Alles hat ein Ende, nur das Pumpen nicht

Denn sie müssen ein Volllaufen der Schächte mit Wasser verhindern – und damit Schäden an der Oberfläche und am Grundwasser. Das Aus der Steinkohle 2018 und die immer wiederkehrende Diskussion um die Zukunft der Braunkohle in Deutschland können den Pumpen nur wenig anhaben.

Das Zechensterben im defizitären Steinkohleabbau ist schon lange in vollem Gange. Mit dem Beschluss Deutschlands von 2007, die Subventionen einzustellen, war das endgültige, zeitnahe Ende besiegelt. Zudem „hat die Europäische Kommission den Stilllegungsplan für den subventionierten deutschen Steinkohlenbergbau am 7. Dezember 2011 genehmigt“, erklärt die deutsche Bundesregierung.

2018 fährt die letzte Schicht Steinkohle

Ende 2015 liefert die Zeche Auguste-Victoria in Marl ein letztes Mal Steinkohle, Ende 2018 sollen die Zechen Prosper-Haniel in Bottrop und Ibbenbüren folgen. Zu groß ist der Druck, den etwa weitaus billigere Steinkohle aus Australien auf den Markt ausübt und die deutsche Kohle ins Abseits drängt: Importierte Kohle war billiger geworden als die selbst geförderte.

Die Zeche in Bottrop wird es also schon bald nicht mehr geben, selbst wenn in diesem Jahr letztmals 103 junge Menschen mit ihrer Ausbildung im Bergwerk begannen. „Sie können stolz sein, das Ende des deutschen Steinkohlenbergbaus zu begleiten. Mit guten Leistungen machen sie sich selber wettbewerbsfähig für den späteren Arbeitsmarkt“, empfing sie der Ausbildungsleiter und ein Betriebsrat. In drei Jahren werden sich die Azubis eine neue Stelle suchen müssen.

Abpumpen von Grubenwasser

Ein völliger Abschied der Pumpen scheint dagegen ausgeschlossen. Das Szenario der noch stillzulegenden Bergwerke wird dem der Zeche Zollverein ähneln. Unterhalb der Essener Zeche, wo die Bänder seit 1986 schweigen, verrichten in rund 1.000 Meter Tiefe noch immer sechs mannshohe Kreiselpumpen ihren Dienst. Sie fördern das aus mehreren Provinzen zusammenfließende Grubenwasser mit einem Druck von 100 bar zutage.

Die Arbeit der Pumpen ist fundamental – denn ohne sie würde beispielsweise dem Ruhrgebiet eine Katastrophe drohen. Es würde zu einer Seenplatte, weil sich die durch den Bergbau entstandenen Senken langsam mit Wasser füllen würden. Obere Schichten würden durch das aufsteigende Grubenwasser aufquellen und Bergschäden verursachen. Fatal wäre auch ein Kontakt mit dem zur Trinkwassergewinnung genutzten Grundwasser, es könnte etwa mit Eisen, Nickel und Mangan kontaminiert und verunreinigt werden.

Ewigkeitslasten

Da die Problematik von Dauer ist, werden Pumpen unbegrenzt benötigt. Um die sogenannten Ewigkeitslasten bewältigen zu können, sind gleich Hunderte der Pumpen im Ruhrgebiet im Einsatz. Neben der Grubenwasserhaltung gehören auch die Poldermaßnahmen und Grundwasserreinigung, für die ebenfalls Pumpen erforderlich sind, zu den Ewigkeitskosten.

Alles gute Gründe, weiter zu pumpen, und zwar am besten dort, wo sich das Wasser am tiefsten Punkt sammelt. Häufig nutzen die – ehemaligen – Bergwerksbetreiber Kreiselpumpen. Damit sie ihren Zweck erfüllen, muss deren Pumpenkammern mit Frischluft versorgt werden, wofür ein zweiter Schacht notwendig ist. Als Alternative dienen mittlerweile auch Tauchpumpen, die keine Pumpenkammer benötigen. Sie hängen von der Oberfläche aus bis tief ins Grubenwasser. Auf einen Maschinenraum und einen Schacht kann verzichtet werden.

Hohe Belastungen

Um Grubenwasser aus den Betriebsbereichen hinaus zu fördern, vertraut beispielsweise Andritz auf ein- und doppelflutige Unterwassermotorpumpen. Beim „Heavy Duty Mining“ würden zwei Pumpen „übereinander gegenläufig angeordnet und mittels durchgehender Pumpenventile angetrieben“, erläutert das Unternehmen. Die Arbeitsteilung der Pumpen sorge für einen vollständigen Axialschubausgleich und trage damit zur Lösung der Krafteinwirkung auf das Aggregat und der Spurlagerbelastung bei. „Gleichzeitig wird die Strömungs- bzw. Ansauggeschwindigkeit außerhalb der Pumpe halbiert.“ Dadurch würden die Brunnenwände rund um die Einsaugöffnungen geschont und der Einzug schmirgelnder Stoffe minimiert, denn Unterwassermotorpumpen seien bei großen Mengen oder in sehr großen Tiefen mit hohen Belastungen für das Aggregat verbunden.

Medien fordern Pumpen heraus

Die Anforderungen an Pumpen sind hoch, weil sie aggressiven und abrasiven Medien ausgesetzt sind. Bronze bei sauren Medien „und neue Werkstoffe, zum Beispiel anspruchsvolle Kunststoffe und Elastomere sowie Chrom- und Duplexstähle, sichern den zuverlässigen und wartungsarmen Betrieb“, betont Odesse. Neben Tauchpumpen werde außerdem auf Söffel-Pumpen zurückgegriffen, um das Schmutzwasser zu bewältigen, zum Einsatz kämen sie auf Schwimmplattformen. Für das Fördern von Rein-, Schmutz- und Abwasser würden Tauchmotorpumpen verwendet. Die Anwender legten Wert auf Effizienz und Langlebigkeit des Pumpenbetriebs sowie auf geringe Instandhaltungskosten, so Odesse. „Robuste und verschleißarme Pumpen sind genau das, was im Bergbau gebraucht wird“, unterstreicht der Pumpen- und Armaturenhersteller KSB.

Weltweit großer Pumpen-Bedarf

Gefordert sind Pumpenhersteller, -zulieferer und -händler – natürlich – nicht nur beim Tage- und Untertagebau in Deutschland. Weltweit ist der Bedarf groß: Pumpen sind unter anderem gefragt bei der Förderung, Entwässerung, Abwasserbehandlung, Transport und Rückverfüllung und chemischen Dosierung.

Beispiel Südafrika: Unter Johannesburg befindet sich ein See mit teils stark kontaminiertem Wasser, „der sich horizontal und vertikal in den verlassenen Schächten der einstige Goldminen ausbreitet“, erläutert Andritz. Der Wasserpegel hatte bereits einen bedenklich hohen Stand erreicht. Das Unternehmen erhielt den Zuschlag, zwei Unterwassermotorpumpen zu installieren, von denen jede 1.500 m³/h ans Tageslicht fördern kann. Dabei handelt es sich um 21 Tonnen schwere und 15 Meter lange Pumpen mit einem Durchmesser von einem Meter. Freihängend an 430 Meter langen Rohrleitungen aus Duplex-Stahl transportieren sie das saure Grubenwasser an die Oberfläche und weiter in eine Aufbereitungsanlage. Beim sauren Wasser tut sich ein großer Markt auf: Denn laut Dieter Schmitz, Leiter der Geschäftsentwicklung Bergbau bei Andritz Ritz, ist es weltweit „ein großes Problem“.

Flotation und Extraktion

Robuste Pumpen sind aber nicht nur beim Abpumpen von Grubenwasser von großer Bedeutung. Eingesetzt werden sie auch bei der Haldenlaugung, der Flotation, Suspension und Solventextraktion. So würden Pumpen für die Dosierung von Laugmitteln, wie beispielsweise Salzsäure oder Schwefelsäure, bei der Haldenlaugung eingesetzt. „Bei der Haldenlaugung werden die Erze mit chemischen Lösungsmitteln besprüht“, erläutert Prominent. Das Laugungsmittel sickere dabei durch die Erzhalden und löse dabei das im Erz enthaltene Metall.

Um das Erz aus der Flotationstrübe zu entfernen, werden verschiedene Chemikalien zudosiert. „Die aktivierten Erzminerale werden durch den Vorgang hydrophob und lagern sich an der Oberfläche zu einer dichten Schaumdecke ab, wo sie anschließend abgeschöpft werden“, so das Unternehmen. Zum Einsatz kommen etwa Mess- und Regeltechnik sowie Schlauchpumpen.

Rohstoffreiche Länder

Dosierpumpen sind für die Dosierung des Extraktionsmittels bei der Solventextraktion notwendig. Der Trennprozess der Solventextraktion entfernt einen gelösten Stoff aus einem Flüssigkeitsgemisch. Bei der metallurgischen Solventextraktion wird laut Prominent aus den durch die Laugung entstandenen metallreichen Sickerwässern eine organische Lösung gewonnen. Dies geschieht durch Dosierung geeigneter Lösungsmittel mittels Membrandosierpumpen.

Global betrachtet bleibt der Pumpenmarkt attraktiv. Denn rohstoffreiche Länder – wie etwa in Südamerika – fördern auch zukünftig intensiv Kupfer, Gold und Silber. Als Bodenschätze „gehoben“ werden zum Beispiel Siliziumkarbid in Norwegen, Kupfererze in Bulgarien, Kaolin in der Ukraine oder Mineralsalze in Weißrussland. Auch in Kasachstan hat der Bergbau eine zentrale Bedeutung, hier werden unter anderem Eisenerz, Kupfer, Gold, Nickel und Kobalt gefördert. Die USA, China, Russland und Staaten Mittel-, Ost- und Südosteuropas bauen neben Deutschland große Mengen an Braunkohle ab – jährlich rund eine Milliarde Tonnen.

Zulieferer sind gefragt

Zu den interessanten Märkten gehört auch Chile, wo der Bergbau zu den wichtigsten Wirtschaftszweigen gehört. Der Abbau von Kupfer und anderen Rohstoffen wurde „zur treibenden Kraft der wirtschaftlichen Entwicklung“, erläutert das Auswärtige Amt der deutschen Bundesregierung. Allerdings machte dem Bergbau 2015 der sinkende Kupferpreis zu schaffen – einige Investitionsvorhaben wurden daher verschoben. Dennoch: Schätzungen gehen davon aus, dass das Wachstum der chilenischen Wirtschaft 2015 bei etwa 2,7 Prozent liegen wird.

Dennoch bleiben auch die nicht mehr ganz so deutlich blühenden Märkte attraktiv. Laut eines Markterschließungsprogramms des deutschen Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) für KMU ist die chilenische Industrie weiterhin marktführend hinsichtlich verschiedener metallischer und nichtmetallischer Bergbauprodukte. „In Chile gibt es die größten Bergbauunternehmen der Welt“, so das BMWi. Das Land gelte als „Bergbau-Hauptstadt Lateinamerikas“. Es seien Zulieferer höchster Qualität und bester Konditionen gefragt, „damit diese Investitionen die Wettbewerbsfähigkeit des chilenischen Bergbaus erhalten helfen“, fordert das Ministerium. Eine Einladung auch an die Pumpenbranche, sich intensiv mit dem Markt zu beschäftigen.

Pumpen für peruanische Mine

Ratsam ist das ebenfalls für den peruanischen Markt. So lieferte Abel zwei große Kegelventil-Feststoffpumpen an eine Gold- und Silbermine in Peru. Die Pumpen werden zur Rückverfüllung von Bergbauabraum verwendet. „Hierbei wird fein zerkleinertes Abraumgestein mit Wasser und Bindemittel zu einer Paste gemischt, bevor diese mit Hilfe der SH-Pumpe in entstandene Minenhohlräume rückverfüllt wird“, so das Unternehmen. Dieses Verfahren diene sowohl der Abfallentsorgung als auch der Minenstabilisierung. Es werden pro Pumpe bis zu 95 m³/h Paste gefördert bei einem entstehenden Druck von bis zu 100 bar.

Das Wachstum fördern

Dass sie mit Druck umgehen können, haben Pumpenhersteller, -zulieferer und -händler bewiesen. Auch der Druck des Marktes ist für sie zu bewältigen: Denn solange der Bedarf an beispielsweise Rohren, Kabeln, Leiterplatten und Batterien hoch ist, ist die Bergbaubranche gefordert. Daran ändern erhöhte Kosten für Schürfrechte und strengere Umweltschutzauflagen wenig. Aber natürlich gilt auch für die Pumpenbranche: Je höher die Qualität ihrer Produkte ist, desto weniger steht sie wirtschaftlich unter Druck. Im Gegenteil – hochwertige Pumpen fördern das Wachstum der Branche.