsge- treue Darstellung der Problematik mineralgewinnender Industrien ausgezeichnet werden.

Jedes Jahr werden von der Stiftung auch die besten Diplomar- beiten von Studenten der Studienrichtung Bergbau zum The- ma Sicherheit gewürdigt.

5 Tätigkeit von Sonderausschüssen Der Präsident der Höheren Bergaufsichtsbehörde ist verpflichtet, Fig. 8. “Karbidka” competition. // Bild 8. Wettbewerb „Karbidlampe“. Ausschüsse zur Beurteilung der Sicherheit der Betriebsführung von Bergbaubetrieben, der Arbeitssicherheit im Bergbau sowie Every year the foundation awards the best diploma thesis con- der Erkennung und Bekämpfung von Gefährdungen in Bergbau- nected with safety issues prepared by the students from min- betrieben ins Leben zu rufen. Im Jahr 2016 waren folgende Aus- ing classes. schüsse tätig: • Ausschuss für Arbeitssicherheit im Bergbau, dessen Aufgabe 5 Activities of the special committees in der Erstellung von Gutachten zur Arbeitssicherheit für den The president of the State Mining Authority is obliged to appoint Präsidenten der Höheren Bergaufsichtsbehörde besteht. the committees to give opinions on a general safety, related to • Ausschuss für den Schutz der Tagesoberfläche, zu dessen Auf- the operation of a mine, occupational safety state in the mining gaben die Beurteilung der Sicherheit der Betriebsführung in industry and state of identification and fighting of hazards in the Bergbaubetrieben gehört. mines. The following committees were operating in 2016: • Ausschuss zur Erkennung und Bekämpfung von Gefährdun- • Committee for Occupational Safety in the Mining Industry gen in Untertagebetrieben des Steinkohlenbergbaus, insbe- preparing and submitting the opinions related to occupation- sondere durch Gebirgsschläge und -brüche, Methan, Steinfall, al safety state in the mining industry to the President of the Feuer, Klima, Wasser und Kohlenstaub. State Mining Authority; • Ausschuss zur Erkennung und Bekämpfung von Gefährdun- • Committee for Surface Protection giving opinions on general gen in Untertagebetrieben des sonstigen Bergbaus, insbe- safety state, connected with the operation of the mines; sondere durch Gebirgsschläge und -brüche, Methan, Gas- und • Committee for Hazards in Underground Hard Coal Mines, Gesteins­ausbruch, Feuer, Klima, Gas und Wasser. giving opinion on investigation and fighting of hazards – in particular rock burst and falling of the roof hazards, methane 6 Maßnahmen zur vollständigen Realisierung hazard, gas and rocks breakouts, fire and climatic hazard, coal von Empfehlungen der Unfallausschüsse dust explosion and water hazards; Da einige an Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen ge- • Committee for Hazards In Underground Mines Extracting oth- richtete Empfehlungen von Ausschüssen, die in den Jahren 2000 er Minerals than Hard Coal, with objective to give opinions on bis 2010 zur Klärung von Ursachen und Umständen von Berg- investigation and fighting of hazards in particular rock burst baukatastrophen ins Leben gerufen wurden, unrealisiert blieben, and falling of the roof hazards, methane hazard, gas and rocks wurde im Jahr 2010 auf Vorschlag des Präsidenten der Höheren breakouts, fire and climatic hazard, coal dust explosion and Bergaufsichtsbehörde das strategische Forschungsprogramm water hazards. „Verbesserung der Arbeitssicherheit in Bergbaubetrieben” ge- startet, das durch das Nationale Zentrum für Forschung und Ent- 6 Actions taken to implement conclusions wicklung – eine Institution, welche die polnischen wissenschaftli- of the post-accident committees. chen Einrichtungen und Unternehmen bei der Entwicklung ihrer A strategic research project has been started in 2010 on the mo- Fähigkeiten zur Schaffung und Nutzung der auf wissenschaftli- tion of the President of the State Mining Authority due to ab- chen Untersuchungen basierenden Lösungen unterstützt – aus- sence of the implementation of parts of the motions directed to geschrieben wurde. Das Forschungsprojekt umfasst folgende the research and scientific units, resulting from works of the com- Aufgaben: mittee, appointed between 2000 and 2010 to investigate causes • Entwicklung einer neuen Einteilung natürlicher Gefährdungen and circumstances of the disasters in the mines: “Occupational in Untertagebetrieben samt deren experimenteller Prüfung. safety improvement in the mines”, which was announced by the • Ausarbeitung von Grundsätzen zur Bergbauplanung bei National Centre for Research and Development – an institution gleichzeitiger Methan- und Brandgefahr im Hinblick auf die supporting Polish research units and companies in developing Bewetterungssysteme im Steinkohlenbergbau unter Tage. capabilities to create and use the solutions based on the results • Ausarbeitung von Grundsätzen zur Messung und Prüfung der of the scientific research. The research project consists of the fol- Wetterparameter für die Beurteilung von Methan- und Brand- lowing tasks: gefährdungen im Steinkohlenbergbau unter Tage.

224 Mining Report 153 (2017) No. 3 • • • • • • • • • • • • practices. good promoting and standards or manuals,guidelines of tions lations or revision of the current applicable regulations, observa- practical use in the mines by the introduction of new legal regu- into conclusions resulting of transformation by tasks completed research assess to is task priority Its tasks. research tioned 2015 a team for the analysis of final productsof the above-men- January in appointed Authority Mining State the of President years. last the accidentsoccurredthe during of wheremost The areas, the in safety occupational of improvement an and ards individual subjects in the mines will result of in a limitation of haz the implementation for products final of introduction The retreatthe staff of onescaperoutes inlongwall galleries. the for direction signalling and orientation an of Preparation Preparation working of clothesfor minerescue men. the minersinunderground hard coal mines. of fatigue controlling system management a of Preparation velocity measurement by manualanemometers. of valueaveraged the and velocity air of measurement matic auto- the between coefficient correlation a of Determination the operatingto tions excavations. ment in case of a sudden outflowof methane from old excava- equip- and machinery the for supply power the of shutdown immediate the causing system gasometric a of Preparation sion hazard isgiven. explo - coaldust or wheremethane use to option with system communication rescue wireless functional a of Preparation hazard isgiven. explosion dust coal or methane where conductors and cables power of diagnosis and measurements out carry to allowing instrumentation measurement with solutions of Preparation tions inunderground mines. hazardcondiclimatic- in employment forPreparation rules of hard coal mines. ditions of high concentration of the extraction in underground Improvement of the effectiveness of methane drainage in con- ground hard coal mines. under in hazard fire and methane the assess to parameters air mine of tests and measurements for rules of Preparation ventilation systems inunderground hard coal mines. of aspect the in present are hazards fire and methane where Preparation of rules for the design of mining works in locations derground mineswithexperimental verification. un- in hazards natural of classification new a of Preparation - - Praxis erfolgen. Förderungguter die und Normen oder Anweisungen,Richtlinien von Einsatz Vorschriften,den vorhandener Novellierungen oder Bestimmungen neuer Einführung die durch kann umgesetzt Dies werden. praktisch Bergbaubetrieben den in Ergebnisse die Forschungsarbeiten,indem der Abschlusses des Feststellung die des TeamsAufgabenwichtigsten den zusammen.gehört Zu ben Forschungsaufga- genannten der Durchführung der bei nissen Ergeb von Analyse Teamein Bergaufsichtsbehördezur Höheren der derPräsident 2015 stellte Im Januar ereigneten. häufigsten am Unfälle Jahren letzten den in sich denen in führen, reichen mierung der Gefahren in und Be- Erhöhung der Arbeitssicherheit Mini- zur wird Arbeiten dieser Ergebnissen von Umsetzung Die • • • • • • • • • Authority, Katowice/Poland Drilling, Michał Krzysztof Król, Borehole of Miningand the Department Director of Authors /Autoren Abbaustrecken. in Fluchtwegen von Evakuierungsrichtung der lichmachung Kennt zur und Orientierung zur Systemen von Entwicklung Entwicklung von SchutzkleidungfürdieGrubenwehr. bau von Steinkohlenbergwerken beschäftigten Arbeiter. Ab im die für Ermüdungsmanagements eines Ausarbeitung nem HandanemometerermitteltenMittelwert. ei- mit dem automati- und Wettergeschwindigkeit der Messung der schen zwischen Korrekturfaktors des Berechnung vongen beimAustritt MethanindieAbbauräume. Anla- und Maschinen von Stromversorgung die für funktion Abschalt sofortiger mit Gasmessgeräts eines Entwicklung than- oderKohlenstaub gefährdeten Abbaubetrieben. Me- durch den in Einsatz zum Grubenwehr die für systems Entwicklung eines funktionellen drahtlosen Kommunikations- betrieben. Abbau- gefährdeten Kohlenstaubexplosionen oder Methan- durch den in -leitungen und Stromkabeln von Diagnose Messung und zur Messgeräten und Lösungen von Entwicklung leuten beiKlimagefährdungen inUntertagebetrieben. Berg- von Beschäftigung zur Grundsätzen von Ausarbeitung Förderkonzentration imSteinkohlenbergbau unter Tage. hoher bei Gasabsaugung der Wirksamkeit der Verbesserung Chmurkowski, President’s Office, theState Mining Mining Report 153(2017)No. 3 225 - - - -

ISSA Mining Stefan Hager Frank Wollnik

The End of the German Coal Mining Industry and RAG’s Transition to the Post-Mining Era

The cessation of coal production at Herne-based RAG’s last two step into the post-mining world will bring major, fundamental collieries at the end of 2018 will mark the end of several hundred changes. Accepting permanent and sustainable responsibility for years of mining in the Ruhr, Saar and Ibbenbüren coalfields in the legacies of the mining industry will therefore mean helping Germany. The end of the production period will immediately be the affected businesses to accept a new set of structures that are followed by a decommissioning phase during which the current adapted to meet the challenges of the future. This applies both underground workings will have to be evacuated of their equip- to the company organisation as well as to the introduction of ap- ment and the disused shafts safely filled-in. Only then can the propriate risk-management and monitoring systems. post-mining era really begin. For the companies involved this

Die Beendigung des Steinkohlenbergbaus in Deutschland – Übergang zum Nachbergbau in der RAG Aktiengesellschaft

Wenn Ende 2018 die letzten Bergwerke der RAG Aktiengesell- Der Schritt in die Nachbergbauphase bringt für die Bergbauun- schaft, Herne, ihre Förderung einstellen, gehen mehrere Jahrhun- ternehmen grundsätzlich wichtige Veränderungen mit sich. Dem derte Steinkohlenproduktion an Ruhr, Saar und in Ibbenbüren zu Ziel einer nachhaltigen Verantwortung für die Bergbaufolgen Ende. Nach der Produktionsphase schließt sich die Stillsetzungs- entsprechend sind sie in neue, den künftigen Aufgaben ange- phase an, in der die noch offenen Grubengebäude geräumt und passte Strukturen zu überführen. Dies betrifft sowohl die Unter- die dann stillgelegten Schächte verfüllt werden müssen. Erst da- nehmensorganisation als auch die Einführung geeigneter Risiko- nach beginnt die eigentliche Nachbergbau- oder Ewigkeitsphase. management- und Monitoringsysteme.

Fig. 1. Development and organisation of RAG. Bild 1. Entwicklung und Organisation der RAG. Source/Quelle: RAG

Since Ruhrkohle AG was founded in 1969 the company has had Seit Gründung der Ruhrkohle AG im Jahr 1969 standen neben der to focus not only on maintaining a secure supply of coal to the sicheren Versorgung des heimischen Energiemarkts mit Kohle domestic energy market but also on the ongoing consolidation of stets auch die kontinuierliche Konsolidierung der Förderung und production capacity and the socially-sustainable downsizing of der sozialverträgliche Personalabbau im Fokus, wenn auch un- the industry’s workforce, though this process was interrupted by terbrochen durch die beiden Ölkrisen in den 1970er und 1980er

226 Mining Report 153 (2017) No. 3 P ICS TO

Fig. 2. Current production sites. // Bild 2. Aktuelle Betriebsfelder. Source/Quelle: RAG the two oil crises of the 1970s and 1980s. In 1997 this process was Jahren. Im Jahr 1997 wurde dieser Prozess auch auf die anderen also extended to include the other German coalfields, until the Reviere in Deutschland übertragen, bis im Jahr 2007 die Entschei- major decision was finally taken in 2007 to cease coal production dung getroffen wurde, die Produktion Ende 2018 einzustellen. Mit completely by the end of 2018. The subsequent annulment of the dem Entfall der Revisionsklausel im Jahr 2012 wurde diese Ent- review clause in 2012 made this decision definitive and irrevoca- scheidung endgültig (Bild 1). ble (Figure 1). Wenn Ende 2018 die letzten Bergwerke der RAG Aktien­ When RAG’s last two remaining collieries, Prosper-Haniel and gesellschaft, Herne, Prosper-Haniel und Ibbenbüren, ihre Förderung Ibbenbüren, are closed down in 2018 it will mark the end of sev- einstellen, gehen mehrere Jahrhunderte Steinkohlenproduktion eral hundred years of mining in the Ruhr, Saar and Ibbenbüren an Ruhr, Saar und in Ibbenbüren zu Ende. In den Bergbauregionen coalfields in Germany. The coal industry has had a lasting impact hat der Steinkohlenbergbau die wirtschaftliche und gesellschaft- on the economic and social development of the coalfield com- liche Entwicklung der Regionen nachhaltig geprägt. munities and surrounding areas. Von der Produktion zum Nachbergbau – Betrieb und From production to post-mining activities – operation Organisation and organisation Betrachtet man die derzeitigen Aktivitäten in den Bergbaurevie- A closer look at current activities in the coalfields will show that ren, so erkennt man, dass die Nachbergbauzeit in vielen Berei- the post-mining era has already begun in many areas (Figure 2). chen bereits begonnen hat (Bild 2). The end of the production period will immediately be fol- Nach der Produktionsphase schließt sich die Stillsetzungs- lowed by a decommissioning phase during which the current phase an, in der z. B. die noch offenen Grubengebäude geräumt underground workings will have to be evacuated of their equip- und die dann stillgelegten Schächte verfüllt werden müssen. Da- ment and the disused shafts safely filled-in. The decommission- bei unterscheiden sich die Stillegungsmaßnahmen dieser letzten ing measures to be applied at the last remaining collieries will Bergwerke nicht grundsätzlich von der Vielzahl der Bergwerke, die not differ in any fundamental way from the procedures that have im Lauf der letzten Jahrzehnte stillgelegt wurden. Erst danach be- been used at most of the other mines over the years. Only then ginnt die eigentliche Nachbergbau- oder Ewigkeitsphase (Bild 3). can the post-mining phase really begin in earnest (Figure 3). Der Schritt in die Nachbergbauphase bringt auch für die RAG The transition to the post-mining era will also mean impor- wichtige Veränderungen mit sich. Der bisherige Geschäftszweck tant changes at RAG. The original corporate purpose, namely coal – die Förderung von Kohle – entfällt, dafür tritt die nachhaltige production, will no longer apply and will be superseded by sus- Bearbeitung der Bergbaufolgen in den Vordergrund. Die Mitar- tainable activities aimed at managing the legacy of the mining beiter, deutlich weniger als 500, werden sich auf die Standorte industry. The company workforce, significantly fewer than 500 Essen-Zollverein, die ehemalige Zeche Pluto in Herne-Wanne und

Mining Report 153 (2017) No. 3 227 Fig. 3. RAG development phases in the post-production era. Bild 3. Entwicklungsphasen der RAG nach der Produktion. Source/Quelle: RAG

persons, will be concentrated at three operating sites – Essen- den Standort Duhamel in Ensdorf (Saar) konzentrieren. Dem Ziel Zollverein, the old Pluto colliery in Herne-Wanne and Duhamel einer nachhaltigen Verantwortung für die Bergbaufolgen ent- in Ensdorf (Saar). Taking permanent and sustainable responsibil- sprechend ist der Konzern in neue, den künftigen Aufgaben an- ity for the after-effects of the coal industry will therefore mean gepasste Strukturen zu überführen. adopting a new set of structures that are adapted to meet the Bild 4 zeigt die Zielorganisation der RAG in dieser Ewigkeits- challenges ahead. phase. Im Kernbereich, den bisher die fördernden Bergwerke Figure 4 shows how RAG intends to set itself up for the post- der RAG bilden, finden sich die künftigen technischen Aufgaben mining era. The core business, which previously comprised the – Wasserhaltung, Bergschadensregulierung, Liegenschaftsbear- company’s coal mines, will henceforth be based around ongoing beitung und der Nachbergbau – wieder. technical operations connected with mine dewatering, subsid- ence control, property management and post-mining activities. Der neue Bereich „Nachbergbau“ der RAG Nach der Bündelung der Wasserhaltungsaktivitäten im Jahr 2015 The new post-mining section at RAG wird zum 1. Juli 2017 der neue Bereich Nachbergbau innerhalb des With the various operational dewatering activities having been Servicebereichs Standort- und Geodienste installiert, in dem die combined together in 2015 a new Post-Mining Department is Steuerung aller Nachbergbauaktivitäten der RAG zusammenge- now to be set up as part of the On-site and Geo Services Division. führt wird (Bild 5). Somit ist dann ein weiterer, wichtiger Schritt The new department will provide a focal point for managing and zur künftigen Zielstruktur vollzogen. controlling all RAG post-mining operations (Figure 5). This consti- Im neuen Bereich Nachbergbau werden Know-how und Ak- tutes another important step towards the future structure that tivitäten rund um Tagesöffnungen und oberflächennahen Berg- the company plans to achieve. bau, aber auch Risikomanagementsysteme zusammengeführt.

Fig. 4. The “new” RAG after 2022. Bild 4. Die „neue“ RAG ab 2022. Source/Quelle: RAG

228 Mining Report 153 (2017) No. 3 P ICS TO

Fig. 5. Organisation chart for the On-site and Geo Services Division. Bild 5. Organigramm des Servicebereichs Standort- und Geodienste. Source/Quelle: RAG

The new Post-Mining Department amalgamates a wide range Eine besondere Bedeutung kommt in der Nachbergbaubear- of activities relating to surface shafts, mine entry points and shal- beitung den Geodaten zu. Zum einen stellen digitale markschei- low workings and also deals with risk management systems. derische Riss- und Kartenwerke, geologische und geotechnische Geodata have a particularly important role to play in the man- Informationen die untertägige Welt dar. Zum anderen muss agement of post-mining operations. On one hand, digital mine diese Datenbasis, die teilweise aus vergangenen Jahrhunderten plans and maps and other forms of geological and geotechnical stammt, mit der Tagessituation und den Ergebnissen moder- information provide us with a picture of the underground world. ner Messverfahren in Einklang gebracht werden. Dabei sind die On the other, this pool of data – some of which will date back Möglichkeiten hervorzuheben, durch neue technische Verfahren to previous centuries – has to be brought into line with current kostensparend und effizient eine höhere Aussagesicherheit über circumstances and with the output from modern measurement Risikoobjekte zu erlangen. techniques. Here we can point to a number of new technical processes that operate cost effectively and efficiently in deliver- Die Säulen des Nachbergbaus der RAG: präventives ing greater information certainty about risk objects. Handeln, systematisches Monitoring und Einsatz neuer Techniken The main pillars of RAG’s post-mining operations: preven- Auch die Bearbeitung des Nachbergbaus hat sich im Lauf der tive action, systematic monitoring and the application of Jahrzehnte verändert (Bild 6). Lange Zeit wurde nur reaktiv ge- new technology handelt. The way in which post-mining activities are handled has changed Nach Gründung der Ruhrkohle AG lag der Fokus auf der Ver- over the years (Figure 6) and reactive action has for a long time füllung stillzulegender Schächte. Untersuchungen der Westfäli- been the industry norm. schen Berggewerkschaftskasse führten in den 1970er Jahren zur Following the establishment of Ruhrkohle AG much of the Abkehr von der Verwendung von Bergematerial bei der Schacht- focus in this area was on the filling of disused mine shafts. In- verfüllung. Als Folge wurden Schächte bei der Stilllegung dau- vestigations carried out by the WBK (Westphalian Miners’ Union erstandsicher verfüllt. Bei einer Vielzahl von Tagesöffnungen

Fig. 6. Reactive and preventive measures for shafts and near-surface mine workings. Bild 6. Reaktive und präventive Bearbeitung. Source/Quelle: RAG

Mining Report 153 (2017) No. 3 229 Fig. 7. Risk management in all areas of activity. Bild 7. Risikomanagement in allen Aufgabenbereichen. Source/Quelle: RAG

Fund) during the 1970s resulted in a move away from the normal bestand jedoch nachträglicher Sanierungsbedarf, der nach und practice of using mine dirt as a shaft fill material. From this time nach abgearbeitet wurde. on shafts that were earmarked for closure would be provided Eine Zäsur gab es im Jahr 2000, als es zu einem Tagesbruch in with a long-term, high-stability fill system. Many of these shafts Bochum-Höntrop kam. In den Folgejahren wurden markscheideri- required retrospective repair and stabilisation work and this was sche Risswerke systematisch auf Tagesöffnungen hin untersucht. carried out on a site by site basis over the years. Alle Tagesöffnungen wurden in der Örtlichkeit befahren. Das in die- A watershed moment occurred in the year 2000 when a sink- ser Zeit entwickelte Risikomanagement bildet seitdem die Grund- hole opened up in the Bochum district of Höntrop. In the years lage bei der Priorisierung der Sanierung alter Tagesöffnungen. following this incident mine surveyor plans were systematically Wenige Jahre später wurde auch der tages- und oberflächen- examined in order to identify the location of old mine shafts and nahe Bergbau in den Blick genommen. Heute werden auch in entry points. All the shafts in the locality were subsequently in- diesem Bereich die Sanierungsmaßnahmen nach einem von der spected and the risk management system developed during this Prüforganisation DEKRA zertifizierten Risikomanagement durch- period has ever since provided the basis on which prioritisation geführt. decisions are taken for the stabilisation of disused mine shafts. Sicher hat es einen Einfluss auf Sanierungsart und -umfang, A few years later the survey was extended to include shallow es dürfte für unbeteiligte Dritte jedoch egal sein, ob ein Tages- and near-surface mine workings. Today this category is also part bruch durch oberflächennahen Abbau oder durch eine Tagesöff- of a programme of renovation measures being put in place in ac- nung ausgelöst wurde. So ist es nur folgerichtig, dass die RAG in cordance with a risk management system that has been certified den nächsten Jahren anstrebt, die bisher noch getrennt geführ- by the DEKRA inspection and testing organisation. ten Risikomanagementsysteme zu einem integrierten Risikoma- For uninvolved third parties it makes no difference whether a nagement zusammenzuführen. sinkhole has been caused by the impact of near-surface workings or by a mine shaft, though this will naturally affect the nature Die Wahrnehmung der Verantwortung für den Nachbergbau der and scope of the stabilisation measures required. It is therefore RAG stellt sich heute in mehreren Säulen dar (Bild 7): only logical that over the coming years RAG should aim to com- • präventives Handeln auf Basis eines zertifizierten Risikoma- bine these separately managed risk management processes into nagements, an integrated risk management system. • unverzügliche Sanierung eingetretener Ereignisse, • umfassendes Monitoring von Risikoobjekten und RAG now discharges its responsibilities for the post-mining era • Entwicklung und Einführung neuer Techniken. by focusing on four key action areas (Figure 7): • preventive action based on a certified risk management sys- Präventives Handeln – integrierte Sanierung von Tages- tem; öffnungen und oberflächennahem Bergbau • prompt response to mining-related incidents; Eine Priorisierung ist also schon lange Standard bei solchen Fra­ • comprehensive monitoring of risk objects; and gestellungen. Bisher konnten Tagesöffnungen und tages- bzw. • development and introduction of new technologies. oberflächennaher Bergbau schadlos getrennt voneinander be- handelt werden. So bestand für die tiefen Schächte des Steinkoh- Preventive action – integrated repair and stabilisation of lenbergbaus in der Regel kein räumlicher Zusammenhang mit mine shafts and near-surface workings oberflächennahem Bergbau. Diese räumliche Trennung wird in Prioritisation has long been the standard approach to issues of den nächsten Jahren verschwinden. this kind. In previous years mine shafts and shallow or near-sur- Etwa im Jahr 2019 werden an der Ruhr die Tagesöffnungen face workings were simply treated separately from one another über 100 m Teufe nach dem Stand der Technik gesichert oder ver-

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* © DigitalGlobe – Image Courtesy © 2017 DigitalGlobe © MDA – Reproduced by permission of/or Courtesy of MacDonald, Dettwiler and Associates Ltd.

Fig. 8. Techniques and sensor systems used in RAG geomonitoring work. Bild 8. Verfahren und Sensoren im Geo­monitoring der RAG. Source/Quelle: RAG and the deep shafts that provided access to coal mines usually wahrt sein. An der Saar ist ein vergleichbarer Zustand wenige Zeit had no spatial connection with near-surface workings. This spa- später erreicht. In den dann folgenden Jahren wird die Sanierung tial separation is set to disappear in the years ahead. von Tagesöffnungen in der Regel im Zusammenhang mit oberflä- By 2019 every mine shaft in the Ruhr coalfield that is more chennahem Bergbau erfolgen. than 100 m in depth will have been sealed or stabilised using Dies ist auch heute schon bei der Sanierung von oberflächen- state-of-the-art techniques. A similar situation will have been nahem Bergbau der Fall. Im Gegensatz zu den Schachtsanierun- achieved in the Saar coalfield a short time thereafter. Over the gen erfolgt hier die Sanierung flächenhaft. Oft befinden sich in course of the following years disused mine shafts will be repaired der Fläche Tagesöffnungen, die im Risikomanagement der Tages- and renovated as part of a joint operation that will include shal- öffnungen derzeit mit einer niedrigeren Priorität eingestuft wer- low mine workings too. den. Zur Nutzung von Synergien ist eine gemeinsame Sanierung This is already happening today when dealing with near- alternativlos. surface structures, which in contrast to shaft stabilisation work usually involves applying measures over a relatively wide area. Integriertes Monitoring aller Risikoobjekte – Often the zone being examined will contain surface shafts that neue Techniken und anlassbezogenes Handeln are currently classified as of lower priority in the mine-shaft risk ersetzt Regelbefahrungen management system. If we are to exploit synergies to the best Die RAG kann auf eine lange Erfahrung mit den unterschiedlichs- effect there is no alternative to applying a collective approach to ten Messverfahren im Geomonitoring zurückblicken – von den the renovation process. klassischen Messverfahren bis zu allen modernen Arten der Sa- tellitenvermessung, wie z. B. Radarinterferometrie (Bild 8). Bereits Integrated monitoring of all risk objects – vor mehr als 25 Jahren hat sich die RAG für den konsequenten new technology and event-driven actions are Einsatz von Geoinformationssystemen entschieden. replacing regular shaft inspections RAG can look back on many years of experience in using various Stets werden neue Messverfahren bei Eignung frühzeitig einge- measurement techniques for geomonitoring operations – rang- führt, bestehende Systeme bei geänderten Aufgabenstellungen ing from conventional measuring methods to all the latest types angepasst und weiterentwickelt. Der Fokus lag bisher vor allem in of satellite-based surveying systems, including radar interferom- der Erfassung der durch den Abbau induzierten Bodenbewegungen. etry (Figure 8). RAG has now been employing geoinformation sys- Die Überwachung altbergbaulicher Risikoobjekte erfolgte durch tems on a systematic basis for more than 25 years. Befahrungen und Vor-Ort-Kontrollen nach vorgegebenen Regelin- tervallen. Die Intervalle werden dem Risikopotential des Objekts Where suitable, new measurement techniques are adopted at an angepasst. Dabei nimmt man jedoch folgende Aspekte in Kauf: early stage and existing systems are adapted and developed to • Mitarbeiter suchen bewusst, wenn auch gut geschult, mit der meet changing requirements. The focus to date has mainly been notwendigen Sicherheitsausstattung versehen und sensibili- on recording ground movements caused by mining activities. Risk siert, die Risikobereiche auf. objects associated with old mine workings are monitored on the • Viele Objekte sind von der Lage her nur ungenau bekannt und basis of site inspections and local control measures employed in der Örtlichkeit nicht erkennbar. at specified intervals. These inspection intervals are adapted to • Je höher das Risikopotential des Objekts eingestuft wird, umso match the risk potential presented by the object, whereby the fol- häufiger erfolgen die Befahrungen. Unter besonderen Rand- lowing aspects have to be borne in mind: bedingungen sind tägliche Kontrollen vorgekommen.

Mining Report 153 (2017) No. 3 231 Fig. 9. Combination of air­plane and UAV photo­ grammetry and airborne laser scanning. Bild 9. Kombination aus Aero- und UAV Photo­ grammetrie und Airborne Laserscanning. Source/Quelle: RAG

• The inspection personnel deliberately seek out the risk areas, • Investitionskosten, Energieversorgung und Vandalismus sind being well trained, aware of the potential problems and fitted Hemmnisse beim Einsatz kontinuierlicher Messsysteme. out with the necessary safety equipment. • The position of many of the objects is not precisely known and Die Mitarbeiter erfassen Veränderungen vor Ort. Je nach Qualifi- their location within the area is not immediately recognis- kation können sie unmittelbar Maßnahmen einleiten oder mel- able. den die Wahrnehmungen weiter. Diese Vorgehensweise ist bei • The higher the risk classification, the more frequent will be the mehr als 7.000 Tagesöffnungen sehr personal- und kosteninten- site inspections. Daily checks have been carried out in special siv, bei rd. 300 km2 flächendeckend kaum zu leisten. Hier bieten circumstances. neue Techniken Lösungsmöglichkeiten. • Investment costs, power supply and vandalism have all posed Oberflächennaher Bergbau, Stollen und Schächte führen problems when employing continuous measurement systems. nicht zu großräumigen Veränderungen an der Tagesoberfläche, wie z. B. der Abbau von Steinkohle. Senkungsbeträge oder absolu- The inspection team record any changes that have taken place te Höhenzahlen stehen nicht im Fokus. at the site. They may initiate measures directly, if qualified to do Beim Monitoring altbergbaulicher Risikoobjekte besteht die so, or will pass on their findings to the relevant department. This Aufgabe im Erkennen kleinräumiger Anomalien und Verände- approach is very labour-intensive and costly given that there are rungen zwischen zwei Messepochen. Da sich Tagesbrüche durch more than 7,000 shafts to inspect. Moreover, it is practically im- kleinere Mulden im Dezimeter-Bereich ankündigen können, liegt possible to cover the enormous area involved, which extends over die Messlatte sehr hoch, vor allem bei der Datendichte und der some 300 km2. New technologies may hold the key here. Relativgenauigkeit zwischen zwei Messungen. Shallow mine workings, adits and shafts do not produce large- Die Geodatenspezialisten der RAG haben daher einen Algo- scale changes at the surface, as is the case with deep coal mining rithmus zur Kombination von Daten aus Airborne Laserscanning operations. Surface settlement and absolute elevation figures are und hochpräziser Aerophotogrammetrie entwickelt, der diese not the focus of attention. Vorgaben erfüllt (Bild 9). Bei einer Bodenauflösung von 2,5 cm When monitoring risk objects connected with disused old in der Photogrammetrie ergeben sich 1.600 Punkte/m2, der La- mine workings the objective is to identify small-scale anomalies serscanner liefert ca. 40 Punkte/m2. Beide Verfahren kombiniert and changes between two measurement dates. As surface col- können auch belastbare Messwerte außerhalb der Bebauung lapses can take the form of small depressions just a few decime- liefern. Mehrere Epochen sind dann in hochpräzise dreidimensio- tres in depth the surveying bar has been set high, especially given nale Modelle zu überführen und die Differenzen mit der Lage der the data density and the relative accuracy between two measure- Risikoobjekte abzugleichen. Nachbergbauspezialisten bewerten ments. die Ergebnisse anhand des bergmännischen Risswerks und der The RAG geodata specialists have therefore developed an al- 3D-Modelle zuerst im Büro und können bei Bedarf weitere Maß- gorithm that can combine data from airborne laser scanning and nahmen veranlassen. from high-precision aerial photogrammetry. This has proved to be Neben dem hohen Genauigkeitsanspruch stellen die hier capable of meeting the requirements involved (Figure 9). Here a anfallenden Datenmengen Rechner und Dateninfrastruktur vor ground-level resolution of 2.5 cm in the photogrammetry survey neue Herausforderungen. So können die auszuwertenden Daten- yields some 1,600 points/m2, while the laser scanner gives about mengen im Endausbau der Überwachung auf mehr als 100 TB 40 points/m2. The combined use of both methods can also pro- pro Messperiode anwachsen. vide reliable measurement data from outside the built-up areas. Für die permanente Überwachung entwickeln die Techni- Several measurement periods can then be transposed into highly sche Hochschule Georg Agricola (THGA) zu Bochum und die RAG

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Fig. 10. // Bild 10. Mineberry. Source/Quelle: RAG precise, three-dimensional models and the differences matched den sogenannten Mineberry (Bild 10), ein auf kostengünstiger against the position of the risk objects. Post-mining specialists Einplatinentechnik basierendes modulares Überwachungssys- then first assess the results in the office, using mine plans and 3D tem. Leistungsfähige Batterien oder Akkus können eine Viel- models, and can also initiate further measures if need be. zahl ausgewählter Sensoren über mehrere Jahre betreiben. Als As well as demanding high levels of accuracy the amounts Sensoren kommen einfache Seilzugschalter für die Überwa- of data thereby obtained present new challenges for computers chung einer Füllsäule über Distanzmesser bis zu CH4-Sensoren and data infrastructure alike. In the final stage of the monitor- in Betracht. Alle Messwerte oder Alarmmeldungen werden per ing process the quantity of data to be processed can run to more Datenfernübertragung weitergeleitet, bei Bedarf kann die 24 h- than 100 TB per measurement period. Bereitschaft unverzüglich aktiv werden. Ein erster, von der THGA To provide a permanent monitoring capability the Technical gebauter Prototyp wird derzeit an einem Schacht an der Saar University of Applied Sciences Georg Agricola in Bochum (THGA) getestet. and the RAG joined forces to develop the “Mineberry” (Figure 10), Ziel dieser neuen Techniken ist es, nur noch bei Auffälligkeiten a modular monitoring system based on cost-effective single oder Meldungen, die auf bergbauliche Ursachen hindeuten und board technology. The Mineberry features high-performance bat- eine Reaktion erfordern, vor Ort tätig zu werden. teries that are capable of powering a large number of selected sensors for several years. The sensor units range from distance Digitale Service-Akte als geobasierte Datenbasis der RAG meters and simple pull-wire switches for monitoring filling col- Die Qualität und die Effizienz der Bearbeitung im Nachbergbau umns through to CH4 sensing devices. All the measurement val- sind wesentlich von Qualität und Vollständigkeit der Datenbasis ues or alarm messages are relayed by remote data transmission abhängig. Betrachtet man die Gesamtheit der künftigen Pro- and round-the-clock monitoring can be activated immediately, zesse der RAG, so erkennt man deren Vielfältigkeit. Die richtigen if required. The first THGA prototype version is currently being Entscheidungen zu treffen, erfordert richtige Daten. Wenn man tested in a mine shaft in the Saar coalfield. die Daten und ihre Strukturen (analoge und digitale Akten, GIS- The aim of the new technology is to respond only to anoma- Daten, Liegenschaftsdaten, Bergschadensakten oder bergmänni- lies or messages that indicate some kind of mining-related event, sche Risswerke und Grubenbilder aus mehreren Jahrhunderten) where action is required. betrachtet, so ist das mit den „richtigen“ Daten nicht mehr so ein- fach. Allen ist jedoch der Raumbezug gemein. Digital Service Files provide RAG with a geobased Bereits vor Jahren hat die RAG eine Geodaten-Infrastruktur databank für den gesamten Konzern geschaffen. Hier werden alle geoba- The quality and efficiency of these post-mining operations are sierten Daten in der sogenannten Digitalen Service-Akte (DSA) very much dependent on the integrity and completeness of the zusammengeführt (Bild 11). database. Given the totality of the processes involved it is clear Diese geobasierte Datenbasis liefert dem qualifizierten Be- that RAG will have a huge diversity of tasks to carry out in the arbeiter die im Umfeld des Objekts vorhandenen Informationen. years ahead. Taking the correct decisions will mean having the Automatische Reports und Datenbankanwendungen unterstüt- right data to hand. Looking at all the data and their structures zen ihn dabei. (analogue and digital files, GIS data, property data, subsidence records and mine maps and plans dating back several hundred Zusammenfassung years) would suggest that coming up with the “right” data will be Mit der Gründung des neuen Bereichs Nachbergbau hat die RAG not be as easy as it sounds. However they will all have one thing einen weiteren Schritt in Richtung auf die künftige Struktur der in common – the geospatial relationship. Ewigkeitsgesellschaft vollzogen. In diesem Bereich werden mark-

Mining Report 153 (2017) No. 3 233 Fig. 11. DSAs provide a geo­based, company-wide information platform. Bild 11. DSA als geobasierte RAG-weite Informationsbasis. Source/Quelle: RAG

Some years ago RAG took the decision to create a geodata scheiderisch-geotechnisches Know-how und die Aktivitäten des infrastructure for the entire Group, with the result that all the Nachbergbaus innerhalb der RAG gebündelt. geobased data are now amalgamated in the company’s Digital Auch in der operativen Bearbeitung werden in den nächsten Service Files (DSAs) (Figure 11). Jahren Veränderungen eintreten. Vorrangig ist hier die gemeinsa- This geobased databank supplies RAG’s trained staff with the me Behandlung von Tagesöffnungen und tagesnahem Bergbau information that is available on the object’s environment and im Risikomanagement, aber auch in der Sanierung zu nennen. surroundings. Automatic reports and database applications pro- Mittelfristig ist auch die Frage nach einer Untergrenze für die vide additional support here. Sanierungsnotwendigkeit von Risikoobjekten zu stellen und zu beantworten. Summary Im Bereich des Monitorings wird die innovative Kombination With the establishment of the new Post-Mining Department RAG bereits bekannter Techniken zu einem Technologiesprung führen. has taken another step towards the restructuring of the compa- Dadurch kann von regelmäßigen Befahrungen auf anlassbezo- ny as a long-term business. The new Department will create an gene Kontrollen übergegangen werden. Low-Cost-Sensoren ver- in-house unit where mine surveying and geotechnical know-how sprechen eine kostengünstige Permanentüberwachung beson- can be combined with the company’s post-mining responsibili- derer Objekte. ties. Wegen der immer noch hohen Anzahl von nicht sanierten Changes will also be made in the years ahead to the way in Objekten wird darüber hinaus noch lange Zeit eine schlagkräftige which RAG manages its operational activities. The main priority Organisation für die Sanierung eingetretener Ereignisse erforder- here is to deal with mine shafts and near-surface workings un- lich sein. der a joint risk management system, which will also include any repair and stabilisation measures required. Decisions will also be taken in the medium term about setting a lower limit for any renovation work needed on risk objects. The innovative combination of existing technologies is likely to produce a real breakthrough in monitoring department. This will facilitate the transition from regular site visits to event-driv- en inspections. Low-cost sensors offer the prospect of particular objects being monitored cost effectively on a permanent basis. With the number of non-restored objects remaining at a high Authors / Autoren level an effective organisation for managing renovation assign- Dipl.-Ing. Stefan Hager, Dipl.-Ing Frank Wollnik, Service Division ments of this kind is likely to be required for many years to come. On-site and Geo Services, RAG Aktiengesellschaft, Herne/Germany

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Kreativ.Quartier Lohberg. Photo/Foto: Thomas Stachelhaus

We Can Do Transformation in this Region Wir können Wandel in der Region

For some 40 years Essen-based RAG Montan Immobilien has Seit 40 Jahren gestaltet die RAG Montan Immobilien GmbH, been helping shape structural change in North Rhine-West- Essen, den Strukturwandel in Nordrhein-Westfalen und im phalia and Saarland by way of future-oriented and sustainable Saarland zukunftsorientiert und nachhaltig maßgeblich mit. development projects. Based on former mining land these ini- Dabei reichen die Entwicklungen auf ehemaligen Bergbau- tiatives range from sports centres, business parks and logistics standorten vom Funsportareal über Gewerbe- und Logistik­ sites through to smart, liveable urban quarters. RAG Montan standorte bis hin zum lebenswerten Stadtquartier. Die RAG Immobilien is currently responsible for around 9,400 ha of Montan Immobilien verantwortet derzeit rd. 9.400 ha Fläche RAG property that is no longer being used by the mining des RAG-Konzerns, die nicht mehr bergbaulich genutzt industry. Some 1,500 ha of this land is now being put to good werden. Etwa 1.500 ha entwickelt das Unternehmen davon in use in the form of some 77 individual development projects in 77 Einzelprojekten in Nordrhein-Westfalen und im Saarland. North Rhine-Westphalia and Saarland. In the following inter- Prof. Hans-Peter Noll, Vorsitzender der Geschäftsführung der view Prof. Hans-Peter Noll, Chairman of the Board of Directors RAG Montan Immobilien, stellt im Interview Beispiele erfolg- of RAG Montan Immobilien, presents some examples from the reicher Standortentwicklungen vor. company’s successful development portfolio. Seit dem Jahr 1977 hat die RAG Montan Immobilien Flächen Since 1977 RAG Montan Immobilien has established develop- in einer Größe von rd. 12.890 Fußballfeldern entwickelt. Was ment projects on a total area of land the equivalent of about macht eine Fläche zu einem erfolgreichen Projekt? 12,890 football pitches. What is needed to turn a disused site Wir suchen für jede Fläche die richtige und passgenaue Nut- into a successful project? zung. Das kann ein Biotop sein, ein Gewerbe- oder ein Logis- We try to find an application that perfectly matches the site. tikstandort, ein Kreativ- oder ein Stadtquartier. Da wir für den This could be a biotope, a business park, a logistics centre, a Markt entwickeln, müssen wir schauen, was planungsrecht- creative quarter or an urban district. As we are developing lich passt und was der Markt braucht. Aus einem ehemaligen projects for the market we need to fit in with planning regula- Bergwerk wieder ein neues Stück Stadt zu machen, Altlasten tions and focus on what the market needs. Creating a new zu sanieren und neue Betriebe sowie neues Leben anzusie- urban district from a former colliery, cleaning up a contami- deln – das kann bis zu 15 Jahre dauern. Keine Fläche ist ein nated site and helping new businesses and new life to settle Selbstläufer. Wichtig für ein erfolgreiches Projekt ist, dass von in and become established – all this can take up to 15 years to der Kommune über die Bürger und Wirtschaftsförderer bis accomplish. No site can be a success overnight. The key to a zum Eigentümer alle gemeinschaftlich handeln. successful project is to have active involvement from all the stakeholders, which means that the local community and Ist das Kreativ.Quartier Lohberg in Dinslaken ein Beweis für citizens, the development agencies and the property owners all den Wandel, den die RAG Montan Immobilien auf den Weg have to work together. gebracht hat? Dort gestalten wir gemeinsam mit der Stadt Dinslaken ein Is the Lohberg Creative Quarter in Dinslaken living proof of the neues Stück Stadt, ausgehend vom Kreativ.Quartier über- transformation that RAG Montan Immobilien is bringing to the greifend auf die Gartenstadt Lohberg sogar Deutschlands area? größten zusammenhängenden CO2-neutralen Standort. We are working with the municipal authorities in Dinslaken Zum Projekt gehören neben rd. 230 ha Haldenlandschaft die to establish a new urban zone based on the Creative Quarter zentralen 40 ha großen Flächen des ehemaligen Bergwerks that will be developed to include the European garden city Lohberg mit einem neuen Wohn- und Gewerbegebiet, einem

Mining Report 153 (2017) No. 3 235 Niederberg, Neukirchen-Vluyn. Photo/Foto: Thomas Stachelhaus

of Lohberg and create Germany’s largest continuous carbon- Dienstleistungsbereich für Kreativwirtschaft sowie einer neutral urban area. The project, which takes in some 230 ha of großflächigen Parklandschaft. Die Neunutzung des ehemali- spoil heaps as well as the main 40 ha site of the former Lohberg gen Zechengeländes wird erhebliche Wirkungen für die sozia- colliery, will see the development of a new residential and com- le und wirtschaftliche Entwicklung des Stadtteils haben. Das mercial estate, a services area for creative businesses and a large Gesamtprojekt soll bis zum Jahr 2020 abgeschlossen sein. area of parkland. The conversion of this disused colliery site will Das Kreativ.Quartier Lohberg wird dann Raum für rd. 600 have a massive impact on the social and economic development neue Bewohner und rd. 500 Arbeitsplätze in den Bereichen of this part of the city. The project is due to be completed by Dienstleistung, Bildung und Gewerbe bieten. 2020. The Lohberg Creative Quarter will then be set up to ac- commodate around 600 new residents and generate some 500 Am Niederrhein arbeitet das Unternehmen derzeit an der jobs in the services, education and commercial sectors. Revitalisierung dreier ehemaliger Zechenareale, neben dem Kreativ.Quartier Lohberg in Dinslaken sind das die Flächen The company is currently working on the regeneration of three der ehemaligen Bergwerke West in Kamp-Lintfort und Nie- former colliery sites in the Lower Rhine region, in addition to the derberg in Neukirchen-Vluyn. Was zeichnet den Wandel von Lohberg Creative Quarter in Dinslaken there are also projects Niederberg aus? under way at the former West colliery in Kamp-Lintfort and Auf dem Areal der Zeche Niederberg 1/2/5 entsteht auf 80 ha at Niederberg mine in Neukirchen-Vluyn. What is particularly Fläche ein Stadtquartier als neues Bindeglied zwischen den special about the Niederberg development? Stadtteilen Neukirchen und Vluyn, geprägt von zahlreichen About 80 ha of the old Niederberg 1/2/5 colliery site is now Grünflächen mit Fußwegen und Spielplätzen, einem Kinder- being used to develop a neighbourhood that will form a new garten, einer gute Anbindung über die Niederrheinallee, drei link between the districts of Neukirchen und Vluyn. The new komplett veräußerte Wohnquartiere, ein viertes in Planung, quarter will be home to lots of green spaces with footpaths sowie Gewerbe- und Mischgebietsflächen. Die Vermarktung and playgrounds, a kindergarten, good connections via the der attraktiven Wohn- und Gewerbeflächen läuft auf Hoch- Niederrheinallee thoroughfare, three fully-sold residential ar- touren. In den drei Wohnquartieren haben mittlerweile rd. eas with a fourth in planning, along with commercial premises 700 Menschen eine neue Heimat gefunden – wenn das vierte and mixed-use zones. Marketing of the attractive residential bewohnt ist, werden es insgesamt rd. 900 sein. and commercial districts is now proceeding apace. Some 700 people have already made their home in the three residential Vor 30 Jahren ging mit der Stilllegung des Bergwerks Minister quarters and this will rise to 900 when the fourth unit is oc- Stein eine fast 700jährige Bergbau-Geschichte in Dortmund zu cupied. Ende. Jetzt – im Jahr 2017 – ist der Wandel auf dieser Fläche im Stadtteil Eving abgeschlossen. Entstanden ist dort in der Neuen The closure of Minister Stein colliery 30 years ago marked Evinger Mitte ein rd. 13 ha großer Dienstleistungsstandort mit the end of nearly 700 years of mining in the Dortmund area. über 40 Firmen und rd. 1.200 Arbeitsplätzen. Wieweit ist die This year has seen the completion of a project to transform Entwicklung des anderen Dortmunder Großprojekts Gneisenau the former mine site in the Eving district of the city. The Neue in Derne? Evinger Mitte development scheme has created a 13 ha services Auf dieser rd. 56 ha großen Fläche, die wir wie bei Minister hub with more than 40 firms and about 1,200 workplaces. How Stein gemeinsam mit der Stadt Dortmund entwickeln, sind far advanced is work at the Gneisenau site, which is the other wir schon sehr weit. Auch in Derne wächst ein neues Stück development project in Dortmund-Derne? Stadt mit einem Einzelhandels- und Dienstleistungszentrum, We have already made considerable headway on this 56 ha zwei Gewerbegebieten und einer Logistikfläche mit perfekter site, which as in the case of Minister Stein we are developing verkehrstechnischer Anbindung über die Gneisenauallee,

236 Mining Report 153 (2017) No. 3 P ICS TO

Gneisenau, Dortmund. Photo/Foto: Thomas Stachelhaus in partnership with Dortmund city authorities. In Derne too we zwei Wohngebieten und zwei Stadtteilparks. Im neuen Stadt- are now seeing the growth of a new urban quarter with a re- quartier Gneisenau stehen nur noch wenige Grundstücke für tail and services centre, two business parks and a logistics area eine Vermarktung offen. Die Vielfalt der Nutzung schafft hier with perfect transport connections via the Gneisenauallee, wertvolle Synergien für den Stadtteil Derne und den Stadt- two residential districts and two neighbourhood parks. Only bezirk Scharnhorst. Gneisenau ist heute – und darauf sind a few plots are still available for sale in the new Gneisenau wir stolz – ein gutes Beispiel für die erfolgreiche Mischung urban zone. This diversity of use is generating valuable syner- sozialer, ökonomischer und ökologischer Faktoren in der gies for the Derne area and the urban district of Scharnhorst. ganzheitlichen Flächenentwicklung. Gneisenau is now a good example of how social, economic and ecological factors can be successfully blended together as Im Jahr 2018 endet mit der Stilllegung der Bergwerke in part of an integrated land development scheme – and that is Bottrop und Ibbenbüren die Steinkohlenbergbaugeschichte something we are really proud of. Deutschlands. Beginnt dann die Arbeit für RAG Montan Immo- bilien bei Prosper-Haniel und Ibbenbüren? The closure of Bottrop and Ibbenbüren collieries in 2018 will spell Nein, bei beiden Bergwerken haben die Arbeiten für die Zeit the end of Germany’s coal mining history. Will this mark the danach schon begonnen. Nehmen wir als Beispiel das Ende start of RAG Montan Immobilien operations at Prosper-Haniel 2015 stillgelegte Bergwerk Auguste Victoria in Marl. Schon and Ibbenbüren? im Jahr 2013 begannen hier unsere Vorarbeiten. Gemeinsam No, in fact the two mines have already started preparing for mit der Stadt Marl, der Evonik Industries AG als Betreiber the post-mining era. Just look at the example of Auguste des Chemieparks Marl sowie der logport ruhr GmbH, einem Victoria colliery in Marl, which was closed at the end of 2015. Gemeinschaftsunternehmen der RAG Montan Immobilien Our preliminary works commenced there as early as 2013. und der Duisburger Hafen AG, wurden mit einem vom Land Operating in conjunction with the Marl municipal authorities, positiv beschiedenen Förderantrag die Weichen für eine Evonik Industries AG as operators of Marl Chemical Park and Machbarkeitsstudie gestellt, um einen möglichst nahtlosen logport ruhr GmbH, which is a joint venture set up by RAG und wirtschaftlichen Übergang für eine Anschlussnutzung zu Montan Immobilien and the Duisburger Hafen port company, erreichen. Unter dem Namen gate.ruhr wird nun das 90 ha and following the positive outcome of a grant application to große Gelände im Rekordtempo entwickelt. Darin ist im the state government, the course was set for a feasibility study ersten Schritt vorgesehen, die Entwicklung der 45 ha gro- that would pave the way for the transition to be achieved as ßen nördlichen Hälfte von gate.ruhr so zeitnah wie möglich seamlessly and cost effectively as possible. The 90 ha site, voranzutreiben. Die Hafenfläche, die Teilfläche der Bergehalde which has been named gate.ruhr, is now being developed at a sowie die Kraftwerksfläche sollen zügig saniert werden und record pace. The plan for the first stage is to push ahead with könnten ab dem Jahr 2020 als Industrie- und Gewerbegebiet the development of the 45 ha northern half of gate.ruhr as zur Verfügung stehen. Denn schon jetzt gibt es großes Inter- soon as practicable. The port zone, part of the spoil tip area and esse potentieller Investoren an dem Standort. the power plant site are to be renovated as swiftly as possible and may be available as an industrial and business park by Das Interview führten Andreas-Peter Sitte, Chefredakteur 2020. And potential investors are already showing significant Mining Report Glückauf, und Frank Schwarz, stellvertretender interest in the new location. Pressesprecher der RAG Montan Immobilien GmbH.

Prof. Noll was interviewed by Andreas-Peter Sitte, chief editor of Mining Report Glückauf, and Frank Schwarz, deputy press officer at RAG Montan Immobilien GmbH.

Mining Report 153 (2017) No. 3 237 Klaus Zschiedrich Thorsten Pietsch Mahmut Kuyumcu

Meeting Technical, Ecological, and Social Challenges in the Decommissioning of Potash Mines in Eastern Germany

With annual production of almost 3.5 mt of K2O, former East Ger- Elaboration in the present study covers the locally specific neces- many (GDR) was the third-largest producer of potassium, ranking sity, as well as the type and extent of back-filling and securing behind only the Soviet Union and Canada. More than 80 % of pro- measures. As a result of the immediately and intensively con- duction was intended for export, to obtain urgently required hard ducted remedial measures taken, it was possible to prevent rock currency. For this reason, beginning in the 1970s, East Germany bursts and damage to public surface facilities. This documenta- also began mining of otherwise unprofitable hard-salt deposits tion describes the safeguarding successes achieved to date, with and geomechanically problematic carnallitite fields. In the course appreciable reduction and stabilization of surface settlement of increasing concentration of available mining resources on and with reduction in the intensity of mining-induced seismic maximizing production, moreover, the backfilling of mined-out events. cavities, necessary over the long run, was increasingly neglected. Also presented are concepts updated to the state of the engineer- An additional development was the increasingly smaller dimen- ing art for securing a large number of potash mining shafts for sioning of the pillars used for supports in the mined fields, as well long-term effectiveness in separation of the workings from the increasingly long spans between supports in the mined-out cavi- watercourse levels in the cap rock. ties. The purpose here was to further reduce the specific expense In the course of 100 years of potash mining in the South Harz of mining. All these developments led to a critical increase in geo- Region, six mining dumps were operated, with a total volume of mechanical risks in the underground workings. approximately 200 m m3. They consisted of up to 95 % of water- In the course of restructuring from a centrally planned to a mar- soluble salts. Every year, precipitation dissolved up to 750,000 t ket economy, only two of the total of nine potash mines were of these salts, which enter as highly concentrated solution into classified after German reunification as economically viable and watercourses and ground water. Explanation follows of measures were privatized. All six potash mines in the South Harz Mining implemented for minimization of this environmental pollution Region were closed between 1991 and 1993. by covering dumps and by controlled drainage of salt solutions A geomechanical assessment of the potash mines in the South from the dumps, also designated as dump leach. To the extent Harz Region, conducted as early as 1992, came to the result that possible, the controlled leach solutions are used in production a number of mining-field sections in mines at Sondershausen, of self-binding backfill, hydraulic stowing, as well as flooding of Bleicherode, Sollstedt, and Bischofferode required securing meas- potash mines. ures in the form of backfilling of mining cavities. The purpose of Finally, presentation is made of the results of the successful work these measures was to prevent danger to public objects on the until now by Gesellschaft zur Verwahrung und Verwertung von ground such as communities, roads and streets, railway lines, stillgelegten Bergwerksbetrieben (GVV), Sondershausen/Germa- and rivers. The current and predicted settlement at the surfaces ny, for new use of decommissioned mining sites by settlement of above the mines reached a rate of up to 250 mm/a, and the in- new businesses and industries for creation of additional jobs and creasingly strong and more frequent seismic events with Richter for revitalization of the previously monostructured South Harz magnitudes up to three necessitated immediate action. Potash Mining Region.

Introduction Einleitung Closure of mining operations, especially underground mines, is nor- Die Stilllegung eines Bergbaubetriebs, besonders eines untertägi- mally a long-term, forward-planning and execution process. This gen, wird in der Regel längerfristig geplant und vorausschauend was not the case, however, after reunification of Germany, where vollzogen. Nicht jedoch so nach dem politischen Umbruch im Os- between 1990 and 1994, a state-controlled economy was trans- ten Deutschlands, wo in den Jahren 1990 bis 1994 mit einem in der formed with a speed previously unknown in world history, into a Weltgeschichte einmaligen Tempo die staatliche Planwirtschaft in free-market economy. The mining industry was also subjected to die Marktwirtschaft überführt wurde. Diesem Umstrukturierungs- this transformation process (1). prozess musste sich auch die Bergbauindustrie unterwerfen (1). In review of the initial situation in 1990 (Fig. 1), we shall initially Im Rückblick auf die Ausgangssituation im Jahr 1990 (Bild 1) ist treat the lignite industry, which covered 70 % of the primary-energy zunächst die Braunkohlenindustrie zu erwähnen. Sie deckte 70 % requirements of former East Germany. This extensive lignite min- des Primärenergiebedarfs der ehemaligen DDR. Durch die extensi- ing occupied an area of approximately 140,000 ha. Market-demand ve Braunkohlengewinnung waren rd. 140.000 ha Flächen bergbau-

238 Mining Report 153 (2017) No. 3 P ICS TO

Bewältigung von technischen, ökologischen und sozialen Herausforderungen bei der Stilllegung von Kalibergwerken in Ostdeutschland

Mit einer jährlichen Produktion von fast 3,5 Mio. t K2O war die ehe- Erläutert werden die standortspezifische Notwendigkeit sowie malige Deutsche Demokratische Republik (DDR) nach der Sowje- Art und Umfang der gewählten Versatz- und Sicherungsmaß- tunion und Kanada der drittgrößte Kaliproduzent der Welt. Über nahmen. Dank der unmittelbar eingeleiteten und mit hoher 80 % der Produktion war zur Beschaffung dringend benötigter Intensität durchgeführten Maßnahmen konnte das Auftreten Devisen für den Export bestimmt. Aus diesem Grund wurden ab von Gebirgsschlägen mit gemeinschädlichen Auswirkungen auf den 1970er Jahren zunehmend auch unwirtschaftliche Hartsalz- Übertage abgewendet werden. Dokumentiert wird der bisherige vorkommen sowie gebirgsmechanisch problematische Carnallitit- Verwahrerfolg mit deutlicher Reduzierung der Absenkungen an felder abgebaut. Im Zuge der immer stärkeren Konzentration der der Tagesoberfläche sowie mit dem Rückgang der Intensität der verfügbaren Ressourcen auf eine Produktionsmaximierung wurde bergbauinduzierten seismischen Ereignisse. zudem der langfristig notwendige Versatz von Abbauhohlräumen Vorgestellt werden auch die entsprechend dem Stand der Tech- zunehmend vernachlässigt. Hinzu kam, dass die Pfeiler als Tragele- nik fortgeschriebenen Konzepte zur Verwahrung der zahlreichen mente in den Abbaufeldern zunehmend schwächer dimensioniert Kalischächte für eine langfristig wirksame Trennung der Gruben- und die Spannweite der Abbaufelder vergrößert wurden, um den gebäude von den wasserführenden Schichten im Deckgebirge. spezifischen Aufwand bei der Gewinnung noch weiter abzusen- Im Zuge der rund 100jährigen Kaliproduktion im Südharz-Revier ken. All dies führte zu einem kritischen Anstieg von gebirgsmecha- sind sechs Rückstandshalden mit einem Gesamtvolumen von nischen Risiken in den Grubengebäuden. rd. 200 Mio. m3 entstanden. Sie bestehen zu 95 % aus wasser- Im Zuge der Umstrukturierung der Volkswirtschaft von der staatlichen löslichen Salzen. Durch Niederschläge lösten sich jährlich bis zu Planwirtschaft zur Marktwirtschaft konnten nach der Wiedervereini- 0,75 Mio. t Salz, die in Form von hochkonzentrierter Lösung dif- gung Deutschlands nur zwei der insgesamt neun Kalibergwerke als fus in die Vorfluter und in das Grundwasser gelangten. Erläutert betriebswirtschaftlich überlebensfähig eingestuft und privatisiert werden die Maßnahmen zur Minimierung dieser Umweltbelas- werden. Alle sechs Kalibergwerke des Südharz-Reviers mussten ihre tungen durch die Abdeckung von Halden und durch kontrollierte Produktion noch in den Jahren 1991 bis 1993 einstellen. Fassung dieser auch als Haldenlaugen bezeichneten Salzlösun- Eine bereits im Jahr 1992 eingeleitete gebirgsmechanische Bewer- gen. Die gefassten Laugen werden soweit wie möglich bei der tung der Kaligruben des Südharz-Reviers kam zu dem Ergebnis, Herstellung des selbstbindenden Spülversatzes sowie bei der dass in den Bergwerken Sondershausen, Bleicherode, Sollstedt und nassen Verwahrung der Kaligruben durch Flutung eingesetzt. Bischofferode mehrere Grubenfeldesteile mit Verwahrmaßnahmen Schließlich werden die Ergebnisse der bisherigen erfolgreichen in Form von Hohlraumversatz zu sichern sind, um gemeinschädliche Arbeit der Gesellschaft zur Verwahrung und Verwertung von Gefahren für die Schutzgüter über Tage wie Ortschaften, Verkehrs- stillgelegten Bergwerksbetrieben (GVV), Sondershausen, zur straßen, Eisenbahnlinien, Flüsse etc. abzuwehren. Die aktuellen und Schaffung neuer Arbeitsplätze in dem zuvor monostrukturierten prognostizierten Absenkungen an der Tagesoberfläche erreichten Kali-Südharz-Revier durch die Neuerschließung und die Neube- bis zu 250 mm/a. Darüber hinaus machten die zunehmend stärker siedlung von Kali-Altstandorten mit Gewerbe und Industrie­ vor- und häufiger auftretenden seismischen Ereignisse mit Magnituden gestellt. bis zu drei teilweise ein unverzügliches Handeln notwendig.

and operational cost-efficiency investigations after German reuni- lich beansprucht. Betriebswirtschaftliche Untersuchungen und die fication led to the findings that only eight of a total of40large Marktnachfrage führten zu dem Ergebnis, dass nur acht der insge- open-cast lignite mines could profitably continue operations. These samt 40 Großtagebaue ihre Produktion fortsetzen können. Diese eight mines were privatized. The remaining mines, over an area of wurden privatisiert. Die restlichen Betriebe mit 100.000 ha Flä- 100,000 ha, were shut down – in some cases from one day to the chen mussten, teilweise von heute auf morgen, stillgelegt werden next – and efforts to secure and rehabilitate this area followed. The und waren in der Folge zu sichern und zu rekultivieren. Ähnlich war pattern was similar in the potash and salt mines. Only two potash es im Kali- und Salzbergbau. Nur zwei Kali- und ein Steinsalzberg- mines and one salt mine were allowed to continue production and werk konnten ihren Betrieb fortsetzen und wurden privatisiert. Die were privatized. The remaining six potash mines were closed. It was restlichen sechs Kalibergwerke mussten stillgelegt werden. Der also necessary to close all twelve operational metal- and spar-ore Erz- und Spatbergbau war bereits seit Jahrzehnten stark defizitär, mines, most of which had been unprofitable for decades. These in- so dass alle zwölf Bergwerke ihre Produktion einstellen mussten. cluded mines for tin, copper shales, fluorspar, barytes, and pyrites. Darunter waren Bergwerke für Zinnerz, Kupferschiefer, Fluss- und

Mining Report 153 (2017) No. 3 239 Fig. 1. Mining regions in the German accession states in 1990. Bild 1. Bergbaustandorte neue Bundesländer um 1990.

Likewise, all operations producing uranium ore – all of which was Schwerspat sowie Schwefelkies. Auch die Betriebe des Uranerz- required to be exported to the Soviet Union until 1990 – were also bergbaus, die ihre Produkte bis zum Jahr 1990 vollständig an die closed. Sowjetunion zu liefern hatten, wurden komplett eingestellt.

As a result, three tasks became necessary: swift but orderly mine Folglich standen drei Aufgaben an, nämlich die rasche, aber ge- closure, assurance of public safety on mining sites and their re- ordnete Stilllegung der Betriebe, die Herstellung der öffentlichen habilitation, and the use of restored sites for economic revitali- Sicherheit auf bergbaulichen Flächen sowie deren Wiedernutz- zation of previously monostructured mining regions. These tasks barmachung und drittens die Verwertung sanierter Flächen zur were assigned to three government-owned companies especially wirtschaftlichen Revitalisierung der monostrukturierten Berg- formed for this purpose: baureviere. Diese Aufgaben wurden auf drei eigens hierfür ge- • Lausitzer und Mitteldeutsche Bergbau-Verwaltungsgesell­ gründete, bundeseigene Gesellschaften übertragen: schaft mbH (LMBV) in Senftenberg/Germany, for rehabilita- • die Lausitzer und Mitteldeutsche Bergbauverwaltungsgesell- tion of lignite regions; schaft mbH (LMBV) in Senftenberg für die Braunkohlesanie- • Gesellschaft zur Verwahrung und Verwertung von stillgelegten rung, Bergwerksbetrieben (GVV) in Sondershausen/Germany, for re- • die Gesellschaft zur Verwahrung und Verwertung von stillge- habilitation of potash, metal-ore, and spar-ore mining facilities legten Bergwerksbetrieben (GVV) mit Sitz in Sondershausen (with merger since September of 2014 with LMBV); and für die Kali-, Erz- und Spatbergbaubetriebe (seit September • Wismut GmbH in Chemnitz/Germany, for uranium-mining re- 2014 auf die LMBV verschmolzen) und habilitation. • die Wismut GmbH in Chemnitz für die Uranbergbausanierung.

Fig. 2. Closed mines of the South Harz Potash Mining Region, with salt facies. Bild 2. Stillgelegte Bergwerke des Kali-Südharz-Reviers mit Salzfazies.

240 Mining Report 153 (2017) No. 3 The sheer number of mining operations destined for closure, Die große Anzahl der stillzulegenden Betriebe, von denen die most of which would have otherwise continued production for meisten noch über Jahrzehnte hätten produzieren sollen, sowie decades to come – as well as the great range of the engineering die große Bandbreite der zu bewältigenden technischen und öko- P ICS TO and ecological challenges to be mastered in the closure, securing, logischen Herausforderungen bei der Stilllegung, Verwahrung and rehabilitation of the mines and of the areas occupied by min- und Sanierung der Bergwerke sowie der bergbaulichen Flächen ing operations – represented an historically unique and extraordi- bedeutete eine historisch einmalige und technisch-ökologisch narily demanding technical and ecological mission. In the course anspruchsvolle Aufgabe. Im Zuge der Umsetzung dieser Aufga- of meeting these challenges, the companies involved conducted ben wurden auch anwendungsorientierte Forschungsvorhaben application-oriented research projects to fill gaps in knowledge zur Schließung von Wissens- und Kenntnislücken durchgeführt and insights, with the resulting gain in a great number and diver- und vielfältige Erfahrungen sowie neue Erkenntnisse gewonnen. sity of findings. Aussgangssituation im Kali-Südharz-Revier The point of departure in the South Harz Potash Mining Das Kali-Südharz-Revier, dessen sechs Kalibergwerke Roßleben, Region Sondershausen, Bleicherode, Sollstedt, Bischofferode und Volken- Figure 2 shows the South Harz Potash Mining Region, whose six roda stillgelegt wurden, ist in Bild 2 dargestellt. Im Zuge der rd. potash mines in Rossleben, Sondershausen, Bleicherode, Sollst- 100jährigen Kaliproduktion waren hier 559 Mio. t Rohsalz geför- edt, Bischofferode, and Volkenroda were closed. During a period dert worden. Die Gruben hatten eine Gesamtausdehnung unter of about 100 years of potash mining there, approximately 559 mt Tage von 15.600 ha. Der nach Konvergenz und Versatz offen ge- of crude salt had been extracted. The mines occupied a total bliebene Grubenhohlraum belief sich auf 130 Mio. m3. Das in einer underground area of 15,600 ha. After strata convergence and Teufe von 400 bis 1.000 m anstehende Kaliflöz wurde in der Regel backfilling, the volume of mining excavations remaining open im Room and Pillar-Abbau gewonnen. Die Kammern hatten eine amounted to around 130 m m3. The potash seams, extending to a Breite von ca. 10 m und eine Höhe von rd. 6 m. Zur Gewährleis- depth of 400 to 1,000 m, were as a rule worked using room-and- tung der Standsicherheit im Grubengebäude wurden zwischen pillar techniques. The rooms were mined 10 m wide and 6 m high. den Abbaukammern Pfeiler in einer Breite von 10 bis 20 m stehen To ensure structural stability of the workings, pillars 10 to 20 m gelassen. Der Abbauverlust wurde damit maßgeblich durch die wide between the rooms were left unmined. The excavated yield Pfeilerdimensionierung bestimmt. lost by allowing these pillars to remain therefore depended on Der Kaliexport war von Anfang an eine bedeutende Devisen- the dimensions of the pillars. quelle für die DDR. Daher musste die Untertageförderung stän- From the onset, potassium export was a significant source of dig erhöht werden. So wurde die Düngemittelproduktion von foreign exchange for former East Germany. This importance re- 1,2 Mio. t K2O im Jahr 1950 bis zum Jahr 1970 verdoppelt und bis sulted in continuous expansion of underground potassium min- 1985 verdreifacht. Gleichzeitig wurde der Exportanteil von 60 auf ing. Production of fertilizer was 1.2 mt of K2O in 1950, which had 83 % erhöht. doubled by 1970 and tripled by 1985. Over the same period, the Im Zuge der immer stärkeren Konzentration der verfügbaren export share rose from 60 to 83 %. Ressourcen auf die Produktion wurde ab den 1970er Jahren der In the course of increasing concentration of available East Versatz gebirgsmechanisch kritischer Abbauhohlräume mittels German resources on production, beginning in the 1970s, the Spülversatz zunehmend vernachlässigt, ja sogar bis auf ein Berg- backfill of geomechanically critical mined-out cavities by- hy werk eingestellt (2). Gleichzeitig mussten auch weniger höffige

Fig. 3. Crude salt mined at Bleicherode,

with K2O content.

Bild 3. Rohsalzförderung und K2O- Gehalt, Bergwerk Bleicherode.

Mining Report 153 (2017) No. 3 241 Fig. 4. Stress-strain diagram for hard salt and carnallitite. Bild 4. Spannungs-Verformungsdiagramm Hartsalz und Carnallitit.

draulic stowing was increasingly neglected – and was eventually Lagerstättenteile abgebaut werden. Der selektive Abbau von rei- discontinued in all mines except one (2). At the same time, it be- nem Hartsalz (Bild 2) in ausreichend mächtigen Ausbreitungen came necessary to extract lower-grade sections of potash seams reichte nicht mehr aus, sodass ab den 1970er Jahren auch das to achieve output objectives. The selective extraction of pure sogenannte Mischsalz , d. h. geringmächtige Hartsalzpartien zu- hard salt (Figure 2) from adequately thick deposits was no longer sammen mit gebirgsmechanisch kritischem Carnallitit abgebaut sufficient. Beginning in the early 1970s, consequently, it became wurden und ab den 1980er Jahren sogar auch reine Carnallititfel- necessary in former East Germany to mine so-called mixed salt, der. Der Abbau von Mischsalz und Carnallitit bedeutete zudem i. e., a mixture of hard salt from thin seams, and of geomechani- erhebliche wirtschaftliche Nachteile, weil damit ein starker Rück- cally critical carnallitite (Figure 2) – and beginning in the 1980s, gang des nach internationalem Vergleich ohnehin niedrigen K2O- even the mining of pure carnallitite fields was resorted to. The ex- Gehalts in der Rohsalzförderung von ca. 17 % auf 11 % verbunden traction of mixed salt and carnallitite led to significant economic war, wie aus Bild 3 für das Bergwerk Bleicherode hervorgeht (3). disadvantages owing to the resulting reduction of K2O content Ein flächenhafter Carnallititabbau musste zwangsläufig zu – already low enough in international comparison – in the crude gebirgsmechanischen Problemen führen. Denn während sich salt extracted from approximately 17 to 11 %, as shown in Figure 3 das Hartsalz, wie in Bild 4 dargestellt, im triaxialen Druckversuch for mining at Bleicherode (3). duktil, das heißt plastisch verformt, allmählich kriechend nach- The mining of carnallitite over such an extensive area result- gibt und seine Tragfähigkeit moderat abfällt, neigt Carnallitit ed in predictable geomechanical problems. As shown in Figure 4, zum plötzlichen Sprödbruch, ohne Kriechverformung, mit einem hard salt in a tri-axial compression test exhibits ductile, i. e., plas- raschen Traglastabfall (4). Dieser plötzliche Kollaps des Materi- tic, deformation and gradually fails due to creep, with a moder- alkörpers führt zu einer dynamischen Energiefreisetzung. Zu er- ate drop in loadbearing capability. Carnallitite, on the other hand, wähnen ist schließlich, dass ab den 1980er Jahren zur weiteren tends to sudden brittle fracture, without creep-induced deforma- Reduzierung der Gewinnungsverluste die Pfeiler und die Spann- tion, and with sudden reduction in loadbearing capability (4). This weiten der Baufelder grenzwertig dimensioniert wurden. sudden collapse of the rock structure results in a dynamic release of energy. Finally of mention, beginning in the 1980s, it became Gebirgsmechanische Bewertung der Kaligruben im Süd- necessary to modify the dimensions of the pillars and the widths harz, Entwicklung der Verwahrkonzeptionen of the extraction rooms to the very limits of feasibility, to further Enorme Oberflächenabsenkungen und starke bergbauinduzierte reduce extraction losses. seismische Ereignisse, vor allem im Stadtgebiet Sondershausen, waren Veranlassung für die GVV, noch im Jahr 1992 ein interdiszi- Geomechanical assessment of the potash mines in South plinär aus Geotechnikern, Geophysikern und Hydrologen zusam- Harz, and development of the concept for safeguarding mengesetztes Gutachterteam zusammen mit den Experten des measures Unternehmens damit zu beauftragen, die Kalibergwerke im Süd- Enormous surface subsidence and severe seismic events induced harz geotechnisch einer umfassenden Bewertung zu unterziehen by mining, particularly in the urban area of Sondershausen, mo- sowie die kurz- und mittelfristig erforderlichen Verwahrmaßnah- tivated GVV in 1992 to quickly establish an interdisciplinary team men zusammenzustellen. Auf der Grundlage der ersten Ergebnis- of experts from the fields of geotechnics, geophysics, and hydrol- se der Untersuchungen der Gutachter wurde resümiert (4): ogy. Together with experts from GVV, this team was assigned • Die Bergwerke Sondershausen, Bleicherode, Sollstedt und to subject the potash mines in South Harz to a comprehensive Bischofferode sind mit umfangreichen Maßnahmen durch geotechnical assessment, and to prepare the securing measures den Versatz der gebirgsmechanisch kritischen Baufelder zu

242 Mining Report 153 (2017) No. 3 required over the short to medium term. On the basis of initial sichern. Dabei wurde für einige Baufelder der unverzügliche assessment results of the experts, the measures summarized in Beginn bzw. die Intensivierung bereits eingeleiteter Versatz- the following were decided (4): maßnahmen empfohlen. P ICS TO • It was necessary to secure the mines at Sondershausen, Bleich- • Für die Bergwerke Roßleben und Volkenroda wurden keine erode, Sollstedt, and Bischofferode with extensive backfill of Sicherheitsdefizite mit besonderem Handlungsbedarf festge- the mining cavities associated with critical geomechanical stellt. Die Verwahrung der Gruben dieser Bergwerke konnte danger. For a number of these workings, recommendation was sich auf die Erfüllung des regulären Maßnahmenkatalogs für made for immediate initiation of backfill measures, or intensi- ein ordnungsgemäßes Verlassen des Grubengebäudes, u. a. fication of such efforts that had already begun. auf eine langzeitsichere Verwahrung der Schächte nach dem • For the mines at Rossleben and Volkenroda, the investigations Stand der Technik beschränken. disclosed no safety risks with special need for security meas- ures. It was accordingly possible to limit the securing of these Bei der Gestaltung der Verwahrkonzeption von Kali- bzw. generell mines to assurance of compliance with the regular catalogue von Salzbergwerken stehen zwei Schwerpunkte im Focus: of measures for orderly decommissioning of such workings, to • Verwahrung des Grubengebäudes: Grundsätzlich gilt es, so- include long-term securing of the shafts in accordance with wohl in der Betriebs- als auch und ganz besonders in der Nach- the current status of scientific and technical knowledge. betriebsphase, jeglichen Zutritt von Wasser bzw. wässrigen Lö- sungen in das Grubengebäude auszuschließen. Dort, wo dies The development of concepts for securing potash mines, and möglich ist, kann die Grube – nach Herstellung der geotech- generally for salt mines, involves the following two focal points: nischen Langzeitstandsicherheit – „lufterfüllt“, d. h. „trocken“ • Securing mine workings: It is an essential and basic require- verwahrt werden. Dort, wo dies nicht möglich ist, wie z. B. ment – both during the operational phase and, most especially, beim Vorliegen von nicht abdichtbaren Liegendzuflüssen, ist during the post-operational phase – to prevent any and all en- die Grube mit einem geeigneten Flutungsmedium zu fluten. try of water or aqueous solutions into the workings. In cases in In diesem Falle wird von „Nassverwahrung“ gesprochen. which it is possible, and after assurance of geotechnical safety • Verwahrung der Tagesschächte: Generell sind die Tagesschäch- on a long-term basis, the workings can also be left unfilled, i. e., te gegenüber dem Grubengebäude sowie den Grundwasser- they can be secured without further filling on a so-called dry horizonten langzeitsicher wasserdicht zu isolieren. basis. In cases in which this is not possible – e. g., in the pres- ence of lower inflow (fossil water from the underlying wall, Für die einzelnen Grubengebäude wurden auf der Grundlage from the time during which the deposits were created) that vorgenannter Untersuchungen folgende Verwahrkonzeptionen cannot be sealed off – the workings must be flooded with a ausgearbeitet: suitable flooding medium. • Sondershausen, Bleicherode und Sollstedt: Lufterfüllte Ver- • Securing of the surface shafts: Principally, the surface shafts wahrung mit Versatz umfangreicher, geomechanisch kriti- must, by permanent means, be sealed watertight from the scher Hohlräume. workings and the groundwater horizons. • Bischofferode: Nassverwahrung wegen des anhaltenden Zu- tritts von Liegendzuflüssen (fossile Wässer aus der Entste- For the individual workings, the following securing concepts were hungszeit der Lagerstätte), jedoch erst nach der Sicherung developed on the basis of the above-stated investigations: des Grubengebäudes durch Versatz der geomechanisch kri- • Sondershausen, Bleicherode, and Sollstedt: Securing on a dry ba- tischen Hohlräume. Vor dem Hintergrund des Vorliegens un- sis, with backfill of extensive geomechanically critical cavities. terschiedlicher Salzfazien in den einzelnen Baufeldern erfolgt

• Bischofferode: Flooding of the mine with suitable medium ow- die Flutung des Grubengebäudes teils mit MgCl2- und teils mit ing to continuous ingress from lower inflow, but only after se- NaCl-haltiger Lauge. Aufgrund der relativ steilen und gleich- curing the workings by backfilling the geomechanically critical mäßigen Neigung des Grubengebäudes nach Süden ist es fer- cavities. Owing to the circumstances dictated by the presence ner möglich, die Grube nur teilweise, bis zu einem bestimmten of various salt facies in the individual extraction rooms, flood- Niveau zu fluten. ing of these workings takes place with leach solutions, some • Roßleben: Lufterfüllte Trockenverwahrung. Untersuchungen

containing MgCl2 and some containing NaCl. Owing to the zur Eignung der Grube zur Errichtung einer Abfalldeponie relatively steep and consistent slope of the workings toward waren negativ. Vor dem Hintergrund der hier verbliebenen the south, it is furthermore possible to flood the mine only Restvorräte an Kali und deren eventueller Gewinnung in der partially, up to a certain level. Zukunft wurde von der Entsorgung der – ohnehin geringen • Rossleben: Dry securing of closed mines on a dry basis. Studies Menge – der NaCl-haltigen Haldenlauge in die Grube Abstand determined that the mine was not suitable for creation of a genommen. waste deposal facility. Within the context of the residual de- • Volkenroda – Pöthen: Nassverwahrung durch Flutung mit Hal- posits of potash still remaining in the mine, and the possibility denlauge. Grundsätzlich eignete sich die Grube für eine luft- of their possible future extraction, the decision was reached erfüllte Trockenverwahrung. Vor dem Hintergrund des Anfalls not to put the leach solution, containing NaCl – which in any großer Mengen NaCl-haltiger Lauge von der Halde Menteroda case was small in amount – resulting from the mining waste bot es sich wirtschaftlich und ökologisch an, den Grubenhohl- into the mine. raum für die Entsorgung der sonst in die Oberflächengewässer

Mining Report 153 (2017) No. 3 243 Fig. 5. Sondershausen East Field I mining area, with overlying town area of Sondershausen shown in grey. Bild 5. Das Bergwerksfeld Sondershausen, im Ost­ feld I mit überlagerndem Stadtgebiet Sondershausen (grau).

• Volkenroda – Pöthen: Hydraulic securing by flooding with leach einzuleitenden Haldenlaugen heranzuziehen. Da in der Grube solution from the Volkenroda mining waste dump. This mine Volkenroda Carnallititfazien kaum angeschnitten wurden, war was basically suited for dry securing. Owing to the occurrence die Verbringung der Haldenlauge hier geochemisch und si- of large quantities of NaCl leach from the Menteroda mining cherheitstechnisch unbedenklich. dump, economic and ecologic considerations prompted the use of mining cavities for disposal of dump leach, which would Nachfolgend werden ausgewählte Beispiele der zahlreichen otherwise be routed for disposal into surface water. Since Verwahrmaßnahmen zur Herstellung der langfristigen Standsi- carnallitite facies had been hardly cut into in the Volkenroda cherheit der Grubenhohlräume zum Schutz der Schutzgüter über mine, no geochemical or safety factors spoke against disposal Tage vorgestellt. of the dump leach there. Bergwerk Sondershausen, Ostfeld I The following descriptions present selected examples from the In Bild 5 sind das Stadtgebiet, der Fluss Wipper und die Bundes- many securing measures used to assure long-term structural sta- straßen 4 und 249 sowie rot dargestellte Carnallititbaufelder bility of the exhausted underground mining cavities, for protection unmittelbar unter Wohnbebauung zu sehen. Im Jahr 1990 war of communities, infrastructure, and facilities at the surface above. eine Oberflächenabsenkung von 240 mm/a zu verzeichnen. Die im Stadtgebiet prognostizierte Gesamtabsenkung von bis zu 3 m Sondershausen East Field I mining area hätte für die ohnehin bereits betroffenen baulichen Anlagen zu Figure 5 shows the town area of Sondershausen (in grey), the Riv- Schieflagen von bis zu 7 mm/m geführt. Besonders kritisch war er Wipper, National Highways 4 and 249, as well as the carnallitite das häufigere Auftreten seismischer Ereignisse mit Magnituden mining areas (in red), directly under built-up areas, including resi- von bis zu 2,5 auf der Richterskala. dential dwellings. In 1990 surface subsidence of 240 mm/y was Im Bergwerk unter Tage verstärkten sich aufgrund der Stand- registered, with forecast for a total subsidence of up to 3 m in the zeit der Abbaue von bis zu acht Jahren die massiven Sohlenhe- already damaged town area, as well as for inclination of build- bungen von Monat zu Monat (Bild 6). Das mit hydraulischem ing structures of up to 7 mm/m. Especially critical were frequent Frac-Verfahren ermittelte Lastaufnahmevermögen der Carnalli-

Fig. 6. Massive floor strata uplift (4). Fig. 7. Plot of static fracking pressure (4). Bild 6. Massive Sohlenhebungen (4). Bild 7. Entwicklung der Frac-Ruhedrücke (4).

244 Mining Report 153 (2017) No. 3 P ICS TO

Fig. 8. Subsidence rate at the ground surface over the Sondershausen East Field I mining area. Bild 8. Absenkung Tagesoberfläche Bergwerk Sondershausen-Ostfeld I. occurrences of seismic events, with magnitudes up to 2.5 on the titpfeiler ergab, dass die Pfeiler ihre Tragfähigkeit teilweise voll- Richter scale. ständig verloren hatten (Bild 7). Ein Zusammenbruch von Pfeilern, As a result of the long periods since cessation of mining – up ja sogar von ganzen Baufeldern war demnach nicht mehr aus- to eight years – massive floor strata uplift movements in the mine zuschließen. Die mit solchen Gebirgsschlägen induzierten seis- underground increased from month to month (Figure 6). Hydrau- mischen Ereignisse mit Magnituden von ≥ 3 hätten erhebliche lic fracking disclosed that certain individual pillars had complete- gemeinschädliche Wirkungen über Tage gehabt. ly lost their loadbearing capacity (Figure 7). Collapse of the pillars, Daher wurde hier der unverzügliche Versatz des gesamten and of even whole mined areas, were altogether possible – result- Baufelds festgelegt. Für den Versatz kritischer Hohlräume im ing in mining-induced seismic events with magnitudes ≥ 3 and Ostfeld wurden Gewinnungsfelder im gebirgsmechanisch un- with serious surface damage affecting the community above. kritischen Steinsalzflöz ausgewiesen. Dort wurde das Salz kon- It was therefore decided to immediately and completely back- ventionell durch Bohren und Sprengen gewonnen, mit gleislosen fill the entire underground mined area. For the fill material in the Geräten und/oder mit Bandanlagen gefördert und nach Zerklei- critical mining cavities in the East Field, it was decided to use nerung und Befeuchtung scheibenweise in die Hohlräume ver- rock salt, a non-critical material from the rock-mechanics stand- kippt. Das so hergestellte Versatzmaterial wird im Südharz-Revier point. It was possible there to extract the backfill from rock salt „Bergemühlen-Steinsalz“ genannt. Die höchstmögliche Verfül- seams in the mining envelope by conventional drill and shoot lung, d. h. der Vollversatz des kritischen Abbauhohlraums, wurde methods, with loading and transport by LHD vehicles, sometimes durch den Einsatz eines Stopfkopfs in der obersten Kippscheibe combined with conveyor belts. After crushing to size and damp- erreicht. Auf diese Weise wurde ein hoher Kraftschluss zwischen ening, it was transported to the old exhausted mine workings dem Versatz und dem Gebirge hergestellt. Das Verfahren wird and tipped in layers. In the South Harz Mining Region, backfill auch Eigenversatz genannt, um es von der Hohlraumverfüllung material prepared in this way is called “backfill-mine rock salt”. mit Drittmaterial – Fremdversatz – zu unterscheiden. Die Ver- A packing rammer was used on the uppermost backfill layer to satzarbeiten wurden mit großer Intensität durchgeführt. Inner- achieve maximum degree of backfill, i. e., to ensure that the criti- halb von fünf Jahren wurden insgesamt 2,2 Mio. t Versatzmate- cal mined-out cavities were completely backfilled. This method rial eingebracht. Der Versatzerfolg wurde mit einem komplexen ensured a high degree of traction grip between the backfill and geotechnischen Messprogramm überwacht. Im Ergebnis wurde the surrounding ground. This technique is also called in short on- nachgewiesen, dass die gutachterlichen Vorgaben zur Hohlraum- site backfill, to differentiate it from material taken from outside verfüllung von 85 % und zur Druckfestigkeit des Versatzes von the site (imported backfill). Backfilling was conducted with great 40 MN/m2 durch die operative Verwahrung der Hohlräume mit urgency. Within five years, a total of 2.2 mt of backfill was placed. 95 % und 100 MN m2 übertroffen wurden. Die Oberflächenabsen- The effectiveness of the backfill process was monitored by a com- kung ging in der Folge von ursprünglich 240 mm/a bereits nach plex geotechnical measurement system. Findings obtained from sechs Jahren auf unter 50 mm/a zurück und ist inzwischen abge- these measurements revealed that the actual results exceeded klungen (Bild 8). the expert-opinion specifications for backfilling of the exhausted Besonders wichtig war der Rückgang von starken seismi- mining cavities. Degree of backfilling was 95 % (stipulated: 85 %) schen Ereignissen. Der zunächst sehr steile Verlauf der kumulati- and the compressive strength of the backfill was 100 MN/m2 ven Spannungsfreisetzungskurve im Beinioff-Diagramm (Bild 9) (stipulated: 40 MN/m m2). verflacht mit der Zeit deutlich erkennbar, weil im Ergebnis der After only six years, the surface subsidence diminished rapidly tragenden Stützwirkung des eingebrachten Versatzes in den kri- from originally 240 mm/a to less than 50 mm/a (Figure 8). tischen Hohlräumen sowohl die Anzahl als auch die Stärke der The decline in severe seismic events was especially impor- registrierten seismischen Ereignisse zurückgeht. Durch Rückrech- tant. The initially very steep plot of the cumulative stress-release nung aus solchen geotechnischen Messwerten konnte nachge-

Mining Report 153 (2017) No. 3 245 Fig. 9. Cumulative energy release in the Sondershausen East Field I mining area, from 1986 to May, 2012. Bild 9. Kumulative Spannungsfreisetzung Bergwerk Sondershausen-Ostfeld I von 1986 bis Mai 2012. curve in the Beinioff diagram (Figure 9) flattens out appreciably wiesen werden, dass mit den zügig umgesetzten Versatzarbeiten over time. This is because the loadbearing support provided by die Gefahr eines Gebirgsschlags mit einer Magnitude > 4 und the backfill placed into the critical mine cavities caused a reduc- daraus resultierende erhebliche Schäden für das Stadtgebiet von tion in not only the number but also in the severity of the regis- Sondershausen erfolgreich abgewendet wurden. Der Leiter der tered seismic events. Retroactive calculation performed on such Gutachter-Arbeitsgemeinschaft brachte diesen Sachverhalt da- geotechnical measured values enabled confirmation that the mals mit dem Ausspruch „Wir sind dem Teufel noch rechtzeitig promptly executed backfilling successfully eliminated the dan- von der Schippe gesprungen…“ zum Ausdruck. ger of rock-burst with a magnitude of greater than 4, as well as any resulting, appreciable damage to the urban area of Sonders­ Bergwerk Sollstedt, Südostfeld hausen. The Director of the expert group GVV (4) expressed his Im Südostfeld des Bergwerks Sollstedt war zwar gebirgsmecha- relief about the narrowly averted damage by making the state- nisch unkritisches Hartsalz abgebaut worden, dieses stand jedoch ment, “We cheated the devil just by the skin of our teeth.” in mehreren Lagen an. Das Flöz konnte demzufolge im Zwei- und teilweise auch im Dreietagenabbau gewonnen werden (Bild 10). Sollstedt mining area, Southeast Field Im Lauf der Jahre waren an vielen Stellen die Schweben zwischen Although the mining of hard salt in the Southeast Field of the den Etagen bereits zu Bruch gegangen (Bild 11). Sollstedt mining area did not create a critical geomechanical situ- Die Prognose für die bereits begonnene Absenkung der Ta- ation, the seams had been worked in several layers. Consequently, gesoberfläche lag bei bis zu 4 m. Betroffene Schutzgüter waren seams were able to be worked in two and even three stage levels Teile der Stadt Sollstedt, öffentliche Straßen, die Eisenbahnlinie (Figure 10). In the course of years, the horizontal layers separating und der Fluss Wipper. Zudem lag die Trasse der damals in Planung the vertical working levels had fractured (Figure 11). befindlichen Autobahn A 38 darüber. Im Ergebnis war es notwen- The surface of the ground above the mine here had already dig, durch Versatz relevanter Hohlräume die prognostizierten begun to subside, and prediction was for an additional approxi- Auswirkungen abzuwehren. Zur Anwendung kam auch hier der

Fig. 10. Schematic section through the Southeast Field of the Sollstedt Fig. 11. Horizontal layer of the hard-salt multi-level workings in the mine. Southeast Mining Field at Sollstedt/Germany, 1994. Bild 10. Schematischer Schnitt durch das Südostfeld des Bergwerks Bild 11. Schwebe des Hartsalz-Mehretagenabbaus im Bergwerk Sollstedt Sollstedt. Südostfeld im Jahr 1994.

246 Mining Report 153 (2017) No. 3 P ICS TO

Fig. 13. Plot from the calculation model for the Sollstedt mine, Fig. 12. Hourglass pillar, Sollstedt mine, Northeast Field. Northeast Field. Bild 12. Sanduhrpfeiler, BW-Sollstedt, Nordostfeld. Bild 13. Berechnungsmodell BW-Sollstedt, Nordostfeld. mately 4 m. Endangered objects, resources, built-up areas, and Eigenversatz. Dank der zügigen Umsetzung der Maßnahmen infrastructure included parts of the city of Sollstedt, public roads konnte die Absenkung der Tagesoberfläche noch auf einem nied- and streets, a railway line, and the River Wipper. Moreover, plan- rigen Niveau aufgefangen und auf ein vertretbares Maß redu- ning was to construct Motorway A 38 above the mining area. It ziert werden. was accordingly necessary to employ backfilling for the relevant Im Zuge des breit angelegten geotechnischen Monitorings exhausted mining cavities to prevent the predicted consequences. für die stillgelegten Kalibergwerke Südharz sowie mit praxis­ Onsite backfill was also employed here. Prompt execution of the orientiertem wissenschaftlichem Vorgehen gelang es zudem, die necessary measures arrested subsidence of the ground above the Ermittlung der gesteinsmechanischen Parameter wie Elastizität, mines at a low level, and maintained it to an acceptable degree. Kriechen, Verfestigung, Entfestigung, Bruchdynamik etc. sowie In the course of extensively employed geotechnical monitor- deren modelltechnische Zusammenführung zur Simulation von ing for the closed potash mines in the South Harz Mining Region, dynamischen Bruchvorgängen und Gebirgsschlägen erheblich and with practically oriented scientific procedures, it proved ad- zu verbessern und damit Inhalt und Umfang der erforderlichen ditionally successful to determine rock-mechanical parameters Sicherungsmaßnahmen belastbar zu bestimmen. Gleichzeitig such as elasticity, creep, consolidation and deconsolidation, as wurde ein komplexes geotechnisches Monitoringsystem aufge- well as dynamics of fracture. These efforts also resulted in ap- baut, mit dessen Hilfe die Zustandsveränderungen im Grubenge- preciable enhancement of the integration of these parameters bäude und im Gebirge sowie die Wirkungen der durchgeführten into engineering models for simulation of dynamic fracture proc- Sicherungsmaßnahmen erfasst und Vorhersagen zu deren Ent- esses and rock bursts. This achieved progress consequently ena- wicklung gemacht wurden. bled defensible decisions reached on the content and extent of Nach einem seismischen Ereignis mit der Magnitude 2,5 im the measures required to secure the closed mines. Concurrently, a Nordostfeld des Bergwerks Sollstedt im Jahr 2000 musste dieses, complex geotechnical monitoring system was installed to detect damals nicht mehr zugängliche, alte Abbaufeld durch Neuauffah- changing conditions in the mine workings and in the surround- rungen näher unter die Lupe genommen werden. Dabei wurden ing strata, to assess the effectiveness of the executed restoration dort vielfach sogenannte Sanduhrpfeiler vorgefunden (Bild 12). works, and for forecasts of their future development. Nach einer komplexen geomechanischen Bewertung wurde ein In 2000 a seismic event with a magnitude of 2.5 took place in Berechnungsmodell des Nordostfelds erstellt (Bild 13), demzufolge the Northeast Field of the Sollstedt mining complex. This event in dem Baufeld ein Gebirgsschlag nicht auszuschließen ist. Nach required a closer examination of this old mining field, which had einer Standzeit von mehreren Jahrzehnten hat sich der Firstbruch no longer been accessible in 2000 and which required new min- im Hartsalz im überlagernden Carnallitit ausgebreitet. Ein darin ing drives for the required measures. This investigation revealed auftretender Sprödbruch hätte eine Kettenreaktion mit Baufeld- a considerable number of so-called hourglass pillars (Figure 12). kollaps und einer schlagartigen Absenkung der Tagesoberfläche After complex geomechanical assessment, a calculation model of bis zu mehreren Dezimetern ausgelöst. Durch Versatz der kriti- the Northeast Field was prepared, which revealed (Figure 13) that schen Hohlräume konnte die Gefahr abgewendet werden. rock burst could not be ruled out in the workings. After several decades had passed following closure of this mine, a roof collapse Bergwerk Bischofferode, Verwahrung der Grube durch in the hard salt had spread to the overlying carnallitite. If a brittle Eigenversatz und Flutung fracture had taken place in the carnallitite, this would have trig- Aufgrund der zusitzenden Salzlösungen aus dem Liegenden konn- gered a chain reaction with collapse of the workings and with te die Grube Bischofferode nicht „lufterfüllt trocken“ verwahrt wer- immediate subsidence of up to several decimetres of the land den und war – mindestens teilweise – zu fluten. Gleichzeitig war surface over the mine. Backfilling of the critical mined cavities zu beachten, dass die am gemeinsamen Markscheidesicherheits- prevented these dangerous occurrences. pfeiler angrenzende Grube Bleicherode „trocken“ zu verwahren ist.

Mining Report 153 (2017) No. 3 247 The Bischofferode mine: securing the workings with onsite backfill and flooding The standing salt solutions arising from the underlying strata meant that the Bischofferode mine could not be dry-secured, a situation that required at least partial flooding. It was concurrent- ly necessary to assure that the neighbouring Bleicherode mine – which bordered on the shared mine boundary safety pillar – re- mained dry. This was required for two reasons. First, the Bleicherode mine featured large-area carnallitite exposure. It would have been possible to flood this mine with high-concentration MgCl2 leach solution, but this solution would not have been unproblematic from aspects involving the kinematics of the solutions and rock mechanics. Second, the Bleicherode and Sollstedt workings were interconnected, with the consequence that flooding of Sollstedt Fig. 14. Sealing of the backfill sector from entry of leach solution. would also have been necessary. To assure long-term securing at Bild 14. Abschluss des Versatzfelds gegen Laugenzutritt. the workings at the Bleicherode and Sollstedt mines, it was nec- essary to guarantee that the hydraulic barrier effect of the mine Dies war zum einen bedingt dadurch, dass die Grube Bleicherode boundary safety pillar between these two mines functioned flaw- von großflächigen Carnallititaufschlüssen geprägt war, sodass ihre lessly at all times (Figure 14). At the end of the 1970s and during Flutung zwar mit hochkonzentrierter MgCl2-Lauge möglich, aber the early 1980s, however, this barrier – which had been originally lösungskinematisch und gebirgsmechanisch dennoch nicht ohne sufficiently dimensioned at a width of 50 m – had diminished to Probleme gewesen wäre. Zum zweiten waren die Grubengebäude half of this width owing to its high K2O content (Figure 15). To re- Bleicherode und Sollstedt durchschlägig, sodass in der Folge auch store the necessary hydraulic barrier effect, backfilling took place Sollstedt hätte geflutet werden müssen. Zur Gewährleistung der to the maximum possible degree, directly at the boundary safety Langzeitsicherheit der Gruben Bleicherode und Sollstedt musste pillar, of those mined-out cavities that had been identified by the daher sichergestellt werden, dass die hydraulische Barrierewir- team of experts (Figure 15, purple zone). For this purpose, approxi- kung des Markscheidesicherheitspfeilers zwischen den Bergwer- mately 0.8 mt of rock salt were used as onsite backfill, analogous ken Bischofferode und Bleicherode stets gegeben ist (Bild 14). Der to the cases mentioned above. As final step, in addition, the back- mit 50 m Breite ursprünglich hinreichend stark dimensionierte fill sector situated in front of the safety pillar was sealed off to Markscheidesicherheitspfeiler war jedoch Ende der 1970er und prevent the entry of leach solution from the workings of the re- Anfang der 1980er Jahre wegen seines hohen K2O-Gehalts bis zur maining area of the mines (Figure 14). Hälfte dieser Breite abgebaut worden (Bild 15). Zur Wiederherstel- One further focal-point measure is also noteworthy for the lung der hydraulischen Barrierewirkung wurden die gutachterlich work conducted before flooding to stabilize the Bischofferode ausgewiesenen Hohlräume (Bild 15, Bereich in lila) unmittelbar am mining area. In the north and northeast fields of this area, one Sicherheitspfeiler maximal möglich verfüllt. Zu diesem Zweck wur- difficulty was that the workings had been conducted extremely den rund 0.8 Mio. t Steinsalz analog wie in den oben genannten close to the main anhydrite seam, which had restricted water Fällen als Eigenversatz eingebaut. Zum Abschluss wurde zudem flow and from which slightly mineralized water had penetrated das dem Sicherheitspfeiler vorgelagerte Versatzfeld durch Abdäm- the seam (Figure 16). Due to prompt backfill of the sufficiently di- mung der Streckenverbindungen zum sonstigen Grubengebäude mensioned infill fields, it was possible to prevent spreading of the gegen Eintritt von Laugen abgeschirmt (Bild 14). Zu erwähnen ist auch ein weiterer Schwerpunkt der Siche- rungsarbeiten im Bergwerk Bischofferode vor der Flutung. Im Nord- und Nordostfeld der Grube war der Abbau zu nahe an den Wasser stauenden Hauptanhydrit herangeführt worden, aus dem schwach mineralisierte Wässer eindrangen (Bild 16). Mit zügigem Versatz der hinreichend groß bemessenen Versatzfelder wurde dafür gesorgt, dass die Schwächezonen sich nicht verbreiten und damit ein nicht kontrollierbares Ersaufen der Grube abgewendet wird. Für die Nassverwahrung der Grube Bischofferode war zu be- rücksichtigen, dass Feldesteile mit Carnallititaufschlüssen mit

MgCl2-Laugen und die sonstigen – i. d. R. Hartsalz-Feldesteile mit NaCl-Laugen zu fluten sind. Zudem war die Generalneigung der Kalilagerstätte und damit auch des Grubengebäudes von etwa 4° nach Süden für die zeitliche Reihenfolge der Flutung einzelner Fig. 15. Backfill at the boundary safety pillar between the Bischofferode Feldesteile bestimmend. Basierend hierauf sowie auf einer Reihe and Bleicherode mines. grubenspezifischer Rahmenbedingungen wurde eine sogenann- Bild 15. Versatz am Markscheidesicherheitspfeiler zwischen den te gelenkte Flutung Bischofferode konzipiert. Der technisch und Bergwerken Bischofferode und Bleicherode. lösungskinematisch höchst anspruchsvolle Flutungsprozess Bi-

248 Mining Report 153 (2017) No. 3 weak zones and thereby to avoid potential uncontrollable flood- ing of the mine. For flooding the Bischofferode mine, it was important to con- P ICS TO sider that it was necessary for those parts of a mining field with exposed carnallitite to be flooded with MgCl2 leach solutions and the other sections of the field – as a rule, hard salt sections – flooded with NaCl solutions. Moreover, the general slope to the south of approximately 4 ° of the potash deposits and, conse- quently, of the workings, was essential to determine the chrono- logical sequence of the flooding of individual sections of the field. On this basis, and on the basis of a series of mine-specific general conditions, design was developed of a program known as “Guided Flooding for Bischofferode”. The flooding process for Bischoffer- ode – with its highly sophisticated and demanding technical as- Fig. 16. Hydrological danger due to solution streaming to the hanging wall. pects, particularly involving the kinematics of the solutions – can Bild 16. Hydrologische Gefährdung durch Lösungszustrom zum Hangenden. roughly be classified in three phases and spatial areas (Figure 17): • flooding of the west and southwest fields by underlying in- flow containing NaCl and by flooding with the leach solution schofferode ließ sich grob in drei Phasen und räumliche Bereiche obtained from the Bischofferode potash waste dump, also unterteilen (Bild 17): containing NaCl; • die Flutung des West- und Südwestfelds durch NaCl-haltige

• flooding with highly concentratedMgCl 2 leach of the main ba- Liegendzuflüsse sowie durch die ebenso NaCl-haltige gefasste sin in the southeast field, which borders the backfill field of Lauge der Kalihalde Bischofferode, the mine boundary safety pillar; and • die Flutung der an das Versatzfeld des Markscheidesicher- • flooding of the remaining areas in the east field with enriched heitspfeilers angrenzenden Hauptmulde im Südostfeld mit

MgCl2 leach solution. hochkonzentrierter MgCl2-Lauge und • die Flutung der übrigen Bereiche im Ostfeld mit angereicher-

The flooding process is being supported and controlled by an ex- ter MgCl2-Lauge. tensive monitoring network. Der Flutungsprozeß wurde durch ein umfangreiches Monitoring Privatization of backfill mines begleitet und gesteuert. As part of rapidly and simultaneously securing several mining sections by backfilling, and at the same time exploiting the possi- Privatisierung von Versatzbergwerken bility of using officially approved industrial waste as backfill, GVV Vor dem Hintergrund der Notwendigkeit des gleichzeitigen und privatized some of its mines. With transfer of the Mining Opera- zügigen Versatzes mehrerer Feldesteile sowie der Möglichkeit zur tional Planning Procedure, legally binding under German mining Verbringung von behördlich zugelassenen industriellen Abfällen law, and in close coordination with the German Federal State of als Versatzbaustoff hat die GVV einige ihrer Bergwerke privati- Thuringia and its State Mining Office, the Sondershausen mine siert. Mit Übertragung der bergrechtlichen Betriebsplanpflicht was sold to GSES in 1995; the Bleicherode mine, to NDH-E in 1996; und in enger Abstimmung mit dem Freistaat und dem Landes- and the Sollstedt mine, also to NDH-E, in 2008. These two compa- bergamt Thüringen wurden das Bergwerk Sondershausen (1995)

Fig. 17. Focal points of measures to secure mines at Bischofferode. Bild 17. Schwerpunktmaßnahmen Verwahrung Bischofferode.

Mining Report 153 (2017) No. 3 249 Fig. 18. Concepts for shaft stabilization in potash mines. Bild 18. Konzepte der Schachtverwahrung im Kalibergbau. nies have invested several hundred million euros to execute the an die GSES sowie die Bergwerke Bleicherode (1996) und Sollstedt underground backfill project, rapidly and according to high tech- (2008) an die NDH-E verkauft. Beide Gesellschaften haben meh- nical standards. Also worthy of mention is a special development rere hundert Millionen Euro Investitionen getätigt, um den unter- in the process of hydraulic stowing, whereby officially permitted tägigen Versatz zügig und auf einem hohen technischen Niveau industrial waste, in accordance with safety law, is prepared and erfolgreich umzusetzen. converted into backfill material by means of a patented tech- Zu erwähnen ist zum einen der Spülversatz. Hierfür wurde ein nique. Within several days after installation, this backfill hardens geschütztes Verfahren entwickelt, mit dem behördlich zugelasse- in the mining cavities (5). The complete backfilling of the mined ne Stoffe konditioniert und zu einem Versatzbaustoff aufbereitet cavities thereby results in rapid and strong bonding between the werden, der einige Tage nach der Einspülung in den Abbauhohlräu- fill material and the surrounding strata. So-called big-bag stow- men aushärtet (5). Durch die vollständige Verfüllung des Versatz- ing has also been applied. Suitable fill material is prepared in sur- hohlraums kommt es zu einem raschen und hohen Kraftschluss face treatment plants and placed into strong plastic bags of up to zwischen Gebirge und Versatz. Angewendet wird auch der soge- 1.2 m3 capacity that are stacked in the underground cavities. nannte Bigbag-Versatz. Dabei wird das Versatzgut in übertägigen In these four potash mines (Sondershausen, Bleicherode, Soll- Konditionierungsanlagen in reißfeste Kunststoffsäcke mit bis zu stedt and Bischoferode), a total of 8.5 mt of rock salt and more 1,2 m3 Inhalt abgefüllt und in die Abbauhohlräume eingestapelt. than 8 mt of nonmined imported materials have been backfilled In den vier vorgenannten Kalibergwerken (Sondershausen, to stabilize the South Harz potash mines. In addition, the Bischof- Bleicherode, Sollstedt und Bischoferode) wurden bisher insge- ferode and Volkenroda mines have been flooded with a total of samt 8,5 Mio. t Steinsalz sowie weitere über 8 Mio. t bergbaufrem- 3 3 6 m m of NaCl and 2 m m of MgCl2 leach solutions. de Baustoffe als Versatz eingebracht, um die Südharz-Kaligruben zu sichern. Darüber hinaus wurden zur Flutung der Bergwerke Long-term stabilization of surface shafts Bischofferode und Volkenroda insgesamt 6 Mio. m3 NaCl- und 3 In the course of around 100 years of potash mining in the South 2 Mio. m MgCl2-Lauge eingeleitet. Harz Potash Region, over 40 large surface shafts were sunk, 30 of which were connected to the six closed potash mines, and 19 of Langzeitsichere Verwahrung von Tagesschächten which have by now been secured by GVV. In collaboration with Im Zuge des rd. 100jährigen Kalibergbaus im Südharz waren über its engineering experts, GVV has continued development of its 40 große Tagesschächte abgeteuft worden, von denen 30 im Zu- security concept for surface shafts in salt and potash mines (6), sammenhang mit den jetzt stillgelegten sechs Kalibergwerken ste- and has consequently raised its concept to a new level of sophis- hen und 19 davon inzwischen durch die GVV verwahrt wurden. Die tication (Figure 18). This concept basically provides total backfill- GVV hat hierzu zusammen mit ihren Gutachtern die Verwahrkon- ing of the shaft column, in the form of a layered fill column. From zeption von Tagesschächten für den Kali- und Salzbergbau fortge- hydrological aspects, the fill column contains in every case a seal- schrieben (6) und auf ein hohes Niveau gehoben (Bild 18). Grund- ing element to separate the groundwater storey from the lower sätzlich wird dabei eine Totalverfüllung der Schachtsäule in Form capping strata, as well as an additional seal in the top section of einer geschichteten Verfüllsäule vorgesehen. Aus hydrologischen the salt-bearing strata horizon as protection of this horizon. Fi- Gesichtspunkten erhält die Verfüllsäule in jedem Fall zunächst ein nally, an optional third sealing element is installed between the Dichtungselement zur Trennung des Grundwasserstockwerks vom worked-out mine cavities and the filling column to account for unteren Deckgebirge sowie eine weitere Dichtung im Topbereich rising leach water or effluent potentially containing pollutants des Salinars zum Schutz des Salinars. Schließlich wird optional ein from former mine workings. Such shaft securing is a technically drittes Dichtelement zwischen dem Grubengebäude und der Ver-

250 Mining Report 153 (2017) No. 3 P ICS TO

Fig. 19. The Bleicherode potash dump in 1995. Fig. 20. The Bleicherode potash dump in 2007. Bild 19. Kalihalde Bleicherode im Jahr 1995. Bild 20. Kalihalde Bleicherode im Jahr 2007. demanding operation – especially the emplacement of the seal füllsäule eingebaut, wenn ein Aufsteigen von Laugen oder schad- elements, with the layering of sealing materials and their com- stoffhaltigen Medien aus dem Grubengebäude zu besorgen ist. paction requiring continuous quality control. Die Schachtverwahrung ist auch in der technischen Durchführung More than 85 % of the crude salt extracted from this min- eine hoch anspruchsvolle Arbeit. Insbesondere der Einbau der Dich- ing region was not economically exploitable and was therefore tungselemente mit lagenweise einzubauenden und zu verdichten- stockpiled as industrial waste in dumps on the surface – insofar den Materialien erfordert eine ständige Qualitätskontrolle. as it was not used for hydraulic stowing in underground work- Mehr als 85 % des geförderten Rohsalzes war nicht verwert- ings. These dumps consisted of 95 % soluble salts and covered an bar. Dieser sogenannte Fabrikrückstand wurde, sofern er nicht area of 350 ha, with a volume of 170 m m3, in six potash dumps als Spülversatz unter Tage eingesetzt wurde, über Tage aufgehal- in the South Harz Mining Region. As a result of the action of pre- det. Diese Rückstände bestehen zu 95 % aus löslichen Salzen. Im cipitation over the years, some 500,000 t of salt have entered Südharzrevier entstanden sechs Kalihalden mit einer Fläche von the groundwater and watercourses. Effective measures were 350 ha und einem Volumen von 170 Mio. m3. Durch die nieder- necessary to counter the resulting negative effects on the en- schlagsbedingten Lösungsprozesse gelangten Jahr für Jahr rd. vironment. 750.000 t Salz in das Grundwasser und in die Vorfluter. Die dar- The photographs in Figs. 20 and 21 depict the distinct trans- aus resultierenden negativen Auswirkungen auf die Umwelt wa- formation at the Bleicherode potash dump from 1995 to 2007. By ren durch angemessene Maßnahmen nachhaltig zu reduzieren. today, more than 40 % of the surface of the South Harz dumps – Die Bilder 19 und 20 veranschaulichen den deutlichen Wandel except for the Bischofferode dump – have been covered and veg- auf der Halde Bleicherode zwischen den Jahren 1995 und 2007. In- etated with a total of 27 mt of material. As Fig. 21 makes clear, this zwischen wurden mehr als 40 % der Haldenoberfläche der Südharz- development has until now reduced the salt burden in the River Halden, ausgenommen die Halde Bischofferode, mit insgesamt Wipper by half – a notable success for scientific and operational 27 Mio. t Material abgedeckt und begrünt. Wie in Bild 21 erkennbar measures taken to reduce environmental damage. konnte damit die Salzfracht in der Wipper bisher um die Hälfte re- The initial remedial task was to construct leach water catch- duziert werden. Dies ist ein durchaus beachtlicher Beitrag der Wis- ment channels to minimize entry of leach run-off into the ground senschaft und der Betriebspraxis zur Entlastung der Umwelt.

Fig. 21. Reduction of chloride burden at Hachelbich. Bild 21. Reduzierung der Chloridfracht am Pegel Hachelbich.

Mining Report 153 (2017) No. 3 251 Fig. 22. Construction of catchment channels for dump leach water. Fig. 23. Principle of cover configuration for potash dumps. Bild 22. Anlegen von Haldenlaugenfassungsgräben. Bild 23. Regelaufbau Haldenabdeckung. water (Figure 22). At the same time, it was necessary to cover and Zunächst galt es, mit dem Bau von Fassungsgräben den Ein- vegetate the dumps, to reduce – to as great a degree as possi- tritt der Laugen in das Grundwasser zu minimieren (Bild 22). ble – dissolution of the salt from precipitation (Figure 23). Imme- Gleichzeitig war es notwendig, die niederschlagsbedingte Auf- diately after German reunification, various research projects to lösung von Salz durch Abdeckung und Begrünung der Halden investigate the most suitable variety of grasses and plants com- weitestgehend zu reduzieren (Bild 23). Zu diesem Zweck wurden menced at German universities in Clausthal-Zellerfeld, Freiberg, gleich nach der Wiedervereinigung diverse Forschungsarbeiten Göttingen, and Kassel, as well as at the German Environmental der Universitäten Clausthal, Freiberg, Göttingen und Kassel so- Foundation, K-UTEC, and GVV. These studies examined the basic wie der Bundesumweltstiftung, K-UTEC und GVV eingeleitet und conditions involved in the planting of various grasses and other die Rahmenbedingungen zur Anpflanzung diverser Pflanzen und plants. Project development involving the basic principles of soil Gräser untersucht. Ebenso wurden die bodenkundlichen und re- and recultivation measures in the context of extremely aggres- kultivierungstechnischen Grundlagen zur Begrünung dieser sehr sive, salty soil conditions was likewise initiated. After official ap- rekultivierungsfeindlichen Salzböden entwickelt und nach be- provals, the measures developed were implemented. hördlichen Genehmigungen umgesetzt.

New infrastructure in decommissioned mining areas Neuerschließung stillgelegter Altststandorte The total closure of potash mines in the South Harz meant loss of Die komplette Einstellung des Kalibergbaus im Südharz bedeute- employment for around 12,000 miners – a dramatic development te auch den Arbeitsplatzverlust für rd. 12.000 Bergleute. Dies war for this mono-structured mining region. GVV therefore estab- in diesem ohnehin monostrukturierten Bergbaurevier eine tiefe lished a goal of rehabilitation as quickly as possible of the surface Zäsur. Deshalb setzte sich die GVV das Ziel, die übertägigen Berg- areas of the mines to provide areas for new development and job bauflächen so rasch wie möglich zu sanieren und einer Nachnut- creation (7). The demolition and removal of redundant plant fa- zung mit neuen Arbeitsplätzen zuzuführen (7). Der Abbruch und cilities was rapidly executed and, in collaboration with the local die Demontage nicht nachnutzbarer Anlagen wurden zügig vor- communities, plans for new infrastructure were developed and angetrieben und gleichzeitig in enger Zusammenarbeit mit den implemented. As a result, GVV has succeeded in settling around Kommunen eine Neuerschließung der Altstandorte geplant und 200 new companies on the former locations of potash mines. umgesetzt. So ist es der GVV gelungen, auf den Altstandorten des Businesses that have invested until now 225 m e and created em- Kalibergbaus rd. 200 neue Firmen anzusiedeln, die bisher 225 Mio. e ployment for over 3,600 men and women. investiert und über 3.600 neue Arbeitsplätze geschaffen haben.

References / Quellenverzeichnis (1) Kuyumcu, M.: Herausforderungen und der erreichte Stand bei der (6) Bodenstein, J.; Leuschner, J.; Seifert, M.: 10 Jahre Schachtverwah- Stilllegung von Kalibergwerken in Ostdeutschland. Vortrag anläss- rung im Südharz-Kali-Revier – Erfahrungen aus Sicht von Planung lich der Veranstaltung „60 Jahre Kaliprojektierung aus Erfurt und und Ausführung, 2001. 20 Jahre ERCOSPLAN“, Erfurt, 9. November 2012. (7) Kuyumcu, M.; Naumann, D.; Lange, K.: Sanierung und Verwertung (2) Hartwig, H.-J.; Kuyumcu, M.: Aufgaben der GVV und ihre Erfah- der Betriebsgelände der stillgelegten Bergwerke der GVV. Glück- rungen bei der Verwahrung von Erz- und Spatgruben. Glückauf auf Verlag, Sonderdruck BrachFlächenRecycling 2/1998, S 36 – 41. (133) Heft 5/1997, S. 226 – 232. (3) Bergbau Museum Bochum (Herausgeber): Kali im Südharz-Un- strut Revier, 2003. (4) Gutachter-Arge GVV, bestehend aus Prof. Natau, IfG Leipzig, Authors / Autoren ERCOSPLAN, K-UTEC, unveröffentlichte Berichte. Dipl.-Ing. Klaus Zschiedrich, CEO, and Dipl.-Ing. Thorsten Pietsch, (5) Kirchner, W.; Leuschner, J.; Seifert, M.: Gefahrenabwehr im Süd- LMBV mbH, Senftenberg/Germany, Prof. Dr.-Ing. Mahmut Kuyumcu, harz-Kali-Revier unter Nutzung von Abfällen zur Verwertung unter TU Bergakademie Freiberg/Germany, former CEO of LMBV mbH Tage. Internationaler Umweltsanierungskongress der LMBV, 2005. and GVV

252 Mining Report 153 (2017) No. 3 Ulf Jenk Carsten Wedekind P ICS TO

Progress Report on the Wismut Decommissioning Project at the Flooded Königstein Uranium Mine

Prospecting for uranium began in the Upper Cretaceous sand- tion I – up to 140 m a.s.l. – started January 2001. Since Janu- stones of the Elbe river valley southeast of Dresden in 1961. Sys- ary 2013, the water level is maintained in the flooded mine at tematic mine operations commenced 1964. As a response to low 139.5 m a.s.l. by continuous pumping. About two thirds of the and decreasing ore grades alternatives to conventional mining volume of mine workings and pore space is flooded at present. were precociously searched for. Development of in-situ leaching Wismut GmbH, Chemnitz/Germany, intends to continue the technology started at the end of the sixties leading to a changed flooding to the natural level of groundwater. The permitting exploitation method using sulphuric acid. Uranium mining (ex- procedure – initiated in December 2011 – is still pending. Cur- ploitation) was terminated at 31st December 1990. Accompany- rently, technical discussions with respect to potential scenar- ing to the physical underground remediation operation including ios and connected risks with authorities are conducted. As a closure of mine workings and removal of technical equipment result, Wismut applies for a hydraulic test end of March 2017 and installations comprehensive R&D-Efforts were carried out to obtain basic data for prediction of hydrological and geo- for preparation of the mine flooding. Flooding of mine sec- chemical conditions as result of a further flooding.

Stand der Sanierungsarbeiten der Wismut GmbH am Beispiel der Flutung der Uranerzgrube Königstein

Im Jahr 1961 begannen systematische Erkundungsarbeiten auf der Flutung. Anfang 2001 wurde die Flutung in einem ersten Uran im oberen Elbtalgraben, die im Jahr 1964 in den Aufschluss Teilbereich bis 140 m NN begonnen. Im Januar 2013 wurde der Grube Königstein und 1967 in den konventionellen Abbau dieses Zielniveau erreicht, womit ca. zwei Drittel der Gru- übergingen. Infolge der relativ geringen Urankonzentrationen benflutung abgeschlossen waren. Eine Genehmigung zum wurde frühzeitig nach Alternativen zur konventionellen Ge- Weiterfluten – im Jahr 2011 beantragt – und Erreichen des winnung gesucht. Die Ende der 1960er Jahre begonnenen Un- Endniveaus liegt bisher nicht vor. Gegenwärtig werden mit tersuchungen mündeten im Jahr 1984 in der Umstellung der den Genehmigungsbehörden mögliche Szenarien und damit Gewinnung auf schwefelsaure Laugung. Am 31. Dezember 1990 verbundene Risiken diskutiert. Im Ergebnis beantragte die erfolgte die Einstellung der Gewinnungstätigkeit. Im Anschluss Wismut GmbH, Chemnitz, Ende März 2017 einen hydrauli- begannen neben den Rückzugarbeiten aus der Grube umfang- schen Test, um belastbare Prognosegrundlagen für eine Fort- reiche wissenschaftlich-technische Arbeiten zur Vorbereitung führung der Flutung gewinnen zu können.

1 A history of Königstein mine 1 Historie der Grube Königstein The extensive uranium mining operations that commenced in Im Rahmen der umfangreichen Bergbauaktivitäten auf Uran in East Germany after the end of the Second World War also includ- Ostdeutschland nach Ende des 2. Weltkriegs wurden ab dem Jahr ed a systematic programme of mineral exploration in the Upper 1961 auch systematische Erkundungsarbeiten im oberen Elbtal- Elbe river valley from the year 1961 onwards. This resulted in the graben aufgenommen. In deren Ergebnis wurde im Jahr 1964 mit commencement of sinking work at shaft number 387 in 1964 and der Teufe des Schachts 387 begonnen und der Bergbaubetrieb the establishment of the Königstein mining project. Room and Königstein gegründet. Im Jahr 1967 begannen die Abbauarbei- pillar working started in 1967 using a full stowing process that ten durch Kammerpfeilerbau, zunächst mit Versatz, später mit was subsequently changed over to partial backfilling. The depos- Teilversatz. Insgesamt wurde die Lagerstätte durch fünf Schäch- its, which were eventually served by five surface shafts and seven te und sieben Wetterbohrlöcher über eine Fläche von ca. 6 km2 ventilation boreholes, extended over an area of about 6 km2 at im tiefsten von vier Grundwasserleitern (GWL) aufgeschlossen the deepest of the four local aquifer layers (Figure 1). Approx. (Bild 1). Der aufgefahrene Hohlraum beträgt ca. 8,7 Mio. m3, ca. 8.7 m m3 of material was extracted to create the mine workings, 4,5 Mio. m3 wurden wieder versetzt. Die Teufe der Lagerstätte lag with some 4.5 m m3 of this being stowed below ground. The work- zwischen 150 m im Süden und 300 m im Norden.

Mining Report 153 (2017) No. 3 253 Fig. 1. Ground plan, contours and bottom levels of Königstein uranium mine. Bild 1. Lage, Grubenkontur und Grund­ sohlen der Uranerzgrube Königstein. Source/Quelle: Wismut ing depth ranged from 150 m in the south of the take to 300 m Infolge der relativ geringen Urankonzentrationen und der guten in the north. Laugbarkeit der uranführenden Sandsteine der Lagerstätte wur- den bereits ab Ende der 1960er Jahre Untersuchungen zur chemi- Because of the relatively low uranium concentration levels and schen Gewinnung begonnen. Im Jahr 1984 erfolgte die vollstän- good leachability of the uranium-bearing sandstone beds inves- dige Umstellung der Gewinnung auf schwefelsaure Laugung mit tigations began at the end of the 1960s with a view to switching den technologischen Komplexen over to chemical extraction methods. In 1984 the mine was com- • Blocklaugung unter Tage, pletely converted to sulphuric leaching based on three specific • Haufenlaugung und processing techniques • Schlammlaugung über Tage. • underground block leaching; • heap leaching; and Bis zur Einstellung der Gewinnungstätigkeit am 31. Dezember • slime leaching above ground. 1990 wurden ca. 18.000 t Uran gewonnen, davon 5.750 t durch Laugung. The facility produced around 18,000 t of uranium, of which 5,750 t were obtained by leaching, prior to its closure on 31st 2 Flutung der Grube Königstein December­ 1990. 2.1 Grundsätze, Vorbereitung Die Sanierung der Grube Königstein war im Rahmen der beson- 2 Controlled flooding of Königstein mine deren Randbedingungen 2.1 Ground rules and preliminary works • Abbautechnologie schwefelsaure Untertagelaugung, The remediation and environmental cleanup of Königstein mine • Lage im Landschaftsschutzgebiet Sächsische Schweiz und had to take account of several specific factors, namely • dichte Besiedelung • the sulphuric leaching process that had been practised below zu konzipieren. ground;

254 Mining Report 153 (2017) No. 3 • the mine’s location within the Saxon Switzerland conservation Entsprechend der für Bergbau- und Altlastensanierung allge- zone; and mein anerkannten Zielstellung, einen möglichst naturnahen und • the quite densely populated make-up of the local area. nachhaltigen Endzustand zu erreichen, wurde im Jahr 1993 im P ICS TO Abschlussbetriebsplan als Sanierungsziel die vollständige Flu- In line with the generally recognised objective of carrying out a tung der Grube beantragt und durch das Sächsische Oberberg- mining and environmental remediation project that would re- amt (SOBA) im Jahr 1994 genehmigt. store the area to a near-natural and sustainable end-state a Final Closure Plan was drawn up that proposed the complete flooding Für die Umsetzung stand die Aufgabe, die Wiederauffüllung der of the mine and its underground workings. This was submitted bergbaubedingt abgesenkten Grundwasserleiter und die Kontrolle to the SOBA (Mining Authorities of Saxony) in 1993 and given ap- des laugungsbedingt verursachten Potentials an gelösten Schad- proval the following year. stoffen (Uran, Radium, Schwermetalle) ökologisch und ökonomisch in Einklang zu bringen. Zwei Hauptziele wurden gesetzt: Implementing the project would mean balancing two ecological- • Erhaltung und Abdichtung des Grundwasserstauers im Han- ly and economically distinct operations, namely replenishing the genden der Lagerstätte zur Gewährleistung der Trennung zwi- now lowered aquifer layer and controlling the potential release schen 3. und 4. GWL. of pollutants from the leaching process (uranium, radium, heavy • Schutz des Grundwassers des 3. GWL, das eine bedeutende metals). Two key objectives were identified: Ressource für Trinkwasser in der Region darstellt. • to maintain and seal-off the aquitard in the overlying beds in order to ensure an effective separation of the 3rd and 4th aq- Für die Flutung der Grube Königstein wurden umfangreiche Vorun- uifer layers; tersuchungen unter Betrachtung mehrerer Sanierungsvarianten • to protect the ground-water in the 3rd aquifer, which was an über zehn Jahre durchgeführt. Letztendlich wurde eine Variante important drinking-water resource for the region. präferiert und weiterentwickelt, die eine steuerbare und kontrol- lierbare Flutung mittels offener Kontrollstrecken – Horizontalbrun- The operation to flood Königstein mine considered several - dif nen im Abstrom – sowie die Behandlung des gefassten, kontami- ferent remediation options and required extensive preliminary nierten Flutungswassers in einer übertätigen Anlage beinhaltet. investigations over a period of more than ten years. The proposal that was ultimately preferred and developed involved a control- Zur Vorbereitung der Flutung wurden folgende bergmännische led and assessable flooding technique using open control galler- Sanierungsarbeiten ausgeführt: ies – horizontal offstream extraction wells – and the processing • bergmännische Arbeiten (Sprengarbeiten) zur Vermeidung of the collected and contaminated floodwater in a surface treat- von Gebirgsbrüchen im Grundwasserstauer zwischen dem 3. ment plant. und 4. GWL (1992 abgeschlossen), • Abdichtung bergmännischer Durchörterungen des Grund- The following underground renovation work was undertaken in wasserstauers 3./4. GWL, order to prepare the workings for flooding: • Entsorgung wassergefährdender Stoffe (Fette, Öle, etc.), • a number of sections were drilled and blasted away in order • Fassung und Entsorgung der schwefelsauren Umlauflösung to prevent collapses occurring in the aquitard between the 3rd des Laugungsprozesses (2002 abgeschlossen), and 4th aquifers (work completed in 1992); • Entsorgung von gelöstem Uran aus der Umlauflösung und • sealing of all intersections with the aquitard at the 3rd/4th aq- Restdrainagen (ca. 870 t) sowie uifer; • Auffahrung der Kontrollstrecken (1994 abgeschlossen) und • removal of water-polluting substances (oils, grease, etc.); Ausrüstung des Kontrollstreckensystems. • collection and removal of sulphuric solutions used for the leaching process (completed in 2002); Nach Vorbehalten der Genehmigungsbehörden gegenüber einem • removal of dissolved uranium from the circulation fluids and ersten Antrag auf Flutung – unzureichender Kenntnisstand zum residual drainages (approx. 870 t); and Systemverhalten – wurde im Jahr 1993 ein mehrjähriges Flutungs- • excavation of control galleries (completed 1994) and installa- experiment im tiefsten Teil der Grube (Nordfeld) begonnen und im tion of the control system. Jahr 1997 erweitert. Im Ergebnis dieser umfangreichen Experimen- talflutung wurden im Januar 2001 die bergrechtliche Zulassung, die After reservations had been expressed by the approval authori- wasserrechtliche Erlaubnis und die strahlenschutztechnische Ge- ties concerning the initial application to flood the mine (due to nehmigung zur Flutung des Teilbereichs I bis 140 m NN erteilt. Das insufficient knowledge of the system behaviour) an experimental maximal erlaubte Flutungsniveau wurde auf Grundlagen von Prog­ flooding test commenced in the deepest part of the mine (Nor- nosen so festgelegt, dass Flutungswasserübertritte in den 3. GWL dfeld) in 1993 and this was then extended in 1997. As a result of unterhalb dieses Niveaus ausgeschlossen werden konnten (1). this extensive field experiment mining authority approval, wa- ter authority permission and radiation protection authorisation 2.2 Die gesteuerte Flutung bis 140 m NN were all finally obtained in January 2001 with a view to carrying Mit der Flutung des Teilbereiches (TB) I wurden alle bergmän- out the controlled flooding of mine section I up to 140 m a.s.l.. nisch geschaffenen Grubenhohlräume und Versatzmassive sowie The maximum permitted flooding level was determined on the die porösen Sandsteine innerhalb des Flutungsraums eingestaut.

Mining Report 153 (2017) No. 3 255 Fig. 2. Northern and central areas of the Königstein uranium ore mine showing the control gallery system (green), the flood pressure dams (red) and the northern fault line. Bild 2. Nord- und Zentralfeld der Uranerzgrube Königstein mit Kontrollstreckensystem (grün), Flutungsdruckdämmen (FDD, rot) sowie Nordstörung. Source/Quelle: Wismut basis of projections and was designed to prevent any transfer of Zur Flutung wurden zusitzende Wässer des 3. und 4. GWL sowie floodwater into the underlying 3rd aquifer (1). Fremdwasser – gehobenes Grundwasser aus dem Wasserwerk Cunnersdorf – verwendet. 2.2 Controlled flooding to a level of 140 m a.s.l. In einer ersten Etappe wurden die Kontrollstrecken offen The flooding of mine section I resulted in the filling of all the mine (ungeflutet) betrieben. Durch die Anlage des Kontrollstrecken- cavities and stowage areas along with the porous sandstone rock systems im Norden, Westen und Osten, bestehend aus Strecken, within the flooded zones. Water trapped in the 3rd and 4th aqui- Absperrbauwerken und einem Sicherheitspfeiler zum Flutungs- fers and groundwater pumped from the Cunnersdorf waterworks raum, war es plangemäß möglich, eine vollständige hydraulische was used for the flooding operation. Abriegelung der gefluteten Grube zu den umgebenden Grund- In the first stage of the operation the control galleries were wasserleitern zu gewährleisten. Die möglicherweise hydraulisch left open (unflooded). Because of the disposition of the control- relevante Störungszone (Nordstörung) wurde durch eine nördlich gallery system in the north, west and east of the area, comprising vorgelagerte Kontrollstrecke im Niveau des Grundwasserstauers roadways, barrier works and a safety pillar bordering the flood zwischen 3. und 4. GWL überwacht (Bild 2). zone, it was possible to ensure complete hydraulic isolation of Die Steuerung des Flutungsniveaus erfolgte über Ablassvor- the flooded workings from the surrounding aquifers, as planned. richtungen an drei Dammbauwerken. Die Drainage sowie der Ab- The northern fault line, which could have affected the hydraulic lass an Flutungswasser wurden – getrennt von zuströmendem, integrity of the system, was monitored by way of an upstream nicht kontaminiertem Grundwasser – gefasst, nach Übertage ge- control gallery at the level of the aquitard between the 3rd and hoben und einer Wasserbehandlung unterzogen. 4th aquifers (Figure 2). The level of the flood water was controlled via discharge de- Die Überwachung erfolgte in der Etappe des offenen Betriebs vices installed at three of the dams. The drainage and discharge der Kontrollstrecken mittels eines umfangreichen untertägigen water, which was kept separate from the inflowing, non-contam- Monitoringsystems für die Pfade Wasser, Luft und Geomechanik inated groundwater, was collected, pumped to the surface and hinsichtlich der Schwerpunkte (2): directed through a water treatment plant. • Dokumentation des Ausgangszustands, • Überwachung der flutungsbedingten Auswirkungen in der During the open control-gallery stage an extensive underground Grube und deren Umfeld (Auffüllverhalten, Wasserbilanz, geo- monitoring system was used for the water, air and geomechani- chemische Prozesse, geomechanische Auswirkungen), cal pathways that focused on a number of key factors (2): • Bereitstellung von Daten und Informationen • documentation of the baseline conditions; • zur sicheren Steuerung des Flutungsprozesses, • monitoring of flood-related effects on the mine and -its sur • zur Präzisierung von Prognosen zum weiteren Flutungsver- roundings (filling behaviour, water balance, geochemical proc- lauf und esses, geomechanical impact); • zur Planung der weiteren Flutung, • provision of data and information • Überwachung/Gewährleistung der Betriebssicherheit des • to help control the flooding process; Systems der Flutung und der Einhaltung behördlicher bzw. ge- • to clarify predictions for the ongoing development of the setzlicher Vorgaben. flooding operation; and • to help plan the subsequent course of the flooding operation; Über die Jahre 2004 und 2005 erstreckte sich das Genehmi- • monitoring/safeguarding the operational reliability of the gungsverfahren für die Umstellung und weitere Verwendung flooding system and compliance with mining authority and des offenen Kontrollstreckensystems als Horizontalbrunnen in legal requirements. Verbindung mit zwei Förderbohrlöchern (FBL). Die untertägigen

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Fig. 3. Schematic diagram showing the flooded section of Königstein mine (blue), the system of control galleries and the production boreholes (FBL). Bild 3. Schematische Darstellung des gefluteten Teils der Grube Königstein (blau) sowie des Kontrollstreckensystems und der Förderbohrlöcher (FBL). Source/Quelle: Wismut

The approval process, which related to the conversion and on- Arbeiten dafür wurden mit dem Schließen der Dammtore im going use of the open control-gallery system in the form of hori- August 2009 bzw. April 2010 beendet. Anschließend erfolgte der zontal wells operating in conjunction with two production bore- weitere Einstau über die Steuerung der Ausförderung aus dem holes, continued through 2004 and 2005. The underground work System gefluteter Kontrollstrecken – FBL (Bild 3). Der vollständige required for this part of the project was concluded with the clo- Rückzug aus der Grube wurde anschließend mit der Verfüllung sure of the dam gates in August 20009 and April 2010. The filling der Grubenbaue, die im Stauerbereich zwischen 3. und 4. GWL operation then continued by controlling the discharge from the aufgefahren waren, sowie der Verfüllung der Schächte 388 und system of flooded control galleries – FBL (Figure 3). The process 390 Ende 2012 abgeschlossen. of complete withdrawal from the mine was then concluded with Die Anzahl der Messpunkte des gesamten Monitoringsys- the filling of all the underground workings lying in impermeable tems wurde von ca. 1.300 im Jahr 2001 auf 690 im Jahr 2016 zone between the 3rd and 4th aquifers and the flooding of shafts reduziert, hauptsächlich durch das Abwerfen des untertägigen 388 and 390 at the end of 2012. Monitorings. The number of measurement points attached to the overall monitoring system was reduced from some 1,300 in 2001 to 690 Zum 31.12.2016 wurden folgende Flutungsparameter erreicht: in 2016, mainly as a result of the abandonment of the under- • Flutungswasserstand ca. 139 m NN (Steuergröße), ground monitoring operation. • ca. 7,4 Mio. m3 eingestautes Wasservolumen, davon ca. 2,4 Mio. m3 im Grubenhohlraum und ca. 5 Mio. m3 The following flooding parameters had been reached by im Porenvolumen der Sandsteine. 31.12.2016: • floodwater level approx. 139 m a.s.l. (control parameter); Die hydraulischen Verhältnisse vor und nach der Flutung der Grube • approx. 7.4 m m3 of fill water, of which 2.4 m 3m in the mine Königstein im Teilbereich I sind in Bild 4 schematisch dargestellt. cavities and 5 m m3 in the pore space of the sandstone rock. Der hydrogeochemische Zustand der Grube vor der Flutung und das sich daraus ableitende Schadstoffpotential wurden The hydraulic conditions prevailing before and after the flooding durch umfangreiche Untersuchungen einschließlich zweier groß- of sub-section I at Königstein mine are shown in the diagram at maßstäblicher Flutungsexperimente umfassend charakterisiert. Figure 4. Durch die Kopplung von konventionellem Bergbau und untertä- The hydrogeochemical condition of the mine prior to flood- giger Laugungstechnologie (Schwefelsäure) war für die Flutung ing, and the resulting polluting potential, were extensively ana- eine extreme Ausgangssituation vorhanden. lysed by means of on-site investigations, which included two Der konventionelle Bergbau bewirkte die Entwässerung der large-scale flooding experiments. Sandsteine im Bereich der Grube, sodass der Luftsauerstoffzutritt The combined effect of conventional mining activities and un- zur Ausbildung von oxidativen Verhältnissen in der gesamten derground leaching technology (sulphuric acid) meant that condi- Grube führte. Infolgedessen setzte die Oxidation sulfidischer und tions for the flooding operation were extreme from the outset. anderer Minerale ein und die Poren- und Grubenwässer versauer- Conventional mining had dewatered the sandstone strata in ten mit gleichzeitiger Freisetzung von Schwermetallen und Uran. and around the workings to such a degree that the influx of at- Mit der Einführung der Laugungstechnologie (Bild 5) wurde der mospheric oxygen had created oxidative conditions throughout natürlich ablaufende Versauerungsprozess um Größenordnungen the mine. This resulted in the oxidation of sulphidic and other intensiviert, die zu einer massiven Freisetzung der mineralogischen

Mining Report 153 (2017) No. 3 257 Fig. 4. Schematic cross-section of Königstein mine showing the hydraulic conditions before and after the flooding of sub-section I. Bild 4. Schematischer Schnitt durch die Grube Königstein, hydraulische Verhältnisse vor und nach Flutung Teilbereich I. Source/Quelle: Wismut minerals and the acidification of the pore water and mine water, Bestandteile der Lagerstätte führten. Während die mit der Lau- accompanied by the simultaneous release of heavy metals and gungslösung und dem Schachtwasser abtransportierten Stoffe über uranium. Tage behandelt wurden, verblieben in der Grube hochbelastete Po- The introduction of mineral leaching (Figure 5) intensified the renwässer, Restlösungen und leicht lösliche Sekundärminerale, de- natural acidification process by several orders of magnitude and ren Schadstoffpotential vor Flutung wie folgt abgeschätzt wurde: this resulted in a massive release of the mineralogical elements • ca. 2.400 t Uran, contained within the deposits. While the material entrained in • 90.000 – 120.000 t Sulfat, the leaching solution and shaft water was pumped to the sur- • ca. 25.000 t Eisen, face for treatment, this left below ground highly contaminated • ca. 1.200 t Zink. pore water, liquid residues and freely soluble secondary minerals whose polluting potential was assessed as follows prior to the Die hydrochemische Entwicklung des Flutungswasserkörpers der flooding operation: Uranerzgrube Königstein bei Flutung TB I ist in Bild 6 beispielhaft • approximately 2,400 t uranium; dargestellt. Zu Beginn der Flutung bildeten sich ortsabhängig noch • 90,000 – 120,000 t sulphate; sehr verschieden beschaffene Flutungswässer heraus. Im offenen • approximately 25,000 t iron; Flutungsraum prägten die an den Oberflächen der bergmännischen • approximately 1,200 t zinc. Auffahrungen abgelagerten leichtlöslichen Verwitterungsprodukte die Zusammensetzung des Flutungswassers, wodurch ab Juli 2001 The hydrochemical development of the floodwater body during the ein sprunghafter Anstieg der Stoffkonzentrationen bei gleichzeiti- flooding of sub-section I at Königstein mine is shown in Figure 6. At gem deutlichen Abfall der pH-Werte zu verzeichnen war. the commencement of the flooding operation the floodwater bod- Bis Jahresanfang 2002 bildete sich ein Maximum bei den ies were still being formed from quite different sources of supply. In Stoffkonzentrationen heraus (Chlorid 100 mg/l, Sulfat 3.800 mg/l, the open flood chamber the make-up of the floodwater tended to be based on freely soluble decomposition products that had been deposited on the surface of the mine tunnels and drivages, where- as the period after July 2001 was marked by a sudden increase in concentration levels accompanied by a noticeable fall in pH values. Concentration levels reached their maximum at the be- ginning of 2002 (chloride 100 mg/l, sulphate 3,800 mg/l, zinc 56 mg/l, nickel 6 mg/l, uranium approximately 260 mg/l). This correlated with the lowest measured pH values and the highest Eh levels. This concentration peak was caused by the flushing-out of freely soluble minerals and pore water from the newly covered sandstone pillar between the control gallery and the mine work- ings and from the safety pillar serving shafts 388/390. The leach- ing of these spatially limited areas was accomplished very rapidly and the concentration curves followed an asymptotic course. Convection processes meant that by March 2002 the flood- Fig. 5. Underground leaching was practised at Königstein mine water body had become mixed and homogenised. Concentra- until 1990. // Bild 5. Laugungstechnologie untertage in der Grube tion levels fell – in spite of the fact that the water had risen to Königstein bis 1990. Photo/Foto: Wismut

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Fig. 6. Hydrochemical development of the floodwater body during the filling of sub- section I at Königstein uranium ore mine. Bild 6. Hydrochemische Entwicklung des Flutungswasserkörpers der Uranerzgrube Königstein bei Flutung TB I. Source/Quelle: Wismut

110 m a.s.l. by 2004 – as a result of the reduction in the freely solu- Zink 56 mg/l, Nickel 6 mg/l, Uran rd. 260 mg/l). Dies ging einher ble components in the sandstone pillars by leaching. mit den niedrigsten gemessenen pH- und den höchsten Eh-Wer- Between 2004 and 2011 the ongoing filling operation was ten. Dieser Stoffkonzentrationspeak wurde verursacht durch die characterised by a stabilisation of the floodwater level. A -fur Auswaschung leicht löslicher Minerale und Porenwässer aus dem ther reduction in concentration levels was also observed during bis dahin nicht eingestauten Sandsteinpfeiler zwischen Kon­ this period. The concentration profile continued to follow a typi- trollstrecke und Grube und dem Sicherheitspfeiler der Schächte cal wash-out curve, a development that included the additional 388/390. Die Auswaschung dieser räumlich begrenzten Berei- delivery into the mine of substances from the pore space of the che vollzog sich rasch, die Konzentrationskurven folgten einem flooded sandstone beds. Due to the lower porosity of the sand- asymp­totischen Verlauf. stones compared with the mine excavations the flushing of the Ab März 2002 kam es infolge von Konvektionsprozessen zu pore space took place over a much longer period of time. The einer Vergleichmäßigung des Flutungswasserkörpers. Die Stoff- higher filling level achieved in phase 2 of sub-section I after April konzentrationen fielen – trotz des bis zum Jahr 2004 auf 110 m 2011 meant that parts of the mine not previously filled with water NN steigenden Flutungswasserspiegels – infolge der Abnahme were then flooded between levels 110 and 140 m a.s.l.. A higher der leicht löslichen Stoffkomponenten in den Sandsteinpfeilern discharge of polluting substances was therefore observed on a durch Auswaschung. temporary basis from mid-2011 to early 2012. Substance concen- Der weitere Flutungsverlauf war ab 2004 bis 2011 durch ein tration levels, which had previously been on the decline, increased Halten des Flutungswasserspiegels gekennzeichnet. In diesem again for a brief period. The pH values fell to 2.7 and the redox Zeitraum war ein weiteres Absinken der Stoffkonzentrationen zu potential increased. beobachten. Der Konzentrationsverlauf folgte fortlaufend einer During the filling operation the composition of the floodwa- typischen Auswaschkurve, wobei es zur Nachlieferung von Stoff- ter developed very much in line with predictions that were made potential aus dem Porenraum der eingestauten Sandsteine in in advance of the project. der Grube kam. Infolge der geringeren Durchlässigkeit des Sand- During the filling of sub-section I, and up to the end of 2016, steins im Vergleich zu den bergmännischen Hohlräumen erfolgte some 46 m m3 of water was pumped out and as a result consider- die Auswaschung des Porenraums in einem wesentlich längeren able quantities of acids and dissolved pollutants were removed Zeitraum. Mit dem Höhereinstau in Phase 2 des Teilbereichs I ab from the flood chamber: April 2011 erfolgte die Flutung vorher noch nicht eingestauter • approximately 1,040 t uranium; Grubenbereiche im Niveau von 110 bis 140 m NN. Ab Mitte 2011 • approximately 58,000 t sulphate; bis Anfang 2012 ergab sich daher ein temporär erhöhter Austrag • approximately 10,000 t iron; and von Schadstoffen. Kurzzeitig stiegen die vorher zurückgegange- • approximately 510 t zinc. nen Stoffkonzentrationen. Die pH-Werte nahmen auf 2,7 ab, die Redoxpotentiale stiegen. It is roughly estimated that the flooding operation has to date Die Entwicklung der Beschaffenheit des Flutungswassers collected and safely disposed of about half of the mobile pollut- während der Flutung verlief weitgehend entsprechend der im ants in the contaminant inventory (3). Vorfeld erarbeiteten Prognosen. Im Rahmen der Flutung des Teilbereichs I wurden bis Ende 3 Ongoing remediation work – options open 2016 ca. 46 Mio. m3 Wasser gehoben und damit eine wesentliche In accordance with the approved Final Closure Plan the Wismut Menge an Säure und gelösten Schadstoffen aus dem Flutungs- company is endeavouring to flood the mine to a level where a raum ausgetragen:

Mining Report 153 (2017) No. 3 259 natural water height of around 200 m a.s.l. can be established • ca. 1.040 t Uran, and no further water management measures are required. When • ca. 58.000 t Sulfat, preparing the relevant applications for this second phase of the • ca. 10.000 t Eisen und mine flooding project (sub-section II) all the basic options were • ca. 510 t Zink. assessed and presented as part of a variant evaluation process. This resulted in two main scenarios for the continuation of the Grob überschlagen wurde mit der bisherigen Flutung etwa die mine decommissioning work: Hälfte des mobilen Schadstoffinventars gefasst und unschädlich 1. Maintaining the present situation: holding the water level at entsorgt (3). < 140 m a.s.l. in the long term using a system of permanent floodwater discharge with sustained treatment of the flood- 3 Weiterführung der Sanierung – Optionen water. This would result in an eternity burden without any Entsprechend des genehmigten Abschlussbetriebsplans strebt conclusive restoration of the site (Variant 3). die Wismut GmbH, Chemnitz, die Flutung der Grube bis zu einem 2. Continued flooding of the mine until the natural filling level Einstauniveau an, das sich natürlich bei ca. 200 m NN einstellt (about 200 m a.s.l.) is reached, using a newly developed proc- und keiner weiteren Wasserhaltung bedarf. In Vorbereitung der ess, namely the injection of alkaline solutions (4), as a support- entsprechenden Anträge für diesen 2. Flutungsabschnitt der Flu- ing measure aimed at influencing the quality of the flood- tung (Teilbereich II) wurden alle grundsätzlich infrage kommen- water. This would ensure the restoration of a self-regulating den Optionen geprüft und in einer Variantenbewertung vorange- water regime, which would ultimately complete the remedia- stellt. Im Ergebnis verbleiben für die Fortführung der Sanierung tion of the entire site (Variant 2.7). der Grube zwei Szenarien: 1. Beibehalten des gegenwärtigen Zustands: Dauerhaftes Halten Because of the geogenic conditions in the 4th aquifer and the ex- des Flutungsniveaus < 140 m NN durch permanente Ausförde- isting strain on the 3rd aquifer downstream of the Schüsselgrund rung des Flutungswassers mit langzeitlicher Wasserbehand- waste dump local restrictions have been imposed on using the lung. Dies bedeutet eine Ewigkeitslast ohne abschließende 3rd and 4th aquifers, regardless of whatever preferred option is Sanierung des Standorts (Variante 3). ultimately chosen for the final flooding of Königstein mine. 2. Weiterfluten der Grube bis zum natürlichen Einstauniveau (ca. 200 m NN) unter Anwendung eines neu entwickelten 3.1 Permanent holding of flooding levels at < 140 m a.s.l. Verfahrens – Injektion von alkalischen Lösungen (4) – als un- Maintaining the current floodwater level at < 140 m a.s.l. means terstützende Maßnahme zur Beeinflussung der Flutungswas- that the workings and cavities above this level – essentially the serqualität. Dies gewährleistet die Wiederherstellung eines southern part of the take, accounting for about one third of sich selbst regulierenden Wasserhaushalts und damit letzt- the workings – will not be filled with water. The residual pol- lich den Abschluss der Sanierung des gesamten Standorts lutants that have been dissolved by weathering and leaching, (Variante 2.7). along with the sulphuric acid, will remain in a mobile state, as buffer minerals will not be present and no flushing-out can Aufgrund der geogenen Bedingungen im 4. GWL sowie der be- take place. reits bestehenden Beanspruchung im 3. GWL im Abstrom der A continuous stream of floodwater, which corresponds to the Schüsselgrundhalde ist die Nutzung der GWL 3 und 4 lokal einge- natural intake of groundwater, passes through the floodwater schränkt und zwar unabhängig davon, welcher Variante der fina- body at the rate of some 120 m3/h. Current projections indicate len Flutung der Grube Königstein der Vorzug gegeben wird. that the water will require no further treatment in about 100 years’ time (when it will have achieved the conditions that must 3.1 Dauerhaftes Halten des Flutungsniveaus < 140 m NN be met before it can be discharged into the river Elbe). However, Bei dauerhafter Beibehaltung des derzeitigen Flutungsniveaus water control measures will be part of a never-ending process, < 140 m NN wird das darüber liegende Grubenfeld – Südteil der as otherwise the water level will rise and this will inevitably re- Lagerstätte, ca. ein Drittel der aufgefahrenen Grube – nicht geflu- sult in the mobilisation of contaminants from those areas above tet. Die durch natürliche Verwitterung und Laugung verbliebenen the 140 m level that have not yet been flooded. This situation gelösten Schadstoffe sowie Schwefelsäure verbleiben mobil, da will also arise if at some point in the future pumping operations Pufferminerale fehlen und Auswaschung nicht stattfinden kann. were to be suspended as a result of some kind of institutional Durch die ständige Ausförderung der Flutungswassermenge, failure. die der natürlich zuströmenden Grundwassermenge entspricht, In summary, the remediation work at the site would not be wird der Flutungswasserkörper mit ca. 120 m3/h gewaschen. Ent- concluded and the process of keeping the technical equipment sprechend vorliegender Prognosen würde das Wasser nach ca. and installations in operation would become an “eternity task” 100 Jahren nicht mehr zu behandeln sein (Erreichen der derzeit for the public authorities. The ultimate objective of creating self- geforderten Beschaffenheit für eine Einleitung in die Elbe). Aller- sustaining conditions that would remain stable in the long term dings wäre dann die Wasserhaltung ewig zu betreiben, weil sonst would not therefore be achieved and instead we would be pass- der Wasserspiegel ansteigt und damit zwangsläufig Schadstoffe ing on to subsequent generations an untreated and hydraulically aus dem bis dahin noch nicht eingestauten Bereich > 140 m NN and hydrochemically insecure source of mobile radioactive sub- mobilisiert werden. Diese Situation tritt auch ein, wenn zukünftig stances (4). durch institutionelles Versagen der Pumpbetrieb abbricht.

260 Mining Report 153 (2017) No. 3 3.2 Risks posed by continued flooding Insgesamt würde ein Abschluss der Sanierung des Standorts Proposed Variant 2.7 allows for the complete flooding of the mine nicht erreicht, die Sicherstellung des Betriebs der technischen An- and a re-filling of the mining-related cones of depression in the lagen wäre eine „Ewigkeitslast“ für die öffentliche Hand. Die Auf- P ICS TO aquifers. This means that over time the original hydraulic status gabe, einen langfristig stabilen, sich selbst tragenden Zustand is almost fully and sustainably restored in the mine workings and zu erreichen, würde letztendlich nicht erreicht und dafür eine surrounding aquifers. In Variant 3 the mine and parts of the 3rd unsanierte, hydraulisch und hydrochemisch ungesicherte Quelle and 4th aquifers remain in an artificially lowered state and the von mobilen radioaktiven Stoffen an nachfolgende Generationen original hydraulic status is not achieved in the long term. weitergereicht (4). The complete flooding of the mine and the application of sup- porting measures developed for the proposed Variant 2.7, namely 3.2 Risiken bei weiterer Flutung the introduction of alkaline solutions, would mean that signifi- Die beantragte Variante 2.7 ermöglicht ein vollständiges Fluten cant quantities of the acids and contaminants would be neutral- der Grube und ein Wiederauffüllen der bergbaubedingten Absen- ised or precipitated in the mine workings, thereby preventing any kungstrichter in den Grundwasserleitern. Damit wird langfristig subsequent release of contaminants from the primary minerals der ursprüngliche hydraulische Zustand in der Grube und den in the long term. This would result in a sustained improvement umliegenden GWL weitgehend und nachhaltig wiederhergestellt. in the chemical condition of the entire mine, and not just in one Bei der Variante 3 verbleiben die Grube sowie Teile des 3. und 4. part of it. GWL in einem künstlich abgesenkten Zustand, der ursprüngliche In the case of proposed Variant 2.7 hydraulic factors dictate hydraulische Zustand wird langfristig nicht erreicht. that there would be an unavoidable outflow of floodwater from Mit der vollständigen Flutung der Grube sowie der für die be- the 4th aquifer and into the overlying 3rd aquifer. In spite of the antragte Variante 2.7 entwickelten unterstützenden Maßnahme flushing and in-situ neutralisation processes residual pollutant – Eintrag von alkalischen Lösungen – werden signifikante Anteile concentrations would be left in the floodwater and part of the des Säure- und Schadstoffpotentials neutralisiert bzw. in der Gru- contaminant potential would outflow into the 3rd and 4th aqui- be ausgefällt und Schadstoffnachlieferungen aus den Primärmi- fers. This would entail an increase in the concentration of heavy neralen langfristig verhindert. Damit wird fortwährend eine Ver- metals and natural radionuclides in the groundwater in specific besserung des chemischen Zustands in der gesamten Grube, und areas for limited periods of time, though admittedly this would nicht nur in einem Teil, erreicht. be local in nature directly above and around the mine workings. Bei der beantragten Variante 2.7 kommt es aus hydraulischen This would completely rule out using this water for other pur- Gründen zu einem unvermeidbaren Abstrom von Flutungswasser poses. There are however no water catchments sited in this area aus dem 4. GWL in den darüber liegenden 3. GWL. Trotz Auswa- at the present time. From a site remediation viewpoint it also has schung und In-situ-Neutralisation sind im Flutungswasser Rest- to be borne in mind that in this particular location the 3rd aqui- konzentrationen an Schadstoffen enthalten, sodass ein Teil des fer is already contaminated over an area of some 1.5 km2 by the Schadstoffpotentials in den 3. und 4. GWL abströmen wird. Dies Wismut-owned Schüsselgrund waste dump. zieht räumlich und zeitlich begrenzt eine Erhöhung der Konzen- The proposed Variant 2.7 will lead to the transfer of substanc- trationen an Schwermetallen und natürlichen Radionukliden im es into the river Elbe via the 3rd and 4th aquifers. According to dortigen Grundwasser nach sich, allerdings mit lokalem Charakter current predictions, however, this will be limited to sulphate with unmittelbar über und an der Grube. Eine Nutzung dieses Wassers a temporarily finite increase of 6 mg/l in concentrations in the muss dann ausgeschlossen werden. Derzeit befinden sich jedoch Elbe river water. Heavy metals and uranium en route to the Elbe in diesem Bereich keine Wasserfassungen. Weiterhin ist aus sa- will mostly be retained in the sandstone beds of the aquifers. The nierungstechnischer Sicht zu berücksichtigen, dass dieser 3. GWL transfer of other substances, such as chloride and alkaline metals, im genannten Bereich bereits durch die darüber liegende Halde would not lead to any significant increase in the concentration Schüsselgrund der Wismut auf einer Fläche von etwa 1,5 km2 kon- levels present in the Elbe river water. There is no reason to suspect taminiert ist. that this transfer of material into the Elbe will have any environ- Bei der beantragten Variante 2.7 wird es zu Einträgen von Stof- mental impact. The risk of the local population being exposed to fen über die GWL 3 und 4 in die Elbe kommen. Nach den vorlie- any kind of radiological contamination can be safely ruled out. genden Prognosen ist dies jedoch auf Sulfat beschränkt mit einer As far as atmospheric pathways are concerned, neither Variant zeitlich begrenzten Erhöhung der Konzentration im Flusswasser 2.7 nor Variant 3 can be linked with any additional contamination der Elbe um 6 mg/l. Schwermetalle und Uran werden auf dem of the air. In the case of Variant 3, however, special precautionary Weg zur Elbe in den Sandsteinen der GWL weitgehend zurück- measures will be required in the long term in order to provide gehalten. Die Einträge anderer Stoffe, z. B. Chlorid, Alkalimetalle, radiation protection. führen nicht zu signifikanten Erhöhungen der Konzentrationen Generally speaking, the treatment of the floodwater and the im Elbwasser. Eine umweltrelevante Wirkung dieses Eintrags ins disposal of residue materials are, in radiation protection terms, se- Flusswasser der Elbe ist nicht zu besorgen. Radiologisch relevante cure and controllable processes that will not result in any undue Belastungen der Bevölkerung werden sicher ausgeschlossen. radiation exposure. However, from a radiation protection point of Bezüglich des Luftpfads sind weder die beantragte Variante view the proposed Variant 2.7 is clearly the preferred option as it 2.7 noch die Variante 3 mit zusätzlichen Belastungen der Luft ver- represents a finite process. A geomechanical assessment of the bunden. Allerdings sind bei der Variante 3 dauerhaft Vorkehrun- two variants has indicated that there would be no negative im- gen zur Beherrschung des Strahlenschutzes erforderlich.

Mining Report 153 (2017) No. 3 261 pact on the specified objects of protection, i.e. the ground surface, Die Flutungswasserbehandlung und die Reststoffentsorgung the impermeable beds (3rd and 4th aquifers), the flood pressure sind insgesamt und aus der Sicht des Strahlenschutzes sicher dams and production boreholes. beherrschbare Prozesse, die zu keinen unzulässigen Strahlenex- In assessing the environmental risks a distinction is drawn positionen führen. Aus der Sicht des Strahlenschutzes ist jedoch between normal operations and malfunction situations (with die beantragte Variante 2.7 eindeutig zu favorisieren, da es sich prompt restoration of the technical systems). When the system hierbei um einen endlichen Prozess handelt. Im Ergebnis der geo- is operating normally it is Variant 3 that presents the least envi- mechanischen Bewertung sind für beide Varianten keine nega- ronmental risk. However, in the event of a malfunction occurring tiven Beeinträchtigungen für die Schutzgüter Tagesoberfläche, – something that cannot be completely ruled out – the risks are Stauerschichten (3./4. GWL), Flutungsdruckdämme sowie Förder- reversed, as Variant 3 would produce rising floodwater levels that bohrlöcher festzustellen. could result in a high and uncontrolled transfer of substances Hinsichtlich der Umweltrisiken wird zwischen Regelbetrieb into the 3rd and 4th aquifers and into the Elbe. und Versagensfall (mit kurzfristiger Wiederherstellung der tech- Both variants entail investment costs, with proposed Variant nischen Maßnahmen) unterschieden. Im Regelbetrieb sind die 2.7 proving the more expensive of the two. The annual operating Umweltrisiken bei der Variante 3 am geringsten. Im nicht auszu- costs for Variant 2.7 are also higher than for Variant 3. However, schließenden Versagensfall dagegen kehren sich die Risiken ent- one crucial factor is that the operating costs for proposed Variant sprechend um, da es bei der Variante 3 mit steigendem Flutungs- 2.7 are finite (project duration plus post-treatment costs, if appli- niveau zu hohen, unkontrollierten Stoffausträgen in den 3. und 4. cable), while Variant 3 will incur long-term costs over a practically GWL sowie in die Elbe kommen kann. indefinite period. Variant 3 will therefore essentially prove to be Beide Varianten erfordern Investitionskosten, wobei bei der more expensive in the long run and will pass on significant costs beantragten Variante 2.7 höhere Kosten anzusetzen sind. Die to future generations. jährlichen Betriebskosten liegen bei der beantragten Variante 2.7 The risk of a breakdown or malfunction of the technical in- ebenfalls über denen der Variante 3. Wesentlich ist jedoch, dass stallations must be regarded as a cost risk because of the repair die Betriebskosten für die beantragte Variante 2.7 endlich sind expenses and cost of replacement parts. This risk has to be borne (Vorhabenszeitraum, ggf. Nachbehandlungskosten), für die Va- by the company, irrespective of the cost of the variant in question. riante 3 aber praktisch endlose Langzeitkosten erforderlich wer- This particular risk factor will naturally be higher for long-term den. Damit wird die Variante 3 grundsätzlich teurer und verlagert technical measures than for operations that can be concluded beträchtliche Kosten auf nachfolgende Generationen. sometime in the near future, this also applying when compar- Risiken eines Ausfalls der technischen Anlagen stellen sich ing active costs with passive costs. Nevertheless, for Variant 3 the aufgrund von Reparatur- bzw. Ersatzaufwendungen als Kostenrisi- risk of an equipment failure will be long-term in nature, while for ko dar, die unabhängig von den Kosten der Variante durch die Ge- proposed Variant 2.7 the risk will be finite. sellschaft zu tragen sind. Dieses Risiko ist naturgemäß größer für Variant 3 raises particular concerns when it comes to long- dauerhafte technische Maßnahmen als für zeitnah abgeschlosse- term risks. There is no complete clean-up of the source of the ne sowie für aktive verglichen mit passiven. Dennoch verbleibt für contamination and a significant portion of the mobilised con- die Variante 3 dauerhaft das Risiko des Ausfalls technischer Anla- taminants will be left permanently in the 4th aquifer. This con- gen, für die beantragte Variante 2.7 ist das Risiko endlich. taminant potential will be safeguarded, though precariously so, Hinsichtlich der Langzeitrisiken ist die Variante 3 besonders for as long as the pumping operation can be maintained at a safe problematisch. Es erfolgt keine vollständige Sanierung der Quel- flooding level. Any failure of the technical installations will result le, ein erheblicher Teil des bereits mobilisierten Schadstoffpoten- in an uncontrolled release of contaminants into the 3rd and 4th tials verbleibt dauerhaft im 4. GWL. Dieses Potential bleibt nur aquifers, and subsequently into the river Elbe. The implications labil gesichert, solange die Wasserhaltung auf dem sicheren Flu- of this are that any advantages offered by Variant 3 only apply tungsniveau aufrecht erhalten wird. Im Fall des Versagens dieser on the basis of never-ending water pumping operations and per- technischen Maßnahme erfolgt ein unkontrollierter Austritt die- petual costs. It is also questionable from a company perspective ses Schadstoffpotentials in die GWL 3 und 4 sowie schließlich zur whether these requirements can be met. The proposed Variant Elbe. Daraus ergibt sich die Schlussfolgerung, dass die Vorteile 2.7 comes with finite, calculable risks but presents none long term der Variante 3 nur gelten, wenn eine ewige Wasserhaltung und and leaves the site in a stable condition irrespective of company Ewigkeitskosten vorausgesetzt werden. Die Sicherstellung dieser operations. Voraussetzungen ist gesellschaftlich fraglich. Die beantragte Va- riante 2.7 ist mit zeitlich begrenzten, kalkulierbaren Risiken ver- 4 Conclusions bunden, verursacht aber keine Langzeitrisiken und hinterlässt The overriding public interest in the permanent remediation of the den Standort in einem von der Gesellschaft unabhängigen sta- mine, the water resources interest in restoring the natural ground- bilen Zustand. water conditions, the general concerns about implementing cost- effective and efficient remediation measures and the recreation 4 Fazit of the natural habitats and landscapes – none of these goals can Das übergeordnete öffentliche Interesse einer nachhaltigen Sa- be achieved if flooding levels are kept below 140 m a.s.l.. nierung der Grube, das wasserwirtschaftliche Interesse der Her- While controlled complete flooding does admittedly present stellung der natürlichen Grundwasserverhältnisse, das öffentli- the risk of a hydraulically unavoidable local contamination of the che Interesse einer sparsamen und effizienten Sanierung sowie

262 Mining Report 153 (2017) No. 3 3rd and 4th aquifers, this impact can be very much reduced by die Herstellung des ursprünglichen Natur- und Lebensraums kön- employing a process of slow and controlled flooding combined nen bei einem Flutungsstand < 140 m NN nicht erreicht werden. with the proportional bonding of the underground contaminants Die gesteuerte vollständige Flutung ist zwar mit einer hyd- P ICS TO by injecting alkaline solutions. Such an operation would therefore raulisch unvermeidbaren lokalen Kontamination des 3. und 4. not only bring about a sustainable conclusion to the remediation GWL verbunden, durch das langsame und gesteuerte Hochflu- of the entire site but would also go a long way towards limiting ten bei gleichzeitiger anteiliger Bindung der Schadstoffe in der the environmental impact of the undertaking, thereby delivering Grube – Injektion alkalischer Lösungen – wird diese jedoch deut- an environmentally safe restoration project. lich minimiert. Damit ermöglicht das Vorhaben einerseits einen Complete flooding would generally seem to be the preferred nachhaltigen Abschluss der Sanierung des gesamten Standorts, option, especially on the grounds that this is the only way in trägt andererseits einer weitestgehenden Limitierung von Um- which the remediation of the mine and of the entire locality can weltauswirkungen Rechnung und wird somit einer umweltscho- be brought to a conclusion in accordance with the requirements nenden Sanierungsarbeit gerecht. of the BbergG (Federal Mining Act). A permanent pumping regime Insgesamt ergibt sich die vollständige Flutung als Vorzugs­ means that the restoration of the site will never be completed variante vor allem aus dem Argument, dass nur damit die Sa- and ongoing costs will be incurred far into the future. Moreover, nierung der Grube und des gesamten Standorts im Sinne des one third of the mine will be left unremediated and will remain a Bundesberggesetzes (BbergG) abgeschlossen werden kann. Eine potential source of radioactive contamination, so that the actual dauerhafte Wasserhaltung bedeutet, dass die Sanierung am decommissioning and restoration contract will not in fact have Standort nicht beendet wird und auf unabsehbare Zeit Kosten been fulfilled. verursacht werden. Darüber hinaus verbliebe ein Drittel der Grube In 2011 Wismut accordingly applied for authorisation to con- und damit ein radioaktives Schadstoffpotential unsaniert, sodass tinue with the flooding of the mine to its natural filling level of der eigentliche Sanierungsauftrag am Standort unerfüllt bliebe. around 200 m a.s.l. (Variant 2.7). The applications made under the Wismut hat dementsprechend die weitere Flutung der Grube terms of the German water and mining acts were rejected. Wis- bis zum natürlichen Einstauniveau von ca. 200 m NN (Variante mut challenged this decision and since then has been undergo- 2.7) im Jahr 2011 beantragt. Die Anträge nach Berg- und Wasser- ing opposition proceedings with the SOBA. The application made recht wurden abgelehnt. Diesbezüglich befindet sich die Wis- under the radiation protection process has been suspended. Ex- mut GmbH seither im Widerspruchsverfahren mit dem SOBA. Im pert discussions have been under way for some two years with a strahlenschutzrechtlichen Verfahren ist die Antragsbearbeitung view to sounding out the possibility of re-specifying the applica- ausgesetzt. Seit zwei Jahren laufen Gespräche auf Fachebene, um tion and providing the conditions under which it can satisfy the Möglichkeiten einer Antragspräzisierung und Randbedingungen approval criteria. The key to finding a technical solution to the für eine grundsätzliche Genehmigungsfähigkeit auszuloten. Ein impasse may now lie in the results of a hydraulic test (limited erster Schritt für eine fachliche Lösung scheint gegenwärtig in increase in the filling height) that could provide a more reliable der Durchführung eines hydraulischen Tests (begrenzter Höher- assessment of the environmental impact of the undertaking. An einstau) zu liegen, mit dessen Hilfe mögliche Umweltauswirkun- application for such a test was made by Wismut in March 2017. gen sicherer abgeschätzt werden können. Dieser wurde im März Against the background of the forthcoming cessation of all 2017 von Wismut beantragt. coal mining operations in the Ruhr Basin it must be pointed out Im Kontext der anstehenden Einstellung des Steinkohlen- that there is no reason to suspect that the complete flooding of bergbaus im Ruhrgebiet ist anzumerken, dass bei vollständiger Königstein uranium mine will produce any negative consequenc- Flutung der Uranerzgrube Königstein keine negativen Auswir- es, such as surface subsidence, local flooding or water logging, kungen, wie Bergsenkungen, Vernässungen, Austritte kontami- the release of contaminated water and so on. There would merely nierter Wässer usw., zu besorgen sind. Es werden lediglich zeit- be some chemical impact on currently unused parts of the two lich und räumlich begrenzte chemische Beeinträchtigungen von deep-lying aquifers and this would only affect specific areas for derzeit nicht genutzten Bereichen zweier tiefliegender GWL er- a limited period of time. This limited deterioration in one area of wartet. Die damit einhergehende limitierte Verschlechterung in the groundwater body would be more than offset by the positive einem lokalen Bereich des Grundwasserkörpers wird gegenüber effects produced by achieving a conclusive and sustainable reme- dem positiven Effekt einer abschließenden und nachhaltigen Sa- diation of the entire site. nierung des Standorts präferiert.

References / Quellenverzeichnis (1) Mann, S.; Zimmermann, U.; Jenk, U.; Meyer, G.; Baacke, D.: Stand disciplinary report. Proceedings of the International Mine Water der Sanierung des ehemaligen Uranbergbaus unter besonderer Association Congress 2014, Xuzhou, China. Berücksichtigung der Flutung der Lagerstätte in Aue, Königstein und (4) Uhlig, U.; Jenk, U.; Paul, M.; Zimmermann, U.: In situ Water Treat- Ronneburg. Tagung Energie und Rohstoffe 2011 Freiberg, Tagungs- ment – Field Experiment at the Flooded Königstein Uranium Mine band. (Germany). Proceedings of AquaConSoil 2013, Barcelona, Spain. (2) Groß, U.; Hitscher, B.; Wedekind, C.: Die geomechanische Überwa- chung eines untertägigen Kontrollstreckensystems bei der Flutung der Grube Königstein. 44. Tagung Deutscher Markscheider-Verein 2004, Bochum, Tagungsband. Authors / Autoren (3) Jenk, U.; Frenzel, M.; Metschies, T.; Paul, M.: Flooding of the under- Dr. Ulf Jenk, Dipl.-Ing. Carsten Wedekind, Wismut GmbH, ground uranium leach operation at Königstein (Germany) – A multi- Chemnitz

Mining Report 153 (2017) No. 3 263 Peter Goerke-Mallet Christian Melchers Andreas Müterthies

Innovative Monitoring Measures in the Phase of Post-Mining

Mining activities often influence huge areas which can only be environmental impacts with high resolution in time and space. observed efficiently with remote sensing methods. Recently the This paper describes early experiences with innovative monitor- European Programme of Earth Observation Copernicus began to ing measures and discusses the perspectives of a sustainable offer the opportunity to pursue this monitoring with innovative mining process. It is based on the presentation of the first au- attempts in the production phase as well as in the post-mining thor on the Congress of the International Mine Water Association phase. The combination of spatial data gained from satellite-sup- (IMWA) 2016 in Leipzig/Germany (1). ported sensors allows a precise verification of mining-induced

Innovative Monitoring-Maßnahmen im (Nach-)Bergbau

Bergbauliche Aktivitäten beeinflussen oftmals große Areale, die möglicht eine räumlich und zeitlich hochaufgelöste Darstellung nur mit Methoden der Fernerkundung leistungsfähig beobachtet der Umweltauswirkungen bergbaulicher Prozesse. Der Beitrag werden können. Seit kurzem bietet das Europäische Programm beschreibt erste Erfahrungen mit innovativen Monitoringmaß- zur Erdbeobachtung Copernicus die Möglichkeit, mit innovativen nahmen und setzt sich mit den Perspektiven zur Gewährleistung Ansätzen das Monitoring sowohl in der Gewinnungs- als auch in eines nachhaltigen Bergbaus auseinander. Er basiert auf der Prä- der Nachbergbauphase zu betreiben. Die Verknüpfung der Da- sentation des erstgenannten Verfassers auf der Tagung der Inter- ten der satellitengestützten Sensoren, also der Weltraum-Kom- national Mine Water Association (IMWA) 2016 in Leipzig (1). ponente, mit weiteren Daten aus der In-Situ-Komponente er-

1 Introduction 1 Einleitung Mining processes worldwide are a subject of a life cycle that be- Bergbauliche Prozesse unterliegen weltweit einem Lebenszyklus, gins with granting mining rights and licences, then continues der mit der Erteilung der Bergbauberechtigung beginnt und über with the exploration and production stages, and ends with the die Explorations- und Produktionsphase bis zur Stilllegung reicht. closure of the mine. What follows is the stage of post-mining Es schließt sich die Phase des Nachbergbaus an, die je nach Kom- which stretches over a very long period of time depending on the plexität des bergbaulichen Geschehens einen sehr langen Zeit- complexity of the previous mining activities. raum umfassen kann. The challenges of post-mining involve factors of the environ- Die Herausforderungen des Nachbergbaus betreffen die ment, structural change, society and economy (Figure 1). In sum- Faktoren Ökologie, Strukturwandel, Gesellschaft und Öko- mary, there are impacts on the elements water, soil and air. The nomie. Zusammengefasst sehen sich die ehemaligen Berg- drainage of mine water affects the hydrochemistry of the receiv- werksstandorte mit Einflüssen auf die Medien Wasser, Boden ing waters. Shaft constructions, mining works close to the sur- und Luft konfrontiert (Bild 1). Die Ableitung von Grubenwasser face and large-scale underground cavities can cause instabilities beeinflusst die Hydrochemie der Vorfluter. An Schächten, über at the ground surface. The air pathway at coal heaps and settling oberflächennahem Abbau und über großen untertägigen Hohl- ponds is potentially polluted by dusting. räumen kommt es zu Instabilitäten der Tagesoberfläche. Der Such problems are international problems. They also encom- Luftpfad wird an Halden und Absetzteichen durch Staubabwe- pass the conversion of former mine works surfaces, funding of the hungen belastet. withdrawal and a successful management of structural change Diese Probleme sind international. Das gilt auch für die Kon- in the mining regions. In many cases, the challenges mentioned version bergbaulich genutzter Flächen, für die Finanzierung des have already occurred during the production stage (2). Rückzugs und für den erfolgreichen Strukturwandel in Bergbau- Sustainable management of post-mining can only be suc- regionen. Die genannten Herausforderungen stellen sich in vie- cessful if the future closure of a mine is already envisaged when len Fällen schon während der Produktionsphase (2).

264 Mining Report 153 (2017) No. 3 P ICS TO

Fig. 1. Action fields connected to post-mining. // Bild 1. Herausforderungen im Nachbergbau. Source/Quelle: THGA planning mining activities. To achieve this, monitoring of the Die nachhaltige Bewältigung des Nachbergbaus gelingt nur mining environment and the mining impact on its surroundings dann, wenn im Rahmen der Bergbauplanung die zukünftige Still- is required. The centre of the monitoring process is the element legung ständig antizipiert wird. Dazu bedarf es eines spezifischen of water as this element is continuously changed in its miner- Monitorings des bergbaulichen Umfelds und der Auswirkungen alisation by the mining water drainage. Thus, the water bodies des Bergbaus auf seine Umgebung. Im Zentrum des Monitorings affected are facing changes in their plant and animal life. Ground steht das Medium Wasser, weil es durch die bergbauliche Was- movements at the surface lead to changes in the depth to water serhaltung häufig in seiner Mineralisation verändert wird. Damit table and thus to changes in the vegetation. Pumping measures gehen in den betroffenen Gewässerkörpern Veränderungen der to keep open-pit mines dry have a similar effect. Flora und Fauna einher. Bergbauliche Bodenbewegungen an der In Germany the responsibility of the last mining company for Tagesoberfläche führen zu Änderungen des Flurabstands und how to cope with the closure and post-mining phases is clearly damit zu Veränderungen in der Vegetation. Ähnlich wirken sich defined by German mining law and by rulings of the supreme Pumpmaßnahmen zur Trockenhaltung von Tagebauen aus. court. But other nations also have developed an awareness of the In Deutschland ist die Verantwortung des letzten Bergbau- necessity to properly organise the mining heritage and the op- unternehmers für die Bewältigung der Stilllegungs- und Nach- portunities and risks that emerge from that. bergbauphase bergrechtlich und höchstrichterlich klar definiert. Such a responsible management with the opportunities and Aber auch andere Bergbaunationen entwickeln zunehmend ein risks of (post-)mining requires a comprehensive understanding of Gespür für die Notwendigkeit eines geordneten Umgangs mit the relevant processes where possible. In science and technology, den Bergbaufolgen und den sich daraus entwickelnden Chancen it is common practice to observe, to measure, to develop models und Risiken. and to later compare the actual situation to the model. Based on Der verantwortungsvolle Umgang mit den Chancen und Ri- that, the models can and will be revised and improved. siken des (Nach-) Bergbaus setzt ein möglichst umfassendes The term monitoring has been established for such regulated Verständnis der relevanten Prozesse voraus. In den Naturwissen- cycles, not only in technology. Referring to the initial situation schaften und der Technik ist es üblich, zu beobachten, zu messen, described, the question arises what mining objects and activi- Modellvorstellungen zu entwickeln und Soll-Ist-Abgleiche vorzu- ties are concerned, what is their impact on the environment and nehmen. Anschließend werden die Modelle verbessert. what potential observation procedures can be applied. Für diesen Regelkreis hat sich nicht nur in der Technik der A typical specific feature of mining processes is the fact that Begriff des Monitorings etabliert. Bezogen auf die beschriebene they eat up and impact large areas and that they are operated Ausgangslage stellt sich zunächst die Frage nach den bergbauli- over long periods of time. Contrary to that, there are certain chen Objekten und Tätigkeiten, ihren Auswirkungen auf die Um- processes that happen on a small scale and in a short period welt und den potentiellen Beobachtungsverfahren. of time. One example of such local impacts are the discontinu- Ein häufiges Spezifikum bergbaulicher Prozesse ist die Inan- ity zones at tectonic faults or subsidence at shaft constructions. spruchnahme und Beeinflussung großer Flächen und die Lang- The latter ones, looking at the speed at which they occurred, are fristigkeit. Demgegenüber vollziehen sich bestimmte Vorgänge similar to e. g. the breaks of dams at tailing lakes. Consequently, kleinräumig und schnell. Ein Beispiel für lokale Erscheinungen

Mining Report 153 (2017) No. 3 265 Fig. 2. Sentinel 1A and Sentinel 2A (© ESA) // Bild 2. Sentinel 1A und Sentinel 2A (© ESA). Source/Quelle: THGA we need to search for methods and combine such methods that sind Unstetigkeitszonen an tektonischen Störungen oder Tages- achieve a high score and reliability regarding the process to be brüche an Schächten. Letztere haben hinsichtlich der Eintrittsge- monitored. schwindigkeit Gemeinsamkeiten u. a. mit dem Bruch von Däm- men an Tailingbecken. Die Suche gilt daher Verfahren bzw. der 2 Copernicus Programme Kombination von Verfahren mit hoher Trefferquote und Zuverläs- At this point the space strategy of Germany’s federal government sigkeit bezüglich des zu überwachenden Prozesses. issued in 2010 gains new impetus. This strategy states explicitly that space travel has become an essential point for business, sci- 2 Copernicus-Programm ence, politics and society at large. Special emphasis is placed on An dieser Stelle kommt die Raumfahrtstrategie der Bundesregie- the importance space travel has for innovation, growth, the job rung aus dem Jahr 2010 in den Fokus. Darin wird zum Ausdruck ge- market, standard of living and environmental protection. One bracht, dass sich die Raumfahrt zu einem unverzichtbaren Bereich example of how this strategy is implemented is the Copernicus für Wirtschaft, Wissenschaft, Politik und die Gesellschaft entwi- Programme launched by the European Union (EU) and the Euro- ckelt hat. Hervorgehoben wird ihre Bedeutung für Innovationen, pean Space Agency (ESA). Copernicus provides an up-to-date and Wachstum, Arbeitsplätze, Lebensqualität und Umweltschutz. Eine high-performing infrastructure for earth observation and geo-in- konkrete Ausfüllung dieser Strategie stellt das Copernicus-Pro- formation services. This project aims at supplying high-resolution gramm der Europäischen Union (EU) und der Europäischen Welt- data of remote sensing for both space and time. The Copernicus raumorganisation (ESA) dar. Copernicus schafft eine moderne und Programme provides free environmental data to its users. leistungsfähige Infrastruktur für die Erdbeobachtung und Dienst- Copernicus has seen the development of the Copernicus Sen- leistungen der Geoinformation. Das Projekt ist auf die Bereitstel- tinels – seven satellite missions that were especially developed lung zeitlich und räumlich hochauflösender Fernerkundungsda- for this programme and that monitor space. They are at the heart ten ausgerichtet. Den Nutzern werden die Umweltdaten aus dem of the space component (Figure 2). The earth observation satel- Copernicus-Programm kostenlos zur Verfügung gestellt. lite Sentinel 1A has been in the orbit since April 2014 and supplies Eigens für Copernicus werden sieben Satellitenmissionen, die data on ground movements and parameters of soil physics. The Copernicus Sentinels (deutsch: Wächter) entwickelt. Sie bilden das Sentinel-1-mission is designed as a two-satellite constellation. Herzstück der Weltraumkomponente. Der Erdbeobachtungssatel- Sentinel 1B was launched in April 2016. lit Sentinel 1A ist seit April 2014 im Orbit und liefert Daten über In June 2015 Sentinel 2A was launched according to schedule Bodenbewegungen und bodenphysikalische Parameter (Bild 2). and Sentinel 2B in March 2017. These satellites are equipped with Die Sentinel-1-Mission besteht aus zwei baugleichen Satelliten. multi-spectral sensors that generate images of the land surface. Sentinel 1B wurde im April 2016 gestartet. These images are used to analyse land coverage and land use. Im Juni 2015 wurde Sentinel 2A planmäßig gestartet und Sen- Sentinel 3A has been in its orbit since February 2016. It carries tinel 2B folgte im März 2017. Diese Satelliten verfügen über multi­ a number of instruments to observe the surfaces of land mass spektrale Sensoren, die Bilder der Landoberfläche erzeugen. Diese and oceans. werden zur Analyse der Landbedeckung und –nutzung eingesetzt. The Sentinel satellites move in polar orbits at a height of ap- Sentinel 3A befindet sich seit Februar 2016 in seiner Umlauf- proximately 700 to 800 km. Their observations cover nearly every bahn. Er trägt verschiedene Instrumente zur Beobachtung der point on the earth’s surface every five days. In their final stage, Land- und Ozeanoberflächen. the satellites are supposed to be used in pairs. The Copernicus Die Sentinel-Satelliten befinden sich auf polaren Umlaufbah- Programme is aimed at reliability and sustainability. Until 2020, nen in einer Höhe von etwa 700 bis 800 km. Sie decken mit ihren approximately another ten satellites are going to be launched Beobachtungen alle fünf Tage nahezu jeden Punkt der Erdober- and plans have already begun to continue this programme far fläche ab. Die Satelliten werden im Endausbauzustand paarweise beyond the year 2027. eingesetzt. Das Copernicus-Programm ist auf Verlässlichkeit und

266 Mining Report 153 (2017) No. 3 One major topic in this context is of course “Big Data”. Indeed, Langfristigkeit angelegt. Bis zum Jahr 2018 sollen noch weitere the Sentinel satellites generate gigantic amounts of data that zehn Satelliten ihre Arbeit aufnehmen, und es gibt heute schon have to be processed, provided to users and, in particular, stored Planungen zur Fortführung des Programms weit über das Jahr P ICS TO for a long period of time. By 2018 alone, the data volume will have 2027 hinaus. risen to approximately 18 PB. Ein herausragendes Stichwort ist in diesem Zusammenhang Together with EFTAS Fernerkundung Technologietransfer „Big Data“. In der Tat erzeugen die Sentinel-Satelliten gigantische GmbH, Münster/Germany, and other partners, the Research In- Datenmengen, die gehandhabt, für die Nutzer bereitgestellt und vor stitute of Post-Mining of the Technical University Georg Agricola allem langfristig gespeichert werden müssen. Allein bis zum Jahr (THGA), Bochum/Germany, works on the use of satellite data for 2018 wird das Datenvolumen auf etwa 18 PB angewachsen sein. remote sensing and for monitoring actual processes of post-min- Das Forschungszentrum Nachbergbau der Technischen Hoch- ing. The focus lies on the following aspects: the hydro-chemical schule Georg Agricola (THGA), Bochum, arbeitet gemeinsam mit balance of lakes and rivers, the ground water level, the land use, der EFTAS Fernerkundung Technologietransfer GmbH, Münster, the land coverage and the ground movements. Regarding the und weiteren Partnern an der Nutzung der Satellitendaten zur potential that is offered by the Copernicus Programme and the Fernerkundung und zum Monitoring konkreter nachbergbauli- reliability of the data supply, monitoring can be innovated by cher Prozesse. Im Fokus stehen die Hydrochemie von Gewässern, linking the information generated by the satellite-supported der Bodenwassergehalt, die Landnutzung, die Landbedeckung sensors with terrestrial expertise, something that is called the und Bodenbewegungen. Angesichts der Potentiale des Coperni- in-situ component. This process can help to mitigate the risks of cus-Programms und der Verlässlichkeit der Datenbereitstellung post-mining and to strengthen its opportunities, e. g., providing wird die Verknüpfung der von den satellitengestützten Sensoren new use and value to the old mining infrastructure to generate generierten Informationen mit terrestrischer Expertise – der In- renewable energies. situ-Komponente – zu einer Innovation des Monitorings führen. In March 2017 the National Forum for Remote Sensing and Damit können die Risiken des Nachbergbaus reduziert und die Copernicus “Copernicus@work” took place in Berlin. The Research Chancen, wie die Inwertsetzung der bergbaulichen Infrastruktur Institute of Post-Mining together with EFTAS organized the work- u. a. zur Gewinnung regenerativer Energien, verbessert werden. shop “Copernicus for Mining”. The aim was to discuss the capabil- Im März 2017 wurde in Berlin unter dem Motto „Copernicus@ ities of the Copernicus Programme for the different tasks during work“ das Nationale Forum für Fernerkundung und Copernicus the life cycle of a mine with other experts. The result was, that it veranstaltet. Gemeinsam mit dem Deutschen Dachverband für is absolutely necessary to deal with the accuracy, the precision Geoinformation e. V. (DDGI), dem Deutschen Markscheider Ver- and the reproducibility of the outputs of satellite data for remote ein e. V. (DMV) und EFTAS organisierte das Forschungszentrum sensing. Without the transparency it is impossible to convince Nachbergbau den Workshop „Copernicus for Mining“. Ziel war es, the users of monitoring measures with regard to the application mit anderen Fachleuten über die Möglichkeiten zu diskutieren, of this specific method. die das Copernicus-Programm für die verschiedenen Aufgaben im Verlauf des bergbaulichen Lebenszyklus bietet. Als Fazit kann 3 Monitoring festgehalten werden, dass es unbedingt notwendig ist, sich mit As part of an ongoing research project, the Research Institute der Genauigkeit, der Aussagekraft und der Reproduzierbarkeit of Post-Mining is currently compiling an extensive catalogue of der Messergebnisse der satellitengestützten Fernerkundung zu which monitoring methods are currently available for previous beschäftigen. Ohne diese Transparenz ist es kaum möglich, die and new mining activities. Another objective is to utilise pub- Nutzer von Monitoring-Verfahren von diesem besonderen Mess- lished information to describe how those individual methods verfahren zu überzeugen.

Mining Report 153 (2017) No. 3 267 Fig. 3. Flooding stages in Kirchheller Heide. AISA-Eagle airborne sensor infrared composition. Photos taken in October 2012. Bild 3. Flutungsstadien in der Kirchheller Heide. AISA- Eagle airborne sensor infrared composition. Fotos aufgenommen im Oktober 2012. Source/Quelle: THGA (nach (3), modifiziert)

can be used and how efficient they are. As a second step, selected 3 Monitoring methods shall be tested on practical examples. The third phase Das Forschungszentrum Nachbergbau erarbeitet im Rahmen eines sees the development of recommendations for the selection and laufenden Forschungsvorhabens einen möglichst vollständigen Ka- appropriate combination of such methods to meet specific re- talog der aktuell verfügbaren Monitoring-Verfahren für den Alt- und quirements. Nachbergbau. Ziel ist es ferner, die Einsetzbarkeit und Leistungsfä- higkeit der einzelnen Verfahren auf der Basis publizierter Informa- 3.1 The Space Component tionen zu beschreiben. In einem zweiten Schritt sollen ausgewählte Which options are provided and what can actually be expected Verfahren an Praxisfällen getestet werden. Die dritte Phase besteht from those data that the satellite-supported earth observation in der Erarbeitung von Empfehlungen für die Auswahl und die Kom- provides with? bination von Verfahren für spezifische Anforderungen. The following examples are extracted from the R&D project GMES4Mining (www.gmes4mining.de). They demonstrate the 3.1 Weltraum-Komponente potential of Copernicus for the monitoring of mining-induced Welche Möglichkeiten und Erwartungen verknüpfen sich nun environmental impacts. mit den Daten, die im Rahmen der satellitengestützten Erdbeob- The study site Kirchheller Heide, a heath located in the north- achtung zur Verfügung gestellt werden? ern part of the Ruhr district, was used in GMES4Mining to devel- Die folgenden Beispiele sind dem Forschungs- und Entwick- op change detection methods for water bodies and soil moisture lungsprojekt GMES4Mining (www.gmes4mining.de) entnommen. due to mining-related ground movement. Sie sollen das Potential der Copernicus-Daten zum Monitoring des

Fig. 4. Vegetation damage transect at study site Kirchheller Heide ranging from open water body to undamaged forest. AISA-Eagle airborne sensor data as graphs and Sentinel 2 bands as vertical lines. Bild 4. Vegetationsschaden-Transekt im Testgebiet Kirchheller Heide ausgehend von der offenen Gewässerfläche bis zum ungeschädigten Wald. AISA- Eagle-Daten als Graphen und Sentinel 2-Bänder als vertikale Linien. Source/Quelle: THGA (nach (3), modifiziert)

268 Mining Report 153 (2017) No. 3 Fig. 5. Results of the change detection using nine RapidEye images between April 2009 and September 2012 for the

Ruhr Valley/Germany (a). Known flooded area in Kirchheller P ICS TO Heide/Germany (b). Bild 5. Ergebnisse der Veränderungsdetektion durch Nutzung von neun RapidEye- Aufnahmen zwischen April 2009 und September 2012 des Ruhrtals (a). Bekannte Polderfläche in der Kirchheller Heide (b). Source/Quelle: THGA (nach (3), modifiziert)

Mine-related flooding can be evaluated either directly by bergbaulich verursachten Einflusses auf die Umwelt verdeutlichen. monitoring changes in water distribution or indirectly by observ- Die Testfläche Kirchheller Heide befindet sich im nordwestli- ing changes in vegetation provoked by changes in soil moisture chen Bereich des Ruhrgebiets. Sie wurde im Rahmen von GMES4- and water emergence. The sudden emergence of water in surface Mining genutzt, um Methoden zur Erkennung von Veränderungen in a relative short time generates a unique pattern in the sur- an Wasserkörpern und im Boden-Wasser-Gehalt infolge bergbauli- rounding vegetation that can help in discriminating mine-related cher Bodenbewegungen zu entwickeln. flooded areas from other types of water bodies. This information Ein bergbaubedingter Wasseranstieg kann direkt durch die Be- cannot be retrieved from the simple observation of changes in obachtung der Veränderung der Wasserverteilung bewertet wer- water distribution (3). den. Die indirekte Beobachtung basiert auf Veränderungen der Ve- GMES4Mining evaluated the effects of emerging waters in getation, die auf Änderungen des Boden-Wasser-Gehalts und dem vegetation. Plants around mine-related flooded areas often sim- Anstieg des Wasserspiegels beruhen. Das plötzliche Auftreten von ply die, and rings of trees in different stages of decay can be ob- Wasser an der Tagesoberfläche ruft in der betroffenen Vegetation served (Figure 3). besondere Erscheinungsbilder hervor, die zur Unterscheidung von Different stages of vegetation damage can be clearly differ- Senkungsseen und anderen Wasserkörpern genutzt werden kön- entiated by analysis of the hyperspectral dataset of the AISA- nen. Diese Information kann durch die einfache Beobachtung der Eagle sensor (Figure 4). Nevertheless, an expensive aerial flight Wasserverteilung nicht erzielt werden (3). campaign can be replaced by the Copernicus Sentinel 2 mission GMES4Mining bewertete die Auswirkungen von ansteigenden data, which have been available free of charge since 2015. The Wasserspiegeln bei der Vegetation. Im Umfeld von bergbaulich be- vertical lines in Figure 4 represent the relevant infrared bands dingten Wasserflächen sterben Pflanzen oftmals einfach ab und of Sentinel 2. Gruppen von Bäumen in unterschiedlichen Schadensstufen des In addition to the analysis of vegetation damages, change Verfalls lassen sich beobachten (Bild 3). detection of open water bodies can also be carried out with Unterschiedliche Stadien der Schädigung der Vegetation las- the help of Copernicus data. Water masks calculated with low sen sich auf der Basis der Analyse von hyperspektralen Daten des albedo and using a threshold based on the data histogram can Sensors des Satelliten AISA-Eagle deutlich abgrenzen (Bild 4). Tat- be summed up together in order to detect water bodies that ex- sächlich kann der hohe Aufwand für Befliegungen durch Daten perienced changes during the monitoring period. In low albedo der Sentinel-2-Mission ersetzt werden. Diese stehen seit dem Jahr water masks, water bodies are represented by a value of 1, and 2015 kostenfrei zur Verfügung. Die vertikalen Linien in Bild 4 reprä- everything else by a value of 0. Therefore, water bodies in this sentieren die relevanten Infrarot-Bänder von Sentinel 2. accumulated low albedo raster are represented by values dif- Zusätzlich zur Analyse der geschädigten Vegetation können mit ferent to 0. Water bodies which did not experience changes in den Copernicus-Daten Veränderungen an offenen Wasserflächen the given time frame, independently of their nature – natural or detektiert werden. Um Wasserkörper zu bestimmen, die in der Beob- human-made, rivers, ports, lakes, etc. – present the maximum achtungsperiode eine Flächenveränderung erfahren haben, können value (value 9 in Figure 5) and can be discarded. Water bodies Reflexionsänderungen genutzt werden. Bei geringer Reflexion von that changed – including mine-related flooded areas – are rep- Wasserflächen werden diese mit dem Wert 1 und alle anderen mit dem resented in the intermediate values of Figure 5. The result of this Wert 0 repräsentiert. Die Wasserkörper­ sind daher im zusammenge- exploration – accumulated low albedo masks – highlights not fassten Reflexionsraster­ versehen mit Werten, die von 0 abweichen. only mine-related flooding, but can be evaluated by experts in Wasserkörper, die im vorgegebenen Zeitraum unabhängig von ihrem order to decide which areas are potential mine-related flooded Typ – natürlich oder anthropogen, Fluss, Hafen, See u. a. – keine Ver- areas and to discard other events, i. e. enlargement of a port, änderung erfahren, ergeben einen maximalen Wert (Wert 9 in Bild 5) change of river beds. und können verworfen werden. Wasserkörper, die sich verändern Mining activities do cause ground movement. The use of sat- – einschließlich bergbaubedingter Wasserflächen – werden durch ellite-supported remote sensing methods allows to implement mittlere Werte in Bild 5 wiedergegeben. Das Ergebnis dieser Unter- monitoring of such ground movements without local installa- suchungen hebt nicht nur bergbaubedingte Wasseranstiege hervor. tions being necessary. Since the TerraSAR-X radar satellites were Vielmehr können Fachleute die Ergebnisse nutzen, um zu bestimmen, launched in 2007, the ground resolution has been reduced to less welche Bereiche auf Bergbau-Einfluss oder auf anderen Ursachen be- than 1 m. ruhen, z. B. Erweiterung eines Hafens, Wechsel in Flussläufen.

Mining Report 153 (2017) No. 3 269 Subsidences that are determined by radar interferometry re- Bergbauliche Aktivitäten führen zu Bewegungen an der Tages­ ceive the abbreviation PSInSAR. In urban areas a sufficient number oberfläche. Mithilfe von satellitengestützten Fernerkundungsver- of reflectors, known as Persistent Scatterers (PS), are available. In fahren lässt sich ein Monitoring der Bodenbewegungen ohne rural regions, artificial radar reflectors, e.g., corner reflectors, can Installationen vor Ort umsetzen. Die Bodenauflösung ist seit der be erected. Inbetriebnahme des TerraSAR-X Radarsatelliten im Jahr 2007 auf Radar interferometry is an appropriate option for monitoring unter 1 m reduziert. large-scale surfaces. Ground movement monitoring of larger ar- Radarinterferometrisch können Setzungen/Senkungen u. a. mit eas, e. g. the entire Ruhr area, at high temporal frequencies is an der PSInSAR-Methode gemessen werden. In städtischen Bereichen option, not at least because of the higher intake capacity of the stehen genügend Reflektoren, sogenannte Persistent Scatterer (PS) Copernicus radar mission Sentinel 1, which will enable a repeat zur Verfügung. In ländlichen Regionen können künstliche Radarre- rate of one to five days for radar interferometric measurements flektoren, sogenannte Corner-Reflektoren aufgebaut werden. relying on two satellites of identical construction. Für das Monitoring großer Flächen bietet sich die Radarinter- ferometrie an. Für ein zeitlich hochfrequentes Bodenbewegungs- 3.2 The In-situ Component monitoring größerer Flächen, wie z. B. dem gesamten Ruhrgebiet, The Copernicus Programme provides a definition of in situ that is eignet sich u. a. wegen der höheren Aufnahmekapazität die Coper- wider than that of other contexts. Here, the in-situ component re- nicus-Radarmission Sentinel 1, die mit zwei baugleichen Satelliten fers to observation systems that are not operated in space. Such mit ein- bis fünftägiger Wiederholrate radarinterferometrische systems are, e. g., the following: Messungen ermöglicht. • surveying results of geodesy and mine-surveying; • air-based remote sensing instruments; 3.2 In-Situ-Komponente • site inspection; Der Begriff „in situ“ wird im Copernicus-Programm weiter gefasst • photography and photogrammetry; als in anderen Zusammenhängen. Hier versteht man unter dem • meteorological measuring facilities; Begriff der In-Situ-Komponente die Beobachtungssysteme, die • probes at weather balloons or nicht im Weltraum betrieben werden. Dies sind beispielsweise: • measuring buoys, stream gauging devices. • geodätisch-markscheiderische Vermessungen, • luftgestützte Fernerkundungsinstrumente, Likewise, information products that are derived from such obser- • Begehungen, vations are part of the in-situ component. Those include, e. g.: • Fotografie, Fotogrammetrie, • digital topographic maps; • meteorologische Messeinrichtungen, • digital elevation models; • Sonden an Wetterballonen oder • ortho-photos; • Messbojen, Flusspegel. • road networks; • topical maps (e. g. forest areas, settlements, water bodies) or Auch Informationsprodukte, die auf Basis solcher Beobachtungen • mining charts. erstellt werden, zählen dazu. Beispiele sind: • digitale topographische Karten, The in-situ component is decisively shaped by the expertise of • digitale Höhenmodelle, the specialists involved. The transparency of the available data is • Orthofotos, of importance, too. In this context, the information platforms of • Straßennetze, geo-data infrastructure play a special part. One example to be re- • thematische Karten (z. B. Waldgebiete, Siedlungen, Gewässer) ferred to here is the GEOportal NRW. This platform allows all users oder simple research and visualisation of the geo-basis and specialist • bergbauliche Karten. geo-data provided by the State Administration of North Rhine- Westphalia and also accommodates a specialist portal called Die In-Situ-Komponente wird ganz wesentlich von der Expertise “Hazardous underground potentials”. This portal provides infor- der eingebundenen Fachleute bestimmt. Von Bedeutung ist die mation on the spread of underground hazards that are caused by Transparenz der verfügbaren Daten. In diesem Zusammenhang geological and mining factors. spielen die Informationsplattformen in der Geodateninfrastruk- tur eine besondere Rolle. Als Beispiel soll hier das GEOportal NRW 4 Outlook dienen. Es ermöglicht allen Nutzern eine einfache Recherche und The Research Institute of Post-Mining was founded as an initia- Visualisierung der Geobasis- und Geofachdaten der Landesver- tive of the RAG-Stiftung, Essen/Germany, a foundation set up by waltung. Das Fachportal „Gefährdungspotenziale des Untergrun- the legal successor of the German mining company, RAG. The des“ stellt Informationen über die Verbreitung geologisch und foundation also endowed a professorship to support both the bergbaulich bedingter Untergrundgefährdungen bereit. research institute and the master study programme “Geo-Engi- neering and Post-Mining” (4). 4 Ausblick Against the background of the phasing out of the German Das Forschungszentrum Nachbergbau ist auf Initiative der RAG- hard-coal mining sector, the RAG-Stiftung pursues the aim to en- Stiftung an der THGA gegründet worden. Zum Aufbau des For- sure the qualification and availability of specialists who are need- schungszentrums und des Masterstudiengangs „Geoingenieur-

270 Mining Report 153 (2017) No. 3 ed to manage the perpetual tasks that mining has left. Moreover, wesen und Nachbergbau“ hat sie eine Professur gestiftet (4). intensive work and research need to be done at the knowledge Vor dem Hintergrund der Beendigung des deutschen Steinkoh- base of post-mining. lenbergbaus verfolgt die RAG-Stiftung das Ziel, dass für die Bewäl- P ICS TO Mining processes help to supply people with resources – in tigung der damit zusammenhängenden Ewigkeitsaufgaben die er- other words, mining is nearly as old as humankind itself. Facing forderlichen Fachleute ausgebildet werden und dem Arbeitsmarkt the development of the world’s population and of technologi- zur Verfügung stehen. Daneben soll intensiv an der Wissensbasis cal advancement there will be mining done in future around the des Nachbergbaus geforscht und gearbeitet werden. world. Whereas the operation of any underground or opencast Bergbauliche Prozesse dienen der Rohstoffversorgung der mine is necessarily time-bound, the impact the activities have on Menschen. Der Bergbau ist also nahezu so alt wie die Menschheit the environment can be of a much longer time period or even selbst. Angesichts der Entwicklung der Weltbevölkerung und der infinite. Technik wird es auch in der Zukunft weltweit bergbauliche Aktivi- Thus, it needs to be the aim to organise the post-mining proc- täten geben. Nun ist der Betrieb eines Bergwerks oder eines Tage- ess of former and current mine activities in an environmentally baus zwangsläufig auf Zeit angelegt. Der Einfluss auf die Umwelt acceptable manner. The knowledge of how such mining proc- kann aber durchaus sehr langfristig bis ewig sein. esses impact the environment will enable us to plan, monitor Es muss Ziel sein, die Nachbergbauphase des früheren und and control processes so that they will become more and more des heutigen Bergbaus, ebenso wie die bergbaulichen Prozesse in sustainable. der Zukunft umweltverträglich zu organisieren. Das Wissen über In this context, monitoring is of particular importance. Only den Einfluss bergbaulicher Aktivitäten auf die Umwelt ermög- high-performance monitoring methods allow for a comprehen- licht es, die Prozesse so zu planen, zu überwachen und zu steuern, sive understanding of processes and systems. Today, innumer- dass sie zunehmend nachhaltig sind. able methods are available for observing mining facilities and In diesem Zusammenhang kommt dem Monitoring eine operations as well as the environmental impact of those. Their besondere Bedeutung zu. Nur mithilfe leistungsfähiger Monito- efficiency has to be tested and developed further time and again. ringverfahren lässt sich ein möglichst umfassendes Prozess- und New methods have to be assessed for their applicability in (post-) Systemverständnis erreichen. Heute stehen unzählige Verfahren mining. At the moment, this requirement holds especially true zur Beobachtung bergbaulicher Anlagen und Betriebe und ihrer for the enormous potential that satellite-supported earth obser- Umweltauswirkungen zur Verfügung. Ihre Leistungsfähigkeit vation encompasses. muss immer wieder geprüft und weiterentwickelt werden. Neue As initial examinations have shown, the data available from Verfahren sind auf ihre Anwendbarkeit im (Nach-) Bergbau zu the Copernicus Programme can be put to value. The monitoring testen. Dies gilt aktuell in besonderer Weise für die enormen Po- of ground movements caused by landslides, sinkholes, subsidence tentiale der satellitengestützten Erdbeobachtung. or fluctuations of (mine) water levels is almost ready for practical Wie erste Untersuchungen gezeigt haben, lassen sich die im use. Changes in the depth to water tables and their impact on Rahmen des Copernicus-Programms verfügbaren Daten in Wert vegetation can also be observed and interpreted. setzen. Die Überwachung von Bodenbewegungen infolge von What needs to be done now is to purposefully bundle the Hangrutschungen, Erdfällen, Tagesbrüchen oder Schwankungen numerous monitoring measures regarding the individual issues des (Gruben-)Wasserstands ist nahezu praxisreif. Änderungen to be tackled and to combine those measures with the anthro- des Flurabstandes mit Auswirkungen auf die Vegetation lassen pogenic expertise. That is exactly what the innovative approach sich beobachten und interpretieren. will focus on. Es gilt, die Vielzahl der Monitoringmaßnahmen gezielt auf die jeweilige Problemstellung zu fokussieren und die Ergebnisse unterschiedlicher Verfahren miteinander und mit der anthropo- genen Expertise zu kombinieren. Genau darin besteht der inno- vative Ansatz.

References / Quellenverzeichnis (1) Goerke-Mallet, P.; Melchers, C.; Müterthies, A.: Innovative monito- (4) Melchers, C.; Goerke-Mallet, P.: Research Institute of Post-Mining, ring measures in the phase of post-mining. IMWA 2016, Leipzig, TFH Georg Agricola University of Applied Sciences, Bochum – Stra- Abstracts S. 570 – 577. tegies, Activities and Research Priorities. Mining Report Glückauf (2) Melchers, C.; Goerke-Mallet, P.; Henkel, L.; Hegemann, M.: Expe- (151) Heft 6, S. 474 – 479. riences with mine closure in the European coal mining industry: An overview of the situation in Germany, and adjacent regions. Conference Mine Closure 2015, Vancouver, Canada. (3) Garcia-Millan, V. E.; Müterthies, A.; Pakzad, K.; Teuwsen, S.; Benecke, N.; Zimmermann, K.; Kateloe, J.; Preuße, A.; Helle, K.; Knoth, C.: Authors / Autoren GMES4Mining – GMES-based Geoservices for Mining to Support Prof. Dr.-Ing. Peter Goerke-Mallet und Prof. Dr. rer. nat. Christian Prospection and Exploration and the Integrated Monitoring for En- Melchers, Forschungszentrum Nachbergbau, Technische Hochschule vironmental Protection and Operational Security. BHM Berg- und Georg Agricola (THGA), Bochum, Dr. rer. nat. Andreas Müterthies, Hüttenmännische Monatshefte 02/2014, 159 (2): S. 66 – 73. EFTAS Fernerkundung Technologietransfer GmbH, Münster

Mining Report 153 (2017) No. 3 271 Stefan Fuchs

Occupational Safety as Central Element of a Modern Open Pit Planning Project

This article calls for a better consideration as well as integration efficiency of a modern integrated reservoir management can of health and safety issues into all parts of the surface mining be increased significantly in the earlier planning phases by con- industry and points out the strong affiliation of occupational sidering and including the requirements of operational safety safety and modern mine planning projects. By the example of management. The content of this article was subject matter at a four major occupational safety issues – slope stability, bench presentation held on the 1st Vision Zero Europe Conference of the width and height, planning of driveways and ramps, schedule International Social Security Association (ISSA) on 8th September of mining – the strong existing link between operational safety 2016 in Bochum/Germany. and planning aspects in open pit mines will be pointed out. The

Arbeitsschutz als zentrales Element einer modernen Tagebauplanung

Der Artikel ist ein Plädoyer für eine stärkere Beachtung und inten- sicherheitsrelevanten Beispiele Böschungsstandsicherheit, Soh- sivere Integration von sicherheitsrelevanten Themen in moder- lenbreite und -höhe, Fahrweg- und Rampenplanung sowie der ne Bergbau-Planungsprojekte. Durch die Berücksichtigung von zeitlichen und räumlichen Abfolge des Abbaugeschehens wird grundlegenden Aspekten des Arbeits- und Gesundheitsschutzes die enge Wechselbeziehung zwischen planerischen und arbeits- innerhalb eines modernen und ganzheitlichen Lagerstättenma- sicherheitstechnischen Gesichtspunkten innerhalb eines Berg- nagements kann nicht nur die Arbeitssicherheit im zukünftigen bau-Planungsprojekts aufgezeigt. Der Inhalt des vorliegenden Tagebaubetrieb signifikant gesteigert, sondern auch der Betrieb Beitrags war Bestandteil eines Vortrags im Rahmen der 1st Vision durch die Verhinderung von Ereignissen vor schwerwiegenden Zero Europe Conference der International Social Security Associa- finanziellen Schäden bewahrt werden. Anhand der vier arbeits- tion (ISSA) am 8. September 2016 in Bochum.

First steps of a modern integrated reservoir management Die ersten Projektphasen in einem modernen First steps to perform a modern integrated reservoir manage- Lagerstättenmanagement ment for an open pit mine is to identify and clarify all legal terms Ein modernes und ganzheitliches Lagerstättenmanagement be- as well as organisational findings within the consideration of all ginnt mit der Klärung bergrechtlicher und organisatorischer Fra- costumer-specific requirements. Simultaneously, the determina- gestellungen wie auch mit der Erfassung von kundenspezifischen tion of the underlying data and the subject matter information, Planungszielen und -parametern. Gleichzeitig beginnt die Arbeit geological as well as operational, has to be carried out during des Bergbau-Fachplaners mit der Sichtung der vorhandenen geo- this first phase of planning. The data review is conducted by the logischen und betrieblichen Daten sowie deren informationstech- mine expert analyst and includes all given data and, if neces- nischen Aufbereitung. Im Rahmen dieser Datensichtung werden sary, a transfer of all data and information into 3-D format. All alle Daten und Informationen, falls diese nicht digital bzw. nicht co-workers must be included into the work-in-progress at the im richtigen Format vorliegen, in ein 3-D-Datenformat überführt. beginning of an integrated reservoir management to pool the Dabei ist es unabdingbar, das im Betrieb vorhandene Wissen der existing knowledge of all employees for further references. The Mitarbeiter sowohl quantitativ als auch qualitativ zu erfassen und first phase comes to an end with a fundamental plausibility as- frühzeitig in das Lagerstättenmanagement zu integrieren. Durch sessment, where the validity of the underlying data will be veri- diese Herangehensweise werden nicht nur die Dokumente der be- fied and the prospective stage of each sector of the deposit will trieblichen Organisation, sondern auch die Mitarbeiter von Anfang be determined. an in die Entwicklung des Lagerstättenmodells involviert. This could mean an extended exploration via additional drill- Abgeschlossen wird die erste Phase mit grundlegenden Plau- ings and/or geophysical exploration techniques like geomagen- sibilitätsprüfungen, die der Überprüfung der Belastbarkeit der

272 Mining Report 153 (2017) No. 3 aufgenommenen Daten dienen und dazu beitragen, den Erkun- dungsgrad der einzelnen Lagerstättenbereiche zu ermitteln. Ein erstes Ergebnis der Datensichtung kann demnach auch darin be- P ICS TO stehen, dass in bestimmten Bereichen des Modellierungsraums eine Nacherkundung für eine belastbare Lagerstättenmodellie- rung notwendig ist. Eine ergänzende Exploration der Lagerstätte kann in Abhängigkeit von den bereits erfolgten Untersuchun- gen, z. B. mittels geophysikalischer Methoden wie Geoelektrik und Geomagnetik, durchgeführt werden oder durch zusätzliche Erkundungsbohrungen in Form von Kernbohrungen bzw. durch sogenannte Hammerschlagbohrungen erfolgen. Bereits in dieser frühen Phase eines Bergbauplanungspro- jekts kommt es zu ersten Berührungspunkten mit arbeitssicher- Fig. 1. Caving-in of a wheel loader (1). heitstechnischen Aspekten in Form von Vorgaben und Pflichten, Bild 1. Einsinken eines Radladers (1). die sich aus den geltenden Gesetzen und Verordnungen für den Betrieb im Allgemeinen ergeben, sowie mit individuellen be- tics, geoelectrics to get a reliable dataset for the reservoir man- triebsspezifischen Vorgaben aus den Genehmigungsverfahren. agement. Zu den erstgenannten Vorgaben gehören vor allem die Pflich- Every reservoir project has to comply with legal terms and ten aus dem Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG) oder aus der All- condition and occupational safety aspects from the very begin- gemeinen Bundesbergverordnung (ABBergV), die im betriebli- ning. All health and safety issues must meet the general require- chen Alltag durch Gefährdungsbeurteilungen, Sicherheits- und ments and site-specific parameters. In Germany, occupational Gesundheitsschutzdokumente oder Betriebsanweisungen um- safety is amenable to the Working Conditions Act (ArbSchG) and gesetzt werden. Praxisbezogene Vorgaben enthalten zudem the Federal Mining Act (ABBergV), which e. g. state risk analysis die Regeln der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung e. V. and operating instructions. Practice-oriented specifications are (DGUV), wie z. B. die im März 2016 erschienene DGUV Regel 113- set in the regulations provided by the German Social Accident 601 „Branche Gewinnung und Aufbereitung von mineralischen Insurance (DGUV), such as DGUV rule 113-601 published in March Rohstoffen“ (1). 2016 called “Sector open pit mining and processing of mineral re- Bei der Sichtung der betrieblichen Unterlagen können even- sources” (1). tuell wichtige Planungsparameter identifiziert werden, die Deposit modelling relies on the knowledge of the mine expert maßgeblich die spätere Abbauplanung beeinflussen können. So analyst but mainly on the site-specific parameters. The internal könnte, z. B. nach entsprechenden Ereignissen – Unfällen mit oder data review i. e. could provide a risk analysis in which the width of ohne Personenschäden, Beinaheunfälle etc. – die Mindestbreite benches or roads – e. g. danger of falling and caving-in for com- von Fahrstraßen oder von Arbeitssohlen in Bereichen mit erhöh- mercial verhicles – is defined larger than the permitted width in ter Absturz- oder Einsinkgefahr in der Gefährdungsbeurteilung legal requirements due near miss accidents or accidents (Figure betriebsseitig größer festgelegt worden sein, als die gesetzli- 1). Non-observance, intentionally or unknowingly, in that matter chen bzw. berufsgenossenschaftlichen Vorgaben es vorschreiben can and will bear legal proceedings and significant consequences (Bild 1). Eine Nichtbeachtung solcher Planungsparameter wäh- under labour law. Accidents with personal damage can even lead rend der Bergbauplanung sowie deren spätere Umsetzung durch to penalties under civil and criminal law for the company and the den Bergbaubetrieb kann bei zukünftigen Ereignissen, vor allem responsible manager. Liability claims against the mine expert Unfällen mit Personenschäden, im schlimmsten Fall zu straf- analyst must be examined individually, additional information rechtlichen Konsequenzen für den Betrieb und die jeweilige ver- can be obtained e. g. from the occupational safety specialist, com- antwortliche Führungskraft führen. Ungeachtet dessen sollte die pany doctor, and environmental officer (2). According to a- cur Vermeidung von menschlichem Leid und die Beeinträchtigung rent jurisdiction issued by the higher regional court Nuremberg von Wohl und Gesundheit der Mitarbeiter im Rahmen der Fürsor- (Oberlandesgericht Nürnberg) external service providers are held gepflicht stets höchste Priorität bei betrieblichen Entscheidun- responsible for ordinary negligence (3). gen haben. Ein Haftungsanspruch gegen den Bergbau-Fachpla- Under consideration of all given data including legal terms ner müsste im Einzelfall geprüft werden. Parallelen im Kontext and current jurisdiction, company-specific safety hazards, as well zu den zuvor beschriebenen Haftungsansprüchen können zu der as deposit conditions, the mine expert analysist identifies all rel- Verantwortung und den Haftungsrisiken von Unternehmensbe- evant planning parameters. Therefore, by considering all these auftragten, wie z. B. Fachkräften für Arbeitssicherheit sowie von parameters the liability risk for the mine expert analyst can be Betriebsärzten und Umweltbeauftragten, gezogen werden (2). excluded. Simultaneously, a comparison between legal require- Nach aktueller Rechtsprechung können solche externe Dienst- ments, company-specific restriction, and permits given by the leister nach Fehlern schon bei einfacher Fahrlässigkeit haften. German Social Accident Insurance Institution for the Raw Mate- Eine externe Fachkraft für Arbeitssicherheit wurde im Jahr 2014 rials and Chemical Industry (BG RCI) with the company-specific vom Oberlandesgericht Nürnberg nach einem Unfall an einer ar- circumstances can take place to inform the mine operator of ex- beitssicherheitstechnisch unsicheren Pappkartonschneidmaschi- isting shortcomings. ne verurteilt (3).

Mining Report 153 (2017) No. 3 273 Primarily, the next phase is the deposit modelling. The results Um diese Haftungsrisiken für den Betrieb und den Bergbau- of the initial IT-processing form the basis for the following de- Fachplaner auszuschließen, muss im Rahmen des Projektmanage- posit modelling and mine design work. With the assistance of ments eines modernen Bergbauplanungsprojekts sichergestellt all known geostatistical methods and implementing the given werden, dass auch die aktuell gültigen Genehmigungs- sowie complex database a 3-D layer model is constructed. Based on this die betrieblichen Arbeitsschutzdokumente gesichtet werden, um 3-D layer model, a 3-D block model including all underground and eventuell zusätzliche Vorgaben für Planungsparameter zu iden- rock properties is made as the initial point for every following ac- tifizieren. Gleichzeitig kann ein Abgleich zwischen der betriebli- tivity. chen Dokumentation und den aktuell geltenden gesetzlichen, genehmigungsrechtlichen und berufsgenossenschaftlichen Vor- Modern mine planning process and occupational safety – gaben erfolgen, um so den Bergbauunternehmer auf potentiell general section vorhandene Defizite und damit auf Organisationsrisiken- auf The mine planning process is a small part to perform a modern merksam zu machen. integrated reservoir management. Within the framework of the Die nächste Phase im Rahmen des Lagerstättenmanage- planning process a lot of different aspects have to be considered. ments ist die Erstellung eines 3-D-Modells des Untergrunds, das All aspects can be mainly divided into four categories: den Kern der geologischen Arbeiten in einem Bergbauplanungs- • legal terms and guidelines; projekt darstellt. Unter Zuhilfenahme der bekannten geostatis- • geological and underground conditions including environ- tischen Methoden wird zunächst ein sogenanntes 3-D-Schich- mental aspects; tenmodell des Untergrunds entwickelt. Mit den so erstellten • operational parameters; and Flächen können die einzelnen Schichten und Gesteinspakete für • aspects of occupational safety and fire protection. die weitere Modellierung separiert werden. Auf dieser Grundlage wird abschließend ein geologisches 3-D-(Block-)Modell mit allen The categories overlap each other in certain aspects and have re- Gesteinsinformationen und -klassifizierungen als Basis aller an- ference to occupational safety procedures. The maximum ramp schließenden Planungsaktivitäten erstellt. slope inclination, e. g., in a mine is given by the official require- ments and by occupational safety regulations. The companies Moderne Tagebauplanung und Arbeitssicherheit, risk analysis can state higher standard than the general safety allgemeiner Teil regulations given by labour law. Der Prozess der Bergbauplanung ist nur ein Teilschritt in einem Hence, all categories can be link to health and safety regula- modernen und ganzheitlichen Lagerstättenmanagement. Die im tions. The structural integrity of a slope has significant impact on eigentlichen Planungsprozess zu berücksichtigenden Vorgaben the mine planning with its driveways and therefore, the safety und Aspekte lassen sich in folgende vier Kategorien einteilen: of the prospective mine. The mine design including time sched- • rechtliche Rahmenbedingungen bzw. Vorgaben aus der Ge- uling and spatial aspects has a considerable impact on occupa- nehmigung, tional safety. Future operational procedures can be optimized by • geologische Aspekte inklusive Umwelt(-schutz), a skilful arrangement of mining focus areas and excavation site • betriebliche Planungsparameter und of overburden considering time and space. So, for a mine design • Aspekte der Arbeitssicherheit und des Brandschutzes. project an interdisciplinary team of geoscientists, mine survey- ors, mine specialist planners and occupational safety specialists Die Übergänge zwischen diesen Kategorien sind größtenteils is the best choice. fließend. So werden in den behördlichen Genehmigungen vie- le arbeitssicherheitstechnische Aspekte, wie z. B. die maximale Steigung von Rampen, festgelegt. In den betrieblichen Gefähr- dungsbeurteilungen können weitreichendere Vorgaben für die Rampengestaltung als in den entsprechenden Regeln der Berufs- genossenschaft dokumentiert sein. Fragen der Böschungsstand- sicherheit, die ein Beispiel für die enge Verknüpfung zwischen geologischen und sicherheitstechnischen Aspekten darstellen, haben einen erheblichen Einfluss auf die Bergbauplanung und die Lage der Fahrwege und somit auch auf die Sicherheit des zukünftigen Bergbaubetriebs. Auch die Planung betrieblicher Abläufe mit zeitlichen und räumlichen Komponenten hat erheb- liche Auswirkung auf die Arbeitssicherheit. Die zukünftigen Be- triebsabläufe können durch eine geschickte Wahl der Lage unter- schiedlicher Abbauschwerpunkte oder die zeitliche Abstimmung von Abraumarbeiten und der Gewinnung des Wertminerals si- cherer gestaltet werden. Aufgrund dieser vielseitigen Wechsel- beziehungen zwischen den verschiedenen Fachdisziplinen soll- Fig. 2. Work-bench design of a hard rock mine (1). ten die Planungsarbeiten durch ein interdisziplinäres Team aus Bild 2. Gestaltung von Abbausohlen (1). Geologen, Markscheidern, Bergbau-Fachplanern und Fachkräften

274 Mining Report 153 (2017) No. 3 www.thga.de/nachbergbau

Nachbergbau hat viele Seiten – wir erforschen sie alle.

Bergbau hinterlässt Spuren. Mit ihnen verantwor- Im weltweit einzigartigen Forschungszentrum tungsvoll umzugehen, ist nicht nur im Ruhrgebiet Nachbergbau an der Technischen Hochschule sondern international eine große Herausforderung. Georg Agricola kümmern wir uns deshalb um die Wenn 2018 die letzte Steinkohlenzeche in Deutsch- dringenden Fragen, die kommen, wenn der Berg- land schließt, gilt es, die Risiken beherrschbar zu mann geht. Vor allem für die so genannten Ewig- machen und die neuen Chancen zu nutzen. keitsaufgaben entwickeln wir in Bochum innova- tive Lösungen – unabhängig und interdisziplinär.

Damit Bergbauregionen Zukunft haben: Forschungszentrum Nachbergbau für Arbeitssicherheit durchgeführt werden, um ein optimales Er- gebnis für das Bergbauunternehmen zu erzielen. Zusammenfas- send kann festgehalten werden, dass alle vier zuvor genannten Kategorien direkt oder indirekt Anknüpfungspunkte zur Arbeits- sicherheit haben.

Moderne Tagebauplanung und Arbeitssicherheit, Beispiele Am Beispiel der folgenden vier Punkte soll die sehr enge Verknüp- fung zwischen einer modernen Tagebauplanung und sicherheits- relevanten Aspekten aufgezeigt werden: • Böschungsstandsicherheit, • Sohlenbreite und -höhe, • Fahrweg- und Rampenplanung sowie Fig. 3. Overburden-bench design of a hard rock mine (1). • zeitliche und räumliche Abfolge des Abbaugeschehens. Bild 3. Gestaltung von Abraumsohlen (1). Die beiden ersten Punkte sind eng miteinander verwoben. Im Modern mine planning process and occupational safety – Verlauf der meisten Bergbauprojekte werden neben den üblichen examples Explorationsaktivitäten, wie z. B. Erkundungsbohrungen (Kern- The following parameters will be used as examples to show the und/oder Hammerschlagbohrungen zur Erhöhung des Erkun- strong affiliation to occupational safety issues in a modern mine dungsgrads), Geoelektrik, Geomagnetik oder Seismik, auch ge- planning project: steinsmechanische Analysen sowie Untersuchungen im Bereich • slope stability; der geotechnischen Standsicherheit durchgeführt. Letztere ha- • bench width and height; ben erheblichen Einfluss auf die Gestaltung der Abbauführung, • planning of driveways and ramps; and auf die Lage einzelner Abraum- bzw. Abbausohlen und vor allem • schedule of mining. auf den Zuschnitt des Tagebauendstands. Zudem legen Stand­ sicherheitsgutachten einen der wichtigsten Planungsparameter The first and second point are closely linked. Apart from the usual für die Sicherheit des zukünftigen Tagebaubetriebs fest – die exploration activities such as exploration drilling, geomagnetics, maximalen Böschungsneigungen innerhalb der verschiedenen geoelectric, and seismic additional tests in mechanical rock prop- Gesteinsschichten. Die Beachtung dieser Planungsparameter erties and explorations in slope stability during mining projects gehört schon seit Jahrzenten zum internationalen Standard für are obliged. Slope stability and rock properties have a main im- Bergbauplanungsprojekte und sollte wie auch die Anpassung der pact on the future mining management, e. g., the configuration notwenigen Sohlenbreiten aufgrund von möglichen Böschungs- of the final pit design or the exact location of the mining and brüchen und der eingesetzten Maschinentechnik im Rahmen ei- overburden or waste levels. Moreover, the essential mine design ner modernen Bergbauplanung Stand der Technik sein (Bild 2). parameter is the maximum slope inclination of the different rock Für die Höhen der einzelnen Abraum- und Gewinnungssohlen types determined by the standing safety appraisal. For decades, gibt es eine Vielzahl nationaler Vorgaben. So ist in Deutschland these parameters are set as international standards for mine im Bereich der Natursteinbrüche eine maximale Sohlenhöhe von planning projects. This should include the regulation of the bench 30 m bei der Gewinnung erlaubt. Diese Höhenbegrenzung darf width caused by potential slope fissures (Figure 2). schon in der Planung nicht überschritten werden. Vielmehr sollte German specification and legal terms state a certain height ein Zuschnitt der Sohlen so gewählt werden, dass die maximale for benches of production and overburden. Natural stone quar- Sohlenhöhe schon in den einzelnen Planungsabschnitten nicht ries in Germany, e. g., are only allowed to have a maximum bench erreicht wird. So könnte ein Tagebau mit einer maximalen Teu- height of 30 m in production. Accordingly, this height should not fe von 75 m z. B. durch ein Paket von drei Sohlen mit den Höhen be reached during the planning process, it is best to design the 30 m, 30 m und 15 m zugeschnitten werden. Eine ebenso betriebs- production bench in the individual planning state lower than this wirtschaftliche, aber sicherheitstechnisch bessere Variante wäre guideline. An open pit with a maximum depth of 75 m, e. g., could ein Zuschnitt basierend auf drei Sohlen mit jeweils 25 m Sohlen- be designed with three benches of 30 m, 30 m, and 15 m. Another höhe. efficient and safe way to go is a design with three benches each Bei Abraumsohlen müssen andere Planungsparameter un- 25 m high. ter der besonderen Berücksichtigung der zumeist vorhandenen For the level of overburden attention should be paid to all pa- Lockergesteinsformationen eingehalten werden (Bild 3). Grund- rameter dictated by the surrounding rocks because of the differ- sätzliche Vorgaben bzw. Formeln für die Ermittlung von maxi- ent physical and chemical characteristics compared to the source malen Sohlenhöhen sowie von minimalen Sohlenbreiten sind rock (Figure 3). Parameters for the bench design of mine produc- beispielsweise im Praxishandbuch „Arbeitssicherheit und Ge- tion and overburden are stated e.g. in the guideline “Operational sundheitsschutz in der Baustoffindustrie“ der Berufsgenossen- safety and health protection in the construction material indus- schaft Rohstoffe und chemische Industrie (BG RCI), einen Träger try” released by the BG RCI. The guideline includes calculation for- der gesetzlichen Unfallversicherung für die Hartsteinindustrie in mulas for bench height and width (4). Deutschland, zu finden (4).

276 Mining Report 153 (2017) No. 3 Ein wichtiger Punkt der Arbeitssicherheit im zukünftigen Tage- baubetrieb, der in der Planungsphase maßgeblich beeinflusst wer- den kann, ist die Lage und der Verlauf von Fahrwegen und Rampen. P ICS TO In Deutschland werden oft in den entsprechenden behördlichen Genehmigungen im Rahmen der sogenannten Nebenbestimmun- gen Vorgaben für die maximale Steigung festgelegt. Diese liegen mit 8 bis 10 % unter den international üblichen 10 bis 12 %. Die Lage der Fahrwege und des Rampensystems ist einerseits von geologi- schen (Lagerstätte) und betriebswirtschaftlichen (kurze Fahrwege) Faktoren abhängig. Andererseits sollte die Streckenführung von den entsprechenden Abbauschwerpunkten bis zur ersten Abkipp- station (Vorbrecher/Zwischenbunker) auch im Hinblick auf berg- bautechnische Planungsparameter (Fahrweg mit einer Fahrspur oder mit Gegenverkehr, Bild 4) und klimatische (Regen-, Winterzeit etc.) Bedingungen analysiert werden. Dies sollte für ganz konkrete Zeitperioden durchgeführt werden, da mögliche Sondersituatio- Fig. 4. Calculation of minimum route width (1). nen mit erhöhten Verkehrsaufkommen, wie z. B. durch den Einsatz Bild 4. Berechnung Mindestbreite Fahrstraßen (1). zusätzlicher Fahrzeuge für die Abraumbeseitigung, bei der Pla- nung einer besonderen Berücksichtigung bedürfen. Eine unüber- A major point regarding the occupational safety management sichtliche Wegführung sollte ebenso vermieden werden wie sich for the future of the open pit is the position and the design of kreuzende Fahrstrecken von verschiedenen Funktionsfahrzeugen the ramps and driveways during the planning phase. In Germany, (Gewinnung, Abraum, Anlieferungsverkehr). most of the official permits for open pits specify the maximum Das zuletzt beschriebene Vorhandensein von sich kreuzenden inclination between 8 to 10 %. Internationally, a maximum angle Fahrwegen ist im Rahmen der Bergbauplanung ein oft nicht be- of 10 to 12 % is customary. In addition to the driveways depending achtetes Planungselement mit großem Gefahrenpotential. Übli- on geological and economic aspects – e. g. source rock and short cherweise werden Fahrwege nur im Hinblick auf eine optimale access routes – they also rely on operational (e. g. access routes lagerstättenkundliche und bergbautechnische Lage geplant, ar- with one or two-way traffic) and environmental (e. g. weather) beitssicherheitstechnische Aspekte werden dabei nicht beachtet. factors. In most terms, driveways are planned to achieve opti- Dabei kann das Unfallpotential im Tagebau insbesondere durch mum mining solutions without considering risk potential that die Trennung der Fahrwege von Abraum- und Wertmineralför- lies in crossing roads (Figure 4). derung oder des innerbetrieblichen Verkehrs und der externen Especially the separation between roadways for the transport Materialanlieferung – beispielsweise Material für Halden und of overburden and roads for the transport of hard rock production Deponien – signifikant gesenkt werden (Bild 5). Dies gilt vor allem or separate driveways for internal and external traffic can lower in Fällen, bei denen bestimmte Arbeiten, wie z. B. die Beseitigung the risk of accidents and increase the work safety in a mine. Some von Abraum im Tagebauvorfeld, durch Fremdfirmen ausgeführt tasks are often done by external companies such as disposal of werden. Oft werden solche Abraumleistungen unter hohem Zeit- overburden. A high-risk potential for the occupational safety is druck und innerhalb eines eng gesteckten Zeitraums ausgeführt. based on the facts, that the standard roadways in an open pit Dies führt zu einer sehr hohen Verkehrsdichte, die für einen Tage- are not build for a peak of traffic volume, occurring when trans- bau im Normalbetrieb untypisch ist. port of overburden and hard rock material are executed parallel Um ein aus sicherheitstechnischer Sicht optimales Planungs- and on the same driveway (Figure 5). In addition, these transports ergebnis für das Streckennetz im Tagebau und seine Anbindung are often performed under extreme time pressure and mostly by an die sonstigen betrieblichen oder öffentlichen Straßen zu er- external contractors. In these situations, the mine expert analyst reichen, sollten zwischen werkseigenem und werksfremdem in close collaboration with the mining company should examine Verkehr nach Möglichkeit nur wenige oder bestenfalls keine Be- whether it is necessary to build new separate roadways to diffuse rührungspunkte existieren. Eine solche räumliche Trennung der the traffic flow for a required period. Fahrwege kann die Sicherheit im Betrieb signifikant erhöhen. Da- Another important aspect in this regard is the temporal and her sollte der Bergbau-Fachplaner bei der Wegplanung in enger spatial coordination of mining operations, going alongside with Abstimmung mit dem Betrieb prüfen, ob separate Fahrwege und other important tasks such as relocation of ramps or the exca- Rampen für die Entzerrung des Verkehrsaufkommens temporär vation of overburden. A quality-orientated mining design is not angelegt werden können. contrary to this matter. To increase the mine safety in context of Ein weiterer wichtiger Punkt in diesem Zusammenhang ist production quality, to ensure a bigger flexibility and to diffuse die zeitliche und räumliche Koordination des Abbaugeschehens periods of high traffic it is best to plan with more than one main mit anderen wichtigen Arbeiten, wie z. B. mit der Verlegung von production point. The medium and long term mine planning have Rampen oder dem Beseitigen von Abraum. Dies kann auch im to include relocation of ramps as well as operations by external Hinblick auf eine qualitätsgesteuerte Abbauplanung durch den companies for minor mining tasks to avoid severe procedures to Bergbau-Fachplaner vorgenommen werden und steht einer sol- the standard operation mode. chen grundsätzlich nicht entgegen. Durch die Ausweisung meh-

Mining Report 153 (2017) No. 3 277 rerer Abbaustellen bzw. von Abbauschwerpunkten kann parallel zu den Maßnahmen für die Qualitätssicherung auch eine ent- sprechende Flexibilität in Zusammenhang mit den Förderwegen des Betriebs gewährleistet werden. Schwerwiegende Eingriffe in den Regelbetrieb eines Tagebaus, wie die schon zuvor genannte Vergabe von Abraumleistungen an Fremdfirmen und die Verän- derung oder Verlegung des Rampensystems im Tagebau, sollten schon in der Mittelfrist- bzw. Langfristplanung berücksichtigt werden.

Fig. 5. Vital accident in a loading area (1). Fazit Bild 5. Schwerer Unfall im Verladebereich – Lebensgefahr (1). Die vier zuvor beschriebenen Beispiele zeigen deutlich, wie eng die Verknüpfungen zwischen planerischen und arbeitssicher- heitstechnischen Gesichtspunkten innerhalb eines Bergbau­ Conclusion planungsprojekts sind. Durch die Berücksichtigung und stärkere The given examples show the strong existing link between op- Integration von grundlegenden Aspekten des Arbeits- und Ge- erational safety and planning aspects in open pit mines. In con- sundheitsschutzes innerhalb eines modernen und ganzheit­ clusion, the risk of accidents in an open pit can be significantly lichen Lagerstättenmanagements kann nicht nur die Arbeits­ reduced by a modern integrated reservoir management and sicherheit im zukünftigen Tagebaubetrieb signifikant gesteigert, therefore, occupational safety aspects increase with individual sondern auch der Betrieb durch die Verhinderung von Ereignissen and innovative solutions in medium to long term mine planning. vor schwerwiegenden finanziellen Schäden bewahrt werden.

References / Quellenverzeichnis Author / Autor (1) DGUV Regel 113-601 (BG RCI): Branche Gewinnung und Aufberei- Dipl.-Ing. Stefan Fuchs, M.Sc., advisor/referent of BG RCI tung von mineralischer Rohstoffen, März 2016. and owner-manager FUMINCO GmbH, Aachen/Germany (2) OLG Nürnberg, Urteil v. 17.06.2014 – Az. 4 U 1706/12. (3) Wilrich, T.; Weber, A.: Verantwortung und Haftung. VDSI aktuell, 2/2017. (4) Berufsgenossenschaft Rohstoffe und chemische Industrie (BG RCI): Praxishandbuch Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz in der Baustoffindustrie (Baustoffe - Steine - Erden).

278 Mining Report 153 (2017) No. 3 Thomas Berens P ICS TO

Mixing Technology in Mining Applications: Make the Mixer Match

It is often necessary to stabilize the backfill material in mining ash, for transportation purposes to minimize dust emissions applications. The spectrum can range from stabilizing powdery and for safe disposal. There are many different types of mixers materials with particle sizes of a few tenths of a millimeter, to to cover this wide range of applications. The task is to select the mixing filter cake with lumps larger than a human fist, todry right mixer for the various applications, meaning a system that processing or to manufacturing nearly liquid sludges. Mixers that is suitable both in terms of the homogeneity of the mixture cost-effectively process large quantities of materials into homo­ and the mixer’s performance. This article is intended to act as a genous mixtures are also used to moisten materials, such as fly guide in this selection process.

Mischtechnik im Bergbau: Welcher Mischer für welche Aufgabe?

Bei der Rückverfüllung und dem Bergeversatz im Bergbau ist Deponieren sind Mischer gefragt, die große Mengen von oft eine Konditionierung der Versatzmaterialien erforderlich. Mate­rial homogen und wirtschaftlich herstellen. Dieser Fülle Das Spektrum reicht vom Konditionieren pulverförmiger Stoffe von Aufgabenstellungen steht eine große Anzahl unterschied­ mit Korngrößen im Zehntelmillimeterbereich bis zum Mischen licher Mischertypen gegenüber. Es gilt, für jede Anwendung von Filterkuchen mit mehr als faustgroßen Stücken, außerdem denjenigen Mischer auszuwählen, der sowohl in Bezug auf vom trockenen Aufbereiten bis zur Herstellung fast flüssiger die Homogenität der Mischung als auch auf die Leistungs­ Schlämme. Auch beim Befeuchten von Material – beispielswei- fähigkeit optimal geeignet ist. Dieser Artikel stellt eine Orien- se von Flugasche – für den staubfreien Transport und das sichere tierungshilfe dar.

1 Introduction 1 Einleitung Mixers are typically used in mining applications during the whole Typische Anwendungen für Mischer im Bergbau erstrecken sich life of a mine for numerous purposes. Some examples are: von der Inbetriebnahme bis zu ihrer Nachnutzung – also über die • pumping of byproducts in production such as ores or types of Lebensdauer hinaus. Beispiele sind: lode; • Verpumpen von Beiprodukten der Produktion, z. B. Erzen oder • mixing of fiber-reinforced shotcrete; Gangart, • use of bentonite for soil consolidation; • Mischen von faserhaltigem Spritzbeton, • backfilling of shafts, pints and tunnels in old mines; • Bodenverfestigung mit Bentonit, • stabilizing of drilling wastes such as drilling sludges. • Auffüllen von Schächten und Stollen im Altbergbau, • Konditionieren von Bohrabfällen, z. B. von Bohrschlamm. 2 Batch or continuous mixing? Both batch and continuous mixers can be well suited for many 2 Chargenweise oder kontinuierlich? mixing processes. Today, the choice of mixer model depends less Für viele Mischprozesse eignen sich sowohl Chargen- als auch on the underlying process for mixing than it does on the param- Durchlaufmischer. Die Wahl des Mischertyps hängt heutzuta- eters specific to the application; the properties of the feed stock, ge weniger vom grundsätzlichen Verfahren ab als vielmehr von the required mixing results and the quantities to be processed. anwendungsbezogenen Parametern wie den Eigenschaften des The main factor that affects how well the material is actu- Aufgabeguts, dem geforderten Mischergebnis und den zu verar- ally mixed is the relative movement introduced to the individual beitenden Mengen. components. If the material, e. g., should be made more sludge- Ausschlaggebend für die gute Durchmischung des Mischguts like or if dust should be moistened, then each solid particle needs ist eine intensive Relativbewegung der einzelnen Komponenten. to come into contact with water during the mixing process. This Wenn beispielsweise Material aufgeschlämmt oder Staub be-

Mining Report 153 (2017) No. 3 279 is crucial in gaining material that can be transported and stored feuchtet werden soll, muss jedes Feststoffpartikel während des without causing dust emissions. In many cases, simple stirring, Mischvorgangs mit Wasser in Berührung kommen. Nur so kann which is a one-directional movement, is not sufficient. erreicht werden, dass das Material transportiert und eingelagert Mixers of BHS-Sonthofen GmbH, Sonthofen/Germany, have werden kann, ohne dass Staub freigesetzt wird. Eine eindimensi- already proven their value in many mining applications. Whether onale Bewegung – also ein Rühren – reicht in vielen Fällen nicht batch or continuous, nearly all twin-shaft mixers from BHS apply aus. the same basic mixing principle. There is a highly turbulent zone Die Mischer der BHS-Sonthofen GmbH, Sonthofen, haben created where mixing tools overlap, and this significantly intensi- sich in vielen Anwendungen im Bergbau bewährt. Der grundle- fies the mixing process of the individual components of the ma- gende Mischprozess ist bei fast allen Doppelwellenmischern von terial to be mixed. The choice of continuous or batch mixing is BHS – chargenweise oder kontinuierlich arbeitende – gleich. Im primarily influenced by the quantity of the material that needs to Überlappungsbereich der Mischwerkzeuge entsteht eine hoch be processed, the length of retention time and the specifications turbulente Zone, in der die einzelnen Bestandteile des Mischguts for the formula. sich innerhalb kurzer Zeit intensiv miteinander vermischen. Die One advantage of batch mixing is its flexibility. Batch mixers Wahl zwischen beiden Verfahren – Durchlauf- oder Chargenmi- can process different formulas in batches that follow one anoth- schen – wird von der Menge des zu verarbeitenden Materials, er, and the process can be individually controlled and corrected seiner notwendigen Verweildauer und den Vorgaben für die Re- for each batch, even during mixing. Water is added to the mixture zeptur beeinflusst. if the material in the trough is too dry. If the material is too moist, Einer der Vorteile der Chargenmischer ist ihre Flexibilität. Sie the quantity of feed stock is increased. In addition, the batch mix- können in aufeinanderfolgenden Chargen unterschiedliche Re- er offers the option of varying the mixing times, depending on zepturen herstellen und der Prozess kann für jede Charge auch the specific need. noch während des Mischens individuell gesteuert und korrigiert Furthermore, the quality of the material to be mixed can be werden. Wenn das Mischgut zu trocken ist, wird Wasser hinzu- precisely documented for each individual batch. In this manner, gefügt. Ist es zu feucht, wird der Anteil an Aufgabematerial er- system control data can be used to precisely detail the compo- höht. Darüber hinaus bieten Chargenmischer die Möglichkeit, die nents of the mixed material for each batch. Mischzeiten je nach Bedarf unterschiedlich einzustellen. Continuous mixing is better suited for higher throughputs for Außerdem lässt sich die Qualität des Mischguts für jede ein- formulas that are not changed for longer periods of time. zelne Charge präzise dokumentieren, denn mit den Daten der An- lagensteuerung kann lückenlos nachgewiesen werden, welche 2.1 Batch mixers Komponenten das Mischgut enthält. The twin-shaft batch mixers from BHS have a mixing mechanism Das kontinuierliche Mischen eignet sich eher für höhere whose arms, which are shaped like a broken helix, are arranged Durchsätze bei Rezepten, die über längere Zeiträume nicht ver- on two counter-rotating mixing shafts. They generate a circular, ändert werden. three-dimensional movement with intense material exchange in the turbulent overlap zone of the two mixing circuits. Counter 2.1 Chargenmischer paddles on the shaft ends redirect the entire material, so that it is Die Doppelwellen-Chargenmischer von BHS verfügen über ein repeatedly returned to the mixing process. They achieve a higher Mischwerk, dessen Werkzeuge in Form unterbrochener Wendel mixing effect than comparable single-shaft or intensive mixers auf zwei gegenläufig drehenden Mischwellen angeordnet sind. even at low speeds, thus significantly reducing energy consump- Sie erzeugen eine kreisförmige, dreidimensionale Bewegung mit tion. intensivem Materialaustausch im turbulenten Überschneidungs- Twin-shaft batch mixers (DKX) can often attain 95 % homoge- bereich der beiden Mischkreise. Konterschaufeln an den Wellen­ neity of the mixture within only 30 s due to the three-directional enden lenken das gesamte Material so um, dass es immer wie- movement of the mixed material and the turbulent zone in the der in den Mischprozess zurückgeführt wird. Auch bei niedrigen middle of the mixing trough. They process feed material with Drehzahlen des Mischers erzielen sie einen höheren Mischeffekt particle sizes up to 180 mm and mix up to 13.5 m3 dry charge per als vergleichbare Einwellen- oder Intensivmischer. Dadurch sinkt batch. der Energiebedarf deutlich. In contrast to other mixer systems, twin-shaft batch mixers Aufgrund der dreidimensionalen Bewegung des Mischguts can be filled to a much higher level, so that they are more com- und der hoch turbulenten Zone in der Mitte des Mischtrogs er- pact with the same throughput. These mixers score points with reichen die Doppelwellen-Chargenmischer vom Typ DKX in vielen their small dimensions when plants are built for the first time, Fällen innerhalb von nur 30 s eine Homogenität von 95 %. Sie ver- especially in mining applications. Moreover, in case of retrofit and arbeiten Aufgabematerial mit einer Körnung bis zu 180 mm und plant modifications in existing installations, a mixer with higher mischen bis zu 13,5 m3 pro Charge. performance can be installed. Im Vergleich mit anderen Mischsystemen werden Doppelwel- BHS can equip the mixers with duplex mixing tools for ap- lenmischer deutlich höher gefüllt, deshalb sind sie bei gleichem plications that require higher homogeneities and throughputs. Durchsatz kompakter. So punkten die Mischer beim Neubau von This solution is also often implemented when the feeding mate- Anlagen – besonders unter Tage – mit ihren geringen Ausmaßen, rial contains agglomerates or lumps that are difficult to break up, bei Umbauten kann in einem vorhandenen Bauraum ein leis- because the mixing tools are arranged in close proximity to one tungsstärkerer Mischer untergebracht werden.

280 Mining Report 153 (2017) No. 3 P ICS TO

Fig. 1. SA disk filter reduces the high quantity of water in the suspension, which is yielded when processing gold ore in one of the world’s largest gold mines. Bild 1. In einem der weltweit größten Goldbergwerke reduziert ein Scheibenfilter den hohen Wasseranteil der Suspension, die bei der Aufbereitung des Golderzes entsteht. Photo/Foto: BHS

another. Additionally mixing times can be reduced due to the in- Für Anwendungen, die einen noch höheren Durchsatz erfor- creased number of relative motion. dern, stattet BHS die Mischer mit einem doppelten Mischwerk Twin-shaft batch mixers of type DKX, e. g., process filter cake aus. Da die Mischwerkzeuge sehr eng beieinander angeordnet for backfilling in one of the world’s largest gold mines (Figure 1). sind, wird diese Lösung oft auch gewählt, wenn das Aufgabema- The feed material is filter cake (tailings) with particle sizes small- terial Agglomerate enthält, die schwer aufzubrechen sind. er than 74 µm. It is mixed with fly ash, cement, dusts and water to In einem der weltweit größten Goldbergwerke bereiten z. B. create a suspension. The mixing time is approximately 160 s. The Doppelwellen-Chargenmischer vom Typ DKX Filterkuchen für system mixes 95 t/h at 25 cycles per hour of 3,800 kg each. After das Rückverfüllen auf (Bild 1). Das Aufgabematerial besteht aus mixing, the material falls freely through a pipe into a depth of Filterkuchen (Tailings) aus der Aufbereitung mit einer Korngröße approximately 3,000 m. The customer’s requirements demanded von weniger als 74 µm. Es wird mit Flugasche, Zement, Stäuben higher throughput over time, so BHS retrofitted the machine und Wasser zu einer Suspension vermischt. Die Mischzeit beträgt with a duplex mixing mechanism and increased performance by etwa 160 s. Bei 25 Zyklen pro Stunde mit je 3.800 kg mischt die nearly 30 %. Anlage 95 t/h. Nach dem Mischen fällt das Material im freien Fall durch ein Rohr in eine Tiefe von etwa 3.000 m. Da die Anforderun- 2.2 Continuous mixers gen des Kunden an den Durchsatz im Lauf der Zeit höher wurden, BHS offers several machine types for continuous mixing, each hat BHS die Maschine mit einem doppelten Mischwerk nachge- of which is optimized for a range of tasks. The particle size and rüstet und so die Leistung um fast 30 % erhöht. moisture level of the feed stock are important criteria to keep in mind when selecting the right mixer for the application. 2.2 Durchlaufmischer Für das kontinuierliche Mischen bietet BHS mehrere Maschinen- 2.2.1 Dry or moist, fine material typen an, die an die jeweiligen Aufgaben angepasst sind. Wichti- The BHS single-shaft continuous mixers of type MFKG are proven ge Kriterien bei der Auswahl des richtigen Mischers sind vor allem to be well-suited for fine material with particle sizes of up to 16 die Korngröße und die Feuchtigkeit des Aufgabematerials. mm before mixing. They are capable of processing throughputs of up to 700 t/h. 2.2.1 Trocken oder feucht, feines Material The material to be mixed is accelerated by the high revolu- Für feines Material mit Aufgabekörnungen von bis zu 16 mm ha- tions, for which the machine was specially designed, creating a ben sich Einwellen-Durchlaufmischer vom Typ MFKG bewährt. highly turbulent material ring inside the mixer. The shearing ef- Sie verarbeiten bis zu 700 t/h. fect in the flow forcefully mixes the material, preventing the for- Das Mischgut wird bei den hohen Drehzahlen, für welche die mation of dry areas and nests. In comparison with other mixing Maschinen ausgelegt sind, so beschleunigt, dass sich im Inneren systems, the mixing time with the MFKG is much shorter, which des Mischers ein hoch turbulenter Materialring bildet. Aufgrund results in significant energy savings. der Scherwirkung in der Strömung wird das Material dabei so in- This mixer is typically used in applications such as moisten- tensiv durchmischt, dass trockene Nester vermieden werden. Die ing fine material like fly ash. The water binds the dust particles so Mischzeit ist im Vergleich zu anderen Mischsystemen wesentlich the material can be transported and processed, minimizing dust kürzer – ein Faktor, der erheblich zur Energieeffizienz beiträgt.

Mining Report 153 (2017) No. 3 281 Fig. 2. A single-shaft continuous mixer of type MFKG 1032 conditions up to 450 t/h of flotation tailings. This will allow the weatherproof mixed material to be disposed of in an abandoned section of the mine in a manner that prevents leaching of the harmful substances. Bild 2. Ein Einwellen-Durchlaufmischer vom Typ MFKG 1032 konditioniert bis zu 450 t/h Flotationsabfälle, damit das dann wetterfeste Mischgut in einem nicht mehr genutzten Teil des Tagebaus so entsorgt werden kann, dass keine schädlichen Stoffe ausgewaschen werden. Photo/Foto: BHS

emissions into the environment. Special spiral jets, which gener- Eine typische Anwendung ist das Befeuchten von feinem Ma- ate a widespread, finely distributed mist, optimally wet the feed terial wie beispielsweise Flugasche. Das Wasser bindet die Staub- stock in the inlet chute. For one, it eliminates the formation of partikel, sodass das Material transportiert und weiterverarbeitet dust caking, and secondly, the mixer requires less water. The wa- werden kann, ohne die Umwelt mit Staubemissionen zu belas- ter quantity in the final product can be precisely set to the spe- ten. Spezielle Spiraldüsen, die einen großflächigen, fein verteilten cific minimum for the material, reducing the material weight and Sprühnebel erzeugen, benetzen das Aufgabegut bereits im Ein- costs of disposal as a consequence. laufschacht. So entstehen zum einen keine Staubnester, zum an- The pulsating rubber jacket of the trough is a special feature. deren benötigt der Mischer wenig Wasser. Der Wasseranteil des It prevents hardened mixed material from caking on the inner Endprodukts kann auf das materialspezifische Minimum einge- wall as the pulsating vibrations of the mixer continuously clean stellt werden. Dadurch reduzieren sich das Gewicht des Materials it during operation. The mixing tools can move freely under all und in der Folge die Kosten für die Entsorgung. operating conditions so the mixer consumes less energy than Eine Besonderheit dieser Maschinen ist der pulsierende Gum- comparable systems and requires less maintenance. mitrog. Er verhindert, dass sich an der Innenwand Anbackungen von ausgehärtetem Mischgut bilden, denn durch das ständige Pulsieren reinigt sich der Mischer während des Betriebs fortlau- fend selbst. Da die Mischwerkzeuge sich unter allen Betriebsbe- dingungen frei drehen, benötigen die Mischer weniger Energie als vergleichbare Anlagen und erfordern nur geringen Wartungs- aufwand. Für das Konditionieren von Flotationsabfällen aus der Kalk- steingewinnung, die einen hohen Anteil von Lehm enthalten, setzt z. B. ein Kunde in einem Tagebau einen Einwellen-Durch- laufmischer vom Typ MFKG 1032 mit einer Antriebsleistung von 160 kW ein (Bild 2). Die Körnung des Aufgabeguts beträgt 0 bis 4 mm mit hohen Feinkornanteilen. Der Feststoffanteil liegt im Mittel bei 80 %, die Schüttdichte beträgt durchschnittlich 2 t/m3. Dieses Material wird mit etwa 2 bis 3 % Zement vermischt, da- mit das dann wetterfeste Mischgut später in einem nicht mehr genutzten Teil des Tagebaus so entsorgt werden kann, dass kei- Fig. 3. A twin-shaft continuous mixer of type LFKR 1130 stabilizes sludges ne schädlichen Stoffe ausgewaschen werden. Der Mischer ver- with mineral matter, fly ash and water, enabling the product to be arbeitet bis zu 450 t/h. disposed of. Bild 3. Ein Doppelwellen-Durchlaufmischer vom Typ LFKR 1130 2.2.2 Trocken oder feucht, grobes Material stabilisiert Schlämme mit Mineralik, Flugasche und Wasser und macht Für gröberes Material eignen sich die Doppelwellen-Durchlauf- sie so deponierfähig. Photo/Foto: BHS mischer vom Typ LFK (Bild 3). Sie verarbeiten Aufgabematerial mit

282 Mining Report 153 (2017) No. 3 einer Körnung bis zu 80 mm und erzielen einen Durchsatz von bis zu 1.200 t/h. Die Verweildauer liegt typischerweise bei 8 bis 15 s. Ein solcher Mischer vom Typ LFK 0926 konditioniert Schlamm P ICS TO mit vergleichsweise groben Anteilen. Das Aufgabematerial be- steht aus schlammigen Sedimenten (0 bis 50 mm) aus Hafen- becken und Flüssen, die mit Flugasche (0 bis 1 mm) und Gie- ßereisand (0 bis 3 mm) vermischt werden. Das Ausgabegut ist wetterfest und kann gezielt entsorgt werden. Der Durchsatz liegt bei rd. 400 t/h.

3 Variable Verweildauer Da einige Anwendungen auch mit Durchlaufmischern eine lan- ge Verweildauer erfordern, hat BHS die Combimix-Mischer vom Typ DKXC entwickelt (Bild 4). Sie beruhen auf der Kombination der Mischtechnik der Doppelwellen-Chargen- und der Einwellen- Durchlaufmischer. Neben der längeren Verweildauer, die für eini- ge Anwendungsfälle erforderlich ist, trägt auch das dreidimensi- onale Mischprinzip der Doppelwellen-Mischer von BHS zu guten Ergebnissen bei. Die Korngröße des Aufgabematerials kann je nach Mischergröße bis zu 150 mm betragen. BHS liefert die Com- bimix-Mischer mit Leistungen zwischen 1 und 1.000 t/h. Fig. 4. The Combimix system (DKXC) transforms the twin-shaft batch mixer of type DKX into a mixer that operates continuously according to the proven three-directional mixing principle and a mixing time 3.1 Feines oder verflüssigtes Material: Overflow controlled by retention time. Für das Homogenisieren von besonders feinem Material oder Bild 4. Mit dem Combimix-System vom Typ DKXC wird aus dem das Verflüssigen von Trockenstoffen in Durchlaufmischern eig- Doppelwellen-Chargenmischer vom Typ DKX ein kontinuierlich net sich das „Overflow“-Verfahren: Das Mischgut wird an einem arbeitender Mischer mit dreidimensionalem Mischprinzip und einer Ende eingefüllt und verlässt die Maschine durch eine Öffnung verweilzeitgesteuerten Mischzeit. Source/Quelle:BHS am gegenüberliegenden, oberen Ende des Mischtrogs – eine ein- fache Lösung für Material, das sich aufgrund seiner Dichte nicht A customer uses e. g. a single-shaft continuous mixer of type am Boden des Mischers absetzt. Die Verweildauer wird geregelt, MFKG 1032 with a drive power of 160 kW in a mining operation indem am Einlauf kontrolliert neues Material hinzugefügt wird. for conditioning the flotation tailings from limestone extraction, Typische Anwendungen sind z. B. das Verarbeiten von Lehm mit which contains high amounts of clay (Figure 2). The particle size Anteilen bis zu 25 mm Durchmesser zu pumpfähigen oder selbst of the feed stock is between 0 and 4 mm with many fine parti- nivellierenden Mischungen mit hohem Feinanteil (Bild 5). cles. The average quantity of solids content is 80 %, and the bulk density is on average 2 t/m3. This material is mixed by adding 2 to 3 % cement so the weatherproof mixed material can later be dis- posed of in an abandoned section of the mine and no leaching of the harmful substances occurs. The mixer is capable of process- ing throughputs of up to 450 t/h.

2.2.2 Dry or moist, coarse material The twin-shaft continuous mixers of type LFK are suitable for more coarse material. They process feed material with particle sizes up to 80 mm and attain a throughput of up to 1,200 t/h. The retention time is typically between 8 and 15 s (Figure 3). A mixer of type LFK 0926 conditions sludge with relatively coarse fractions. The feed material consists of sludgy sediments (0 to 50 mm) from harbors and rivers, which are mixed with fly ash (0 to 1 mm) and foundry sand (0 to 3 mm). The discharge ma- terial is weatherproof and can be disposed properly. The through- put is approximately 400 t/h. Fig. 5. The Combimix system (DKXC) in a CEMEX France processing plant for the dry treatment of clay-and-rock mixtures, located in the South of 3 Variable retention time France. BHS developed the Combimix system (DKXC) because some ap- Bild 5. Das Combimix-System vom Typ DKXC in einer südfranzösischen Aufbereitungsanlage von CEMEX France zur Trockenaufbereitung von plications with continuous mixers also require a longer reten- lehmbehaftetem Gestein. Photo/Foto: BHS tion time compared to standard continuous mixers (Figure 4).

Mining Report 153 (2017) No. 3 283 The system is based on the combination of the mixing technol- ogy implemented by twin-shaft batch and single-shaft continu- ous mixers. Together with the longer retention time, which is required by some applications, the proven three-dimensional mixing principle of the twin-shaft mixer makes an important contribution to achieving good results. The handable material size is up to 150 mm, depending on the mixer size. BHS manufac- tures Combimix systems with throughput performance ranging from 1 to 1,000 t/h.

3.1 Fine or liquefied material: overflow The overflow method is well suited for homogenizing particu- larly fine material or liquefying dry materials in continuous mixers. The material to be mixed is poured in at one side and the mixed material is discharged from the machine through an opening on the opposite upper side of the mixing trough – a Fig. 6. Material mixed with quicklime during the mixing process in the simple solution for material that does not settle on the bottom Combimix system at CEMEX France. of the mixer due to its density. The retention time is regulated Bild 6. Das Combimix-System vom Typ DKXC in einer südfranzösischen by introducing new material through the charging chute in a Aufbereitungsanlage von CEMEX France zur Trockenaufbereitung von controlled manner. Typical application scenarios are processing lehmbehaftetem Gestein. Photo/Foto: BHS filter cakes or tailings with quantities of up to 25 mm in diam- eter to gain pumpable or self-leveling mixtures with high quan- tities of fine materials (Figure 5). 3.2 Grobes Material: Bottom Flow Als einer der wenigen Hersteller von Mischern für die Bergbau- 3.2 Coarse material: bottom flow industrie liefert BHS auch Durchlaufmischer mit variabler Ver- BHS is one of the few manufacturers of mixers for the min- weildauer. Das Bottom Flow-Prinzip erlaubt das Verarbeiten von ing industry that also manufactures continuous mixers with a grobem Material, das sich in Overflow-Mischern unten im Trog variable retention time. The bottom flow principle enables the absetzen würde. Diese Mischer verfügen über eine Dosierein- processing of coarse material that would have otherwise settled richtung an der Unterseite des Mischtrogs. Die Verweildauer des at the bottom of the trough in overflow mixers. These mixers Mischguts wird durch kontrolliertes Öffnen des Schiebers oder feature a metering unit on the underside of the mixing trough. Änderung der Laufgeschwindigkeit einer Abzugseinrichtung in The retention time of materials mixed is regulated within broad weiten Grenzen geregelt – von etwa 30 bis zu mehr als 100 s. So limits by opening/closing the discharge door or changing the hat das Material ausreichend Zeit, sich intensiv zu vermischen. operating speed of the discharge unit. This results in a flexible Die maximale Korngröße liegt bei 150 mm, die Combimix- time range from less than 30 to more than 100 s, allowing for Anlagen mischen bis zu bis 650 t/h. BHS liefert die Mischer in the material to mix intensively. unterschiedlichen Ausführungen für Durchsätze zwischen 85 150 mm is the maximum allowable particle size, and Com- und 1.000 t/h. Die Korngröße des Aufgabematerials kann je bimix systems can mix up to 650 t/h. BHS manufactures differ- nach Mischergröße bis zu 150 mm betragen. ent sizes of mixers for throughputs between 85 and 1,000 t/h. Combimix-Mischer werden u. a. in Steinbrüchen und Kies- Combimix systems are used in quarries and gravel pits for gruben für die Abreinigung von Vorsiebmaterial eingesetzt. cleaning of pre-screened materials, among other applications. Dort gibt es erhebliche Mengen von Material, das mit Lehm ver- Many of these contain large quantities of material contaminat- unreinigt ist und bisher nicht wirtschaftlich verwertet werden ed with clay, which was previously impossible to utilize econom- konnte. Oft musste es als Abraum eingestuft und aufwändig ically. In many cases, the material had to be dumped at consider- deponiert werden. able expense as mining overburden. Mit dem patentierten Combimix-Verfahren kann es zu ver- The patented Combimix process can transform this material kaufsfähigem Material gemacht werden, indem man es mit into salable products. Mixing clay with quicklime changes the Branntkalk mischt (Bild 6). So verändert der Lehm seine Eigen- properties of the clay, which can then be reliably separated from schaften und kann zuverlässig vom Gestein getrennt werden. the rock (Figure 6). The clay has enough time to mix intensively Aufgrund der langen Verweilzeit des Materials im Mischer hat with the lime due to the long retention time of the material in der Lehm ausreichend Zeit, sich intensiv mit dem Kalk zu vermi- the mixer. This causes it to dry and detach from the rock. The tur- schen. So trocknet er vom Gestein ab und wird rieselfähig. Die bulent movement of material during the mixing process further turbulente Materialbewegung während des Mischprozesses assists the cleaning process. unterstützt den Reinigungsprozess zusätzlich. After screening, the discharge material is so clean that it is Nach dem Sieben ist das Ausgabematerial so sauber, dass no longer classified as waste and can be sold. Particles larger es kein Ausschuss mehr ist, sondern verkauft werden kann. Die than 5 mm in diameter that are largely free of clay can now be Körnung über 5 mm Durchmesser, die weitestgehend vom Lehm further processed in the quarry. Particles smaller than 5 mm in befreit ist, kann jetzt im Kieswerk weiter verarbeitet werden. Die

284 Mining Report 153 (2017) No. 3 Maximum size of feed stock / Process / typical applications / Maximale Machine type / Mixer type / Throughput (max.)* /

Prozess Typische Anwendung Aufgabegröße Maschinentyp Mischertyp Maximaler Durchsatz* P ICS TO

Varied mixtures, 10.5 m3/batch Batch mixing / optimum logging of results / Twin-shaft batch mixer / at ρ = 1.0 t/m3 Chargen- 180 mm DKX Vielfältige Rezepte, Doppelwellen-Chargenmischer 10,5 m3/Charge mischen optimale Protokollierbarkeit bei ρ = 1,0 t/m3 Dry or moist, 700 m3/h fine material / Single-shaft continuous mixer / at ρ = 1.0 t/m3 16 mm MFKG Trocken oder feucht, Einwellen-Durchlaufmischer 700 m3/h feines Material bei ρ = 1,0 t/m3 Dry or moist, 600 m3/h fine to coarse material / Twin-shaft continuous mixer / at ρ = 2.0 t/m3 80 mm LFK Continuous Trocken oder feucht, Doppelwellen-Durchlaufmischer 600 m3/h mixing / feines bis grobes Material bei ρ = 2,0 t/m3 Durchlauf- Variable retention time, Combimix twin-shaft mixer, 700 m3/h mischen fine to liquefied material / overflow / at 50 s mixing time 25 mm Variable Verweildauer, Combimix Doppelwellen­mischer, 700 m3/h feines bis verflüssigtes Material overflow bei 50 s Mischzeit DKXC Variable retention time, Combimix twin-shaft mixer, 1,400 m3/h coarse material / bottom flow / at 50 s mixing time 150 mm Variable Verweildauer, Combimix Doppelwellen­mischer, 1.400 m3/h grobes Material bottom-flow bei 50 s Mischzeit

* The indicated throughput performance data varies greatly depending on the specific material used by the customer and the bulk density. Data may differ from the information provided here. * Die angegebenen Durchsatzleistungen variieren stark in Abhängigkeit von kundenspezifischem Material und der Schüttdichte, daher können diese von den angegebenen Daten abweichen.

Table 1. Applications of the machine types. // Tabelle 1. Anwendungsbereiche der Mischertypen. Source/Quelle: BHS

diameter form a lime/clay mixture that can be sold e. g. to the Fraktion unter 5 mm ist ein Kalk-Lehm-Gemisch, das z. B. an die agriculture industry. Landwirtschaft verkauft werden kann. Operators report that they are able to convert more than Betreiber berichten, dass sie mit dem Combimix-System 90 % of contaminated material into salable rock grade using the mehr als 90 % des verunreinigten Aufgabeguts in verkaufsfä- Combimix system. At the same time, the dry process significant- hige Nutzkörnung umwandeln. Durch das trockene Verfahren ly reduces water, energy and material costs. ergeben sich gleichzeitig deutliche Einsparungen bei Wasser-, Energie- und Materialkosten. 4 Selecting the right mixer for each individual application The typical applications for different machine types and their 4 Von der Anwendung zum richtigen Mischer specifications are concluded finally in table 1. Die typischen Anwendungsbereiche für die einzelnen Maschi- nentypen mit den entsprechenden Kennwerten fasst die Tabelle 1 abschließend zusammen.

Author / Autor Dipl.-Ing. Thomas Berens, Sales Manager Industrial Mixing Solutions, BHS-Sonthofen GmbH, Sonthofen/Germany

Mining Report 153 (2017) No. 3 285 Michael Lersow

Energy Source Uranium – Resources, Production and Adequacy

Germany is one of the first developed industrialized countries for the energy raw material uranium. For the energy source that is leaving the peaceful use of nuclear energy. It is important uranium it is clarified as to what extent natural resources are to note that other industrialized countries, such as Austria and known, what results coming from further exploration are to be Australia, did not start and Italy confirmed its exit after Fukushi- expected, and under which boundary conditions the resulting ma (Figure 1). In addition to the risk technology “nuclear power”, adequacy can be quantified and assessed. In addition the extent two other factors have been and are still being argued against will be discussed to which the amount of known resources has the use of nuclear energy; the lack of long-term disposal facili- so far developed and the time dependency, from which forecast ties, in particular for the spent nuclear fuels and the waste from a discussion of adequacy should be based. The author explicitly the reprocessing process, as well as the lack of resource security refers to the contribution to the same problem, which appeared for the nuclear fuel uranium (thorium). In this article the second in Glückauf 144 No. 3 (2008). question is to be considered which focuses the resource security

Energiequelle Uran – Ressourcen, Gewinnung und Reichweiten

Deutschland ist eins der ersten Industrieländer, das aus der fried- wird verdeutlicht, in welchem Umfang natürliche Ressourcen lichen Nutzung der Kernenergie aussteigt. Andere, wie Österreich bekannt sind, welche Ergebnisse aus der weiteren Erkundung und Australien, sind erst gar nicht eingestiegen und Italien hat zu erwarten sind und unter welchen Randbedingungen die dar- nach der Reaktorkatastrophe von Fukushima den Ausstieg vollzo- aus resultierende Reichweite zu quantifizieren und zu bewerten gen. Neben der Risikotechnologie Kernkraft wurden und werden ist. Darüber hinaus wird diskutiert, wie sich die Höhe bekannter immer wieder zwei weitere Faktoren gegen die Kernenergie ins Ressourcen in ihrer Zeitabhängigkeit bisher entwickelt hat und Feld geführt, die fehlende langzeitsichere Entsorgungsmöglich- von welcher Prognose bei einer Reichweitendiskussion ausge- keit (Endlagerung) sowie die fehlende Ressourcensicherheit für gangen werden sollte. Der Autor bezieht dabei ausdrücklich sei- den Kernbrennstoff Uran (Thorium). Im vorliegenden Beitrag soll ne Veröffentlichung in Glückauf 144 (2008) Heft 3 zur gleichen die zweite Frage, die der Ressourcensicherheit für den Energieroh- Problematik ein. stoff Uran, näher betrachtet werden. Für die Energiequelle Uran

Germany is one of the first developed industrialized countries Deutschland ist eines der ersten entwickelten Industrieländer, das that is leaving the peaceful use of nuclear energy. It is important aus der friedlichen Nutzung der Kernenergie aussteigt, wobei man to note that other industrialized countries, such as Austria and festhalten muss, dass andere Industrieländer, wie Österreich und Australia, did not start and Italy confirmed its exit after Fukushi- Australien, erst gar nicht eingestiegen sind und Italien nach der ma (Figure 1). In addition to the risk technology “nuclear power”, Reaktorkatastrophe von Fukushima den Ausstieg vollzogen hat two other factors have been and are still being argued against (Bild 1). Neben der Risikotechnologie Kernkraft wurden und wer- the use of nuclear energy; the lack of long-term disposal facili- den immer wieder zwei weitere Faktoren gegen die Kernenergie ties, in particular for the spent nuclear fuels and the waste from ins Feld geführt, die fehlende langzeitsichere Entsorgungsmög- the reprocessing process, as well as the lack of resource security lichkeit (Endlagerung), insbesondere für die abgebrannten Brenn- for the nuclear fuel uranium (thorium). With regard to the lack elemente und die Abfälle aus der Wiederaufarbeitung sowie die of long-term disposal opportunities for high-active waste (HAW) fehlende Ressourcensicherheit für den Kernbrennstoff Uran (Tho- and heat-generating active waste (HWG) the first countries with rium). Was die fehlende langzeitsichere Entsorgungsmöglichkeit suitable facilities will be Finland – the start of the final storage is für die hochaktiven, wärmeentwickelnden radioaktiven Abfälle planned for 2022 – and Sweden, is planned for 2030. The intended (High Active Waste – HAW, Heat Generating Waste – HWG) betrifft, operation of these repositories for HAW/HGW is 100 years. werden Finnland etwa ab dem Jahr 2022 und Schweden etwa ab

286 Mining Report 153 (2017) No. 3 P ICS TO

Fig. 1. World Nuclear Power Reactors (2, 3). Bild 1. Nutzung von Kernenergie weltweit (2, 3).

The second question to be considered is the resource security 2030 die ersten Länder sein, die Endlager im bestimmungsgemä- for the energy raw material uranium. The author explicitly refers ßen Betrieb für HAW-HGW, mit einer Laufzeit von geplant 100 to the contribution to the same problem (1), which appeared in Jahren, betreiben werden. Glückauf 144 No. 3 (2008). For the energy source uranium, in the Es soll hier die zweite Frage, die der Ressourcensicherheit für following is to be clarified to what extent natural resources are den Energierohstoff Uran, näher betrachtet werden. Der Autor known, what results coming from further exploration are to be bezieht ausdrücklich den Beitrag zur gleichen Problematik ein, expected, and under which boundary conditions the resulting der in Glückauf 144 (2008) Heft 3 erschienen ist (1). adequacy – from the resource-related lifetime of nuclear energy Für die Energiequelle Uran soll im Folgenden verdeutlicht production at all – can be quantified and assessed. A (too) simple werden, in welchem Umfang natürliche Ressourcen bekannt sind, consideration based on the calculation of the time of adequacy welche Ergebnisse aus der weiteren Erkundung zu erwarten sind T [a] from the quantity of degradable uranium resources R [t U] und unter welchen Randbedingungen die daraus resultierende and the annual uranium consumption V [t U/a] can be expressed Reichweite – also ressourcenbedingte Lebensdauer der Kernener- using equation (1): giegewinnung überhaupt – zu quantifizieren und zu bewerten T = R/V (1) ist. Eine (zu) simple Betrachtung beruht auf der Berechnung der Reichweite T [a] aus der Menge der abbaubaren Uranressourcen In the following, the extent will be discussed to which the amount R [t U] und dem jährlichen Uranverbrauch V [t U/a] mithilfe der of known resources has so far developed and the time depend- Formel (1): ency, from which forecast a discussion of adequacy should be T = R/V (1) based. Uranium consumption is an integral quantity and is deter- Im Folgenden sei diskutiert, wie sich die Höhe bekannter Res- mined by the total electrical energy production from nuclear sourcen in ihrer Zeitabhängigkeit bisher entwickelt hat und von energy as well as from the relevant degrees of efficiency in fuel welcher Prognose bei einer Reichweitendiskussion ausgegangen production, reactor operation, including the “breeding” of new werden sollte. thermally fissionable material in reactors with a high flux density Der Verbrauch ist eine integrale Größe und wird von der ge- of fast neutrons. That means, conversion of the uranium isotope samten Elektroenergieproduktion aus Kernenergie einerseits U-238, which actually not used in conventional thermal reactors, sowie aus den relevanten Wirkungsgraden bei der Brennstoff- into thermally cleavable U-239 and other transuranic elements as gewinnung, dem Reaktorbetrieb, einschließlich des „Brütens“ well as trans-uranium recycling, i. e. the energetic conversion of neuen thermisch spaltbaren Materials in Reaktoren mit einer trans-uranium elements, which form in the reactor operation and hohen Flussdichte an schnellen Neutronen, d. h. Umwandlung constitute the long-lived part of today’s reactor waste. Consider- des in konventionellen thermischen Reaktoren faktisch nicht ing these factors, i. e.: genutzten Uranisotops U-238 in thermisch spaltbares U-239 • energy yield A [GWh / t U] per uranium quantity (based on the und weitere Transurane sowie der Rezyklierung der Transurane, amount of uranium used) and its dependence on the factors: d. h. der energetischen Umsetzung von Transuranen, die sich im • utilization factor F1 of uranium in nuclear fuel production; Reaktorbetrieb bilden und den langlebigen Anteil des heutigen • reactor efficiency F2 (burn-up on thermally fissionable ura- Reaktorabfalls ausmachen, bestimmt. Berücksichtigt man diese nium); and Faktoren, also: • breeding and recycling factor F3. • Energieausbeute A [GWh/t U] pro Uranmenge – bezogen auf in relation to the total electric energy production E [GWh/a] from die eingesetzte Uranmenge – und deren Abhängigkeit von nuclear energy, this results in a furthermore simplified relation- den Faktoren: ship according to equation (2): • Verwertungsfaktor F1 des Urans bei der Brennstofferzeugung,

Mining Report 153 (2017) No. 3 287 T = (R · A)/E (2) • Reaktorwirkungsgrad F2 (Abbrand an thermisch spaltba- where A is a function of the three factors F1, F2 and F3, that is, A rem Uran) und = f (F1, F2, F3). • Brut- und Rezyklierungsfaktor F3, in Relation zur gesamten Elektroenergieproduktion E [GWh/a] The burn-up indicates the released heat energy which will be aus Kernenergie, so folgt daraus eine nach wie vor vereinfachte generated per mass unit of nuclear fuel. Since nuclear fuels have Beziehung gemäß Formel (2): no intrinsic burning value, these burn-ups are reactor-specific. T = (R · A)/E (2) The burn-up thus represents a measure for the nuclear fuel ef- wobei A eine Funktion der drei Faktoren F1, F2 und F3 ist. ficiency of the reactor. The “Generation IV” initiative is designed to develop new reactors and nuclear fuels, aimed at maximum Der Abbrand bezeichnet die freigesetzte Wärmeenergie, die pro safety and profitability of NPPs, significant reduction of the de- Masseneinheit Kernbrennstoff erzeugt wird. Da Kernbrennstoffe mand for uranium, production of less and short-lived radioactive keinen Brennwert besitzen, sind diese Abbrände reaktorspezi- waste, and better protection against the abuse of peaceful nu- fisch. Der Abbrand stellt somit ein Maß für die Brennstoffeffizienz clear technology for military purposes. This development has a des Reaktors dar. Mit der Initiative „Generation IV“ sollen neue Re- clear influence on demand of uranium (4). aktoren und Brennstoffe entwickelt werden, mit denen man auf The described connections influence the following discussion höchste Sicherheit und Wirtschaftlichkeit bei Kernkraftwerken the current data and trends. Since the time scale discussed takes (KKW) abzielt, einen deutlich reduzierten Uranbedarf, weniger into account at least the current century, technological concepts und kurzlebigere radioaktive Abfälle und eine Erschwerung des of nuclear energy should also be taken into the consideration, e. g. Missbrauchs friedlicher Atomkraft für militärische Zwecke. Dies new possible reactor technologies. hat auch Einfluss auf den Uranbedarf (4). Die dargestellten Zusammenhänge dienen im Folgenden der Uranium price development Diskussion zu gegenwärtigen Daten und Trends. Da es sich um To assess the economic criteria, a short consideration of the devel- eine Betrachtung handelt, die in der Zeitskala zumindest das lau- opment of the uranium price on the world market is appropriate. fende Jahrhundert berücksichtigt, sollen technologische Konzep- The price of uranium determines the development of different te der Nukleartechnologie, z. B. neuer möglicher Reaktorgenerati- ore categories or sites, and has always been related with expendi- onen, in die Betrachtung einfließen. tures for exploration, which have a direct impact on the discovery of new resources. After a rise in uranium demand caused by the Uranpreisentwicklung construction of numerous nuclear power plants in the 1970s, the Zur Bewertung wirtschaftlicher Kriterien ist eine kurze Betrachtung price of uranium remained at a relatively high level, followed by der Entwicklung des Uranpreises auf dem Weltmarkt angebracht. a decline in the acceptance and build rate of nuclear technology, Der Uranpreis bestimmt die Abbauwürdigkeit von verschiedenen reflected in the price, not least due to the reactor accidents of Erzkategorien bzw. Standorten und war in der Vergangenheit im- Three Mile Island and Chernobyl (Figure 2). mer mit den getätigten Aufwendungen für die Erkundung korre- By the year 2000, the cumulative and annual uranium pro- liert, was einen direkten Einfluss auf die Entdeckung neuer Res- duction was clearly above the consumption in nuclear power sourcen hat. Nach dem Anstieg des Uranbedarfs durch den Bau plants. The reason for this was the military use and the creation zahlreicher KKW hielt sich der Uranpreis in den 1970er Jahren auf of strategic reserves. This situation changed around the year einem relativ hohen Niveau, gefolgt von einem Rückgang durch die 2000. From about 1993, only about 60 % of the actual uranium Rezession in der Nukleartechnologie, nicht zuletzt verursacht durch consumption was being produced by mining. The uranium price die Reaktorunfälle von Three Mile Island und Tschernobyl (Bild 2). rose significantly from 2004, when the secondary sources of ura- Bis zum Jahr 2000 lag die Uranproduktion immer deutlich nium fuel and the global renaissance on the nuclear energy sec- über dem Verbrauch in Kernkraftwerken. Ursache hierfür war die tor were reducing, reaching in 2007 the historic high spot price of militärische Nutzung und das Anlegen strategischer Reserven.

US$ 303/kg U3O8. Since this historic high, the spot price of urani- Dies änderte sich um das Jahr 2000. Zudem wurden seit etwa um has fallen considerably again. However, annual uranium pro- dem Jahr 1993 nur noch ungefähr 60 % des eigentlichen Uran- duction from mining operations continued to rise, reaching 90 % verbrauchs produziert. Erst durch das Versiegen der sekundären of world uranium consumption in 2015. At present, the uranium Quellen für Uranbrennstoff und die weltweite Renaissance auf spot price fluctuates around US$ 50/kg 3U O8. The reason for the dem Kernenergiesektor stieg der Uranpreis seit dem Jahr 2004 price decline is quickly explained. Kazakhstan rose to become the erheblich an und erreichte im Jahr 2007 das historische Hoch von absolute world market leader, and produced around 39 % of the 303 US-$/kg U3O8. world-wide U3O8 volume in 2015, which resulted in an enormous Seit diesem historischen Hoch ist der Uranpreis wieder erheb- price pressure and thus a drop in prices (Figure 2). lich gesunken. Die jährliche Uranproduktion aus bergmännischer Gewinnung stieg aber weiter an und erreichte im Jahr 2015 90 % der Uranium deposits and production weltweiten Uranproduktion. Gegenwärtig schwankt der Uranpreis

Uranium is an ordinary metal and occurs just as frequently as the um 50 US-$/kg U3O8. Der Grund für den Preisrückgang liegt darin, metals tin or tungsten, much more frequently than silver and is dass Kasachstan zum Weltmarktführer aufgestiegen ist und im Jahr about 500 times more common than gold. The mean concentra- 2015 ca. 39 % der weltweiten Menge U3O8 produzierte, was zu einem tion in the earth’s crust is about 4 ppm; in seawater, there are enormen Preisdruck und damit Preisrückgang führte (Bild 2).

288 Mining Report 153 (2017) No. 3 P ICS TO

Fig. 2. Uranium price development since 1970 up to present, according to data from Ux Consulting LLC (5). Bild 2. Uranpreisentwicklung seit 1970 bis zur Gegenwart nach Angaben von Ux Consulting LLC (5). about 3.3 mg of uranium per cubic meter of seawater (3.3 ppb). Uranvorkommen und –gewinnung The total uranium content of the Earth’s crust is estimated to be Uran ist ein gewöhnliches Metall und kommt ebenso häufig vor almost 41 · 1012 t. Of this, about three quarters is on the continents wie die Metalle Zinn oder Wolfram, aber viel häufiger als Silber and the rest is dissolved in seawater. Plutonic rocks, such as gran- und rd. 500 Mal häufiger als Gold. Die mittlere Konzentration in ite, contain about 4 ppm of uranium; in sedimentary rocks, the av- der Erdkruste liegt bei etwa 4 ppm, im Meerwasser finden sich erage content is only half as high. A uranium ore content of 0.03 % etwa 3,3 mg Uran pro Kubikmeter Meerwasser (3,3 ppb). Der (300 ppm U) is considered low grade. In Kazakhstan, uranium is gesamte Urangehalt der Erdkruste wird auf knapp 41 · 1012 t ge- exploited by the use of in-situ leaching (ISL), but with a grade gen- schätzt. Davon liegen etwa drei Viertel auf den Kontinenten, der erally only from 0.1 % (1000 ppm U). High grade uranium ore (rich Rest ist im Meerwasser gelöst. Tiefengesteine wie Granit beinhal- ore) has a uranium content of the order of 2 % (20,000 ppm U) ten rd. 4 ppm Uran, in Sedimentgesteinen ist der Gehalt im Mittel and beyond. Most of the high grade deposits are located in the nur halb so hoch. Von Uranerz (Armerz) spricht man ab Gehalten Canadian Athabasca Basin in North Saskatchewan. von 0,03 % (300 ppm U). In Kasachstan wird Uranerz mit diesen The mining of uranium takes place depending on the deposit Gehalten durch Anwendung der In-Situ-Laugung (ISL) ausgebeu- type. In brief, one differentiates between volcanogenic and sedi- tet, in der Regel aber erst ab 0,1 % (1.000 ppm U). Hochgradiges mentary deposits. In the literature, 14 different deposit types are Uranerz (Reicherz) hat Urangehalte von 2 % (20.000 ppm U) und described (6). Conventional ore mining (underground or open- darüber hinaus. Die meisten Reicherz-Lagerstätten befinden sich cast mining) with further ore processing is supplemented by the in Kanada, im Athabasca-Becken im Norden der Provinz Saskat- method of in-situ leaching, which is used in permeable sedimen- chewan. tary formations (Figure 3). Die Gewinnung von Uran erfolgt in Abhängigkeit vom Lager- The mining of uranium has shifted significantly from conven- stättentyp. Prinzipiell unterscheidet man vulkanogene und Sedi- tional ore mining to the ISL extraction. Currently opencast mining mentlagerstätten. In der Literatur werden 14 verschiedene Lager- is carried out only in a few sites. This means that miners today stättentypen beschrieben (6). Konventioneller Erzabbau (unter Tage oder im Tagebau) mit weiterer Erzaufbereitung wird ergänzt durch die Methode der In-Situ-Laugung, die in permeablen Sedi- mentformationen ihre Anwendung findet (Bild 3). Dabei hat sich der Abbau des Urans vom konventionellen Erzabbau zur ISL-Gewinnung deutlich verschoben. Der Abbau im Tagebau erfolgt nur noch an wenigen Orten. Damit werden die Bergleute heute deutlich weniger mit Staub belastet, der wohl größten Gefahrenquelle. Die verschiedenen Abbaumethoden und deren Gewichtung sind in der Tabelle 1 zusammengestellt. Typische Beispiele der ehemaligen Urangewinnung in Deutschland sind der Erzabbau aus der hydrothermalen Gangla- gerstätte Schlema/Alberoda oder die spezifische ISL-Gewinnung aus der Sedimentlagerstätte Königstein. ISL wird heute haupt- sächlich in Kasachstan, Australien und in den USA betrieben. Da- bei tritt Uran häufig im Verbund mit anderen Metallen auf, z. B. Gold, Kupfer, Vanadium, und wird als Nebenprodukt gewonnen, insbesondere in Fällen mit geringeren Urangehalten im Erz – wo- bei aber die Kombination der Produktion verschiedener Rohstoffe eine wirtschaftliche Verwertung des Urans zulässt. Fig. 3. Principle of In-Situ-Leaching (ISL) of Uranium with leaching circuit Dies geschieht z. B. in Südafrika und in Australien. Bekanntes- and milling facility (7). tes Beispiel ist die ursprünglich als Kupferbergwerk aufgeschlos- Bild 3. Prinzip der In-Situ-Laugung (ISL) von Uran mit Lösungskreislauf sene Lagerstätte Olympic Dam im Bundesstaat South Australia und Aufbereitungsanlage (7). (Bild 4).

Mining Report 153 (2017) No. 3 289 are, on average, significantly less exposed to dust, which is prob- t U % t U % ably the greatest source of danger. The various mining methods Method 2014 2014 2015 2015 of uranium and their weighting are summarized in Table 1. Conventional underground Typical examples of the former uranium extraction in Germa- 23 679 42 % 27 791 46 % ny are the ore mining from the hydrothermal vein deposit Schle- Conventional open pit ma/Alberoda or the conventional and in situ block leaching min- In situ leaching 28 467 51 % 29 197 48 % ing from the sedimentary deposit Königstein. Today ISL is mainly (ISL) operated in Kazakhstan, Uzbekistan, Australia and the USA. Ura- By-product 4 107 7 % 3 507 6 % nium is frequently found in combination with other metals, e. g., gold, copper, vanadium, and is mined as a by-product, especially Table 1. Various mining methods of uranium (9). in cases where the uranium grade itself is low. The combination Tabelle 1. Durch verschiedene Abbaumethoden produziertes Uran (9). of the production of different raw materials permits an economic utilization of uranium that would otherwise be uneconomic. This happens, e. g., in South Africa and Australia. The best known ex- Uranressourcen ample is the Olympic Dam deposit in South Australia (Figure 4), Unter einer Ressource versteht man in der Regel die bekannte which is principally a copper mine. Menge eines Rohstoffs, die mit den bekannten Abbaumethoden nach dem Stand der Technik wirtschaftlich gewonnen werden Uranium resources kann. Hierbei gibt es zahlreiche Differenzierungen, die in ver- As a rule, a reserve is understood to be the known quantity of a schiedenen Teilen der Welt unterschiedlich definiert sind. Bei raw material which can be mined economically using the existing den bekannten Mengen eines Rohstoffs unterscheidet man zwi- mining methods. There are numerous differentiations, which are schen den nachgewiesenen (erkundeten und damit glaubwür- defined differently in different parts of the world. In the known digen) sowie den prognostizierten sowie spekulativen. Bei den quantities of a raw material, a distinction is made between the nachgewiesenen Ressourcen differenziert man zusätzlich nach reserves (explored and therefore credible) as well as the prognos- hinreichend gesicherten (RAR – Reasonably Assured Resources) ticated and speculative resources. The resources identified are und abgeleiteten (Inferred Resources) Vorräten. Ressourcen wer- also differentiated according to being sufficient secured (RAR – den ebenfalls nach wahrscheinlichen spezifischen Abbaukosten Reasonably Assured Resources) and derived (Inferred Resources) differenziert. Die Wirtschaftlichkeit der Urangewinnung hängt inventories. Resources are also differentiated according to prob- letztlich in starkem Maß vom Weltmarktpreis ab. Im Unterschied able specific mining costs. Ultimately, the economics of the ura- zum Begriff Ressource ist im gängigen Verständnis eine Reserve nium production depend on a great extent on the world market diejenige Rohstoffmenge, die künftig tatsächlich mit vorhande- price. The term “reserve” in common understanding is the one nen und genehmigten Anlagen abbaubar ist. Die zuverlässigste quantity of raw material, which in the present or the future is und vollständigste Quelle zu Daten über Uranressourcen ist der actually economically minable with existing and approvable fa- seit dem Jahr 1965 alle zwei Jahre erscheinende Bericht „Urani- cilities, in contrast to less well known “resources”, which may or um: Resources, Production and Demand“, der gemeinsam von may not be exploitable. der Nuclear Energy Agency (NEA) der OECD und der International The most reliable and complete source to data about uranium Atomic Energy Agency (IAEA) herausgegeben wird (9), das soge- resources is the “Uranium: Resources, Production and Demand” nannte „Red Book“. Die Ausgabe aus dem Jahr 2014 enthält die in report or “Red Book” (9), published every two years since 1965, Tabelle 2 zusammengefassten Daten. jointly funded by the Nuclear Energy Agency of the OECD (OECD/ Change Resource catecory 2011 2013 (1 000 t U) % change Identified (Total) < 260 US-$/kg U 7 096,0 7635,2 538,6 7,6 < 130 US-$/kg U 5 327,2 5 902,9 575,7 10,8 < 80 US-$/kg U 3 078,5 1 956,7 -1 121,8 -36,4 < 40 US-$/kg U 680,9 682,9 2,0 0,3 RAR < 260 US-$/kg U 4 378,7 4 587,2 208,5 4,8 < 130 US-$/kg U 3 455,5 3 698,9 243,4 7,0 < 80 US-$/kg U 2 014,8 1 211,6 -803,2 -39,9 < 40 US-$/kg U 493,9 507,4 13,5 2,7 Inferred resources < 260 US-$/kg U 2717,9 3048,0 330,1 12,1 < 130 US-$/kg U 1871,7 2204,0 332,3 17,8 Fig. 4. Polymetallic deposit Olympic Dam in South Australia, Mining of < 80 US-$/kg U 1063,7 745,1 -318,6 -30,0 copper, gold, silver and uranium. < 40 US-$/kg U 187,0 175,5 -11,5 -6,1 Bild 4. Polymetallische Lagerstätte Olympic Dam/South Australia, Gewinnung von Kupfer, Gold, Silber und Uran. Table 2. Changes in identified resources 2011 – 2013 (9). Source/Quelle: World Nuclear Association, Dec. 2016. Tabelle 2. Veränderung von 2011 – 2013 bei nachgewiesenen Ressourcen (9).

290 Mining Report 153 (2017) No. 3 Darin sind auch die zugeordneten Definitionen der verschie- denen Kategorien der Ressourcen dargelegt. Die im Jahr 2013 be- kannten nachgewiesenen Ressourcen beliefen sich auf 16,2 Mio. t P ICS TO Uran, während die wahrscheinlichen Vorräte noch im Jahr 2005 nur in der Größenordnung von 14,8 Mio. t angegeben wurden. Im Jahr 1965 – dem Jahr der Ersterscheinung des „Red Book“ – lagen die bekannten wahrscheinlichen Vorräte noch bei 3,2 Mio. t. Die- se Entwicklung beruht auf der fortlaufenden Erkundung, wobei die weltweit aufgewandten Erkundungskosten deutlich mit dem Marktpreis des Urans korrelieren. Durch den Uranpreisanstieg seit dem Jahr 2004 sind die Erkundungsaufwendungen in der Welt enorm gestiegen und wurden auch durch einen zwischen- zeitlichen Preisrückgang nicht wesentlich beeinflusst. Die aktu- elle Zahl der nachgewiesenen Uranressourcen hat sich seit den 1980er Jahren verdoppelt. Australien berichtete im Jahr 2007 über eine Erhöhung der Landesressourcen um etwa 36 %, bedingt durch die Aktualisierung der Daten für Olympic Dam und die Ent- deckung der Lagerstätte Four Mile bei Beverley, die erste Neuent- deckung in Australien seit Kintyre (Bild 5). Fig. 5. Uranium deposits and mines in Australia (9). Zusätzlich zu den oben genannten Uranvorräten findet sich Bild 5. Uranlagerstätten und Abbaustandorte in Australien (9). das Metall in Phosphatlagerstätten (mit 50 bis 200 ppm). Die frü- here Urangewinnung aus Phosphatlagerstätten wurde aufgrund NEA) and the International Atomic Energy Agency (IAEA). The des Preiseinbruchs zu Beginn der 1980er Jahre aufgegeben. Die output from the 2014 Red Book contains the data summarized in gesamten Uranvorräte in solchen Lagerstätten liegen in der Grö- Table 2. Table 2 also sets out the definitions of the different cat- ßenordnung von 9 Mio. t mit dem Hauptanteil von knapp 7 Mio. t egories of resources presented. The resources identified in 2013 in Marokko (10). amounted to 16.2 mt U, while the probable inventories in 2005 Zusätzlich gibt das Red Book die weltweiten Thorium-Res- were only of the order of 14.8 mt U. In 1965 – the year of first pub- sourcen mit 6,3 Mio. t im Jahr 2013 an. Thorium (Th-232) befindet lishing of the “Red Book” – the well-known probable inventories sich vorranging in den Schwersanden (deposits of heavy mineral amounted to only 3.2 mt U. This development is based on con- coastal sands) in Australien, Brasilien, Indien, Mosambik, Südafri- tinual exploration, noting that the exploration costs spent world- ka und im Osten der USA. Es findet Verwendung vor allen Dingen wide are clearly correlated with the market price of uranium. As a in Flüssigfluorid-Thorium-Reaktoren und in Hochtemperaturre- result of the rise in uranium prices since 2004, up until the time aktoren. Der Einsatz von Thorium – so kann man auch argumen- of data included in the 2014 Red Book exploration expenditures in tieren – schont die Uranvorräte. the world had risen enormously but had not been significantly in- Tabelle 3 gibt die Aufteilung der nachgewiesenen Uranres- fluenced by the meanwhile decline in prices. The current amount sourcen auf die Länder der Erde wieder. Tabelle 4 klassifiziert ver- of described uranium resources has doubled since the 1980s of the last century. Australia reported an increase in land resources country tonnes U % of world of about 36 % in 2007 as a result of updating the data for Olympic Australia 1 706 100 28,93 % Dam and the discovery of the Four Mile deposit at Beverley (20), Kazakhstan 679 300 11,52 % the first new discovery in Australia since Kintyre (Figure 5). Russia Fed 505 900 8,58 % Canada 493 900 8,38 % In addition to the above mentioned uranium resources, the Niger 404 900 6,87 % metal is found in phosphate deposits (with 50 to 200 ppm). The Namibia 382 800 6,49 % earlier uranium mining from phosphate deposits was abandoned South Africa 338 100 5,73 % due to the price collapse at the beginning of the 1980s. The total Brazil 276 100 4,68 % uranium resources in such deposits are of the order of 9 mt, with USA 207 400 3,52 % the main share of almost 7 mt in Morocco (10). China 199 100 3,38 % In addition, the global thorium resources are reported in (9), Mongolia 141 500 2,40 % being 6.3 mt Th in 2013. Thorium, Th-232, is principally found in Ukraine 117 700 2,00 % the heavy mineral coastal sands of Australia, Brazil, India, Mo- Uzbekistan 91 300 1,55 % zambique, South Africa and the East of the USA. It is first used Botswana 68 800 1,17 % Tanzania 58 500 0,99 % experimentally in liquid-fluoride-thorium reactors and in high- Jordan 40 000 0,57 % temperature reactors. The use of thorium, so one can also argue, Other 191 500 3,25 % if commercialized, will spare the uranium reserves. World total 5 902 900 100 % Table 3 shows the distribution of the detected uranium re- sources to the countries of the earth. Table 4 shows various ore Table 3. RAR: 130 US$/kg U of the main countries (9). Tabelle 3. RAR: 130 US$/kg U zugeordnet den Ländern (9). categories according to uranium content, the worldwide share of

Mining Report 153 (2017) No. 3 291

Open-pit mining 8 160 80 141 918 993 1 142 771 Corresponds Corresponds Underground mining 331 450 479 089 944 213 1 400 659 produced to part 100% annual Installed electrical In situ leaching acid 96 690 408 864 493 333 542 333 amount the annual demand powerplant year U O in t demand U O in t performance In situ leaching alkaline 0 36 592 88 530 110 991 3 8 3 8 Co-product/by-product 71 100 201 924 1 199 336 1 303 453 2005 49 199 65 % 75 691 (100 %) 368 GWe (100 %) Unspecified 0 4 990 54 495 86 993 2017 71 343 90 % 79 270 (104,73 %) 392 GWe (106,52 %) Total 507 400 1 211 600 3 698 900 4 587 200 Table 5. Development of yearly demand U3O8 in relation to power plant Table 4. Reasonably assured resources by production method (9). output.

Tabelle 4. RAR den Abbaumethoden zugeordnet (9). Tabelle 5. Entwicklung Jahresbedarf U3O8 gemäß Kraftwerksleistung. the known resources and gives typical examples of existing ura- schiedene Erzkategorien nach ihrem Urangehalt sowie den welt- nium mines. weiten Anteil an den bekannten Ressourcen und gibt typische Beispiele existierender Uranbergwerke an. Uranium production versus demand The number of reactors of nuclear power plants connected to Urangewinnung versus Bedarf the grid worldwide was 449 (IAEA/PRIS stantus 2017) with an Die Anzahl der im Netz eingebundenen Reaktoren in KKW be- installed electrical power of approximately 392 GWe. From the trug weltweit 449 (IAEA/PRIS Stand 2017) mit einer installierten mined uranium ores, 71,343 t of U3O8 were produced in 2015, cor- elektrischen Leistung von ungefähr 392 GWe. Aus den geförder- responding to 90 % of the notified requirements (see Information ten Uranerzen wurde im Jahr 2015 71.343 t U3O8 produziert, was Library of World Nuclear Association, March 2017). In 2005 the in- 90 % des angemeldeten Bedarfs entspricht (Informationsspei- stalled NPP output amounted to 368 GWe and 49,199 t U3O8 were cher der World Nuclear Association (WNA) – Stand März 2017). Im produced from mined uranium ore, corresponding to 65 % of the Jahr 2005 betrug die installierte KKW-Leistung 368 GWe und es notified requirements (Table 5). wurden 49.199 t U3O8 aus den geförderten Uranerzen hergestellt, From this, it can be observed that a 4.73 % higher demand for was 65 % des angemeldeten Bedarfs entsprach. Rechnet man die

U3O8 contrasts to a 6.52 % increase in nuclear power plant elec- vorliegenden Zahlen hoch, ergibt sich das in Tabelle 5 dargestellte trical performance. This indicates an increase in efficiency which Ergebnis. relates to both the reactors and the fuel rods. This trend will surely Daraus ist zu schließen, dass einem um 4,73 % gestiegenen intensify. It seems certain also that the performance of installed Bedarf an U3O8 eine um 6,52 % höhere elektrische Kraftwerks- power plants will improve worldwide. However, it is also very leistung gegenübersteht. Dies weist auf eine Effizienzsteigerung likely that in the foreseeable future the improvement in power hin, die sich sowohl auf die Reaktoren als auch auf die Brennstä- plant performance will be due both to the efficiency increase in be bezieht. Dieser Trend wird sich vermutlich verstärken. Sicher the reactors as well as to the improvement the management and scheint, dass sich weltweit die installierte Kraftwerksleistung construction of fuel rods, e. g. by increased burn-off, such that the erhöhen wird. Allerdings scheint auch sehr wahrscheinlich, dass annual production of uranium can be held or be reduced for the in absehbarer Zeit die Steigerung der Kraftwerksleistung sowohl same electrical output. The development of world uranium pro- durch die Effizienzsteigerung bei den Reaktoren als auch durch duction and its share of total consumption are shown in Figure 6. die Brennstabsverbesserung, z. B. durch erhöhten Abbrand, so In 2015 about 90 % of the demand was met by mined ura- kompensiert wird, dass die jährliche Uranproduktion auf einem nium. The remainder comes from secondary sources, which are Niveau gehalten werden kann oder zurückgeht. Die Entwicklung der Welturanproduktion und deren Anteil am Gesamtverbrauch sind in Bild 6 dargestellt. Im Jahr 2015 wurden etwa 90 % des Bedarfs durch bergmän- nisch gewonnenes Uran gedeckt. Der Rest kommt aus sekundären Quellen, Tendenz weiter fallend, wie z. B. von Uranvorräten (Stock- piles an Natururan und angereichertem Uran), aus der Weiteran- reicherung von Urananreicherungsrückständen, der (begrenzten) Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoff (inklusive recycliertem Pu für Mischoxidbrennstoff) sowie dem Blending mit hochange- reichertem Uran aus strategischen Vorräten. Im Jahr 2006 wurden weltweit 41 % unter Tage, 24 % im Ta- gebau, 26 % mittels ISL und die restlichen 9 % als Nebenprodukt gewonnen. Dies hat sich vollständig verändert. Im Jahr 2015 wur- den 46 % konventionell (unter Tage und im Tagebau), 48 % mit ISL und 6 % als Nebenprodukt gewonnen (Tabelle 1). Dass sich dieser Fig. 6. Yearly World Uranium Production. Trend wieder umkehren kann, ergibt sich aus Tabelle 4, in der die Bild 6. Jährliche Uranproduktion weltweit. Ressourcen den Abbaumethoden zugeordnet sind. Insbesondere

292 Mining Report 153 (2017) No. 3 further decreasing, such as uranium stocks (stockpiles of natu- die Staubentwicklung in den Tagebauen muss als gesundheits- ral uranium and enriched uranium), the enrichment of uranium gefährdend eingeschätzt werden, weswegen der Rückgang der enrichment residues, the (limited) reprocessing of nuclear fuel Urangewinnung aus Tagebauen zu begrüßen ist. Allerdings sollte P ICS TO (including recycled Pu for mixed oxide fuel), and blending with langfristig im Tagebau eine fast vollständig automatisierte Ge- highly enriched uranium from strategic inventories. winnung angestrebt werden, da die Gewinnung aus solchen Mi- In 2006, 41 % of worldwide uranium production was by un- nen wieder ansteigen wird. derground mining, 24 % by opencast mining, 26 % by ISL and the remaining 9 % as a by-product. This has changed now complete- Im Jahr 2014 nahm der World Energy Outlook der Internationa- ly. In 2015, 46 % was from conventional (underground and open len Energieagentur (IEA) eine Präzisierung der Szenarien für die pit mining), 48 % by ISL and 6 % as a by-product (Table 1). Table 1 Entwicklung der Kernenergie weltweit und eine Erweiterung des shows that this trend could be reversed again, according to Table Betrachtungszeitraums bis zum Jahr 2040 vor. Danach wurden 4, where the resources are allocated to the mining methods. In die Szenarien wie folgt gegliedert: particular, the dust development in the opencast mines has to a) Nahezu gleichbleibende und tendenziell eher fallende Kern- be regarded as harmful to health, which is why the decline in the energieproduktion – Niedrig-nuklearer Fall: Abgegebene Leis- exploitation of opencast mining is to be welcomed from that tung von 366 GWe im Jahre 2040. perspective. However, in the long term almost completely auto- b) Mäßiger Anstieg der Kernenergieproduktion – New-Policy- mated mining in the opencast mines should be strived for, since Szenario – Abgegebene Leistung 624 GWe im Jahr 2040. the mining from opencast mining will again increase. c) Hoher Anstieg der Kernenergieproduktion – Hoch-nuklearer Fall: Abgegebene Leistung von 767 GWe im Jahr 2040. In 2014, the World Energy Outlook took an assessment of sce- narios for the development of nuclear energy worldwide and an Inzwischen kann man den Zeitraum bis zum Jahr 2040 ziemlich extension of the observation period until the year 2040. The sce- genau voraussagen. Ausgehend von den beantragten und geneh- narios were there classified as follows: migten Neu- und Ausbauten von KKW spricht alles für das Szena- a) Nearly unchanged tendency to decline nuclear energy produc- rio b). Der Anstieg im Jahr 2040 gegenüber dem Jahr 2015 beträgt tion – Low-nuclear-case: Output of 366 GWe in 2040. darin insgesamt 60 %. Der Anstieg konzentriert sich auf China b) Moderate increase in nuclear energy production – New policy (46 %) sowie Indien, Korea und Russland (zusammen 30 %) und scenario: 624 GWe output in 2040. die USA (16 %), während die Kapazität der Kernkraft in der EU um c) High increase in nuclear power production – Highly-nuclear- 10 % bis zum Jahr 2040 abnimmt. Der Anteil der Kernenergie am case: Output of 767 GWe in 2040. weltweiten Energiemix wird aber auch dann nur 12 % betragen. Weiterhin ist zu erkennen (Tabelle 2), dass Lagerstätten von In the meantime, the period to 2040 can be fairly accurately Interesse sind, deren Produktionskosten < 40 US-$/kg Uran betra- predicted. Considering the requested and approved new con- gen, wenn es sich um reine Uranlagerstätten handelt. Allerdings structions and expansions of nuclear power plants, overall the nimmt der Anteil der Reicherzlagerstätten an der weltweiten evidence speaks for scenario b). The increase in 2040 compared Urangewinnung weiter ab. to 2015 is 60 %. The increase is concentrated on China (46 %) and Interessant ist ein Blick auf die Urankonzentrationen in den India, Korea and Russia (30 % together) and the US (16 %), while Lagerstätten, die gegenwärtig abgebaut werden. Über 60 % der the capacity of nuclear power in the EU decreases by 10 %. The nachgewiesenen Vorräte befinden sich in Lagerstätten mit mä- share of nuclear energy in the global energy mix will by then be ßigen (0,1 bis 0,2 %) bzw. niedrigen (< 0,1 %) Urangehalten. Diese reduced to 12 %. werden zunehmend abgebaut, insbesondere mittels ISL in Sedi- Furthermore, it can be seen in Table 2 that uranium deposits mentlagerstätten. Die enorme Steigerung der Urangewinnung in of interest are those whose production costs are < 40 US$/kg U, Kasachstan mit einem Anteil von derzeit ca. 39 % (23.800 t) an der regarding uranium-only deposits. However, the share of the Welturanproduktion lässt sich so erklären. high grade deposits continues to decline. It is interesting to take Eine weitere Komponente in der Reichweitenbetrachtung ist a look at the concentrations of uranium in the deposits, which die Gewinnung von Uran als Nebenprodukt wie in der Lagerstät- are currently available. Over 60 % of the published resources te Olympic Dam in South Australia. Aus dieser größten Kupfer/ that are located in deposits with moderate (0.1 to 0.2 %) or low Uran-Lagerstätte der Welt wird neben Kupfer, Gold und Silber (< 0.1 %) uranium content. These are increasingly exploited, es- auch Uran mit einem Gehalt von etwa 0,05 % gewonnen. Auch pecially by means of ISL in sediment deposits. The enormous der Tagebau von Rössing in Namibia mit einem Urangehalt von increase in the uranium mining in Kazakhstan, with a current nur 0,04 % kann wirtschaftlich betrieben werden. Diese Beispiele share of approximately 39 % (23,800 t) of world uranium pro- belegen einen Trend, dass Armerzlagerstätten zunehmend aus- duction explains this. Another component in the contemplation gebeutet werden, insbesondere im Sedimentgestein, wo sich die of the adequacy of uranium supply is the extraction of uranium ISL effektiv anwenden lässt. as a by-product as in the Olympic Dam deposit. From this larg- Im Jahr 2015 wurden die durchschnittlichen standortbezogenen est copper-uranium deposit in the world copper, gold and silver Produktionskosten mit 31 US-$/lb (1 lb = 0,4536 kg) oder 63,98 e/kg are also mined, with a uranium content of about 0.05 %. The ermittelt. Sie schwanken erheblich zwischen den Standorten mit opencast mine of Rössing in Namibia, with a uranium content of relativ niedrigen spezifischen Kosten, wie im kanadischen Athaba- only 0.04 %, can also be operated economically. These examples sca-Becken (zumeist Untertagebergbau), dem kasachischen Chu-

Mining Report 153 (2017) No. 3 293 Type of deposit Average Uranium concentration Deposit Very high-grade ore McArthur River, 25 %, (average 14.87%) 200,000 ppm U (Canada – Athabasca basin) – 20% U Saskatchewan, Canada, UM McClean Lake, 2,4 %, (average 2.2%) High-grade ore – 2% U, 20,000 ppm U Saskatchewan, Canada, OP and UM Schlema/Alberoda up to 0,5% Low-grade ore – 0.1% U, 1,000 ppm U Saxon Germany, UM Chu-Syrdarya ore region (up to 0.07-0.08%) Very low-grade ore (Kazakhstan) – 0.01% U 100 ppm U Kazakhstan, ISL Granite 3 – 5 ppm U Sedimentary rock 2 – 3 ppm U Earth's continental crust (av) 2.8 ppm U Seawater 0.003 ppm U

Table 6. Types of Uranium-deposits according classification of IAEA (UDEPO). Tabelle 6. Arten von Uran-Lagerstätten nach Klassifizierung IAEA (UDEPO).

demonstrate a trend, that low grade deposits are increasingly Sarysu -Becken (ISL angegeben mit 12.71 US-$/lb U3O8 und der na- exploited, where the ISL can often be applied effectively, espe- mibischen Rössing Mine (Tagebau) mit über 30 US-$/lb. Dabei fiel cially in sedimentary rock. der monatliche Spotmarktpreis im Jahr 2017 auf unter 20 US-$­/lb In 2015, the average site-specific production costs were cal- (Bild 2), was zusätzlichen Druck auf Standorte mit hohen Produk- culated as 31 $/lb or 63.98 e/kg (1 lb = 0.4536 kg). These vary con- tionskosten ausübte und zur Stundung einiger, insbesondere af- siderably between sites with relatively low specific costs, such as rikanischer Standorte – aber nicht nur dort – führte. the Canadian Athabasca basin (mostly underground mining), the Auskömmliche Preise bei der Uranförderung sind deshalb

Kazakh Sarysu basin (ISL indicated with 12.71 $/lb U3O8) and the von Bedeutung, weil die Kosten für die Verwahrung am Ende der Namibian Rössing open pit mine with over 30 $/lb. The monthly Lebensdauer eines Urangewinnungs- und Aufbereitungsstand- spot market price fell below 20 $/lb in 2016 (Figure 2). This puts orts bereits in den Projektkosten zu berücksichtigen sind (11). Die additional pressure on locations with high production costs and Verwahrungsplanungen sind mittlerweile integraler Bestandteil led to suspension of some mine sites. jedes Bergbauprojekts und es wird garantiert werden müssen, Adequate prices for uranium mining are therefore important dass über Rückstellungskontrollen (Rechnungshof) oder durch because the cost of storage at the end of the life of a uranium unwiderrufliche Bankgarantien die notwendigen finanziellen mine and processing site must already be taken into account in Mittel für die Verwahrung zukünftig auch bereit stehen (12). All the project costs (11). Closure planning has now become an inte- dies wird der Uranmarkt bei seiner Preisnotierung zu berücksich- gral part of any mining project, and it should be guaranteed that tigen haben. the necessary reserves (Court of Auditors) or irrevocable bank Da der Uranbrennstoff aber nur zu etwa 20 % (Natururan als guarantees, which are made to ensure financial resources for safe Rohstoff nur zu etwa 5 %) die Energiekosten bei Kernenergie be- closure will be available in the future (12). All this will have to be stimmt – im Unterschied zu etwa 80 % in herkömmlichen Kraft- taken into account by the uranium market in its pricing. werken auf Grundlage fossiler Brennstoffe – wäre eine nachhal- However, since the uranium fuel is only about 20 % (natural tige Energiepolitik auf der Grundlage der Kernenergie auch bei uranium as a raw material only about 5 %) of the energy costs for Tolerierung höherer Produktionskosten für Uran nicht ausge- nuclear energy – as opposed to about 80 % in conventional fossil schlossen. fuel power plants – a sustainable energy policy, based on nuclear Die Technologien der Urangewinnung wurden in den letzten energy, would tolerate higher production costs for uranium. Jahren im Zusammenhang mit der Implementierung erheblich Over the last few years, the uranium production technologies verbesserter Sicherheitsstandards für Mensch und Umwelt wei- have been further developed in connection with the implemen- terentwickelt. Abgesehen von Lagerstätten mit hoher Urankon- tation of significantly improved safety standards for humans zentration, geht mit der Gewinnung von Uran aus Lagerstätten and the environment. Apart from deposits with a high grade mit niedrigen und mäßigen Urankonzentrationen eine Vergrö- of uranium, the production of uranium from low and moderate ßerung der Landinanspruchnahme pro Kilogramm produzierten grade deposits incur an increase in land consumption per kg of Urans einher. Dass die Verwahrungskosten für Neuaufschlüs- produced uranium. The fact that the closure costs in newly open- se dennoch in den letzten Jahren weltweit konstant kleiner als ing mines have remained consistently less than 10 US$/kg in re- 10 US-$/kg geblieben sind, liegt daran, dass sich einerseits die cent years is due to the fact that on the one hand the mining Abbautechnologien wesentlich verbessert haben, andererseits technologies have improved considerably, on the other hand the die Gewinnungs- und Aufbereitungstechnologien so aufeinan- mining and processing technologies are coordinated so that the der abgestimmt sind, dass die Bergemassen und Aufbereitungs- waste rock and the mill tailings remain largely in the excavation rückstände weitestgehend in den Abbaufeldern verbleiben. Hin- areas. In addition, increased the number of ISL sites have been zu kommt, dass vermehrt ISL-Gewinnungsstandorte erschlossen developed, where the closure costs are relatively low. In some wurden, bei denen die Verwahrungskosten äußerst gering sind.

294 Mining Report 153 (2017) No. 3 abandoned mine sites closure projects, the specific closure costs Bei einigen Altstandortverwahrungsprojekten sind die spezifi- are considerably higher and often have to get paid by means of schen Verwahrungskosten erheblich höher und müssen zudem tax money (11). oftmals vollständig aus Steuermitteln aufgebracht werden (11). P ICS TO The contact of mining personnel with mining contamina- Der Kontakt des bergmännischen Personals mit den Abbau- tion and thus radiation load have been significantly reduced or kontaminationen und damit die Strahlenbelastung wurden in avoided in new plants. Modern mining facilities are already to- Neuanlagen deutlich reduziert bzw. vermieden. Moderne Berg- day largely to fully automated. Health, Safety, Environment and werksanlagen sind bereits heute weitestgehend automatisiert Community (HSEC) guidelines contain far-reaching restrictions bis vollautomatisiert. In den Health, Safety, Environment and that are subject to close control and regulation (21), in which non- Community (HSEC)-Guidelines sind weitreichende Restriktionen compliances may be subject to penalties. enthalten, die scharf kontrolliert werden und deren Nichteinhal- If uranium becomes scarce, it will also be mined from depos- tung drastische Strafen nach sich ziehen (20). its which are considered unrealistic today. Therefore, it is certain Sollte sich der Energierohstoff Uran verknappen, wird man Uran that the resources of 16.2 mt reported in Table 4 will be increased auch aus Vorkommen gewinnen, die heute als unrealistisch ange- further with the improving technological recovery and process- sehen werden. Deshalb ist es sicher, dass die in Tabelle 4 ausgewie- ing facilities and further exploration. They ultimately reflect only senen Ressourcen von 16,2 Mio. t sich mit den wachsenden techno- the current state of science and technology. The types of deposits logischen Gewinnungs- und Aufbereitungsmöglichkeiten weiter and their classification are summarized in Table 6, according to erhöhen werden. Sie spiegeln letztendlich nur den gegenwärtigen the classification of the IAEA (UDEPO). Stand von Wissenschaft und Technik wider. Die Lagerstättenarten und deren Klassifizierung sind in Tabelle 6 zusammengestellt, in Technological trends of the nuclear fuel circulation and in Anlehnung an die Klassifizierung der IAEA (UDEPO). utilization of uranium Fuel for NPPs is obtained from the commercially available urani- Technologische Trends zum Brennstoffkreislauf und zur um product Yellow Cake (dried triuranium octoxide) after conver- Uranverwertung sion to UF6, enrichment of thermally fissionable U-235 from 0.7 % Brennstoff für KKW wird aus dem handelsüblichen Uranpro- in natural uranium to about 3.3 % to more than 4 % and actually dukt Yellow Cake (getrocknetes Triuranoctoxid) nach Konversion fuel pellet production (except: The CANDU type reactors allow zu UF6, Anreicherung des thermisch spaltbaren U-235 von 0,7 % the use of natural uranium as a fuel.). In addition to the introduc- im Natururan auf etwa 3,3 bis zu mehr als 4 % und eigentlicher tion of more effective conversion technologies, an increasingly Brennelementherstellung gewonnen (ausgenommen: Reaktoren lower residual concentration – formerly 0.4 %, trending now to des CANDU-Typs, diese ermöglichen die Verwendung von Natu- 0.2 % and less – is reached during enrichment. Thus, the uranium ruran). Neben der Einführung effektiverer Konversionstechnolo- recycling factor F1 implicitly introduced in Equation (2) increases gien wird bei der Anreicherung eine zunehmend geringere Rest- during fuel production. In conventional nuclear power plants, a konzentration – früher 0,4 %, Trend heute zu 0,2 % und weniger higher reactor efficiency F2 (burn-up rate) is achieved in that nu- – erreicht. Damit steigt der in der Formel (2) implizit eingeführ- merous operators increase the degree of enrichment in the fuel te Uranverwertungsfaktor F1 bei der Brennstoffherstellung. In and burn more intensively to U-235 ratios below 0.5 %. herkömmlichen KKW wird ein höherer Reaktorwirkungsgrad F2

From the current data on uranium demand (71,343 t U3O8/a) (Abbrandrate) dadurch erreicht, dass zahlreiche Betreiber den An- and the production of electrical energy (392 GWe respectively reicherungsgrad im Brennstoff erhöhen und intensiver auf U-235- 3.06 x 106 GWh/a)1, results an electrical energy yield in high of Anteile unter 0,5 % abbrennen. about 44 GWh/t, of used natural uranium (0.7 % U-235). Accord- Aus den gegenwärtigen Daten zum Uranbedarf (71.343 t U/a) ing to the state of the art could today, from 1 t natural uranium und der Elektroenergieproduktion aus KKW – 392 GW bzw. 3,06 x an average of about 0.125 t of enriched uranium can be produced 106 GWh/a1 – ergibt sich eine Elektroenergieausbeute in Höhe von for fuel, at an assumed enrichment of 4.5 % U-235 (WNA). On the etwa 44 GWh/t eingesetztes Natururan (0,7 % U-235). Nach dem other hand, the specific burn-off (specific released energy) has Stand der Technik können heute aus 1 t Natururan durchschnitt- substantially increased to 45 GWd/tU2 (13). From these current lich etwa 0,125 t angereichertes Uran für Brennstoff bei einer key figures are follow an energy yield A of 125 GWh/t natural ura- angenommenen Anreicherung von 4,5 % U-235 erzeugt werden nium, which shows a clear trend compared to the above-men- (WNA). Andererseits hat sich der spezifische Abbrand (spezifische tioned traditionally energy yield, which by the present and future freigesetzte Energie) auf 45 GWd/t U2 wesentlich erhöht (13). Aus new construction of nuclear reactors of the third generation is diesen aktuellen Kennzahlen folgt eine Energieausbeute A von strengthened. 125 GWh/t Natururan, woraus sich im Vergleich zur oben angege- If one wants to evaluate uranium demands numbers and ad- benen herkömmlichen Energieausbeute ein klarer Trend ablesen equacies in the long term, the developmental trends in reactor lässt, der durch den gegenwärtigen und künftigen Neubau von technology have to be taken into account. Several industrialized Kernreaktoren der dritten Generation verstärkt wird.

1 Subordinate 7,800 h of full load hours per year. This corresponds 1 Unterstellt 7.800 h Volllaststunden pro Jahr. Dies entspricht to an annual utilization rate of approximately 89 %. einem Jahresnutzungsgrad von ca. 89 %. 2 Corresponds to GW days; t U – corresponds to the burn-up in t U 2 GWd entspricht Gigawatt Tage; t U – entspricht dem Abbrand in or tonnes of heavy metal. t U oder tSM – Schwermetall.

Mining Report 153 (2017) No. 3 295 countries have joined together to the “Generation IV Internation- Will man Uranbedarfszahlen und Reichweiten langfristig be- al Forum” (GIF)3. The aim is to develop new reactors and nuclear urteilen, so hat man Entwicklungstendenzen in der Reaktor- fuels, which: technologie zu berücksichtigen. Mehrere Industrieländer haben • provide maximum safety and economy; sich zum “Generation IV International Forum” (GIF) zusammen­ • drastically reduce uranium consumption; geschlossen3. Ziel ist, neue Reaktoren und Kernbrennstoffe zu • significantly reduce the amount and life of the radioactive entwickeln, die waste; and • höchste Sicherheit und Wirtschaftlichkeit bieten, • further diminish the risk of the abuse of peaceful nuclear • den Uranverbrauch drastisch reduzieren, technology for nuclear weapons. • die Menge und Lebensdauer des radioaktiven Abfalls erheb- lich vermindern und From more than 130 proposals of around the world, the GIF ex- • den Missbrauch der friedlichen Kerntechnik für Kernwaffen perts have selected six innovative reactor systems having the noch weiter erschweren. potential to achieve these goals. The reactor systems were select- ed, which are physically inherently safe and have a significantly Aus über 130 Vorschlägen aus der ganzen Welt haben die Fachleu- higher burn-off rate expected. Introduction of such reactors is te des GIF sechs innovative Reaktorsysteme ausgewählt, die das expected after the year 20304. The task is to compare the differ- Potential haben, diese Ziele zu erreichen. Ausgewählt wurden die ent systems and to optimize them in terms of safety, resource Reaktorsysteme, die physikalisch inhärent sicher sind und eine management and waste reduction. The activities are integrated deutlich höhere Abbrandrate erwarten lassen. Mit der Einfüh- into EURATOM and IAEA programs. rung derartiger Reaktoren wird nach dem Jahr 2030 gerechnet4. Die Aufgabe besteht darin, die verschiedenen Systeme zu ver- Time range of the adequacy of the energy source uranium gleichen und unter den Gesichtspunkten Sicherheit, Ressourcen- From greatly simplified estimations of the range of the energy management und Abfallreduzierung zu optimieren. Die Aktivitä- source in accordance with Equation (1), using the currently known ten sind in Programme von EURATOM und IAEA integriert. uranium resources of approximately 10.3 mt U (Table 2: RAR to- tal) and of the projected annual demand in the next years of Reichweitenbewertung zur Energiequelle Uran 70,000 t/a, gives a time range of around 150 a. If one trusts the Schätzt man die Reichweite der Energiequelle stark vereinfacht correctness of all currently published resources – including the gemäß der Formel (1) ab, so ergeben sich für die heute nachge- prognosticated and speculative categories, but not including the wiesenen Uranressourcen in Höhe von etwa 10,3 Mio. t (Tabel- uncertain ones – totaling 16.2 mt U (Table 2: Identified total) with le 2: RAR total) und dem hochgerechneten Jahresbedarf in den unchanged projected production of 70 000 t U, uranium resourc- nächsten Jahren in Höhe von 70.000 t/a eine Reichweite von rd. es are adequate for about 235 a of reactor operation. 150 a. Vertraut man der Richtigkeit der gesamten gegenwärtig It has already been pointed out that the quantity of known bekannten Ressourcen – einschließlich der prognostizierten und uranium resources has doubled in the last 20 years (the ap- spekulativen, aber ausschließlich der unsicheren – in Höhe von proximately doubling effect observed in the 1980s relative to the insgesamt 16,2 Mio. t (Tabelle 2: Identified total) bei unveränder- 1960s, see “Red Book” history). The currently intensive exploration ter hochgerechneter Gewinnung in Höhe von 70.000 t/a, erhält can certainly lead to a continuation of this trend. Finally, as re- man eine Reichweite von etwa 235 a. gards the volume of production, reference should be made to the Es wurde bereits darauf verwiesen, dass sich die Höhe der be- economic aspect of the production. With a shortage of fossil fuel kannten Uranressourcen in den letzten 20 Jahren etwa verdoppelt reserves over the coming decades, which continue to cover the hat. Der etwa gleiche Verdopplungseffekt wurde in den 1980er main share of energy supplies in the world, an increase in energy Jahren relativ zu den 1960er Jahren beobachtet (siehe „Red-Book“- prices is unavoidable. Since the uranium price is only a very small Geschichte). Durch die jüngst intensivierte Erkundung kann part of the production costs for nuclear energy, the production of durchaus mit einer Fortsetzung dieses Trends gerechnet werden. uranium with higher specific production costs can be expected Letztlich sei hinsichtlich des Produktionsaufkommens auf die to become increasingly economic, i. e. the proportion of minable ökonomische Seite der Urangewinnung hingewiesen. Mit einer uranium inventories is increasing pro rata. It is neither reasonable Verknappung der Vorräte an fossilen Brennstoffen in den nächs- nor necessary that the uranium price falls below the production ten Jahrzehnten, die nach wie vor den Hauptanteil der Energiever- costs, all risks associated with the extraction, preparation and sorgung in der Welt decken, ist eine Erhöhung der Energiepreise storage are to be covered. unausweichlich. Da der Uranpreis an den Erzeugungskosten für At consideration of uranium which is taken from phosphate Kernenergie nur einen sehr geringen Anteil ausmacht, wird der deposits, the time for which uranium is adequate is increased to Abbau von Uran mit höheren spezifischen Produktionskosten zu-

3 Participating countries were: Argentina, Brazil, China, France, 3 Beteiligt waren: Argentinien, Brasilien, China, Frankreich, Great Britain, Japan, Canada, Russia, Switzerland, South Grossbritannien, Japan, Kanada, Russland, die Schweiz, Südafrika, Africa, South Korea, the USA and the European Atomic Energy Südkorea, die USA und die Europäische Atomgemeinschaft Community Euratom. Euratom 4 China is building the first NPP of the „IV generation“ in Shidao 4 China baut in der Shidao-Bucht in der Küstenstadt von Bay in the coastal town of Rongcheng, which is to be connected Rongcheng das 1. KKW der IV-Generation, das Ende 2017 mit to the grid at the end of 2017 by 200 MW. 200 MW ans Netz gehen soll.

296 Mining Report 153 (2017) No. 3 P ICS TO

Fig. 7. Development phases of Fig. 6. Yearly World Uranium Production. radioactive waste and residues. Bild 6. Yearly World Uranium Production. Bild 7. Entstehungsphasen radio­ aktiver Abfälle und Rückstände.

more than 350 a. If the production of uranium from seawater is nehmend wirtschaftlich, d. h., der Anteil an abbauwürdigen Uran- considered – an alternative that could be represented by the scar- vorräten steigt anteilig. Es ist weder vernünftig noch notwendig, city of energy resources worldwide – the time is theoretically in- dass der Uranpreis unter die Produktionskosten fällt, sollen alle creased by more than twenty thousand times. Thorium deposits mit der Gewinnung, Aufbereitung und der Verwahrung verbun- are disregarded here. denen Risiken abgedeckt werden. As already shown, the energy yield per t U is significantly Bei Berücksichtigung des Urans in Phosphatlagerstätten er- increased by higher uranium utilization during fuel production höht sich die Reichweite bereits auf mehr als 350 a. Zieht man die (F1) and higher reactor efficiencies (F2). In the case of a constant Produktion von Uran aus Meerwasser in Betracht – eine Alternati- nuclear power generation, this could lead to a reduction in the ve, die bei Verknappung der Energieressourcen weltweit darstell- uranium requirement in the range of some percent. This would bar wäre – so erhöht sich die Reichweite theoretisch um mehr als be largely compensated by an increase in energy generation from zwei Größenordnungen. Die Thorium-Vorkommen bleiben hier nuclear power. However, the specific uranium consumption in the unberücksichtigt. Wie bereits dargestellt, erhöht sich die Energie- future would be considerably smaller with the new technological ausbeute pro Tonne Uran durch eine höhere Uranverwertung bei possibilities offered by nuclear technology (fourth generation re- der Brennstoffherstellung (F1) sowie höhere Reaktorwirkungsgra- actors and the utilization of fuel breeding and energetic waste re- de (F2) signifikant. cycling – factor F3). Their introduction is, however, very undefined, Im Fall einer gleichbleibenden Kernenergieerzeugung könn- but could be implemented over the next 50 years meaning that te dies zu einem Rückgang des Uranbedarfs um einige Prozent the specific uranium consumption would be considerably smaller führen, die bei steigender Energieerzeugung aus Kernenergie in the future. This would – depending on the actual extent of the den Zuwachs weitgehend kompensieren würden. Mit den ange- future nuclear power generation – lead to a further increase of führten neuen technologischen Möglichkeiten der Nukleartech- the time range for which the raw material uranium will last. The nologie – Reaktoren der vierten Generation sowie der Ausnut- adequacy of the uranium resources cannot be used objectively zung von Brennstoffbrüten und energetischer Abfallverwertung as a reason to exit from the peaceful application of the nuclear – Faktor F3 – deren Einführung allerdings sehr unbestimmt ist, energy. aber im Verlauf der nächsten 50 Jahre erfolgen könnte, wäre der spezifische Uranverbrauch künftig deutlich kleiner und dies wür- Radioactive wastes and residues from uranium mining de – natürlich in Abhängigkeit vom tatsächlichen Umfang der and the burn-up of fuel rods künftigen Kernenergiegewinnung – zu einer weiteren Erhöhung Radioactive waste and residues arise in all phases from uranium der Reichweite für den Rohstoff Uran führen. Die Reichweiten mining and processing to the burn-up of the fuel rods (Figure 7) der Uranressourcen können daher sachlich für den Ausstieg aus which must be encapsulated for long-term storage, so that no der friedlichen Anwendung der Kernenergie nicht herangezogen radioactive material can enter the biosphere from the repository, werden. or only in a socially acceptable timescale. Radioaktive Abfälle und Rückstände aus der Urangewin- Uranium in the ore is first processed up by physical and/or chemi- nung und aus dem Abbrand von Brennstäben cal processes from the rest of the rock. In allen Phasen von der Urangewinnung bis zum Abbrand der • Physical processing processes: underground mining, opencast Brennstäbe fallen radioaktive Abfälle und Rückstände an (Bild 7), mining – the ore crushed (crushed, finely ground). die langzeitsicher und -stabil verwahrt und abgekapselt werden • Physical and chemical methods: heap leaching – the ore is müssen, sodass aus dem Endlager kein radioaktives Material oder piled 5 to 30 m high on an impermeable mat (pad) and soaked nur im gesellschaftlich akzeptierten Umfang in die Biosphäre ge- with acidic (or alkaline) solution. The uranium-loaded solution langen kann. is collected and transported to the processing plant, as in the Zunächst wird das im Erz vorhandene Uran durch physikalische und/ case of ISL. oder chemische Verfahren vom übrigen Gestein aufgeschlossen. • Chemical methods: in situ leaching (ISL) – uranium is separated • Physikalische Aufschlussverfahren: Untertagebergbau, Tage- from the rock formation (sedimentary rock) and the uranium- bau – das Erz zerkleinert (gebrochen, fein gemahlen). loaded solution is transported to the processing plant. • Physikalische und chemische Verfahren: Haufenlaugung – ge- brochenes Erz wird 5 bis 30 m hoch auf einer undurchlässigen

Mining Report 153 (2017) No. 3 297 Matte (Pad) aufgehäuft und mit saurem (oder alkalischem) Lösungsmittel getränkt. Die mit Uran beladene Lösung wird gesammelt und zur Aufbereitungsanlage transportiert, weiter wie bei ISL. • Chemische Verfahren: In Situ Leaching (ISL) – Uran wird aus dem Gesteinsverband (Sedimentgestein) gelöst, und die mit Uran beladene Lösung wird zur Aufbereitungsanlage trans- portiert.

Aufbereitung: • Im ersten Schritt der Aufbereitung (Haufenlaugung, ISL oder in der Aufbereitungsanlage) wird das Uran herausgelöst (aus- gelaugt). Dies geschieht mit Säure oder Lauge unter Hinzufü- Fig. 8. Tailings storage (Tailings pond) of Olympic Dam (BHP Billiton). gung eines Oxidationsmittels, um das Uran vom sehr schlecht Bild 8. Rückstandsspeicher (Tailings pond) von Olympic Dam (BHP löslichen chemisch vierwertigen Zustand in die gut lösliche Billiton). Photo/Foto: Lersow sechswertige Form zu überführen. Auf diese Weise lassen sich über 90 % des im Erz befindlichen Urans gewinnen. Processing • Im zweiten Schritt (in der Aufbereitungsanlage) werden un- • In the first processing step (heap leaching, ISL or in the erwünschte Begleitstoffe in mehreren Reinigungsschritten processing facility) the uranium is dissolved (leached). This is durch Dekantieren, Filtern, Extrahieren usw. entfernt. done with acid or lye, adding an oxidizing agent to convert the • Im dritten Schritt wird aus der Flüssigkeit Uran ausgefällt, bei- uranium from the very poorly soluble chemically quadrivalent spielsweise durch Zugabe von Ammoniak. Das ausgefällte Pro- state to the readily soluble hexavalent form, which allows dukt – Ammoniumdiuranat – wird wegen seiner gelben Farbe more than 90 % of the ore in uranium to be recovered. als Yellowcake bezeichnet. • In the second step (in the processing plant) unwanted accom- • Im vierten Schritt wird das Ammoniumdiuranat getrocknet – panying substances are removed in several cleaning steps by es enthält 70 bis 80 Gewichts- % U – und durch Kalzinierung in

decanting, filtering, extracting, etc. Uranoxid (Triuranoctoxid – U3O8) umgewandelt. • In the third step uranium is precipitated from the liquid, e. g. by the addition of ammonia. The precipitated product (chemi- Die Rückstände aus der Uranaufbereitung (Uranium Mill Tailings) cal: ammonium diuranate) is called “yellow cake” because of werden in vorbereitete Hohlformen (Becken) eingespült, in denen its yellow color. die festen Bestandteile sedimentieren, während die Flüssigkeit • In the fourth step the ammonium diuranate is dried (con- das Sediment bedeckt und einen Teich bildet (Tailings pond). Die- taining 70 to 80 % by weight of uranium) and in many cases se Becken werden auch Absetzbecken oder Rückstandsspeicher

converted into uranium oxide (triuranium octoxide – U3O8) by (Tailings storage) genannt. Sie enthalten den größten Teil des calcination. Aktivitätsinventars des ursprünglichen Uranerzes (in Form der Zerfallsprodukte des Urans wie beispielsweise Radium) sowie The uranium mill tailings are filled in into prepared hollow ba- Schwermetalle. Bild 8 zeigt einen Tailings pond der Kupfer- und sins (dams) where the solid components sediment while the liq- Uranerzaufbereitung des Gewinnungsstandorts Oympic Dam. uid covers the sediment and forms a pond. These basins are also Das Inventar des Tailings pond „Helmsdorf“ der SDAG Wismut ist referred to as settling basins or tailings storages, or sometimes in der Tabelle 7 aufgeführt. Nach Beendigung des Betriebs müs- tailings dams or ponds. They contain most of the activity of the sen die Rückstandsspeicher aus der Uranerzaufbereitung lang- original uranium ore (in the form of decay products of uranium, zeitsicher und -stabil verwahrt werden (15). such as radium) and heavy metals. Figure 8 shows a tailings pond Hochradioaktive Abfälle bilden die abgebrannten Brennele- of copper and uranium processing at Olympic Dam (BHP Billiton). mente aus KKW. Diese werden nach derzeitiger Philosophie in The inventory of the tailing pond “Helmsdorf” of the SDAG Wis- Endlager in tiefen geologischen Formationen verbracht. Das ers- mut is listed in Table 7. After completion of the operation, the te Endlager dieser Art „Olkiluoto“ in Finnland wird etwa im Jahr tailings storage from the uranium ore processing must be closed 2022 in Betrieb gehen. ensuring long-term safety and long-term stability (15). In der Tabelle 8 sind Daten abgebrannter Brennelemente zu- Highly radioactive waste comes from burned-up nuclear fuel sammengestellt, wie sie in Kritikalitätsrechnungen5 verwendet from NPPs. These are deposited, according to current philosophy, werden. in repositories in deep geological formations. The first repository of Die Aktivität des Inventars eines Endlagers ist wesentlich this kind “Olkiluoto” in Finland will go into operation around 2022. größer als die von Rückstandsspeichern aus der Uranerzaufberei- Table 8 summarizes the data of burned-up fuel elements used tung, etwa um den Faktor 103 bis 105. Der wesentliche Unterschied in criticality5 calculations. besteht aber in der erheblich größeren Aktivitätsdichte (Aktivität/

5 Criticality: Critical state of a nuclear reactor or a nuclear material 5 Kritikalität: kritischer Zustand eines Kernreaktors oder einer arrangement. Spaltstoffanordnung

298 Mining Report 153 (2017) No. 3 Volumeneinheit) die sich um den Faktor 107 bis 1010 unterscheidet. Tailings Pond Ai [Bq] FGi [Bq] Helmsdorf Brennelemente müssen nach der Entnahme erst ins Abkühlbe- Ai/FGi cken verbracht werden, um sie auf eine Temperatur abzukühlen,

U-238+ 1,27E+14 1,00E+04 1,27E+10 P ICS TO damit sie ins Zwischenlager transportiert werden können. U-234 1,27E+14 1,00E+04 1,27E+10 Th-230 5,50E+14 1,00E+04 5,50E+10 Mit der Fertigstellung der Endlager in Skandinavien entfällt Ra-226++ 5,50E+14 1,00E+04 5,50E+10 auch das Argument des Nichtvorhandensein eines Endlagers für U-235+ 5,79E+12 1,00E+04 5,79E+08 die hochradioaktiven Abfälle gegen den Betrieb eines KKW zur Pa-231 2,51E+13 1,00E+03 2,51E+10 Energiegewinnung. Ac-227+ 2,51E+13 1,00E+03 2,51E+10 Selbst wenn lediglich das Hauptargument verbleibt, dass Ra-223+ 2,51E+13 1,00E+05 2,51E+08 eine Gesellschaft den Einsatz der Kernenergie für die Energiege- Total 1,44E+15 1,86E+11 winnung mehrheitlich ablehnt, wiegt dieses so schwer, um davon Table 7. Radionuclide inventory in Tailings pond of SDAG Wismut-Helms Abstand zu nehmen, selbst wenn alle Einwendungen sachlich als dorf – normalized to the exemption levels (FGi) according German geklärt angesehen werden können. Radiation Protection Ordinance, Annex III, Table 1, Inventory without pore water (15). Zusammenfassung und Ausblick Tabelle 7. Radionuklidinventar Tailings pond der SDAG Wismut-Helms­ Der Beitrag verdeutlicht, dass eine ganzheitliche Betrachtung dorf – normiert auf die Freigrenzen (FGi) der deutschen Strahlenschutz­ zur Verfügbarkeit der Energiequelle Uran neben den bei weitem verordnung, Anlage III, Tabelle 1, Inventar ohne Porenwasser (15). nicht vollständig bekannten Ressourcen die verschiedenen Fak- toren der Energieausbeute in Kernreaktoren unter der Berück- The activity of the inventory of a repository is significantly sichtigung künftiger technologischer Möglichkeiten berücksich- greater than that of the uranium ore deposits, approximately by tigen sollte. Eine statische Sichtweise auf der Grundlage heute a factor of 103 to 105. The main difference, however, is the signifi- gesicherter Ressourcendaten und des heutigen Uranverbrauchs cantly greater activity density (activity/volume unit), which differ in KKW mit Reaktoren der zweiten Generation führt zu einer ggf. by a factor of 107 to 1010. After removal, the fuel elements must erheblichen Unterbewertung der Reichweite. Die weitere Erkun- first be brought into the cooling pond in order to cool them to a dung von Ressourcen, der Fortschritt in der Nukleartechnologie temperature so that they can be transported to the intermediate sowie die Berücksichtigung ökonomischer Kriterien, die auch den storage facility. Uranabbau aus Lagerstätten mit geringer Konzentration und/ With the completion of the repositories in Scandinavia in oder schwierigen Abbaubedingungen rechtfertigen könnten southern Finland, the “nowhere to put the waste” argument – bis hin zur Gewinnung aus Meerwasser – korrigiert eine ver- against the operation of a NPP for energy production falls away, einfachte Reichweitenabschätzung, z. B. durch Diehl (17), deutlich since the claim of the absence of a repository for the highly radio- nach oben. active waste no longer exists. Nevertheless, even if all arguments raised against nuclear power were to be objectively disproved, but Die folgenden Kommentare fassen aktuelle Tendenzen und Pro­ a majority of a society still decides against nuclear power, then it blemstellungen zusammen: is accepted that nuclear power should be excluded or abolished • Schätzt man die Reichweite der Energiequelle stark vereinfacht in that society. People in their own country are sovereign to de- gemäß der Formel (1) ab, so ergeben sich für die heute nachge- cide about the kind of nuclear power generation to employ, or to wiesenen Uranressourcen in Höhe von etwa 10,3 Mio. t (Tabel- decide on its exclusion or abolition. le 2: RAR total) und dem hochgerechneten Jahresbedarf in den nächsten Jahren in Höhe von 70.000 t/a eine Reichweite von Summary and Outlook rd. 150 a. Vertraut man der Richtigkeit der gesamten gegen- A holistic view on the availability of the energy source uranium wärtig bekannten Ressourcen – einschließlich der prognosti- should include – in addition to the resources which are far from zierten und spekulativen, aber ausschließlich der unsicheren – fully known – the different factors of the energy yield in nuclear in Höhe von insgesamt 16,2 Mio. t (Tabelle 2: Identified total)

enrichment burn-up decay time / % by weight % by weight % by weight % by weight % by weight

% U-235 or % Pufiss GWd/t SM years U-235 Pufiss Putotal U-238 other fuel assembly6 Anreicherung Abbrand Abklingzeit/ Gew.-% Gew.-% Gew.-% Gew.-% Gew.-% 6 Brennelement % U-235 bzw. % Pufiss GWd/t SM Jahre U-235 Pufiss Putotal U-238 sonstige du40a1e2 3,6 % U-235 40 100 0,78 0,58 0,95 97,53 0,74 du55a1e2 4,4 % U-235 55 100 0,67 0,65 1,14 97,19 1,0

Table 8. Characteristic data of the nuclide inventories used for criticality calculations (16).

Burn-up: with GWd/t heavy metal; Pufiss – (Pu-239 + Pu-241); Putotal – (Pu-238+ Pu-239 + Pu-240 + Pu-241 + Pu-242 + Am-241) Tabelle 8. Charakteristische Daten der für Kritikalitätsrechnungen verwendeter Nuklidinventare (16).

Abbrand: in Gigawatt-Tagen pro Tonne Schwermetall (GWd/t SM); Pufiss – (Pu-239 + Pu-241); Putotal – (Pu-238+ Pu-239 + Pu-240 + Pu-241 + Pu-242 + Am-241)

6 Name: du – pressurized-water reactor – fuel (uranium dioxide); 6 Bezeichnung: du – DWR – Brennstoff (Urandioxid); 40 – Abbrand 40 – burn-up in GWd/t SM; a1e2 – decay time, here 1·102 a in GWd/t SM; a1e2 – Abklingzeit, hier 1·102 a

Mining Report 153 (2017) No. 3 299 reactors, taking into account future technological possibilities. A bei unveränderter hochgerechneter Gewinnung in Höhe von static viewpoint based on currently secured resource data and 70.000 t/a, erhält man eine Reichweite von etwa 235 a. Bei Be- today’s uranium consumption (in nuclear reactors with second rücksichtigung des Urans in Phosphatlagerstätten erhöht sich generation reactors) possibly leads to an underestimation of the die Reichweite auf mehr als 350 a. Rechnet man die derzeit range. The further exploration of resources, the advance in nu- bekannten Thorium-Vorräte dazu, erhöht sich die Reichweite clear technology as well as the consideration of economic criteria, auf 450 a. Zieht man die Produktion von Uran aus Meerwasser which could also justify uranium mining from deposits with low in Betracht – eine Alternative, die bei Verknappung der Ener- concentration and/or difficult degradation conditions (up to the gieressourcen weltweit darstellbar wäre – so erhöht sich die extraction of seawater), correct a simplified estimate of the ex- Reichweite theoretisch um mehr als zwei Größenordnungen. tent of reach (12), clearly upwards. Eine Verknappung der Ressourcen für Kernbrennstoff ist auf lange Zeiten nicht erkennbar. The following comments summarize current trends and issues: • Der Anteil der Kernenergie an der Weltelektroenergieprodukti- • If one estimates the reach of the energy source in a simplified on beträgt derzeit etwa 19,6 % (WNA, 2016). Wahrscheinlichs- manner according to the formula (1), the uranium resources tes Szenario: Mäßiger Anstieg der Kernenergieproduktion – identified today are approximately 10.3 mt of uranium and the New-Policy-Szenario – bis zum Jahr 2040. extrapolated annual demand for the next few years is approxi- • Im Jahr 2015 waren 449 KKW netzgebunden (IAEA/PRIS Stand mately 70,000 t/a, enough to last for 150 a. If one trusts the 2017) mit einer installierten elektrischen Leistung von unge- correctness of all currently known resources – including the fähr 392 GWe. Im Jahr 2015 wurden aus den geförderten Uran-

prognosticated and speculative resources, but not the uncer- erzen 71.343 t U3O8 produziert, was 90 % des angemeldeten Be- tain ones – of 16.2 mt of uranium at unchanged extrapolated darfs entsprach. Das New-Policy-Szenario prognostiziert eine production in the amount of 70,000 t/a, it lasts for 235 a. When abgegebene Leistung von 624 GWe im Jahr 2040, was einem the uranium in phosphate deposits is included, the reach in- Anstieg um 60 % entspricht. creases to more than 350 a. The currently known thorium • Der Anstieg konzentriert sich auf China (46 %) sowie Indien, stocks increase the reach up to 450 a. If the production of ura- Korea und Russland (zusammen 30 %) und die USA (16 %), nium from seawater is taken into consideration – an alterna- während die Kapazität der Kernkraft in der EU um 10 % bis zum tive that can be represented at the scarcity of energy resources Jahr 2040 abnimmt. Der Anteil der Kernenergie am weltwei- worldwide – the range is theoretically increased by more than ten Energiemix wird aber im Jahr 2040 nur 12 % betragen. two orders of magnitude. Therefore a shortage of resources • Die Abhängigkeit der Rohstoffversorgung Europas, insbeson- for nuclear fuel is not apparent for long periods. dere von fossilen Energieträgern, sowie deren Reichweite auf • The share of nuclear energy in global electrical energy produc- der Grundlage wirtschaftlich gewinnbarer Vorräte hat dazu tion is currently about 19.6 % (WNA, 2016). Most likely scenario: geführt, dass in einigen europäischen Ländern die Uranerz- Moderate increase in nuclear energy production – New Policy gewinnung zur Sicherung des nationalen Brennstoffbedarfs Scenario – by 2040. entweder fortgesetzt (Tschechien) oder ernsthaft in Betracht • In 2015, 449 NPPs were grid-connected (IAEA/PRIS status 2017) (z. B. Bulgarien) gezogen wird. with an installed electrical power of approximately 392 GWe. • Die Erkundung von Uranvorkommen ist in den letzten Jahren

From the mined uranium ores, 71,343 t of U3O8 were produced weltweit mit erheblicher Intensität fortgeführt worden. Es ist in 2015, which corresponds to 90 % of the notified require- künftig mit einem weiteren Anstieg der bekannten Uranres- ments. The New-Policy Scenario prognosticates an output of sourcen zu rechnen. 624 GWe in 2040, which corresponds to an increase of 60 %. • Der Fortschritt in der Nukleartechnologie hat zu einer deut- • The increase is concentrated in China (46 %) and India, Korea lichen Erhöhung der spezifischen Energieausbeute aus Uran and Russia (together 30 %) and the USA (16 %), while the ca- geführt, was bei einer Reichweitenbetrachtung zu berücksich- pacity of nuclear power in the EU decreases by 10 %. However, tigen ist. Durch die im Bau befindlichen oder geplanten Reak- the share of nuclear energy in the global energy mix will be toren der dritten Generation wird dieser Trend fortgesetzt und 12 % in 2040. durch die Implementierung von Reaktoren der vierten Genera- • The dependence of raw materials supply in Europe, in particu- tion in Zukunft eine neue Dimension erlangen. lar for fossil fuels as well as its range on the basis of economi- • Mit der Initiative „Generation IV“ sollen neue Reaktoren und cally mineable inventories, has led to the fact that in some Brennstoffe entwickelt werden, mit denen man auf höchste European countries the extraction of uranium ore for securing Sicherheit und Wirtschaftlichkeit bei KKW abzielt, einen deut- the national demand fuel, either continued is (e. g. Czech Re- lich reduzierten Uranbedarf, weniger und kurzlebigere radio- public) or will seriously be taken into consideration. aktive Abfälle und eine Erschwerung des Missbrauchs friedli- • The exploration of uranium deposits has been carried on with cher Atomkraft für militärische Zwecke. Dies hat auch Einfluss considerable intensity worldwide in recent years. A further auf den Uranbedarf (4). increase in the known uranium resources is expected for the • China baut in der Shidao-Bucht in der Küstenstadt Rongcheng future. das erste KKW der IV-Generation, das Ende 2017 mit 200 MW • The advances in nuclear technology have led to a significant in- ans Netz gehen soll. crease in the specific energy yield from uranium, that inventory • In öffentlichen Diskussionen und in der Fachwelt wird die Fra- range analyses must take into account. Third-generation reac- ge nach der Akzeptanz der Kernenergie überhaupt sowie nach

300 Mining Report 153 (2017) No. 3 tors, which are currently under construction or planned, will der Reichweite von Uranerzvorkommen verbunden mit wei- continue this trend, and by the implementation of fourth-gen- terführenden Problemstellungen gestellt: eration reactors in the future a new dimension will be reached. • Umwelt- und Strahlenrisiken in Uranbergbau und -auf- P ICS TO • The “Generation IV” initiative is designed to develop new re- bereitung, actors and nuclear fuels with which one aims for maximum • Verwahrung der Hinterlassenschaften der Uranerz- safety and profitability for NPPs, will also mean significantly gewinnung und -aufbereitung im Zusammenhang mit reduced uranium requirements, less and more short-lived ra- der genehmigungsseitigen und ökonomischen Absicherung dioactive waste and better assurance of the use of peaceful (Rückstellungen/unwiderrufliche Bankbürgschaften) (12), nuclear power rather than for military purposes. This also has • weltweite Kontrolle über Uran und Kernbrennstoff (18), an influence on uranium requirements (4). • Sicherheit von Kernkraftwerken und • In China the first fourth-generation NPP in Shidao Bay in the • Lagerung und Umgang mit Nuklearabfall aus KKW (19). coastal town of Rongcheng is under construction (200 MW), • Die Veränderungen im Uranpreis haben praktisch keinen which will be connected to the grid at the end of 2017. oder nur einen marginalen Einfluss auf die Energiepreisent- • In public discussions and in the professional world, uranium wicklung. Der Anteil der Urankosten an den Gesamtkosten use will be connected with the question of acceptance of nu- für die Stromerzeugung aus Kernenergie beträgt etwa 5 %. clear energy at all, as well as to the adequacy of uranium ore Ein angemessener Uranpreis ist notwendig, um die Urange- supply, which is associated with further issues such as: winnung und -aufbereitung entsprechend höchster interna- • environmental and radiation risks in uranium mining tionaler Sicherheitsstandards zu betreiben und die Kosten and processing; für die Verwahrung nach Ende der Lebensdauer der Standor- • closure of the legacies of uranium ore mining and process- te abzudecken. ing in connection with the aspect of approvals and economic • Der primär durch fossile Energieträger verursachte Klimawan- safeguards (reserves/irrevocable bank guarantees) (12); del hat die Zukunft der Kernenergie als Langzeitalternative für • safety of Nuclear Power Plants (NPPs); and eine nachhaltige Energiegewinnung im Zusammenhang mit • storage and handling of nuclear waste from NPPs (19). dem wirtschaftlichen Ausbau erneuerbarer Energien forciert. • The changes in the uranium price have practically no or only Für die Energieverteilung spielen Ländergrenzen keine Rolle, a marginal impact on energy price development. The share of sodass eine nachhaltige Energiepolitik nur in global großen the uranium cost at the total cost of electricity generated from Wirtschafträumen durchgesetzt werden kann. nuclear power is about 5 %. An appropriate uranium price is • Selbst wenn lediglich das Hauptargument verbleibt, dass necessary to operate the uranium mining and processing ac- eine Gesellschaft den Einsatz der Kernenergie für die Energie- cording to the highest international safety standards and gewinnung mehrheitlich ablehnt, wiegt dies so schwer, um to settle the costs for storage after the end of the life of the davon Abstand zu nehmen, selbst wenn alle Einwendungen sites. sachlich als geklärt angesehen werden können. • The climate change caused primarily by fossil fuels has pushed the future of nuclear power as a long-term alternative for sus- Die gesellschaftliche Aufgabe der Energieerzeugung unter Be- tainable energy production in the context with the economic rücksichtigung technologischer, ökonomischer, ökologischer und expansion of renewable energies. National borders do not play sicherheitsrelevanter Randbedingungen wird in den einzelnen a role in energy distribution, so that a sustainable energy poli- Ländern nicht zuletzt politisch entschieden. Hier gibt es allein in cy can only be implemented globally in large economic areas. Europa große Unterschiede. Während Länder wie Finnland und • Even if all arguments raised against nuclear power are objec- Frankreich auf den Ersatz auslaufender KKW durch den Bau neuer tively disproved, but the majority of a society decides against Reaktoren der dritten Generation setzen, wird Deutschland den nuclear power, it is accepted that nuclear power should be Ausstieg aus der Kernenergie bis zum Jahr 2022 vollzogen haben. excluded or abolished in this society. People are sovereign in Selbst in Europa ist Deutschland mit dem Verzicht auf Kernkraft- their country to decide about the used kind of nuclear power energie nicht allein, siehe Italien und Österreich. generation, or to decide on its exclusion or abolition. Obwohl in Europa die Grenzen zwischen den Ländern zu- nehmend verschwinden, ist eine Vereinheitlichung der Energie- The societal task of generating energy, taking into account tech- versorgung derzeit nicht erkennbar. Konsequenzen nationaler nological, economic, ecological and safety-relevant boundary Energiepolitik, insbesondere der Einfluss auf den Klimawandel, conditions, will be decided in individual countries with a strong sind aber in hohem Maß global. Elektroenergie ist ihrer Natur political influence. There are great differences with regard to Eu- nach quellenneutral. Die einzelnen Länder bestimmen die effi- rope. While countries such as Finland and France are set up to ziente, nachhaltige, auf die gesellschaftlichen Bedürfnisse und replace old NPPs by the construction of new third-generation re- die Umwelt abgestimmte Energie- und Rohstoffwirtschaft auf actors, Germany will have carried out the exit of nuclear energy ihre Weise. Für strategische Entscheidungen zur Art der Ener- by 2022. Germany is not the only European country to renounce gieversorgung sind ökonomische Kriterien ebenso wichtig wie nuclear power, which has already occurred in Italy and Austria. Umwelt und Sicherheitsfragen, der technologische Fortschritt Although the borders between countries are gradually dis- inklusive Investitionen in relevante Forschung und Entwicklung appearing in Europe, unification of the energy supply is not yet und nicht zuletzt die Nachhaltigkeit der Rohstoffversorgung für apparent. Consequences of national energy policy, in particular die Energieerzeugung. Prognosen zur Reichweite von Energieträ-

Mining Report 153 (2017) No. 3 301 the impact on climate change, are, however, to a large extent gern spielen dabei eine wesentliche Rolle. Allerdings entscheidet global. Electrical energy is by its very nature source-neutral. The letztendlich eine Gesellschaft frei darüber, welche Art der Ener- individual countries determine the efficient, sustainable energy gieversorgung sie betreibt. Diese Entscheidung ist langfristig und and raw material management adapted to social needs and the kurzfristig nicht zu korrigieren. environment in their own way. For strategic decisions on the type of energy supply, economic criteria are just as important as en- Hinweis und Danksagung vironmental and safety issues, technological progress (including Mein Dank gilt Herrn Dr. Peter Woods (IAEA – Department of Nu- investment in relevant research and development) and, last but clear Energy – Team Leader, Uranium Resources and Production, not least, the sustainability of raw material supply for energy Wien/Österreich) für die Unterstützung bei der Übersetzung generation. in die englischsprachige Version und für die Hinweise und Vor- Forecasts on the adequacy of energy sources play thereby an schläge zur Ergänzung des Textes. Die hier gegebenen Interpreta- important role. However, a society decides about the type of its tionen und Meinungen sind jedoch die des Autors. energy supply. But this decision is a long term one and should not be corrected short term.

Acknowledgement I might say many thanks Dr. Peter Woods (IAEA – Department of Nuclear Energy – Team Leader, Uranium Resources and Produc- tion – Vienna/Austria) for support with the translation into the English language version and suggestions for completing this paper. However, the interpretations and opinions given here are those of the author.

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302 Mining Report 153 (2017) No. 3 Industry News and Products

BHS-Sonthofen presented with the German Resources Efficiency Award BHS-Sonthofen GmbH, Sonthofen/ MSW introduced the process at Germany and MSW Mineralstoffwerke their Mönsheim quarry in the sum- Südwest received the German mer of 2016. It allowed the company Resources Efficiency Award 2016 on to increase their repository’s yield by 16th February 2017 (Figure 1). The 25 %. To produce the same volume of prestigious prize was awarded by the the final product, it was previously German Federal Minister for Eco- necessary to extract about 620,000 t nomic Affairs and Energy to the two of limestone annually. Now the total I ndustr y news and p roducts companies to commend the develop- is around 188,000 t less, which cor- ment and successful implementation responds to a relative reduction of of the Combimix process. This process around 30 %. It helped to increase raw turns a previously worthless mining material efficiency from the previous by-product accumulated in quarries level of 65 to 70 % to around 93 %. into a valuable building resource. BHS Dennis Kemmann, the Managing developed the Combimix process Director of BHS-Sonthofen GmbH, is based on their twin-shaft batch mix- Fig. 1. The German Resources Efficiency Award 2016. already thinking ahead: “Our Com- ers and implemented it together with Bild 1. Der Deutsche Rohstoffeffizienz-Preis 2016. bimix process holds a vast potential MSW at their quarry in Mönsheim. Source/Quelle: BHS as it enables companies across the This marked the first German project globe and throughout various indus- of this kind. be dumped every year. More than 90 % of tries to utilize resources more efficiently. In In quarries and gravel pits, the Com- contaminated feed material is now sold as the context of rehabilitating contaminated bimix process takes clay-and-rock mixtures rock grade thanks to the Combimix system. soil, Combimix can be used to remove oil – which previously had to be refilled or The German Federal Ministry for and other harmful substances. As a result, disposed at a landfill – and turns them into Economic Affairs and Energy awards the only a small fraction of the feed material a marketable building material. Further- German Resources Efficiency Award to needs to be dumped in hazardous waste more, this means that millions of tons of exemplary products that efficiently use raw landfills. The process is also viable for the material previously considered worthless materials and other materials, processes cement industry. Here, it can be applied and dumped can now be reactivated. or services, as well as application-oriented to processing limestone, a key ingredient BHS has also installed the Combimix research results. A jury comprising 14 mem- that improves the burning process in rotary system in several quarries in France using bers screened over 40 submissions to select kilns and thus contributes to reducing fuel continuous mixers. Before the system was four winners in the “Companies” category consumption.” installed, in one facility more than 100,000 t and a single winner in the “Research Facili- of rock/clay mixture from the quarry had to ties” category.

BHS-Sonthofen erhält für das Combimix-Verfahren den Deutschen Rohstoffeffizienz-Preis Die BHS-Sonthofen GmbH, Sonthofen, ist nisterium für Wirtschaft und Energie 25 %. Für die gleiche produzierte Menge am 16. Februar 2017 gemeinsam mit den herausragende Beispiele rohstoff- und mussten vorher pro Jahr etwa 620.000 t MSW Mineralstoffwerken Südwest mit materialeffizienter Produkte, Prozesse Kalkstein abgebaut werden, heute sind dem Deutschen Rohstoffeffizienz-Preis oder Dienstleistungen sowie anwen- es rd. 188.000 t weniger, die relative 2016 der Bundesministerin für Wirtschaft dungsorientierte Forschungsergebnisse Entlastung beträgt ca. 30 %. Die Rohstoff- und Energie ausgezeichnet worden (Bild 1). aus. Eine 14-köpfige Jury wählte aus über effizienz stieg von bisher 65 bis 70 % auf Die Unternehmen erhielten den Preis für 40 eingereichten Bewerbungen vier etwa 93 %. die Entwicklung und erfolgreiche Um- Preisträger in der Kategorie „Unterneh- Dennis Kemmann, der Geschäftsfüh- setzung des Combimix-Verfahrens, das men“ und einen Preisträger in der Kate- rer von BHS, denkt schon weiter: „Unser vermeintlich verloren geglaubtes Material gorie „Forschungseinrichtungen“ aus. Combimix-Verfahren hat vor allem in- aus Steinbrüchen wieder zu einem wert- Andre Däschlein, der Vertriebsleiter ternational und zudem auch in anderen vollen Baustoff macht. International für die Misch- und Zerklei- Branchen ein hohes Potential, Ressour- BHS hat das Combimix-Verfahren auf nerungstechnik bei BHS, und Benedikt cen effizient zu nutzen. Bei der Sanierung Basis seiner Doppelwellen-Chargenmi- Fahrland, der Geschäftsführer der MSW kontaminierter Böden kann Combimix scher entwickelt und gemeinsam mit Öl und andere umweltschädliche Stoffe Mineralstoffwerke Südwest GmbH & Co. dolezych58x33mm MSW als erstem deutschen Anwender im KG, nahmen die Auszeichnung aus der Schotterwerk Mönsheim umgesetzt. In Hand von Uwe Beckmeyer, Parlamenta- Steinbrüchen und Kiesgruben macht Com- rischer Staatssekretär bei der Bundesmi- bimix lehmbehaftetes Gestein, das bisher nisterin für Wirtschaft und Energie, im rückverfüllt oder auf Deponien eingelagert Rahmen der Fachkonferenz „Rohstoffe werden musste, zu vermarktbarem Ma- effizient nutzen – erfolgreich am Markt“ Seile • Ketten • Hebebänder • Zurrgurte terial. Darüber hinaus können Millionen in Empfang. Rundschlingen • Hebezeuge • Krane Tonnen bereits deponierten – verloren ge- MSW setzt das Verfahren im Schot- Beratung • Prüfung • Wartung Schulung • DIN EN ISO 9001 und 14001 glaubten – Materials „reaktiviert“ werden. terwerk Mönsheim seit Sommer 2016 Mit dem Deutschen Rohstoffeffizienz- ein. Mit ihm erhöht das Unternehmen Preis 2016 zeichnet das Bundesmi- die Ausbeute seiner Lagerstätte um

Mining Report 153 (2017) No. 3 303 entfernen, sodass nur noch ein geringer Aufbereitung von Kalkstein verwendet Further information/Weitere Informationen: Teil des Aufgabematerials als Sondermüll werden, der den Brennprozess im Dreh- BHS-Sonthofen GmbH deponiert werden muss. Auch in der ofen positiv beeinflusst und Energieres- www.bhs-sonthofen.de Zementindustrie kann Combimix für die sourcen schont.“

Major project in Uzbekistan In January 2016, German company En- These improvements are achieved by means The major project was initiated in 2015 by gineering DOBERSEK GmbH, one of the of the non-destructive process of smelting Islam Karimov, the late President of the leading specialists in plant construction, and oxidising the copper sulphide material Republic of Uzbekistan. began modernising a plant for copper in the slag bath. This method of processing As far as confirmed reserves of gold, smelting belonging to the Almalyk Mining materials with different content and vari- silver, uranium, copper, zinc, tungsten and I ndustr y news and p roducts and Metallurgical Combine in Uzbekistan. ous properties offers further advantages other ores are concerned, Uzbekistan ranks The large plant in Almalyk, a town to and unique features: among the world’s leaders. the south-east of the Uzbek capital of • Simple and cost-effective preparation Tashkent, has now been ceremonially of concentrates and fluxing agents: The commissioned (Figure 2). The new smelt- complex process of deep dry- ing technology in the slag bath is geared ing, grinding and thorough towards processing copper concentrates mixing of components is no and return materials with a capacity of longer required. 70,000 t/a of blister copper. • A high discharge capacity is The family business based in Mönchen­ achieved by powerfully blast- gladbach was responsible for implement- mixing the molten material ing the major project in its entirety, from using blast air with an ap- its inception through to turnkey handover, propriately adjusted oxygen i.e. project planning, delivery of equipment, concentration. construction and supervision, assembly • Moreover, active mixing of monitoring, commissioning and employee the molten material accel- training, etc. erates the mass and heat The construction of the new ContiSmelt transfer in the raw mate- smelting plant and turnkey handover is an- rial smelting process and other of Engineering DOBERSEK’s success- thereby almost achieves ful projects. The introduction of modern thermodynamic equilibrium. processes not only guarantees a significant This makes it possible to increase in the production of copper, but reliably assess the processing also simultaneously reduces environmen- capacity of various types of Fig. 2. Melting plant at the Almalyk Mining and Metallurgical Combine in Uzbekistan. tal pollution. The sulphur-containing waste raw materials using specified Bild 2. Schmelzhalle des Bergbau- und Metallurgiekombinats gases generated are fed to a sulphuric acid technological parameters for Almalyk in Usbekistan. Photo/Foto: DOBERSEK production plant for processing. the melting process.

Großprojekt in Usbekistan Die deutsche Engineering DOBERSEK GmbH, ist ein weiteres erfolgreiches Projekt von gepasster Sauerstoffkonzentration wird einer der führenden Spezialisten für Anla- Engineering DOBERSEK. Die Einführung eine hohe Austragsleistung erreicht. genbau, hat im Januar 2016 mit der Moder- moderner Verfahren gewährleistet, nicht • Darüber hinaus beschleunigt das aktive nisierung einer Anlage zur Kupferschmelze nur den Ausstoß von Kupfer signifikant Vermischen der Schmelze die Massen- des Bergbau- und Metallurgiekom­binats zu erhöhen, sondern gleichzeitig auch und Wärmeübertragung im Schmelzpro- Almalyk in Usbekistan begonnen. Jetzt wur- die Schadstoffbelastung des Umfelds zu zess der Rohstoffe und erzielt dabei fast de die Großanlage in Almalyk, einer Stadt senken. Die entstehenden schwefelhaltigen das thermodynamische Gleichgewicht. südöstlich der usbekischen Hauptstadt Abgase werden einer Schwefelsäureproduk- Damit wird die Verarbeitungsleistung von Taschkent, feierlich in Betrieb genommen tion zugeführt und dort verarbeitet. verschiedenen Arten von Rohstoffen mit (Bild 2). Die neue Schmelztechnologie im Erreicht werden diese Optimierungen vorgegebenen technologischen Parame- Schlackenbad ist ausgerichtet auf eine durch den störungsfreien Schmelz- und tern des Schmelzprozesses zuverlässig Verarbeitung von Kupferkonzentraten und Oxidationsprozess des Kupfersulfidmateri- abschätzbar. Rücklaufmaterialien mit einer Kapazität von als im Schlackenbad. Dieses Verarbeitungs- Initiiert wurde das Großprojekt im Jahr 70.000 t/a Blisterkupfer verfahren von Materialien mit unter­ 2015 noch von Islam Karimow, dem kürzlich Für die komplette Umsetzung des schied­lichem Inhalt und unterschiedlichen verstorbenen Präsidenten der Republik Großprojekts von seinen Anfängen bis Eigenschaften bietet weitere Vorteile und Usbekistan. zur schlüsselfertigen Übergabe, d. h. für Besonderheiten: Bei den bestätigten Vorräten an Gold, Projektierung, Lieferung der Ausrüstung, • Einfache und kostengünstige Vorberei- Silber, Uran, Kupfer, Zink, Wolfram und Bau- und Chefmontagearbeiten, Monta- tung von Konzentraten und Flussmitteln: anderen Erzen nimmt Usbekistan weltweit geüberwachung, IBN, Mitarbeiterschulung Das aufwändige tiefe Trocknen, Mahlen einen der vorderen Plätze ein. etc., war das in Mönchengladbach ansässi- und gründliche Vermischen von Kompo- ge Familienunternehmen zuständig. nenten ist nicht mehr erforderlich. Further information/Weitere Informationen: Der Bau der neuen Schmelzanlage • Mittels kräftigen Mischens der Schmelze Engineering DOBERSEK GmbH ContiSmelt mit schlüsselfertiger Übergabe durch Gebläseluft mit entsprechend an- www.dobersek.com

304 Mining Report 153 (2017) No. 3 Successful start-up of RopeCon® which will transport limestone The successful start-up of a RopeCon® lan Cementos Progreso, S. A. is due to take system which will transport limestone up operations in the first half of year 2017. from the quarry to the area where it will From then on, RopeCon® will transport be processed has recently taken place in 2,100 t/h of material. Guatemala, approximately 35 km from the RopeCon® has been developed and capital. The installation, which requires designed by the Austrian ropeway manu- no more than four tower structures to facturer Doppelmayr and combines the cross a wooded terrain, has a length of features of a belt conveyor with those of a approximately 1.6 km and covers a vertical ropeway, thereby making use of the advan- rise of almost 200 m (Figure 3). Thanks to tages of both technologies. It is currently the long rope spans it has been possible to in use for a variety of material transport I ndustr y news and p roducts minimise the amount of space required on applications all over the world. the ground. The cement plant of Guatema-

RopeCon® für den Transport von Kalkstein erfolgreich in Betrieb genommen In Guatemala wurde kürzlich ca. 35 km von Progreso, S. A. wird den Betrieb voraussicht- der Hauptstadt entfernt ein RopeCon®, der lich in der ersten Hälfte des Jahres 2017 Kalkstein vom Abbaugebiet zur Weiter- aufnehmen. Ab diesem Zeitpunkt wird der verarbeitung transportiert, in Betrieb RopeCon® stündlich 2.100 t an Material genommen. Die Anlage, die bewaldetes befördern. Fig. 3. RopeCon® system of Doppelmayr Gebiet mit nur vier Stützen quert, hat RopeCon® ist eine vom österreichischen in Guatemala. eine Länge von ca. 1,6 km und überwindet Seilbahnhersteller Doppelmayr entwi- Bild 3. RopeCon® von Doppelmayr in einen Höhenunterschied von knapp 200 m ckelte Kombination von Gurtförderer und Guatemala. Photo/Foto: Doppelmayr (Bild 3). Durch die langen Spannfelder Seilbahntechnologie. Das System, das die wird der Platzbedarf am Boden möglichst Vorteile von beiden Technologien verbin- Further information/Weitere Informationen: gering gehalten. Das Zementwerk des gua- det, ist aktuell für die verschiedensten Ma- Doppelmayr Transport Technology GmbH temaltekischen Unternehmens Cementos terialtransportanforderungen im Einsatz. www.doppelmayr-mts.com

The Y-type secondary cleaner by Flexco guarantees outstanding cleaning performance Material carryback is one of the main Flexco offers this flexible solution for both causes of potential problems in belt conveyor normal and heavy usage, so it is available systems. To prevent this, operators rely on with a maximum belt speed of between precleaners for coarse materials and second- 3 and 3.8 m/s. A spring tensioner maintains ary cleaners for fine cleaning, and in many a constant blade pressure on the belt at all cases these cleaning systems can remove times, providing a high degree of fine clean- more than 90 % of carryback. The new Y-Type ing – and the pressure of the tensioner also by Flexco Europe GmbH, Rosenfeld/Germany, ensures that the 75 mm wide blade seg- is a flexible secondary cleaner, which can ments adapt to worn and damaged belts too. be equipped with various polyurethane or The pole has a diameter of 60 mm for carbide blades, giving users a system that standard loads and 72 mm for heavy-duty meets their particular requirements in the loads. Depending on usage, the Y-Type is most efficient way (Figure 4). suitable for belt widths of 450 to 1,200 mm Where large quantities of dry foodstuffs (normal loads) and 900 to 1,800 mm for have to be conveyed, Flexco also offers its heavy-duty loads. It can be used at tempera­ secondary cleaner with chemical-resistant Fig. 4. The new Y-Type by Flexco is a flexible tures from –35 to 82 °C. Clearly visible wear secondary cleaner. polyurethane blades meeting food industry marks indicate when the segments have to Bild 4. Mit dem neuen Y-Type hat Flexco regulations. Regardless of the use to which be replaced. The service technician can then einen flexiblen Sekundärabstreifer im the Y-Type is put, it improves the cleaning Programm. Photo/Foto: Flexco either remove and replace the segments of the belt, reducing routine maintenance. individually, or replace the entire cartridge.

Sekundärabstreifer Y-Type von Flexco sorgt für sehr hohe Reinigungsleistung Materialrücktrag zählt zu den Hauptursa- als auch mit Hartmetallblättern ausgestat- verringert somit routinemäßige Wartungs- chen für mögliche Probleme bei Förderband- tet werden kann (Bild 4). Damit erhält der arbeiten. Flexco bietet diese flexible Lösung anlagen. Damit es erst gar nicht so weit Anwender das für ihn optimale System. für normale und für starke Beanspruchun- kommt, setzen Betreiber Kopfabstreifer für Fördern Betreiber große Mengen gen. Erhältlich ist er deshalb mit Bandge- das grobe Material ein und Sekundärab- trockener Lebensmittel, bietet Flexco den schwindigkeiten von 3 bis 3,8 m/s. Eine streifer für die Feinreinigung. In vielen Fällen Sekundärabstreifer der Baureihe Y-Type Federspannvorrichtung stellt einen konstan- lassen sich so mehr als 90 % des Rücktrags auch mit einem chemikalienresistenten und ten Druck der Klinge auf das Band jederzeit entfernen. Mit dem neuen Y-Type hat die für Lebensmittel zugelassenen Polyure- sicher und sorgt damit für eine gründliche Flexco Europe GmbH, Rosenfeld, einen flexi- thanblatt an. Doch ganz gleich, für welche Feinreinigung. Die 75 mm breiten Blattseg- blen Sekundärabstreifer im Programm, der Anwendung der Y-Type zum Einsatz kommt, mente passen sich so auch an verschlissene sowohl mit unterschiedlichen Polyurethan- er verbessert die Reinigung des Bands und oder beschädigte Bänder an.

Mining Report 153 (2017) No. 3 305 Für normale Anwendungen hat die starker Beanspruchung. Zum Einsatz entfernen und ersetzen oder alle gleichzei- Steckachse einen Durchmesser von 60, kommen kann er bei Temperaturen von tig als komplette Kassette. für starke Beanspruchungen von 72 mm. –35 bis 82 °C. Deutlich sichtbare Verschleiß- Je nach Einsatz eignet sich der Y-Type für markierungen zeigen an, ob der Abstreifer Further information/Weitere Informationen: Bandbreiten von 450 bis 1.200 mm (normal) ausgetauscht werden muss. Der Service- Flexco Europe GmbH und von 900 bis 1.800 mm für Bänder mit Mitarbeiter kann die Segmente einzeln www.flexco.com

Flexco skirting systems effectively stop material spillage at the transfer point the belt without damaging the belt cover, ies between 8 and 19 mm with this solution. enabling operators to easily reduce dust Flexco also offers a cost-effective solution levels while increasing material throughput. that is especially suitable for confined spaces

I ndustr y news and p roducts Flexco supplies easy-to-install skirt clamps – the RMC1 skirting system (Figure 6). for a wide range of load levels. All three of these Flexco solutions are Flex-Lok skirt clamps (Figure 5) are a new designed for easy installation – the clamp addition to the Flexco range: customised bolts are designed to allow the clamp wedge for various conveyor systems, they are even to rotate through 360°, locking it in place, suitable for large and heavy-duty convey- and an additional anti-vibration clamp pin ance tasks. On the other hand, Flex-Lok mini ensures that the clamp bolt remains in place clamps are ideal when space is limited – the even under extreme conditions. Service tech- rubber sealing strip is only 8 to 16 mm thick, nicians can safely perform installation and while the thickness of the standard version is maintenance work on the skirting system between 8 and 25 mm. Flex-Lok skirt clamps from the sides of the conveyor system. The can be easily installed by one person, because individual system components are corrosion- Fig. 5. Flexco supplies Flex-Lok skirt clamps for the clamp plates position the retaining rod of resistant and highly resilient to ensure a long a wide range of load levels. the rubber sealing strip. The skirt clamps can service life. Bild 5. Flexco liefert die Seitenabdichtungs­ be mounted diagonally or vertically on the In the case of all three systems, the skirt klemmen vom Typ Flex-Lok für unterschiedlich starke Beanspruchungen. Photo/Foto: Flexco conveyor structure. rubber exerts no tension at all on the belt, The Flex-Seal skirting system is a dynamic causing no premature wear or scratches on Flexco Europe GmbH, Rosenfeld/Germany, containment unit which completely seals the the belt cover. The Flexco range includes the offers various skirting systems to avoid loss loading zone parallel to the belt. The system rubber LRS15-R and LRS15 PU skirts, which are of material in belt conveyor transfer areas in reduces dust levels by closing gaps through simply to install and quick to service. They of- coal mines, steel mills and wood processing which material can spill. Problems such as fer highly effective solutions in combination facilities. Fasteners combined with skirting belt damage and belt wander no longer occur. with the fasteners. No bolt, nuts or additional systems effectively isolate the material on The thickness of the Flex-Seal rubber skirt var- special tools are required for assembly.

Seitenabdichtungssysteme von Flexco stoppen Materialüberlauf am Übergabepunkt Um im Kohlebergbau, in Stahlwerken oder Die Seitenabdichtungsklemmen können in der Holzverarbeitung Materialverluste sowohl schräg als auch senkrecht an der im Übergabebereich von Förderanlagen zu Anlagenkonstruktion angebracht werden. vermeiden, bietet die Flexco Europe GmbH, Das Flex-Seal-Seitenabdichtungssystem Rosenfeld, verschiedene Seitenabdichtungs- ist eine dynamische Eindämmungseinheit, systeme an. Befestigungselemente kombi- welche die Ladezone vollständig parallel niert mit einer Seitenabdichtung isolieren zum Band abdichtet. Das System verschließt das Schüttgut effektiv, ohne dabei die Band- Lücken, an denen Material überläuft, und decke des Gurts zu beschädigen. Damit mindert so den Staubeintrag. Probleme wie können Betreiber auf einfache Weise die Bandschäden und -schieflauf entstehen Staubentwicklung reduzieren und gleichzei- damit erst gar nicht. Die Dicke der Gum- tig den Materialdurchsatz erhöhen. Flexco midichtleiste variiert bei dieser Lösung Fig. 6. The RMC1 skirting system by Flexco is liefert die Seitenabdichtungsklemmen für zwischen 8 und 19 mm. Mit dem RMC1- a cost-effective and space-saving solution. unterschiedlich starke Beanspruchungen. Seitenabdichtungssystem bietet Flexco eine Bild 6. Flexco bietet mit dem RMC1-Seiten­ Sie lassen sich sehr leicht montieren. kostengünstige Lösung, die sich vor allem abdichtungssystem eine kosten­günstige und Neu im Programm sind die Flex-Lok- bei wenig Platz eignet (Bild 6). platzsparende Lösung. Photo/Foto: Flexco Seitenabdichtungsklemmen (Bild 5), die Für eine einfache Installation sind bei Flexco individuell auslegt. Damit eignen sie allen drei Flexco-Lösungen die Klemmbol- Der Seitenabdichtungsgummi übt bei sich für verschiedene Förderbandanlagen zen so gestaltet, dass sich der Klemmkeil allen drei Systemen keine Zugkraft auf – selbst für große und schwere Übergabe- um 360° drehen und verschließen lässt. Ein das Band aus. Damit kommt es zu keinem Anwendungen. Steht nur wenig Platz zur zusätzlicher Antivibrationsstift sichert die vorzeitigen Verschleiß oder zu Riefen an der Verfügung, kann der Anwender die Flex-Lok Klemmbolzen auch im sehr harten Betrieb. Banddecke. Mit den LRS15-R und LRS15-PU Miniklemmen einsetzen. Während bei der Montage- und Instandhaltungsarbeiten an hat Flexco Seitenabdichtungsgummis im Standardversion die Dicke der Gummidicht- den Seitenabdichtungssystemen können Programm, die sich einfach installieren und leiste 8 bis 25 mm beträgt, variiert sie bei der Service-Techniker sicher von den Seiten der schnell warten lassen. Mini-Ausführung zwischen 8 und 16 mm. Förderanlage aus vornehmen. Die einzelnen Flex-Lok lässt sich von einer Person einfach Komponenten sind korrosionsgeschützt und Further information/Weitere Informationen: montieren, weil Klemmplatten die Halte- hoch belastbar. Damit weisen sie eine hohe Flexco Europe GmbH stange der Gummidichtleiste positionieren. Lebensdauer auf. www.flexco.com

306 Mining Report 153 (2017) No. 3 Diary of Events

SDIMI 2017 IMRB Russia 2017 – International Mine 2017 “Rudnik” 25th to 29th June 2017 Mines Rescue Body Conference 2017 10th to 13th October 2017 Beijing/China 20th August to 6th September 2017 Perm/Russia Topics: Moscow, St. Petersburg, Novokuznetsk/ www.rudnik59.ru • Mineral exploitation and sustainability Russia D iar y of events • Mine safety, health and environmental www.imrb2017.ru stewardship China Coal & Mining Expo 2017 • Mine communities and good governance 25th to 28th October 2017 • Best practices and case studies MinOSH: Combined International Beijing/China • Raw materials supply and circular Scientific Conference and Workshop www.chinaminingcoal.com economy on “Occupational Health in Formal and • Fossil fuels and new energy for Informal Mining” sustainability 22nd to 25th August 2017 Aufbereitung und Recycling • Unconventional resources for Odense/Denmark 8. bis 9. November 2017 sustainability www.niva.org/conference/mining/ Freiberg/Deutschland • Mine hazard prevention and emergency Topics: preparedness • Mineralische Rohstoffe – Wertstoffe aus • Mine risk management and safety XXI World Congress on Safety and Abfall integrity Health at Work 2017 • Forschungsergebnisse • Mine inspection, certification and 3rd to 6th September 2017 • Industrielle Praxis auditing Singapore • Apparate und Verfahren • Social responsibility and accountability www.safety2017singapore.com www.uvr-fia.de • Water and energy management • Resources, energy and emerging economies Electra Mining Botswana 2. Forum Bergbau 4.0 • Technology, education and capacity 12th to 14th September 2017 14. bis 15. November 2017 building Gaborone/Botswana Aachen/Deutschland http://sdimi2017.ustb.edu.cn www.electramining.co.bw www.bergbau-vier-punkt-null.com

IMWA 2017 VGB-Kongress 2017 BGR Rohstoffkonferenz 2017 25th to 30th June 2017 13. bis 14. September 2017 29. bis 30. November 2017 Lappeenranta/Finland Essen/Deutschland Hannover/Deutschland www.imwa2017.info Topics: www.bgr.bund.de • Neue Geschäftschancen • Flexibilitätsoptionen in Erzeugung und Australian Coal Conference Speicherung von Strom und Wärme International Mining and Resources 25th to 26th July 2017 • Schnittstelle Erzeugung – Netz Conference Brisbane/Australia • Erzeugungs- und Speichertechnologien 30th November 2017 für die Zukunft Topics: Melbourne/Australia • Lessons Learned in Projekten und www.imarcmelbourne.com • The changes occurred within the industry in Betrieb und Instandhaltung • The current state of the global markets • Optimierung, Monitoring und Diagnose • China’s supply and demand trends • Schulung und Ausbildung 8. Kolloquium Fördertechnik im • Increased coal demand from Asia and • Stillstandskonservierung und Stilllegung Bergbau developing world www.vgb.org • The effects of the new US Administration 31. Januar bis 01. Februar 2018 coal policy Clausthal-Zellerfeld/Deutschland • Australian coal production Exposibram 2017 www.bergbau.tu-clausthal.de • The resurgence of mergers and 18th to 21st September 2017 acquisitions in the Australian coal sector Belo Horizonte/Brazil • Pressure on coal production costs 11th ICARD/IMWA Conference 2018 www.exposibram.org.br 10th to 14th September 2018 www.informa.com.au Pretoria/South Africa Perumin/Extemin 2017 www.ICARD2018.org AIMEX 2017 18th to 22nd September 2017 www.imwa2018.info 29th to 31st August 2017 Arequipa/Peru Sydney/Australia www.convenciominera.com www.aimex.com.au AKIDA 04. bis 05. Dezember 2018 Mining World Central Asia Aachen/Deutschland 20th to 22nd September 2017 www.akida.rwth-aachen.de Almaty/Kazakhstan http://miningworld.kz

Mining Report 153 (2017) No. 3 307 Impressum // Imprint

IM P RINT „Mining Report Glückauf“ – Fachzeitschrift für Bergbau, Rohstoffe Die in der Zeitschrift veröffentlichten Beiträge sind urheberrechtlich und Energie, Nachfolger der Fachzeitschriften Glückauf und geschützt. Alle Rechte, insbesondere das der Übersetzung in mining+geo. Historie der Glückauf: Die Fachzeitschrift für fremde Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieser Zeitschrift darf ohne Rohstoff, Bergbau und Energie (gegründet 1865), vereinigt mit schriftliche Genehmigung des Verlags in irgendeiner Form – durch den Zeitschriften „Berg- und Hüttenmännische Zeitung“ seit 1904 Fotokopie, Mikrofilm oder andere Verfahren – reproduziert oder in (gegründet 1842), „Schlägel und Eisen“ seit 1970 (gegründet 1950), eine von Maschinen, insbesondere von Datenverarbeitungsanlagen, „Bergbauwissenschaften“ seit 1972 (gegründet 1954), „Kali und verwendbare Sprache übertragen werden. Auch die Rechte der Steinsalz“ von 1998 bis 2001 (gegründet 1907), „Flächenrecycling Wiedergabe durch Vortrag, Funk oder Fernsehsendung bleiben GeoProfi“ seit 2000 (gegründet 1994) und „Glückauf- vorbehalten. Warenbezeichnungen, Handelsnamen oder Forschungshefte“ seit 2006 (gegründet 1940) Gebrauchs­­namen, die in der Zeitschrift veröffentlicht werden, sind nicht als frei im Sinne der Markenschutz- und Warenzeichen- Organ: Gesetze zu betrachten, auch wenn sie nicht eigens als geschützte Gesamtverband Steinkohle e.V., Essen Bezeichnungen gekennzeichnet sind. ISSA Mining, Bochum Hinweise zum Einreichen von Manuskripten: Editorial Board: www.mining-report.com Prof. Dr. rer. pol. Jürgen Kretschmann, DMT-Gesellschaft für Lehre und Bildung mbH – TH Georg Agricola, Bochum Aktuelle Bezugspreise: Prof. Dr.-Ing. Oliver Langefeld, TU Clausthal – Institut für Bergbau, Mining Report Glückauf erscheint alle zwei Monate zweisprachig Clausthal-Zellerfeld in Deutsch und Englisch. Darüber hinaus erscheinen Ausgaben in Prof. Bernd G. Lottermoser, RWTH Aachen – Institute of Mineral spanischer, russischer und chinesischer Sprache. Sonderauflagen Resources Engineering (MRE), Aachen werden auf den einschlägigen nationalen und internationalen Ulrich Meesmann, BG RCI, Heidelberg Fachmessen und Fachveranstaltungen verbreitet. Prof. Dr.-Ing. Helmut Mischo, TU Freiberg – Institut für Bergbau und Alle Beiträge aus der Mining Report Glückauf stehen auch Spezialtiefbau, Freiberg online zur Verfügung www.mining-report.com Jürgen Neuhäuser, Verband der Bergbauzulieferindustrie e. V., Lünen Prof. Dr.-Ing. Axel Preusse, RWTH Aachen – Institut für Markscheide­ Jahresabonnement (print) e 230 wesen, Bergschadenkunde und Geophysik im Bergbau, Aachen Jahresabonnement (print + online) e 264,50 Klaus Stöckmann, VDMA Mining, Frankfurt/M. Jahresabonnement (online) e 180 Peter von Hartlieb, EnergieAgentur.NRW, Düsseldorf Studentenpreis (print) e 104 Friedrich Wilhelm Wagner, Bez. Reg. Arnsberg, Dortmund Einzelheft e 44 Prof. Dr. rer. pol. Franz-Josef Wodopia, Verein der Kohlenimporteure e. V., Hamburg Die Preise sind gültig bis 31. August 2017. Alle Preise sind Inlands-Nettopreise. Verlag: Bergbau-Verwaltungsgesellschaft mbH Persönliche Abonnements dürfen nicht an Bibliotheken verkauft Shamrockring 1 oder als Bibliotheks-Exemplare benutzt werden. 44623 Herne Das Abonnement gilt zunächst für ein Kalenderjahr. Es kann Herausgeber: jederzeit mit einer Frist von drei Monaten zum Ablauf des Gesamtverband Steinkohle e.V. Kalenderjahres schriftlich gekündigt werden. Ohne schriftliche Im Welterbe 8 Mitteilung verlängert sich das Abonnement um ein weiteres 45141 Essen Kalenderjahr.

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308 Mining Report 153 (2017) No. 3 Internetadressen auf einen Blick

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Der Steinkohlenbergbau hat das Ruhrgebiet Zu den Ewigkeitsaufgaben zählen die Gruben- www.jdt.de www.koeco.net mehr als 200 Jahre lang geprägt. wasserhaltung, der Betrieb von Polderanlagen www.prysmiangroup.com Wenn bis Ende 2018 die letzten noch aktiven und das Grundwassermanagement. Bergwerke die Kohlenförderung einstellen, Oberstes Gebot für die RAG sind dabei der endet ein Kapitel Industriegeschichte – nicht Trinkwasser- und der Umweltschutz. Gleich- jedoch die Arbeit der RAG. Auf das Unterneh- zeitig entwickelt das Unternehmen ehema-

men kommen dauerhaft wichtige Aufgaben lige Bergbauflächen weiter, so dass sie zu- www.schachtbau.de zu. Diese sogenannten Ewigkeitsaufgaben künftig Raum für Wohn- und Gewerbegebiete tragen dazu bei, den Wasserhaushalt in der oder für Photovoltaik und Windkraftanlagen Region unter und über Tage zu regulieren. bieten.

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2017-05-10_Mining_Report_Aufgaben_fuer_die_Ewigkeit.indd 1 15.05.17 11:44 MINING REPORT 3

Fachzeitschrift für Bergbau, 153. Jahrgang Glückauf Rohstoffe und Energie Juni 2017 ISSN 2195-6529

MINING REPORT Glückauf 153. Jahrgang 2017 Heft 3 Focus of this issue Decommissioning and Transformation

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