Welche statischen Gefahren gehen von einsturzgefährdeten Stollen in alten Bergwerken aus?
Die statischen Gefahren in alten Bergwerken sind komplex, da ein Stollen ein künstlicher Hohlraum in einem Gebirgskörper ist, der unter enormem natürlichem Druck steht. Sobald die stützenden Maßnahmen (der sogenannte „Ausbau“) versagen oder das Gestein selbst nachgibt, kommt es zu Instabilitäten.
Hier sind die wesentlichen statischen Gefahren im Detail:
1. Firstbruch (Einsturz der Decke)
Die „Firste“ ist die Decke des Stollens. Sie ist die am stärksten durch die Schwerkraft belastete Zone.
- Gefahr: Gesteinsplatten oder ganze Felsmassen lösen sich und stürzen herab. Dies geschieht oft ohne Vorwarnung.
- Ursache: Klüfte im Gestein, Verwitterung oder das Versagen von Deckenstützen. Ein kleiner Steinfall kann eine Kettenreaktion auslösen, bei der die gesamte Decke nachbricht, bis sich ein natürliches „Gewölbe“ bildet (was oft erst an der Erdoberfläche endet).
2. Stoßbruch (Einsturz der Seitenwände)
Die Seitenwände eines Stollens werden als „Stöße“ bezeichnet. Sie tragen die Last der darüberliegenden Gesteinsschichten.
- Gefahr: Die Wände knicken ein oder „bauchen“ aus. Dadurch verliert die Decke ihr Auflager, was unmittelbar zum großflächigen Einsturz des gesamten Stollens führt.
- Ursache: Überlastung des Pfeilersystems (wenn zu viel Material abgebaut wurde) oder Aufweichen des Gesteins durch Feuchtigkeit.
3. Sohlenhebung (Aufquellen des Bodens)
Die „Sohle“ ist der Boden des Stollens.
- Gefahr: Der Boden wölbt sich nach oben. Dies kann den Fluchtweg abschneiden oder die seitlichen Stützen (Stempel) aus ihrer Verankerung drücken, wodurch der gesamte Ausbau instabil wird.
- Ursache: Der enorme Gebirgsdruck drückt das weichere Material am Boden in den Hohlraum des Stollens (plastisches Fließen).
4. Versagen des Ausbaus (Grubenausbau)
Alte Stollen sind oft mit Holz (Türstockbau) oder Mauerwerk gesichert.
- Holz: Altes Grubenholz verrottet über Jahrzehnte durch Pilzbefall und Feuchtigkeit. Es sieht oft noch stabil aus, zerbröselt aber bei der kleinsten Belastung (Mulm).
- Mauerwerk/Ziegel: Durch Setzungen im Berg entstehen Risse. Wenn der Mörtel durch säurehaltiges Grubenwasser zersetzt wird, verliert das Gewölbe seine statische Tragfähigkeit und stürzt wie ein Kartenhaus ein.
5. Tagesbruch (Gefahr für die Erdoberfläche)
Wenn ein Stollen nahe der Oberfläche einbricht, setzt sich dieser Bruch oft bis nach oben fort.
- Gefahr: Es entstehen plötzlich tiefe Löcher im Boden (Pingen). Dies ist besonders gefährlich für Gebäude, Straßen oder Wanderer über dem Bergwerk.
- Statik: Das Verhältnis zwischen der Tiefe des Stollens und der Festigkeit des Deckgebirges ist hier entscheidend. Je lockerer das Gestein darüber, desto schneller erreicht der Bruch die Oberfläche.
6. Hydrostatische Gefahren (Wasserdruck)
Wasser spielt eine große Rolle in der Statik.
- Porendruck: Wasser dringt in Klüfte ein und wirkt wie ein Schmiermittel. Es mindert die Reibung zwischen Gesteinsschichten, was Felsstürze begünstigt.
- Dammbruch-Effekt: Wenn Verbruchmassen (eingestürztes Gestein) einen Stollen blockieren, kann sich dahinter Grubenwasser aufstauen. Der statische Druck auf diesen „natürlichen Damm“ steigt, bis er bricht und eine Flutwelle (Wassereinbruch) auslöst.
7. Verbruchmassen und lockeres Material
In alten Bergwerken liegen oft Haufen von losem Gestein (Versatz).
- Gefahr: Diese Massen können instabil liegen. Wenn man sie betritt oder erschüttert, können sie ins Rutschen geraten (ähnlich einer Steinlawine in engen Gängen) und Personen verschütten oder Wege blockieren.
Zusammenfassung der Warnzeichen
In der Bergbau-Statik gibt es oft (aber nicht immer) Warnzeichen, die auf einen bevorstehenden Einsturz hindeuten:
- „Schießen“ oder „Knallen“: Das Gestein arbeitet unter Spannung.
- Rieseln: Feiner Staub oder kleine Steinchen fallen von der Decke (unmittelbare Gefahr!).
- Verformte Stützen: Holzstützen, die sich biegen oder deren Fasern aufsplittern.
Fazit: Die größte Gefahr ist die Unberechenbarkeit. Da man nicht in den Fels hineinsehen kann, um den inneren Spannungszustand zu prüfen, gelten einsturzgefährdete Stollen als akut lebensgefährlich. Ein statisches Gleichgewicht in einem alten Bergwerk ist meist nur ein temporärer Zustand des „langsamen Verfalls“.