Auffüllung geotechnisch gefährdeter Kippentieflagen mit dem Leichtbaustoff Perlite

Abstract

Als Projektträger der ostdeutschen Bergbausanierung entwickelt die Lausitzer und Mitteldeutsche Bergbau-Verwaltungsgesellschaft mbH (LMBV) neuartige Ansätze für effektive und nachhaltige Lösungen zur Wiedernutzbarmachung bergbaulich beanspruchter Flächen. In den Lausitzer Braunkohlentagebauen wurde der zur Kohlefreilegung abgetragene Abraum großflächig verkippt. Die locker gelagerten Kippenböden sind bei Wasseraufsättigung infolge des Grundwasserwiederanstieges äußerst verflüssigungsempfindlich. Insbesondere in Kippentieflagen mit geringen Grundwasserflurabständen besteht beim Befahren mit schwerem Gerät eine erhebliche Gefährdung durch großräumige Geländeeinbrüche und Rutschungen, da der Boden im Verflüssigungsfall seine Tragfähigkeit verliert. Die vom Bergbau beanspruchten Flächen sind für eine forst- und landwirtschaftliche Folgenutzung wiederherzustellen, jedoch ist der Einsatz schwerer Geräte für die Sanierung angesichts der geotechnischen Gefährdungen nicht möglich. Es war daher erforderlich, für grundwasserflurnahe Kippenbereiche alternative Sanierungstechnologien zu entwickeln und zu testen. Als innovatives Verfahren wurde die Verfüllung von Tieflagen mit einem Leichtbaustoff ausgearbeitet, wobei dieser aus sicherer Entfernung über Schlauchleitungen herantransportiert und eingebaut werden kann. Ziel des Verfüllens ist die Herstellung ausreichender Grundwasserflurabstände, um damit die Tragfähigkeit für den anschließenden Einsatz von Erdbautechnik zur weiteren Überdeckung mit kulturfähigem Boden zu gewährleisten. Nach Vorauswahl und umfangreichen Laboruntersuchungen wurde der Leichtbaustoff Perlite ausgewählt und dessen Anwendbarkeit in einem Pilotvorhaben überprüft. Es wurde eine Einbautechnologie hinsichtlich Staubentwicklung, erforderlicher Wasserzugabe, Förderreichweite und Auffüllleistung getestet. Ebenso wurden die Perliteoberfläche bezüglich der Begeh- und Befahrbarkeit sowie das Setzungsverhalten bei Überdeckung mit Boden untersucht. Die Eignung des Leichtbaustoffes Perlite zur Verfüllung grundwassernaher Kippentieflagen kann bestätigt werden. Aufgrund der hohen Gestellungskosten der Perlite ist der zukünftige Einsatz als Sondertechnologie in besonders sensiblen Kippenbereichen vorgesehen.