25.02.2008 · Durch den Bergbau bedingte Erdbeben sind eher eine Ausnahme. Meistens sinkt der Boden so langsam in die ehemaligen Kohleflöze, dass an der Oberfläche nichts zu spüren ist. Anders ist es, wenn sich durch das nachrutschende Gestein Spannungen aufbauen.
Von Georg Küffner
© ddp
Abbau von Bodenspannungen: Folgen des Bergbau-Bebens in Saarwellingen
Beim Abbau von Kohle Hunderte Meter unterhalb der Erdoberfläche sind Setzungen des Bodens nicht zu vermeiden. Anders als im Salzbergbau bleiben im Steinkohlebergbau keine Hohlräume (Kavernen) stehen, sondern das Gestein bricht, unmittelbar nachdem die Kohle aus dem Flöz herausgeholt worden ist, unter lautem Knacken nach. Dabei erreichen die Auswirkungen des Untertage-Bergbaus mit Verzögerung die Erdoberfläche. Wird zum ersten Mal in einem neu erschlossenen Gebiet Kohle abgebaut, dauert es mehrere Monate, bis man erste Senkungen beobachten kann. Nach zwei Jahren sind dann je nach Beschaffenheit des Bodens 80 bis 90 Prozent der Gesamtsenkung abgeschlossen, nach fünf Jahren hat sich die Erdoberfläche wieder beruhigt. Und auch diese Faustregel gilt: Baut man in 1000 Meter Tiefe einen zweieinhalb Meter mächtiges Kohleflöz ab, senkt sich der Boden um rund zwei Meter.
In den meisten Fällen verlaufen die Senkungen so langsam, dass sie gar nicht oder nur schwach wahrgenommen werden. Der Grund, Sande und Tone, also nicht sehr tragfähige Schichten, wirkt dämpfend. Erschütterungen, wie man sie von Erdbeben her kennt und wie sie jetzt im saarländischen Kohlerevier aufgetreten sind, sind daher die Ausnahme. Sie treten immer dann auf, wenn sich durch das nachrutschende Gestein Spannungen im Boden aufbauen. So kann etwa eine zwischen Kohleflöz und Erdoberfläche liegende Sandsteinschicht lange Zeit wie die Decke einer großen Halle die von oben drückenden Kräfte tragen und dann urplötzlich brechen. Das Gestein bis hinauf zur Erdoberfläche kommt in Bewegung. Das geschieht so schnell, dass der Boden wackelt. Dabei treten vor allem vertikale Schwingungen auf, während es sich bei klassischen Erdbeben meist um eine Gemengelage aus horizontalen und vertikalen Schwingungen handelt.
Häuser unterpolstern oder „zersägen“
Setzungen an der Erdoberfläche sind stets die Folge großflächigen Kohleabbaus. Zwar kommt es vor, dass alte, nicht mehr benötigte, horizontal verlaufende Stollen im Laufe der Jahrzehnte durch den Gebirgsdruck "zuwachsen" oder auf einer Länge von einigen Metern einbrechen. Doch diese Veränderungen kommen an der Erdoberfläche nicht an. Ihre Auswirkungen auf das sie umgebende Gestein sind nach wenigen Metern "aufgezehrt". Anders ist die Situation bei alten, nicht mehr benötigten Schächten. Diese mitunter mehrere hundert Meter vertikal in den Boden vorgetriebenen "Löcher" werden zugeschüttet und mit einem Betondeckel versehen. Hat man das eingefüllte Material nicht ordentlich verdichtet, können sich Hohlräume bilden, das Füllmaterial rutscht nach. Der Betondeckel bricht, und der Erdboden sackt an dieser Stelle einige Meter ab. Solche Deckelbrüche hat es im Ruhrgebiet einige Male gegeben.
Die Auswirkungen des sich absenkenden Bodens auf Häuser, Kirchen und Fabrikhallen sind sehr unterschiedlich. Während es an den Hängen der "Senkungsmulden" zu Zerrungen und damit einem Auseinanderdriften des Bodens kommt, wird im "Talkessel" die Erde zusammengepresst. Vor allem an den Übergangszonen besteht die Gefahr, dass sich die Gebäude schief stellen. Um sie zu sichern, werden unterschiedlichste Verfahren eingesetzt. So kann man Neubauten so steif auslegen, dass ihnen eine Schiefstellung nichts anhaben kann. Schwieriger sind die Vorsorge und die Sanierung bei Altbauten. Meist genügt der Einbau eines Kellerbodens mit verstärkter Bewehrung oder ein "Unterfüttern" der Fundamente.
Eine überaus pfiffige Lösung hat man vor etlichen Jahren mit dem sogenannten Polstern gefunden. In gebührendem Abstand zueinander bohrt man vor den Gebäuden tiefe, unter das Fundament reichende Löcher und füllt sie mit einem weichen, die Presskräfte aufnehmenden Material. Spektakulärer ist die "Sägetechnik": Mit einer weit auskragenden Kettensäge werden komplette Häuser zerteilt, um so die für das Aufnehmen der Druckkräfte erforderlichen Fugen zu schaffen. Hat sich der Boden nach der Senkung beruhigt, wird die Fuge wieder geschlossen, oder man nutzt sie als dauerhafte Trennfuge zwischen zwei Gebäudehälften.
