Beschlussvorlage (Erläuterungsbericht)

RWE Power Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung TAGEBAU INDEN ANTRAG AUF PLANFESTSTELLUNG NACH § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht Björnsen Beratende Ingenieure GmbH Niederlassung Köln Karlstraße 40-44  D-50679 Köln Telefon (0221) 689308-0  Telefax (0221) 689308-11 Mai 2017 MJ/-/201500221 -I- Inhaltsverzeichnis Erläuterungsbericht Seite 1 Veranlassung 1 2 Grundlagen 2.1 Beschreibung des Planungsraumes 2.1.1 Lage 2.1.2 Bergbauliche Planung 2.1.3 Relief 2.1.4 Nutzungen 2.1.5 Gewässer 2.2 Lucherberger See 2.2.1 Entstehung und historische Entwicklung 2.2.2 Morphologie 2.2.3 Bewirtschaftungsziele nach WRRL und allgemeine Beschaffenheit 2.2.4 Nutzungen 2.3 Wasserwirtschaftliche Verhältnisse 2.3.1 Direkteinzugsgebiet 2.3.2 Niederschlag und Verdunstung 2.3.3 Oberflächige Zu- und Abläufe 2.3.4 Einleitungen und Entnahmen 2.3.5 Grundwasserverhältnisse 2.4 Bauwerksbestand 2.4.1 Einleitungsstelle Rurwasser 2.4.2 Pumpstation 1 (außer Betrieb) 2.4.3 Pumpstation 2 2.4.4 Sonstiges 2.5 Untergrund 2.5.1 Geotechnische Grundlagen 2.5.2 Kampfmittel 2.5.3 Vorbelastungen 2.6 Landschaftspflegerische Grundlagen 2.6.1 Geologie, Boden 2.6.2 Klima 2.6.3 Potenziell natürliche Vegetation 2.6.4 Landschaftsbild 2.6.5 Naturschutz und Landschaftsplanung 2.6.6 Artenschutz 2.7 Fischereifachliche Grundlagen 2.8 Zeitlicher Rahmen 2 2 2 2 2 3 3 5 5 6 8 9 10 10 11 12 13 13 14 14 14 15 17 17 17 18 19 20 20 20 20 21 21 23 24 25 3 Technische Planung 3.1 Allgemeines 3.2 Behandlung der Randbedingungen 3.2.1 Überblick 3.2.2 Anforderungen an den Zeitrahmen der Entleerung 3.2.3 Quantitative Abnahmekapazitäten des KW Weisweiler 3.2.4 Qualitative Anforderungen des KW Weisweiler 3.2.5 Zeitvariable Leistung zusätzlicher Fördereinrichtungen 25 25 26 26 27 28 28 28 - II - 3.2.6 Geotechnische Standsicherheit der Seeböschungen 3.2.7 Einbindung in den natürlichen Wasserhaushalt 3.2.8 Interaktion mit dem Grundwasser 3.2.9 Kampfmittelfragen 3.2.10 Begrenzung von Emissionen und Immissionen 3.2.11 Minimierung des landschaftlichen Eingriffs 3.2.12 Seewasserbeschaffenheit 3.2.13 Fischschutz 3.2.14 Weitere Aspekte des Arten- und Naturschutzes Seeentleerung 3.3.1 Überblick 3.3.2 Phase 1: Entnahme über Entnahmeturm 3.3.3 Phase 2: Entnahme über Pontonpumpen 3.3.4 Phase 3: Restwasserbeseitigung 3.3.5 Gesamtbilanz und Zeitverlauf Geotechnische Nachweise 3.4.1 Allgemeines 3.4.2 Modellsystem Grundwasserströmung 3.4.3 Geotechnische und geohydraulische Parameter 3.4.4 Instationäre Berechnungen 3.4.5 Globale Standsicherheit der Böschungen 3.4.6 Lokale Standsicherheit der Böschungen 3.4.7 Nachweis der Kohlefeste 3.4.8 Zusammenfassung Sedimentmanagement 3.5.1 Allgemeines 3.5.2 Emissionsvermeidung Staub 3.5.3 Emissionsvermeidung Geruch 3.5.4 Fazit Emissionsvermeidung 3.5.5 Vorgehen bei der Anspritzbegrünung 3.5.6 Schlussbemerkung zum Sedimentmanagement 29 29 29 29 30 30 30 30 31 31 31 32 32 38 40 48 48 49 50 50 51 55 56 57 57 57 59 60 63 63 65 4 Landschaftspflegerischer Fachbeitrag 4.1 Allgemeines 4.2 Landschaftspflegerische Maßnahmen 4.2.1 Maßnahmen vor Beginn der Entleerung 4.2.2 Maßnahmen während der Entleerung 4.2.3 Maßnahmen nach Ende der Entleerung (Zwischennutzung) 65 65 66 66 66 70 5 Vereinbarkeit mit den Bewirtschaftungszielen 5.1 Allgemeine Bewirtschaftungsziele 5.2 Weniger strenge Bewirtschaftungsziele gemäß § 30 WHG 5.3 Ausnahme gemäß § 31 Abs. 2 WHG 70 70 71 74 6 Umweltverträglichkeit 6.1 Veranlassung 6.2 Rechtliche Grundlagen 6.3 Methodisches Vorgehen 6.4 Ergebnisse 74 74 75 75 76 7 Zusammenfassung 79 3.3 3.4 3.5 - III - Abbildungsverzeichnis Seite Abbildung 1: Tagebaue Lucherberg I, II und III, Quelle: [7] 6 Abbildung 2: Seegrundfläche des Lucherberger Sees nach Echolotmessung 2009 / 2010, Datengrundlage RWE Power, Quelle: [7]; schwarzer Pfeil kennzeichnet den Tiefstpunkt des Sees 7 Speicherkennlinien des Lucherberger Sees (Volumen und Wasseroberfläche in Abhängigkeit vom Wasserstand zwischen 87,50 und 113,50 mNHN) 8 Abbildung 3: Abbildung 4: Abgrenzung und Größe des Direkteinzugsebiets 11 Abbildung 5: Mittlere Monatsniederschläge nach ELWAS, Station Inden 12 Abbildung 6: Monatliche Verteilung der Evaporation von freier Wasserfläche, entwickelt nach [14] 12 Abbildung 7: Pumpstation 1 (hinten) und Pumpstation 2 (vorne) 15 Abbildung 8: Entnahmeturm des bestehenden Seepumpwerks zur Versorgung des Kraftwerks Weisweiler ("Pumpstation 2" in Blatt B-2), Schnitt A-B 16 Entnahmeturm des bestehenden Seepumpwerks zur Versorgung des Kraftwerks Weisweiler ("Pumpstation 2" in Blatt B-2), Schnitt A-A (Grundriss) 17 Abbildung 9: Abbildung 10: Antragsfläche (gelber Rand) und Ergebnisse Luftbildauswertung (keine in der Karte), Quelle: [24] der 19 Abbildung 11: Schutzwürdige Biotope 22 Abbildung 12: Biotopverbundfläche 23 Abbildung 13: Tauchmotorpumpe unter Schwimmponton (maßstäblich für Tauchmotorpumpe Flygt 2201.011 HT unter Schwimmponton Flygt PFM 1150, Quelle: Flygt / xylem, hier Wassertiefe 1,50 m, alle Maße in [mm]) 34 Abbildung 14: Schemaskizze zum Nachweis der Strömungsgeschwindigkeiten für die Pumpenkonstellation nach Abbildung 13 36 Abbildung 15: Zu-/Abflüsse in der Wasserbilanzrechnung (hier: Ansatz 3 nach Kap. 3.3.5a, weitere Details: siehe Anlage A-1.3) 42 Abbildung 16: Wasserstand und Volumen für Ansatz 3 nach Kap. 3.3.5a, weitere Details: siehe Anlage A-1.3 42 Abbildung 17: Wasserstand und Wassertiefen für Ansatz 3 nach Kap. 3.3.5a, weitere Details: siehe Anlage A-1.3 43 Abbildung 18: Wasserspiegelkorridor für die Seeentleerung 44 Abbildung 19: Korridor der mittleren Wassertiefe für die Seeentleerung 45 Abbildung 20: Erforderliche maximale Wassertiefe für die Ausbildung einer Temperaturschichtung nach Padisák & Reynolds (2003) [13] oder LAWA (1998) [12] 47 - IV - Abbildung 21: Maximale Absenkgeschwindigkeit, hier: Ansatz 1 nach Kap. 3.3.5a, Details in Anlage A-1.1 (negative Werte = sinkender Wasserspiegel) 47 Abbildung 22: Absenkgeschwindigkeit bei intermittierender Förderung des Seepumpwerks von 5.750 m³/h in Entleerungsphase 1 (hier exemplarisch für Ansatz 3 nach Kapitel 3.3.5a, negative Werte = sinkender Wasserspiegel) 48 Abbildung 23: Prinzipskizze (vereinfachte Darstellung mit Randbedingungen aus der Strömungsberechnung) 49 Abbildung 24: Abfrage zur Spitzenbodenbeschleunigung 54 Abbildung 25: Sedimentfreilegungsrate (hier: Ansatz 1 nach Kap. 3.3.5a) 58 Tabellenverzeichnis Seite Tabelle 1: Ausschaltkoten der Pontonpumpen 35 Tabelle 2: Ergebnisse der Lastfallberechnungen für die Pontonpumpen 35 Tabelle 3: Ergebnisse Standsicherheitskoeffizient zum Nachweis des globalen Böschungsbruchs (Absenkgeschwindigkeit 0,2 m/d) 52 Ergebnisse Standsicherheitskoeffizient zum Nachweis des globalen Böschungsbruchs (Absenkgeschwindigkeit 0,35 m/d) 53 Ergebnisse Standsicherheitskoeffizient beim Nachweis gegen Erdbeben 55 Tabelle 4: Tabelle 5: -V- Anlagen A-1 A-1.1 A-1.2 A-1.3 A-1.4 Wasserbilanzrechnungen Maximalwert der Entleerungsgeschwindigkeit Zwischenwert der Entleerungsgeschwindigkeit Minimalwert der Entleerungsgeschwindigkeit Intermittierende Abnahme des KW Weisweiler in Phase 1 A-2 Nachweise zur Pumpenförderung A-2.1 A-2.1.1 A-2.1.2 A-2.1.3 A-2.1.4 Lastfallberechnungen Pontonpumpe 1 Pontonpumpe 1, See-WSP 105,00 mNHN Pontonpumpe 1, See-WSP 95,00 mNHN Pontonpumpe 1, See-WSP 93,50 mNHN Pontonpumpe 1, See-WSP 89,00 mNHN A-2.2 A-2.2.1 A-2.2.2 A-2.2.3 Lastfallberechnungen Pontonpumpe 2 Pontonpumpe 2, See-WSP 105,00 mNHN Pontonpumpe 2, See-WSP 95,00 mNHN Pontonpumpe 2, See-WSP 93,50 mNHN A-2.3 A-2.3.1 A-2.3.2 Lastfallberechnungen Pontonpumpe 3 Pontonpumpe 3, See-WSP 105,00 mNHN Pontonpumpe 3, See-WSP 95,00 mNHN A-2.4 A-2.4.1 A-2.4.2 A-2.4.3 Nachweis des Ansaugverhaltens Pontonpumpe 1 Pontonpumpe 2 Pontonpumpe 3 A-2.5 A-2.5.1 A-2.5.2 A-2.5.3 Druckstoßprüfung Pontonpumpe 1 Pontonpumpe 2 Pontonpumpe 3 A-2.6 A-2.6.1 A-2.6.2 Nachweis der Heberleistung Restwasserfläche 3 Restwasserfläche 2 A-3 A-3.1 A-3.2 A-3.3 A-3.4 Geotechnische Nachweise Kennwerte Strömungsberechnungen Standsicherheitsberechnungen Nachweis gegen Verschieben der Kohlefeste, Schnitt S99 A-4 Umweltstudie A-5 Fischereifachliches Gutachten A-6 Artenschutzfachliches Gutachten - VI - Planverzeichnis Maßstab B-1 B-1.1 B-1.2 Übersichtskarten Bestand Abschlussbetriebsplan 1 : 25.000 1 : 25.000 B-2 Übersichtslageplan 1 : 10.000 B-3 B-3.1 B-3.2 B-3.3 Lage- und Detailpläne Seebathymetrie und Direkteinzugsgebiet Anordnung Pontonpumpen Entleerungsphasen 1 : 2.000 1 : 2.000 1 : 5.000 B-4 B-4.1 Landschaftspflegerischer Fachbeitrag Maßnahmenplan 1 : 5.000 B-5 B-5.1 Umweltstudie Bestandsplan Schutzgüter Menschen, Landschaftsbild und Kulturund sonstige Sachgüter Bestandsplan Schutzgüter Tiere und Pflanzen Bestandsplan Schutzgüter Boden, Wasser und Klima/ Luft 1 : 2.000 1 : 2.000 1 : 2.000 B-5.2 B-5.3 Abkürzungsverzeichnis ABP AIS BAB BKP KMBD pnV WHG UVPG Abschlussbetriebsplan Altlasteninformationssystem Bundesautobahn Braunkohlenplan Kampfmittelbeseitigungsdienst potentielle natürliche Vegetation Wasserhaushaltsgesetz Umweltverträglichkeitsprüfungsgesetz - VII - Verwendete Unterlagen [1] RWE Power (Hrsg.) Tagebau Inden – Anlage einer Flachwasserzone Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG 2016 Verfasser: Björnsen Beratende Ingenieure GmbH [2] RWE Power (Hrsg.) Tagebau Inden – Gewässerausbauplanung für die Restflächen Braunkohlenplan Inden, räumlicher Teilabschnitt II Antrag auf Plangenehmigung nach § 68 WHG 2016 Verfasser: Björnsen Beratende Ingenieure GmbH [3] RWE Power (Hrsg.) Abschlussbetriebsplan sachlicher Teil I – Oberflächengestaltung und Wiedernutzbarmachung für den räumlichen Teilabschnitt II, Lageplan 1:10.000 20.12.2013 [4] Bezirksregierung Köln Dezernat 32 (Hrsg.) Braunkohlenplan Inden – Räumlicher Teilabschnitt II 2009 [5] Bollrich, G. Technische Hydromechanik 1 1996, Verlag für Bauwesen GmbH [6] Trautmann, W.: Vegetation (Potentielle natürliche Vegetation). In: Veröffentlichungen der Akademie für Raumforschung und Landesplanung. Deutscher Planungsatlas, Band I: Nordrhein-Westfalen. Hannover. 1972 [7] Steinigen, F.: Bergbauliche Inanspruchnahme eines großflächigen Stillgewässers durch einen Braunkohlentagebau am Beispiel des Lucherberger Sees in Inden: 2012 [8] Bundesamt für Naturschutz (BfN) Karte der Potentiellen Natürlichen Vegetation Deutschlands, Maßstab 1:500.000 2010 [9] Mantz, P. A.: Incipient Transport of Fine Grains and Flakes by Fluids – Extended Shields Diagram; Journal of Hydraulic Engineering, Juni 1977, S. 601 -615 [10] SIMONA: tech.info – Technisches Handbuch für Rohrleitungssysteme, August 2010 http://simona-de.com/static/sites/default/de/assets/Informationsmaterial/deutsch/pros pekte/TechInfo-deutsch.pdf - VIII - [11] Zanke, U.: Hydraulik für den Wasserbau, Springer-Vieweg, 3. Auflage 2013, ISBN 978-3-64205488-4 [12] LAWA: Gewässerbewertung – stehende Gewässer. Vorläufige Richtlinie für eine Erstbewertung von natürlich entstandenen Seen nach trophischen Kriterien, Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) 1998, ISBN 3-88961-225-3 [13] Padisák, J., Reynolds, C. S.: Shallow lakes: the absolute, the relative, the functional and the pragmatic, in: Hydrobiologia, Vol. 506-509, 2003, S. 1-11, ISSN 0018-8158 [14] Koch, M.: Ingenieurhydrologie. Vorlesungsskript der Universität Kassel, 2003 [15] Kölner Büro für Faunistik (KBFF): Sonderbetriebsplan Tagebau Inden. Artenschutzrechtlicher Fachbeitrag für die Prüfung nach §§ 44 ff. BNatSchG. Gutachten im Auftrag der RWE Power AG, 2013 [16] Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW Klimaatlas NRW, online verfügbar unter: http://www.klimaatlas.nrw.de/site/ Abfrage 01/2017 [17] Bezirksregierung Arnsberg, Abteilung 6: Bergbau und Energie in NRW 2. Änderung des Rahmenbetriebsplans für den Tagebau Inden Zulassung vom 20.12.2012 [18] Bezirksregierung Arnsberg Richtlinie für die Untersuchung der Standsicherheit von Böschungen der im Tagebau betriebenen Braunkohlenbergwerke (Richtlinie für Standsicherheitsuntersuchungen – RfS), Neufassung mit 1. Ergänzung vom 8.8.2013 [19] Minsterium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen Bewirtschaftungsplan 2016-2021 für die nordrhein-westfälischen Anteile von Rhein, Weser, Ems und Maas Dezember 2015 [20] Minsterium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen Hintergrundpapier Braunkohle zum Bewirtschaftungsplan 2016-2021 für die nordrhein-westfälischen Anteile von Rhein, Weser, Ems und Maas Begründung für die Inanspruchnahme von Ausnahmen von den Bewirtschaftungszielen Dezember 2015 - IX - [21] Minsterium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen Maßnahmenprogramm 2016-2021 für die nordrhein-westfälischen Anteile von Rhein, Weser, Ems und Maas Dezember 2015 [22] Mathes, J., Plambeck, G. & Schaumburg, J.: Das Typisierungssystem für stehende Gewässer in Deutschland mit Wasserflächen ab 0,5 km² zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie. In: Nixdorf, B. & Deneke, R. (Hrsg.), Ansätze und Probleme bei der Umsetzung der EU- Wasserrahmenrichtlinie. Aktuelle Reihe BTU Cottbus, Sonderband: Seite 15-24, 2002 [23] Riedmüller, U., Mischke, U., Pottgiesser, T., Böhmer, J., Deneke, R., Ritterbusch, D. Stelzer, D. & Hoehne, E.: Steckbriefe der deutschen Seetypen. Begleittext und Steckbriefe. Auftraggeber: Umweltbundesamt, Wörlitzer Platz 1, 06813 Dessau, 2013 Steckbrief Typ 13 in der Fassung vom 12.2.2014 [24] Bezirksregierung Düsseldorf: Stellungnahme des Kampfmittelbeseitigungsdiensts nach Luftbildauswertung (Aktenzeichen 22.5-3-5358020-222/16) 8.6.2018 [25] Minsterium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen Leitentscheidung der Landesregierung von Nordrhein-Westfalen zur Zukunft des Rheinischen Braunkohlereviers / Garzweiler II 05.07.2016 RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 1 1 Veranlassung Der Lucherberger See, am Südrand des Ortsteils Lucherberg in der Gemeinde Inden gelegen, befindet sich im räumlichen Teilabschnitt II des Braunkohletagesbaus Inden (siehe Übersichtskarten B-1.1 und B-1.2). Er befindet sich im Eigentum der RWE Power und dient dem Kraftwerk Weiseiler als Zwischen- und Ausgleichsspeicher zur kontinuierlichen Wasserversorgung. Zu diesem Zweck wird das Wasser im Bedarfsfall über ein Entnahmebauwerk im Süden des Sees zum Kraftwerk geleitet. Die aus dem See entnommene Wassermenge sowie die Versickerungs- und Verdunstungsverluste werden durch eine Entnahme aus der Rur bei Schophoven und die dazugehörige Überleitung in den See kompensiert. Der räumliche Teilabschnitt II des Tagebaus Inden befindet sich derzeit im Abbau. Zukünftig werden auch die Flächen des im Teilbereich II des Tagebaus Inden liegenden Lucherberger Sees durch den Tagebau in Anspruch genommen. Vor der Inanspruchnahme ist der Lucherberger See zu entleeren. Die bergbauliche Inanspruchnahme des Lucherberger See ist bereits im Braunkohlenplan (BKP) [4] enthalten. Demnach ist nach der Rekultivierung eine überwiegend landwirtschaftliche Nutzung vorgesehen. Eine entsprechende Darstellung enthält auch der Abschlussbetriebsplan (ABP) [3] sachlicher Teil I – Oberflächengestaltung und Wiedernutzbarmachung für den räumlichen Teilabschnitt II. Die endgültige und dauerhafte Entleerung und damit Beseitigung des Lucherberger Sees im Vorfeld der Verkippung stellt einen planfeststellungs-/plangenehmigungsbedürftigen Gewässerausbau nach §§ 67(2), 68 WHG dar. Die Entleerung umfasst die vollständige Absenkung des Wasserspiegels, d.h. die Trockenlegung des Sees. Mit den vorliegenden Unterlagen wird der Gewässerausbau gemäß § 68 WHG für die Beseitigung des Lucherberger Sees beantragt. Der dazugehörige Planungsraum ist in der Übersichtskarte B-1.2 dargestellt. Für den Planungsraum und das Vorhaben betreffend wurden in der Vergangenheit bereits folgende Genehmigungsverfahren durchgeführt:  Tagebau Inden, Abschlussbetriebsplan vom 20.12.2013 für den räumlichen Teilabschnitt II (sachlicher Teil I) mit Zulassung vom 02.03.2017 [3]  Braunkohlenplan Inden, Räumlicher Teilabschnitt II, Zulassung vom 08.03.1990 BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht  2 Rahmenbetriebsplan für den Tagebau Inden vom 20.09.1984 mit Ergänzungen vom 21.05.1990 und 2. Änderung vom 17.12.2010 für den Zeitraum 1995 bis Abbauende, Zulassung vom 20.12.2012  Sonderbetriebsplan vom 31.10.2013 für die artenschutzrechtlichen Belange des Tagebaus Inden bis Abbauende mit Zulassung vom 22.08.2016 2 Grundlagen 2.1 Beschreibung des Planungsraumes 2.1.1 Lage Der Planungsraum des Lucherberger Sees ist in den beiden Übersichtskarten B-1.1 und B-1.2 dargestellt. Er liegt innerhalb des Kreises Düren und grenzt im Nord-Westen an die Ortslage Lucherberg der Gemeinde Inden. An den übrigen Seiten befinden sich fast ausschließlich landwirtschaftlich genutzte Flächen. Südlich des Lucherberger Sees verläuft die BAB-A4. Die derzeit noch landwirtschaftlich genutzten Flächen nordöstlich und südöstlich werden zukünftig durch den Tagebau in Anspruch genommen. 2.1.2 Bergbauliche Planung Nach dem „Abschlussbetriebsplan sachlicher Teil I – Oberflächengestaltung und Wiedernutzbarmachung für den räumlichen Teilabschnitt II“ [3] ist im Bereich des Lucherberger Sees nach dessen Verkippung überwiegend eine landwirtschaftliche Wiedernutzbarmachung und in Teilbereichen eine forstwirtschaftliche Wiedernutzbarmachung vorgesehen (siehe Übersichtskarte B-1.2). 2.1.3 Relief Der Lucherberger See ist in ein insgesamt vergleichsweise flaches Relief eingebunden. Das bestehende Gelände fällt aus südöstlicher Richtung großräumig zum Lucherberger See hin ein, die Ortschaft Lucherberg im Nordwesten wiederum befindet sich ebenfalls auf einem Geländehochpunkt. In Summe stellt sich das Relief folglich als Sattel dar. Die größten Geländehöhen betragen im Südosten rd. 124 mNHN im Bereich der beiden Seepumpwerke und bis zu > 130 mNHN im Bereich der Ortslage Lucherberg. Die Tiefpunkte des Geländes liegen im Nordosten (Richtung Tagebau) bei rund 117 mNHN, im Südwesten fällt das Gelände Richtung Waagmühle auf < 115 mNHN. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 3 Das geplante Gelände gemäß Oberflächengestaltung des Abschlussbetriebsplans [3] (Übersichtskarte, Blatt B-1.2) fügt sich in das umliegende Relief ein. Der zukünftige Geländetiefpunkt befindet sich mit < 113 mNHN im nördlichen Teil der heutigen Seefläche. Von dort fällt das Gelände Richtung Tagebaurestsee bzw. zu dem im Südwesten des Tagebaus geplanten Fließgewässer hin ab [2]. 2.1.4 Nutzungen Im Nordosten, Südosten und Südwesten des Lucherberger Sees wird das Gelände heute landwirtschaftlich genutzt. Westlich befindet sich in einer etwas größeren Entfernung von rund 300 m das Bebauungsgebiet An der Waagmühle. Im Nordwesten des Sees grenzen private und zum Teil bebaute Grundstücke der Ortschaft Lucherberg bis auf Entfernungen von < 50 m an das Seeufer an (Seestraße, Am Lugberg, Rosenstraße). Die westliche Hälfte des Sees ist von einem durchgehenden Gehölzstreifen gesäumt, der eine Breite von rund 30 bis 100 m aufweist. Der See ist von Straßen (im Nordwesten) und Wegen vollständig umschlossen, die eine Freizeitnutzung ermöglichen. Eine detaillierte Darstellung der Nutzungen des eigentlichen Gewässers enthält das unten folgende Kapitel 2.2.4. 2.1.5 Gewässer Rur Die Rur verläuft in ca. 4 km Entfernung zum Lucherberger See von Süden nach Norden bis Niederzier-Krauthausen und anschließend weiter in Richtung Nordwesten (vgl. Übersichtskarte B-1.1). Im Bereich der Pegel Selhausen (Rur-km 66,33) und Altenburg (Rur-km 60,08), also an der Nordostflanke des Tagebaus Inden, liegen die folgenden charakteristischen Abflusswerte vor (www.elwasweb.nrw.de, 9.2.2016):  MNQ = rd. 6,3 m³/s  MQ  MHQ = rd. 49,5 m³/s = rd. 12,3 m³/s In Schophoven befindet sich das Pumpwerk Schophoven (vgl. Übersichtslageplan B-2). Hier wird Wasser aus der Rur entnommen und über eine Druckrohrleitung DN 900 – DN 1.000 zum Lucherberger See gefördert. Inde Die Inde verläuft westlich des Lucherberger Sees in einer Entfernung von ca. 1,5 km (vgl. Übersichtskarte B-1.1). Aufgrund der bergbaulichen Inanspruchnahme durch den Tagebau Inden wurde die Inde in einem ca. 12 km langen neu erstellten Gewässerverlauf an den Rand des Tagebaus verlegt. Ausgehend von der Ortschaft Inden-Lamersdorf fließt die Inde daher BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 4 entlang des westlichen Tagebaurands, um auf der Nordseite des Tagebaus schließlich in die Rur zu münden. Folgende Angaben zum Abfluss am Pegel Inden-Lamersdorf liegen aus [7] vor:  MNQ = 1,35 m³/s  MQ  MHQ = 63,3 m³/s = 3,21 m³/s An der Inde befinden sich folgende Einleitungsstellen der RWE Power AG, in Vorflutrichtung von Süden nach Norden:  Einleitstelle des Kraftwerks Weisweiler Einleitung von Kühl- und Prozesswasser des Kraftwerks nach entsprechender Behandlung  Einleitstelle Bahnhof Frenz Einleitung von Niederschlagswasser  Einleitstelle Inden-Lamersdorf Einleitung von Sümpfungswasser am Südrand des Tagebaus  Einleitstelle Jülich-Kirchberg Einleitung von Sümpfungswasser am Nordrand des Tagebaus Wehebach Der Wehebach durchfließt die Ortslage Inden-Altdorf auf der Westseite des Lucherberger Sees und mündet bei Inden-Lamersdorf in die Inde (vgl. Übersichtskarte B-1.1 und Übersichtslageplan B-2). Unmittelbar südlich der Unterquerung unter der BAB A4 fließt der Wehebach durch die Ortschaft Luchem (Gemeinde Langerwehe). Folgende Angaben zum Abfluss am Pegel Luchem liegen vor (Wehebach-km 2,5, oberhalb Abzweig Mühlengraben, siehe unten, Daten von www.elwasweb.nrw.de, 9.2.2016):  MNQ = 0,08 m³/s  MQ  MHQ = 3,99 m³/s = 0,26 m³/s Mühlengraben und Mühlenteich Innerhalb der Ortslage Luchem auf der Südseite der BAB A4 zweigt der Mühlengraben vom Wehebach ab, unterquert die BAB A4 in eigener Trasse und versorgt den Mühlenteich der Waagmühle mit Wasser (vgl. Übersichtslageplan B-2). Vom Mühlenteich aus passiert der BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 5 Mühlengraben in westlicher Richtung den Nordrand des Bebauungsgebiets „An der Waagmühle“ und befindet sich dort unmittelbar an der Grenze privater Gartengrundstücke. Am Südrand der Ortschaft Inden-Altdorf mündet der Mühlengraben wieder in den Wehebach. Der Mühlenteich der Waagmühle liegt in einer Entfernung von ca. 250 m zum Westufer des Lucherberger Sees. 2.2 Lucherberger See 2.2.1 Entstehung und historische Entwicklung Nach [7] ist der Lucherberger See ein Abgrabungsgewässer, das als Tagebaurestsee aus dem von 1917 bis 1929 aktiven Tagebau Lucherberg III hervorgegangen ist (siehe Abbildung 1). Auf die Auskohlung von Lucherberg III folgte eine teilweise Verkippung des Tagebaurestloches vor allem in den Uferbereichen, die damit abgeflacht wurden [7]. Von 1930 bis 1941 fand durch Grundwasserzulauf und Einleitung von Wasser aus dem Wehebach die vollständige Flutung des Tagebaurestlochs statt. Anschließend stellte sich ein dem Grundwasser angepasster Wasserstand von rund 116 mNHN ein. Die Sohle des Sees entspricht somit im Ursprung den durch den Tagebau freigelegten Schichten sowie dem Material, welches nach Beendigung des Braunkohlenabbaus in Lucherberg III auf die Sohle verkippt wurde. In den vier Jahren bis zum Ende des 2. Weltkriegs im Jahr 1945 dürfte darüber hinaus eine Sedimentation nicht in nennenswertem Umfang stattgefunden haben. Nach Errichtung eines Absperrdammes von 1956 bis 1957 im Randbereich des Westufers, an der Straße zwischen Luchem und Lucherberg (L12), wurde der See zur Talsperre erklärt. 1960 bis 1962 wurde das Nordostufer mit Bauschutt befestigt. Durch Bewuchs der Dämme am südwestlichen Ufer bestand bei Sturmereignissen eine Gefährdung der tiefer liegenden Umgebung des Sees (vgl. Kap. 2.1.3). Deshalb wurde im Jahr 2000 der Bewilligungsbescheid der Bezirksregierung Köln dahingehend geändert, dass der Wasserspiegel lediglich bis zu einem Niveau von 113,5 mNHN angestaut werden darf. Es folgte eine Absenkung des Seewasserspiegels um 3 m. Das südwestliche Ufer des Lucherberger Sees gilt seitdem nicht mehr als Stauanlage. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht Abbildung 1: 6 Tagebaue Lucherberg I, II und III, Quelle: [7] 2.2.2 Morphologie In den Jahren 2009 und 2010 wurden seitens RWE Power Echolot-Messungen der Seesohle durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Abbildung 2 dargestellt (aus [7]). Die rechnerische Mächtigkeit der Sedimentschicht, die sich von 1941 bis 2009/2010 auf der Sohle ausgebildet hat, beträgt durchschnittlich 0,79 m. Allerdings sind die sümpfungsbedingten Setzungen des Gebirges im Bereich Lucherberg dabei nicht berücksichtigt. Zwischen 1955 (älteste vorhandene Daten) und heute kam es zu Setzungen in einer Spanne von 0,21 bis 0,32 m. Die abgelagerte Sedimentschicht kann folglich mächtiger als 0,79 m sein. Weitere Erkenntnisse liegen dazu nicht vor. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 7 Lucherberg ← Aachen Abbildung 2: Köln → BAB A4 Seegrundfläche des Lucherberger Sees nach Echolotmessung 2009 / 2010, Datengrundlage RWE Power, Quelle: [7]; schwarzer Pfeil kennzeichnet den Tiefstpunkt des Sees Die Morphologie des Lucherberger Sees unter Berücksichtigung der Echolot-Messungen von 2009/2010 ist im Lageplan B-3.1 dargestellt. Aufschlussreich sind auch die Teilwasserflächen zu ausgewählten Absenkpunkten in den Lageplänen B-3.2 und B-3.3. Die Speicherkennlinien der nachfolgenden Abbildung 3 sind aus der Bathymetrie entwickelt. Demnach beträgt das Gesamtvolumen beim Wasserstand von 113,50 mNHN rd. 7 Mio. m³, die Wasseroberfläche beläuft sich auf 550.000 m² bzw. rd. 55 ha. Der Sohltiefstpunkt befindet sich nach verfügbaren Daten auf einem Niveau von 87,50 mNHN. Die maximale Tiefe beträgt demnach 113,50 – 87,50 = rd. 26 m, die mittlere Tiefe liegt bei rund 13 m. Den Tiefenlinien der Bathymetrie nach Lageplan B-3.1 ist zu entnehmen, dass der See darüber hinaus zwei weitere Tiefpunkte aufweist, die bei rund 93,50 mNHN und rund 92 mNHN liegen. Die Tiefpunkte sind im Lageplan gekennzeichnet. Die heterogene Bathymetrie hat zur Folge, dass sich bei sinkendem Wasserspiegel zunächst zwei und später drei separate Wasserflächen ausbilden. Nur bis zu einem Wasserspiegel von 97,00 mNHN liegt eine zusammenhängende Wasserfläche vor (siehe Lageplan B-3.3). Zwischen einem Wasserstand von 95,00 mNHN und 96 mNHN findet eine vollständige Aufteilung in drei unabhängige Wasserkörper statt. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht Abbildung 3: 8 Speicherkennlinien des Lucherberger Sees (Volumen und Wasseroberfläche in Abhängigkeit vom Wasserstand zwischen 87,50 und 113,50 mNHN) 2.2.3 Bewirtschaftungsziele nach WRRL und allgemeine Beschaffenheit Der Lucherberger See ist ein künstlicher See in der Planungseinheit PE_RUR_1400 und trägt die Seekennzahl 800012824899. Laut Bewirtschaftungsplan 2016-2021 [19] (Anhang Teil II 12 – 1) handelt es sich um einen „geschichteten Tieflandsee mit relativ kleinem Einzugsgebiet“ des LAWA-Typs 13 [22], [23]. Mit Blick auf die allgemeinen Bewirtschaftungsziele der WRRL, die in §§ 27 ff. WHG und der Oberflächengewässerverordnung (OGewV) umgesetzt sind, enthält der Bewirtschaftungsplan 2016-2021 [19] für den Lucherberger See die folgenden Aussagen zum Gewässerzustand. Die Zielerreichung des guten ökologischen Potenzials wird als „unklar“ eingestuft. Die Erreichung des Ziels „guter chemischer Zustand“ ohne Berücksichtigung ubiquitärer Stoffe wird ebenfalls als „unklar“ und unter Berücksichtigung der ubiquitären Stoffe als „unwahrscheinlich“ bewertet (vgl. [19], Kap. 3.2.1.2). Das Maßnahmenprogramm 2016-2021 [21] nennt den Lucherberger See nicht gesondert. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 9 Vor dem Hintergrund seiner Inanspruchnahme und Beseitigung ist der Lucherberger See Gegenstand gewässerspezifischer, weniger strenger Bewirtschaftungsziele gemäß § 30 WHG, und es liegen die Voraussetzungen für eine vorhabenbezogene Ausnahmen gemäß § 31 Abs. 2 WHG im Rahmen der übergeordneten Bewirtschaftungsplanung des Landes NordrheinWestfalen vor. So erkennt das „Hintergrundpapier Braunkohle“ [20] als Bestandteil des Bewirtschaftungsplans 2016-2021 [19] für die Beseitigung von Oberflächengewässern im Abbaufeld an, dass ihre Beseitigung als unvermeidbarer Einfluss zugelassen wird, aber die von der bergbaulichen Inanspruchnahme betroffenen Oberflächengewässer im Zuge der Wiedernutzbarmachung auszugleichen sind und ihre bestehenden ökologischen Funktionen möglichst lange erhalten werden. Darüber hinaus begründet das Hintergrundpapier Braunkohle [21] auch das Vorliegen einer vorhabenbezogenen Ausnahme von den Bewirtschaftungszielen gemäß § 31 Abs. 2 WHG. Die näheren Einzelheiten der Festlegung weniger strenger Bewirtschaftungsziele, der Ausnahme nach § 31 Abs. 2 WHG und ihrer Anforderungen werden im unten folgenden Kapitel 5 behandelt. Jenseits der rechtlich verbindlichen Maßgaben der Bewirtschaftungsplanung nach WRRL und deutschem Wasserrecht liegen allgemeine Informationen zur Beschaffenheit des Lucherberger Sees vor, die [7] entnommen worden sind und demnach auf das Jahr 2012 zurückgehen: Der Lucherberger See ist ein Abgrabungsgewässer im Lockergestein. Es handelt sich um ein karbonatisch geschichtetes Gewässer des norddeutschen Tieflands. Der Trophiezustand stellte sich in den zurückliegenden 30 Jahren wechselnd dar. Gemäß Messdaten von 1986/87 galt der See aufgrund eines hohen Nährstoffeintrags als schwach eutrophiert. Spätere Messungen aus dem Jahr 2003 deuten auf einen eher mesotrophen Zustand hin. Messungen aus dem Jahr 2012 zeigen wiederum einen eutrophen Zustand des Sees an. Die Sichttiefe beträgt rund 3,5 m. Zur Beschaffenheit des Sediments liegen keine Messdaten vor. Es kann ein organogener Seeboden, ein Seeboden mit organischen Beimengungen oder ein organischer Boden erwartet werden [7]. 2.2.4 Nutzungen Kühlwasserversorgung des Kraftwerks Weisweiler Das Kraftwerk Weisweiler wird derzeit mit Sümpfungswasser aus dem Tagebaubetrieb sowie bei Bedarf mit Wasser aus dem Lucherberger See versorgt. Aufgrund der Inanspruchnahme des Lucherberger Sees und der langfristig abnehmenden Sümpfungswassermengen aus dem Tagebaubetrieb ist zukünftig eine Versorgung des Kraftwerks Weisweiler mit Rurwasser erforderlich. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 10 Die Entnahme des Kühlwassers aus dem Lucherberger See erfolgt über das am Südufer vorhandene Seepumpwerk (vgl. Übersichtslageplan B-2 und Kap. 2.4.3). Entnahmemengen bis 5750 m³/h sind zugelassen. Mittlere Entnahmen von 700 m³/h aus dem Lucherberger See können nach bestehenden Betriebserfahrungen ohne Schwierigkeiten im Kraftwerk Weisweiler verarbeitet werden. Angelverein Der Lucherberger See wird von der „Angler-Interessen-Gemeinschaft (AIG) Lucherberger See e.V., Jülich“ als Angelgewässer genutzt. Die RWE Power AG als Eigentümer des Gewässers hat hierzu mit der AIG im Jahre 1992 einen Pachtvertrag abgeschlossen, dessen Laufzeit sich inzwischen zweimal um 12 Jahre verlängert hat und der zwischenzeitlich um zwei Zusatzvereinbarungen ergänzt wurde. Das Nutzungsrecht besteht bis zum Jahr 2020. Segeln Der Segelverein Lucherberg e.V. nutzt den Lucherberger See als Segelgewässer. Der Segelverein hat hierzu mit der RWE Power AG einen Pachtvertrag zur Nutzung des Sees geschlossen. Der Segelverein nutzt ein Gelände im Nordbereich des Lucherberger Sees. Der Pachtvertrag wurde zwischenzeitlich letztmalig verlängert und endet im Jahr 2020. Sonstige Freizeitnutzung Der Lucherberger See ist von einer Wegeführung umgeben, die unter Einbeziehung der öffentlichen Straßen in der Ortslage Lucherberg am Nordwest- und Nordufer vollständig geschlossen ist. Die Wege werden für die Naherholung genutzt (Spazieren, Laufen, Radfahren). 2.3 Wasserwirtschaftliche Verhältnisse 2.3.1 Direkteinzugsgebiet Das oberflächige Direkteinzugsgebiet des Lucherberger Sees, dessen Niederschlagsabfluss direkt dem See zufließt, ist im Lageplan B-3.1 und in der Abbildung 4 dargestellt. Es lässt sich grob anhand der allseitig verlaufenden Wegeführungen und des Reliefs abschätzen und ergibt sich zu rd. 70 ha. Davon macht die Wasseroberfläche mit 55 ha den überwiegenden Teil aus. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht Abbildung 4: 11 Abgrenzung und Größe des Direkteinzugsebiets 2.3.2 Niederschlag und Verdunstung Die mittlere Niederschlagsverteilung nach ELWAS (www.elwasweb.nrw.de, 9.2.2016) ist der folgenden Abbildung 5 zu entnehmen. Die Jahresniederschlagssumme beträgt 682 mm. Die Evaporation von der freien Wasserfläche kann nach Angaben in [14] mit einem Jahresgesamtwert von rd. 650 mm gerechnet werden. Davon fallen rd. 75% im Sommerhalbjahr an (Mai bis Oktober), die restlichen 25% im Winterhalbjahr (November bis April). Unter vereinfachender Annahme einer linearen Interpolation über die Monate und mit der Randbedingung, dass dabei die oben genannten jahreszeitlichen Anteile getroffen werden, resultieren Monatssummen gemäß Abbildung 6. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 12 Die Wasserfläche des Lucherberger Sees weist keine signifikanten Pflanzenbestände auf. Mit Bezug auf die Seeoberfläche wird die Transpiration daher, bezüglich der vorgesehenen Entleerung auf der sicheren Seite liegend, vollständig vernachlässigt. Abbildung 5: Mittlere Monatsniederschläge nach ELWAS, Station Inden Abbildung 6: Monatliche Verteilung der Evaporation von freier Wasserfläche, entwickelt nach [14] 2.3.3 Oberflächige Zu- und Abläufe Im Westen existiert ein Überlauf des Lucherberger Sees. Aufgrund der vorherrschenden Wasserstände und der Regulierung des Sees wird dieser jedoch nicht genutzt. Der Mühlengraben, der westlich des Lucherberger Sees verläuft, speist den Mühlenteich der Waagmühle (vgl. Übersichtslageplan B-2). BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 13 2.3.4 Einleitungen und Entnahmen Der Lucherberger See wird gegenwärtig über eine vom Pumpwerk Schophoven beaufschlagte Druckrohrleitung mit Rurwasser gespeist. Die Einleitstelle in den See befindet sich an dessen Nordufer (vgl. Übersichtslageplan B-2). Die Einleitung von Rurwasser dient der Kompensation der Verluste aus der Entnahme für das Kraftwerk (wie folgt) sowie Versickerung und Verdunstung. Die Entnahme des Kühlwassers für das Kraftwerk Weisweiler erfolgt über den südlichen der beiden Entnahmetürme (vgl. Lageplan B-3.1) und das dort installierte Seepumpwerk. Die maximale Entnahmemenge beträgt 5750 m³/h. Im Mittel fällt die Förderung zum Kraftwerk je nach Bedarf deutlich geringer aus. Die absoluten Größenordnungen und die Relation von Einleitung und Entnahme zeigt sich exemplarisch anhand der Daten für das Jahr 2011 [7]: Einer Einleitungsmenge von 633.000 m³ Rurwasser steht eine Entnahme von 77.000 m³ zur Kraftwerksversorgung gegenüber. Die Kompensation von Versickerung und Verdunstung liegt als insgesamt in einer Größenordnung zwischen 500.000 und 600.000 m³. Während der Entleerung des Lucherberger Sees ist es vorgesehen, die Einleitung von Rurwasser zu unterbinden, d.h. die Einleitung entfällt. Nur in betrieblichen Ausnahmesituationen kann es erforderlich werden, eine Einleitung von Rurwasser während der Entleerung zu reaktivieren. Dies kann beispielsweise bei einer notwendigen Entnahme des Kraftwerks Weisweiler während einer Entleerungspause zwecks Reusenbefischung (vgl. Kap. 3.3.5c) der Fall sein. Die Gemeinde Inden betreibt eine Regenwassereinleitung in den Lucherberger See. Zum Zeitpunkt der Entleerung wird die Einleitung außer Betrieb sein. Planungen zum Umbau der Regenwassereinleitung laufen parallel und sind an dieser Stelle nachrichtlich erwähnt. 2.3.5 Grundwasserverhältnisse Der örtliche Grundwasserhaushalt wird in der Entleerungsphase des Sees massiv von den parallel durchgeführten Vorfeldsümpfungen für den benachbarten Tagebau Inden überprägt sein. Für den Lucherberger See ist von einer Versickerung des Wassers in den Untergrund auszugehen, da der Grundwasserstand aufgrund der Sümpfungsmaßnahmen unterhalb des Seewasserspiegels liegt [7]. Die heutigen Verluste können entsprechend Kapitel 2.3.4 abgeschätzt werden. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 14 Gemäß [7] besteht eine direkte Interaktion des Sees mit dem obersten Grundwasserstockwerk (Terrassenkiese des Quartärs). Nach den bei RWE durchgeführten Untersuchungen im Kontext des Braukohlenplanverfahrens ist aber davon auszugehen, dass die Interaktion heute quantitativ schon gering ist und durch die fortschreitende Sümpfung noch geringer wird. Gegenüber den übrigen Komponenten der Entleerungsbilanz des Sees fällt dies nicht ins Gewicht. Die Grundwasserinteraktion wird daher in den nachfolgenden Entleerungsberechnungen vollständig vernachlässigt. Etwaiges Nachströmen von Grundwasser nach Abschluss der Entleerung ist über eine Restwasserhaltung in der Seemulde zu berücksichtigen. 2.4 Bauwerksbestand 2.4.1 Einleitungsstelle Rurwasser Über eine Druckrohrleitung wird Wasser von der Rur im Bereich Schophoven zum Lucherberger See geleitet (vgl. Übersichtslageplan B-2). Die Einleitung erfolgt über ein Einleitungsbauwerk am Nordwestufer des Sees (vgl. Lageplan B-3.1). Das Einleitungsbauwerk besteht aus Beton, ist stufenförmig aufgebaut und von Metallgeländern eingefasst. 2.4.2 Pumpstation 1 (außer Betrieb) Im Lucherberger See befinden sich zwei Pumpwerke (siehe Abbildung 7 und Üersichtslageplan B-2). Das 1941 aus Beton errichtete, nördliche, heute nicht mehr aktive Pumpwerksgebäude ist über einen schmalen Verbindungssteg mit dem Ufer verbunden. Der Unterbau ist im Wasser gegründet. Das Pumpwerk wurde während des zweiten Weltkriegs zur Versorgung eines in Weisweiler geplanten Hochdruckkraftwerks sowie für das 1914 errichtete Kraftwerk Zukunft und das Grubenkraftwerk der Brikettfabrik Weisweiler gebaut [7]. Das Kraftwerksprojekt wurde 1942 kriegsbedingt ausgesetzt. Für die Versorgung des bis 1955 tatsächlich errichteten Kraftwerks Weisweiler wurde neben der Pumpstation 1 dann jedoch ein neues Pumpwerk hergestellt. Das Pumpwerk 1 ist folglich nicht in Betrieb. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht Abbildung 7: 15 Pumpstation 1 (hinten) und Pumpstation 2 (vorne) 2.4.3 Pumpstation 2 Das noch aktive Pumpengebäude aus dem Jahr 1954 ist mit einer Höhe von 32,90 m ein wenig höher als die Pumpstation 1 (vgl. Abbildung 8 und Abbildung 9). Die Pumpstation dient der Versorgung des Kraftwerks Weisweiler mit Kühlwasser. Auf Höhen von 108,30 mNHN, 105 mNHN und 100 mNHN (jeweils Scheitelniveau) sind je zwei Entnahmeöffnungen vorhanden, durch die das Wasser aus dem Lucherberger See in den Pumpensumpf strömen kann. Von der Pumpstation zum Kraftwerk verlaufen drei Druckrohrleitungen (2 x DN 600, 1 x DN 800). Das Pumpwerk ist mit insgesamt fünf parallel geschalteten Tauchpumpen ausgestattet (Hersteller Halberg; jeweils bis zu 1400 m³/h). Der Förderstrom der Tauchpumpen kann nur durch Drosselregelung reguliert werden. Das zur Pumpstation zugehörige Schaltanlagengebäude befindet sich etwas südlich des Entnahmeturms. Für den Zeitraum nach der Entleerung des Lucherberger Sees wird die Kühlwasserversorgung des Kraftwerks Weisweiler direkt aus der Rur sichergestellt und zum größten Teil über das vorhandene Rohrleitungssystem transportiert. Im Bereich südlich des Lucherberger Sees muss jedoch ein so genannter „Lückenschluss“ in der Nennweite DN1.000 erfolgen, da die vorhandene Rohrleitung (östlich des Sees) durch den Tagebau Inden in Anspruch genommen wird. Dafür werden die bereits vorhandenen Rohrleitungen von der Rur zum See genutzt und das fehlende Teilstück vom See zum Kraftwerk ergänzt. Die Planung ist nachrichtlich im Übersichtslageplan B-2 dargestellt. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht Abbildung 8: 16 Entnahmeturm des bestehenden Seepumpwerks zur Versorgung des Kraftwerks Weisweiler ("Pumpstation 2" in Blatt B-2), Schnitt A-B BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht Abbildung 9: 17 Entnahmeturm des bestehenden Seepumpwerks zur Versorgung des Kraftwerks Weisweiler ("Pumpstation 2" in Blatt B-2), Schnitt A-A (Grundriss) 2.4.4 Sonstiges Am Südwestufer befindet sich eine Holzhütte des Angelvereins mit Unterstand. Abgesehen von den ausgebauten Wegen um den See herum liegen ansonsten keine Informationen zu weiterem Bauwerksbestand vor. 2.5 Untergrund 2.5.1 Geotechnische Grundlagen Die für die nachfolgend dokumentierten geotechnischen Nachweise erforderlichen geotechnischen und geohydraulischen Kennwerte werden von der RWE Power AG zur Verfügung gestellt und sind in den Anlagen A-3.1 und A-3.2 dokumentiert. Weitere Ausführungen dazu folgen im Kapitel 3.4.3. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 18 2.5.2 Kampfmittel Historische Aufarbeitungen zeigen, dass im Lucherberger See grundsätzlich mit Kampfmitteln zu rechnen ist [7]. Im Rahmen der Planung wurde beim zuständigen Ordnungsamt der Gemeinde Inden eine Luftbildauswertung beantragt, deren Ergebnis mit Aktenzeichen 22.5-3-5358020-222/16 vom 8.6.2016 als Stellungnahme des Kampfmittelbeseitigungsdiensts (KMBD) bei der Bezirksregierung Düsseldorf vorliegt [24]. Demnach sind in der mitgelieferten Karte keine Funde verzeichnet (Abbildung 10), „Luftbilder aus den Jahren 1939 – 1945 und andere historische Unterlagen liefern [jedoch] Hinweise auf vermehrte Kampfhandlungen im beantragten Bereich“ (zitiert aus [24]). Folgende Maßnahmen werden empfohlen [24]: 1. „Überprüfung der zu überbauenden Fläche auf Kampfmittel“ 2. Abschieben etwaiger Aufschüttungen nach 1945 bis auf das Geländeniveau von 1945 und Verabredung eines Ortstermins, 3. Sicherheitsdetektion bei „Erdarbeiten mit erheblichen mechanischen Belastungen wie Rammarbeiten, Pfahlgründungen, Verbauarbeiten etc.“ Ein mit Bezug auf Ziff. 2 am 13.6.2016 per Fax im Formular des KMBD von RWE beantragter Ortstermin wurde nach anschließender Abstimmung mit dem KMBD (Juni 2016 und nochmals Mai 2017) nicht veranstaltet, weil weitere Maßnahmen erst nach Entleerung des Sees und mit Begehbarkeit der Sedimentflächen möglich seien. Mit Verweis auf Kapitel 2.2.1 ist davon auszugehen, dass die Seesohle im Jahr 1945 der Unterkante des vollständig erst zwischenzeitlich entstandenen Sedimentkörpers entspricht, d.h. das „Abschieben etwaiger Aufschüttungen nach 1945“ käme einem im Rahmen der Entleerung nicht grundsätzlich vorgesehenen oder erforderlichen Eingriff in den Sedimentkörper gleich. Überbauungen von Flächen im Sinne der oben stehenden Ziff. 1 finden nicht statt. Mit Bezug auf die Mitteilung des KMBD, wonach etwaige weitere Maßnahmen erst nach Entleerung möglich sind, wird gefolgert und mit dem KMBD abgestimmt (Juni 2016 und Mai 2017), dass die Entleerung selbst unter Verzicht auf erhebliche mechanische Belastungen (im Sinne der oben stehenden Ziff. 3) und Eingriffe in den Sedimentkörper stattfinden muss. Dieser Grundsatz stellt eine Randbedingung für die Planung dar und wird dementsprechend nachfolgend wieder aufgegriffen und beachtet (vgl. Kap. 3.2.9). BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 19 Abbildung 10: Antragsfläche (gelber Rand) und Ergebnisse der Luftbildauswertung (keine in der Karte), Quelle: [24] 2.5.3 Vorbelastungen Vorbelastungen des Bodens bestehen aufgrund des ehemaligen Tagebaus Lucherberg III. Eine nachhaltige Veränderung des Wasserhaushalts im Boden durch die Grundwasserabsenkung des Tagebaus Inden ist nicht auszuschließen. Aufgrund der Grundwasserabsenkung kann es auch zur Ausspülung von feinen Bodenteilchen aus dem Korngerüst des Bodens kommen. Die Böden sind dauerhaft verändert und die natürliche Bodenfunktion ist gestört. Bei der Verkippung in den Randbereichen des Tagebaurestloches handelt es sich um Bauschutt, der der Stabilisierung der Böschung dient. Die Beseitigung des Lucherberger Sees ist nach Information der RWE Power AG in Bezug auf die Verkippung für die Umwelt gefahrlos, eine besondere Beeinflussung der Wasserqualität im Rahmen des Entleerungsprozesses ist nicht zu erwarten. Der Umgang mit dieser Fläche bzw. ihre Beseitigung ist Regelungsgegenstand der bergrechtlichen Betriebspläne für den Tagebau Inden. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 20 2.6 Landschaftspflegerische Grundlagen 2.6.1 Geologie, Boden Der Lucherberger See befindet sich in der Zülpicher Börde, dem Südteil der Niederrheinischen Bucht. Sie ist geprägt durch allmählich nach Norden hin einfallende, lössbedeckte Terrassenflächen. Die Ebenheiten werden von den breiten Talniederungen der Rur sowie der Erft, des Swistbaches, Rot-, Neffel- und Ellebach zerschnitten. Der Lucherberger See ist aus dem Abbau des ehemaligen Braunkohletagebaus Lucherberg III hervorgegangen. Der Abbau hat Flöze der Rurscholle genutzt. Nach der Auskohlung von Lucherberg III erfolgte eine teilweise Verkippung des Tagebaurestloches vor allem in den Randbereichen, welche damit abgeflacht wurden. Die Sohle des Sees entspricht damit den durch den Tagebau freigelegten Schichten sowie dem Material, welches nach Beendigung des Braunkohlenabbaus in Lucherberg III auf die Sohle verkippt wurde. Bei dem hier anstehenden Boden handelt es sich daher um Aufschüttungsboden. Natürliche Böden kommen im Bereich des Sees nur in den südlichen Randbereichen vor. Es handelt sich um eine Typische Parabraunerde im Südwesten sowie eine besonders schutzwürdige Typische Parabraunerde mit Tschernosem-Relikten (vgl. Lageplan B-5.3). Die Ausweisung der Schutzwürdigkeit erfolgt aufgrund der natürlichen Bodenfruchtbarkeit/ Puffer- und Reglerfunktion des Bodens. 2.6.2 Klima Die Börde liegt im Lee der Eifel und ist deshalb trocken und warm. Die Jahresniederschlagssumme gemäß ELWAS beträgt 682 mm (www.elwasweb.nrw.de, 9.2.2016). Bedingt durch die Höhenlagen wird eine Jahresdurchschnittstemperatur von 9-11 °C gemessen. Die mittlere Temperatur während der 170-190 Tage andauernden Vegetationszeit liegt bei 15-17 °C. Die räumlichen Besonderheiten des Lokalklimas sind abhängig von der Ausprägung des Reliefs, der Landnutzung sowie den lokalen Windsystemen. In der Windkarte NRW sind die mittleren Windgeschwindigkeiten in 100 m Höhe mit 5,75 bis 6,25 m/s dargestellt. Die Durchlüftung ist in dem Klimaatlas NRW [16] als mittelwertig bis gut dargestellt. Der Kaltluftabfluss ist nach Norden/ Nord-Osten gerichtet. 2.6.3 Potenziell natürliche Vegetation Die Vegetation, die sich aufgrund der heutigen Standortgegebenheiten in einem Gebiet ohne menschliche Nutzung einstellen würde, wird als potenziell natürliche Vegetation (pnV) bezeichnet. Als pnV würde sich ein Waldmeister-Buchenwald bilden, örtlich mit FlattergrasBuchenwald [8]. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 21 2.6.4 Landschaftsbild Das Landschaftsbild ist durch den Charakter der Niederrheinischen Bucht mit einem relativ flachen Gelände und breiten Talniederungen mit Terrassenflächen geprägt. Aufgrund der Lössvorkommen wird intensiv Landwirtschaft betrieben - so auch im Bereich des Lucherberger Sees, der durch intensive Landwirtschaft und den Braunkohleabbau geprägt ist. Das Landschaftsbild unterliegt damit auch in den kommenden Jahrzehnten einer fortlaufenden Veränderung der ursprünglichen Gegebenheiten. Im Nord-Westen grenzen die Ortschaften Lucherberg und Inden an den See an. Südlich des Lucherberger Sees verläuft die Bundesautobahn A4. Die umliegenden Flächen werden landwirtschaftlich genutzt. In der Umgebung des Lucherberger Sees befinden sich der Tagebau Inden. Nördlich, südlich und östlich angrenzend sind v.a. intensiv genutzte Ackerflächen in der ausgeräumten Landschaft zu finden. Westlich des Lucherberger Sees befindet sich der Ort Inden/ Altdorf mit dem direkt angrenzenden Ortsteil Lucherberg. Der Lucherberger See mit seiner Ufervegetation hebt sich aus dem einheitlichen Landschaftsbild der intensiv genutzten Flächen heraus. 2.6.5 Naturschutz und Landschaftsplanung Schutzgebiete und -objekte Naturschutzrechtliche Schutzgebiete und -objekte sind von der Beseitigung des Wasserkörpers nicht betroffen. Der Lucherberger See wird im Biotopkataster Nordrhein-Westfalen als schutzwürdiges Biotop (BK-5104-0003) „Ehemaliges NSG Lucherberger See“ geführt (vgl. Abbildung 11). Allerdings ist in der Objektbeschreibung bereits ausgeführt, dass der See nach 2020 entleert wird. In der Bewertung wird die regionale Bedeutung als Zug-, Rast- und Überwinterungsgebiet für Wasservögel beschrieben. Die Eignung als Brutgebiet für Wasservögel wird aufgrund der anthropogenen Störungen wie z.B. durch Surfer und Segler und des Fehlens eines Röhrichtgürtels hingegen als stark beeinträchtigt bezeichnet. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 22 BK-5104-0003 Abbildung 11: Schutzwürdige Biotope Darüber hinaus befinden sich im Bereich des Lucherberger Sees Biotopverbundflächen (siehe Abbildung 12). Die Verbundfläche VB-K-5104-008 ist flächenmäßig deckungsgleich mit dem schutzwürdigen Biotop (BK-5104-0003). Die Fläche ist als Abgrabungsgewässer gekennzeichnet, das einen bedeutenden Lebensraum für eine artenreiche Wasservogelfauna darstellt. In der Beschreibung der Verbundfläche ist bereits dargelegt, dass der Lucherberger See bei der Fortführung des Braunkohlentagebaus Inden zerstört wird. Südlich angrenzend an den Lucherberger See und die Verbundfläche VB-K-5104-008 befindet sich die Verbundfläche VB-K-5104-007 „Wehebach zwischen Lucherberg und Langerwehe“. Das Gebiet umfasst die Wehebachaue zwischen Lucherberg und Langerwehe sowie Pufferzonen im Süden des Lucherberger Sees. Als Schutzziele werden der Erhalt des Wehebachtals mit naturnahen Bachabschnitten, Ufergehölzen und durch landschaftstypische Gehölzstrukturen gegliederte Grünlandstandorte genannt (siehe Abbildung 12). BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 23 VB-K-5104-008 VB-K-5104-007 Abbildung 12: Biotopverbundfläche Schutzwürdige Böden Kurze Ausführungen zu schutzwürdigen Böden finden sich im vorangehenden Kapitel 2.6.1, siehe dazu auch Lageplan B-5.3. 2.6.6 Artenschutz Eine Erfassung von Brut- und Rastvögeln sowie der Amphibien und Reptilien erfolgte im Zeitraum März 2015 bis Januar 2016 durch das Kölner Büro für Faunistik (KBFF). Säugetiere (Fledermäuse und Haselmaus) wurden vom Institut für Tierökologie und Naturbildung im Jahr 2016 erfasst. Des Weiteren sind das Messtischblatt 5104, Quadrant 3, mit Stand 01/2017 ausgewertet und Ergebnisse der artenschutzrechtlichen Kartierung (2011) zur Erarbeitung des Sonderbetriebsplans für den Tagebau Inden bis Abbauende [15] herangezogen worden. Die Erfassung des Artenspektrums erfolgte unter Beachtung aktueller methodischer Standards. Das von KBFF erstellte artenschutzfachliche Gutachten ist als Anlage A-6 beigefügt. Ermittelt wurde der Bestand der Säugetiere, Vögel, Amphibien und Reptilien. Säugetiere Es wurden insgesamt 7 Fledermausarten eindeutig nachgewiesen (vgl. Anlage A-6). Für alle kartierten Arten gilt, dass sie den See und die Gehölzflächen lediglich als Jagdhabitat nutzen. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 24 Aufgrund fehlender Habitateignung können Quartiere von Fledermäusen ausgeschlossen werden. Die Haselmaus wurde an allen Probestellen nachgewiesen. Es ist daher davon auszugehen, dass die Art in allen für sie geeigneten Gehölzstrukturen im Bereich des Sees anzutreffen ist. Vögel Durch systematische Kartierung der Avifauna (Brut- und Rastvögel) konnten insgesamt 61 Vogelarten nachgewiesen werden. Hieraus sind 36 Arten Brutvögel der Ufergehölze. Die verbleibenden Arten sind Gastvögel, darunter Durchzügler und Wintergäste, Nahrungsgäste oder Überflieger. Kartiert wurden 61 im Jahr 2015 und weitere 4 Vogelarten zusätzlich im Jahr 2011 Es handelt bei den Vögeln überwiegend um Gastvögel (Wintergäste, Durchzügler, Nahrungsgäste) (vgl. Anlage A-6). Die Flächen mit naturnahen Gehölzbeständen am Seeufer haben eine hohe Bedeutung für Gehölzbrüter (z.B. Meisen, Gelbspötter, Nachtigall). Die Uferbereiche des Sees sind von hoher Wertigkeit für alle Arten, die am Ufer brüten (z.B. Blässhuhn, Stockente). Der See selber ist zudem als Nahrungsquelle und als Durchzugs-, Rast- und Überwinterungshabitat für wassergebundene Vogelarten (z.B. Kanadagans, Lachmöwe) zu bezeichnen und daher von hoher Bedeutung. Amphibien und Reptilien Die aktuellen Ergebnisse der Kartierung von KBFF bestätigen die Ergebnisse aus dem Jahr 2011, die im Zusammenhang mit der Erarbeitung des Sonderbetriebsplans für den Tagebau Inden bis Abbauende [15] durchgeführt wurden. Es wurden Amphibien des Grünfroschkomplexes (Seefrosch, Teichfrosch) sowie Grasfrosch und Erdkröte festgestellt. Ein Vorkommen von Reptilien konnte nicht festgestellt werden. Unter den kartierten Amphibienarten befinden sich keine Arten mit einer artenschutzrechtlichen Relevanz 2.7 Fischereifachliche Grundlagen Die verfügbaren fischereifachlichen Grundlagen sind im Detail dem fischereifachlichen Gutachten zu entnehmen, das dem vorliegenden Antrag als Anlage A-5 beigefügt ist. Fische Über den Fischbestand des Lucherberger Sees liegen in der Landesdatenbank „FischInfo“ des LANUV NRW keine Daten vor. Der Fischbesatz wird daher auf Grundlage der aus angelfischereilicher Nutzung resultierenden Erkenntnisse abgeschätzt. Laut Fangstatistik und Besatzplanung der AIG werden im Lucherberger See 13 Fischarten regelmäßig gefangen. Die größten Erträge entfallen zwischen 2013 und 2015 auf Karpfen (in der Masse) und Barsch (in der Anzahl). BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 25 Krebse Nach Aussage des Edelkrebs-Projektes NRW ist für den Lucherberger See ein Vorkommen des nichtheimischen Kamberkrebses (Orconectes limosus) bekannt (siehe Anlage A-5, Kapitel 3.6). Ein Vorkommen von Edelkrebsen wird ausgeschlossen. Muscheln Es ist möglich, dass im Lucherberger See Bestände von Großmuscheln (Unioniden) vorkommen. Es ist jedoch nicht bekannt, um welche Art(en) es sich dabei handelt. Alle UnionidenArten besitzen einen Gefährdungs- oder Schutzstatus nach den Roten Listen NRW und Deutschland und sind nach BArtSchVO „besonders geschützt“. Nur die beiden Arten Flussperlmuschel und Bachmuschel (deren Vorkommen aus ökologischen Gründen mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen ist), besitzen als Anhang IV-Arten der FFH-Richtlinie besondere artenschutzrechtliche Relevanz. 2.8 Zeitlicher Rahmen Der Beginn der Seeentleerung ist frühestens ab dem Jahr 2020 vorgesehen. Der Beginn der Verkippung liegt im Jahr 2025. Als spätester Termin für die vollständige Trockenlegung des Sees wird seitens RWE Power der 28.2.2025 vorgeben, damit vor der Verkippung ein ausreichender Zeitraum für die Vorfeldräumung besteht. Der Gesamtzeitraum des Entleerungsvorgangs beträgt insofern maximal 5 Jahre. Innerhalb dieses Zeitraums wird aus unterschiedlichen Gründen einerseits eine möglichst zügige Entleerung angestrebt, andererseits sind dabei unterschiedliche Randbedingungen zu beachten, die eine Begrenzung der Entleerungsgeschwindigkeit zur Folge haben. Weitere Details sind dem folgenden Kapitel 3.2.2 zu entnehmen. 3 Technische Planung 3.1 Allgemeines Im Zentrum der technischen Planung steht die eigentliche Entleerung des Sees, die im unten folgenden Kapitel 3.3 dargestellt ist. Die Entleerung findet in mehreren Phasen mit Ableitung des Seewassers zum Kraftwerks Weisweiler statt, zunächst unter Nutzung der Entnahmeeinrichtungen für den Regelbetrieb (Eintritt in den Entnahmeturm des Seepumpwerks über die vorhandenen Entnahmestutzen), BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 26 später unter Zuhilfenahme zusätzlicher Fördereinrichtungen (Druckförderung in den Entnahmeturm des Seepumpwerks). Dabei muss der Entleerungsablauf zahlreichen Randbedingungen gleichermaßen genügen. Die Darstellung dieser Randbindungen und ihre jeweilige Behandlung sind der technischen Beschreibung der Seeentleerung im Kapitel 3.2 vorangestellt. Eine wesentliche Randbedingung ist die geotechnische Stabilität der Seeböschungen. Die dazugehörigen geotechnischen Nachweise sind in Kapitel 3.4 zusammengefasst. Parallel und im Anschluss an die Entleerung des Sees wird außerdem ein Sedimentmanagement betrieben (Kap. 3.5), um schädliche Emissionen im Zusammenhang mit dem kontinuierlichen Trockenfallen und der vollständigen Trockenlegung der Sedimente zu unterbinden. Gegenstand des Vorhabens ist die endgültige und dauerhafte Entleerung und damit Beseitigung des Lucherberger Sees als Gewässer. Die bergbauliche Inanspruchnahme der entleerten Hohlform des Sees mitsamt den dazugehörigen baulichen Anlagen ist Gegenstand der bergbaulichen Planung des Tagebaus Inden und wird in entsprechenden Zulassungen geregelt (beispielsweise Hauptbetriebsplan Tagebau Inden in der dann gültigen Fassung). 3.2 Behandlung der Randbedingungen 3.2.1 Überblick Bei der Festlegung des zulässigen Wasserspiegel-Korridors für die Entleerung des Sees sind nachfolgende Randbedingungen zu beachten:  Anforderungen an den Zeitrahmen der Entleerung  Quantitative Abnahmekapazitäten des KW Weisweiler  Qualitative Anforderungen des KW Weisweiler an das abgenommene Wasser  Zeitvariable Leistung zusätzlicher Fördereinrichtungen  Geotechnische Standsicherheit der Seeböschungen  Einbindung in den natürlichen Wasserhaushalt  Interaktion mit dem Grundwasser  Kampfmittelfragen  Begrenzung von Emissionen und Immissionen  Minimierung des landschaftlichen Eingriffs  Seewasserbeschaffenheit  Fischschutz  Weitere Aspekte des Arten- und Naturschutzes BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 27 3.2.2 Anforderungen an den Zeitrahmen der Entleerung Im Hinblick auf den Zeitbedarf der vor dem Beginn der eigentlichen Verkippung des Lucherberger Sees noch erforderlichen Vorfeldräumung muss die Trockenlegung bis zum 28.2.2025 abgeschlossen sein, anschließend endet die Entleerung mit dem finalen Absammeln von Amphibien. Insgesamt steht grundsätzlich ein 5-jähriges Zeitfenster von 2020 bis 2024 für die Entleerung zur Verfügung (bzw. Anfang 2025, siehe oben und Kapitel 2.8). Aus verschiedenen Gründen werden aber eine möglichst zügige Entleerung und ein möglichst später Entleerungsbeginn angestrebt:  möglichst lange, uneingeschränkte Nutzbarkeit des Lucherberger Sees zu Freizeitund Erholungszwecken,  möglichst lange Verfügbarkeit des Lucherberger Sees als Pufferspeicher für die Wasserversorgung des Kraftwerks Weisweiler aus der Rur,  möglichst langer Erhalt der ökologischen Funktionen gemäß den weniger strengen Bewirtschaftungszielen für den Lucherberger See nach § 30 WHG (vgl. Kap. 2.2.3 sowie nachfolgend Kap. 5). Umgekehrt ist die Entleerungsgeschwindigkeit jedoch durch einige der Randbedingungen nach Kap. 3.2.1 begrenzt, so z.B. durch die maximal zulässige Absenkgeschwindigkeit des Wasserspiegels nach Kriterien der geotechnischen Standsicherheit und die qualitativen Anforderungen des Kraftwerks Weisweilers an die Beschaffenheit des Entnahmewassers. Insbesondere die qualitative Entwicklung des Entnahmewassers ist zwar in Grundsätzen steuerbar, aber auch von äußeren Einflüssen (z.B. Witterung – Wärme, Kälte, Niederschlag) abhängig und daher nicht vollständig vorherzusehen, so dass ein Handlungsrahmen zur operativen Anpassung verbleiben muss. Die Entleerung wird daher grundsätzlich so geplant, dass die eigentliche Trockenlegung am 28.2.2025 abgeschlossen ist (mit anschließend noch folgender Schlussabsammlung von Amphibien, vgl. Kap. 4.2.2). Unter dieser Maßgabe resultiert nach den dafür relevanten technischen Kriterien (geotechnische Standsicherheit, Leistung der Fördereinrichtungen, Details wie folgt) eine schnellstmögliche Absenkkurve. Sie stellt die technisch bedingte Obergrenze des zeitlichen Wasserspiegelverlaufs während der Seeentleerung dar. Unterhalb dieser Obergrenze wird nach verschiedenen Kriterien (wie folgt) ein Handlungskorridor definiert. Der Handlungskorridor ist nach unten durch die Untergrenze des zeitlichen Wasserspiegelverlaufs während der Seeentleerung begrenzt. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 28 Zusammengefasst ergibt sich also ein zeitlicher Korridor der Wasserspiegelabsenkung, der am 28.2.2025 endet und sich auf den Zeitraum von 2021 bis 2025 beschränkt. 3.2.3 Quantitative Abnahmekapazitäten des KW Weisweiler Das über den Lucherberger See geleitete Rurwasser dient im Kraftwerk Weisweiler der anteiligen Wasserversorgung des Kühlwasserkreislaufs. Der übrige Kühlwasserbedarf wird mit Sümpfungswasser gedeckt. Betriebserfahrungen zeigen, dass über lange Dauer eine mittlere Entnahme von 700 m³/h im Kraftwerk verarbeitet werden kann. Die tatsächliche, kurzzeitige Entnahme fällt dabei unter Umständen deutlich höher aus. Grundsätzlich sind Entnahmespitzen von bis zu 5750 m³/h genehmigt. In den Wasserbilanzrechnungen für die Seeentleerung wird mit einer mittleren Entnahme von 700 m³/h gearbeitet. Die Auswirkungen maximaler Entnahmespitzen werden im Hinblick auf die geotechnische Standsicherheit der Seeböschungen zusätzlich berücksichtigt. 3.2.4 Qualitative Anforderungen des KW Weisweiler Die aus dem gegenwärtigen Seebetrieb ganzjährig resultierenden Seewasserqualitäten stellen für die Verarbeitung im KW Weisweiler kein Problem dar. Im Zuge der Wasserspiegelabsenkung ist nach vorhersehbaren Umständen darauf zu achten, dass es nicht zu signifikanten Veränderungen der Seewasserbeschaffenheit kommt. Diesbezüglich steht die Suspension mineralischer oder organischer Feststoffe im Vordergrund. Für die geplanten Entnahmevorrichtungen wird daher der Nachweis der Erosionsstabilität des Seesediments geführt (vgl. Kap. 3.3.3). Um signifikante Veränderungen der Primärproduktion mit entsprechen Auswirkungen auf organische Feststoffkonzentrationen zu vermeiden, werden zusätzliche zeitliche Randbedingungen für die Entwicklung der Restwassertiefe beachtet (vgl. Kap. 3.2.12). 3.2.5 Zeitvariable Leistung zusätzlicher Fördereinrichtungen Für die Druckförderung des Seewassers in den Entnahmeturm des Seewasserpumpwerks kommen bei RWE vorgehaltene Tauchmotorpumpen zum Einsatz. Unter den verfügbaren Pumpen werden die Aggregate mit den am besten geeigneten Kenndaten ausgewählt. Aus den Kennlinien der Pumpen ergibt sich unter Dimensionierung der Förderleitungen aus hydraulischen Berechnungen der technisch mögliche Förderstrom. Mit BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 29 sinkendem Seewasserspiegel resultieren den Kennlinien folgend steigende Förderhöhen und sinkende Fördermengen. 3.2.6 Geotechnische Standsicherheit der Seeböschungen Bei einem im Vergleich zur Wasserdurchlässigkeit der Böschungen schneller sinkendem Seewasserspiegel nimmt aufgrund des Porenwasserhaushalts die Standsicherheit der Seeböschungen ab. Durch geotechnische Berechnungen wird diejenige Absenkgeschwindigkeit ermittelt, für die hinreichende Standsicherheit nach allen relevanten Kriterien gegeben ist (Kap. 3.4). Die resultierende Absenkgeschwindigkeit dient als Bewertungsmaßstab für die Ergebnisse der Wasserbilanzrechnungen, aus denen unter anderem der sich einstellende Verlauf der Absenkgeschwindigkeit hervorgeht (Kap. 3.3.5). 3.2.7 Einbindung in den natürlichen Wasserhaushalt Neben der technischen Entnahme von Seewasser ist die Einbindung des Sees in den natürlichen Wasserhaushalt zu berücksichtigen (Niederschlag, Verdunstung, sonstige Zu- und Abläufe). Es wird eine ganzheitliche Wasserbilanz für den See aufgestellt und die technische Entleerung des Sees darin eingebettet. 3.2.8 Interaktion mit dem Grundwasser Im Rahmen des Gesamtwasserhaushalts (Kap. 3.2.7) kommt dem Grundwasser besondere Bedeutung zu. Der von RWE für den Tagebau Inden durchgeführten Grundwassermodellierung zufolge wird der Grundwasserhaushalt im Einzugsgebiet des Lucherberger Sees im Zeitraum der Entleerung zwischen 2021 und 2025 massiv von der Vorfeldsümpfung des Tagebaus überprägt. Signifikante Einflüsse des Grundwasserhaushalts auf den Wasserhaushalt des Lucherberger Sees sind nach Prüfung durch RWE während der Entleerung nicht zu erwarten. In den Wasserbilanzrechnungen für die Seeentleerung wird die Grundwasserinteraktion daher vernachlässigt. 3.2.9 Kampfmittelfragen Als Ergebnis der beim Kampfmittelbeseitigungsdienst der BR Düsseldorf initiierten Luftbildauswertung (Kap. 2.5.2) besteht die Empfehlung, vor Erdarbeiten mit erheblichen mechanischen Belastungen eine Sicherheitsdetektion durchzuführen. Für den freigelegten Sedimentkörper des Sees wäre die Durchführung entsprechender Arbeiten mit erheblichen Aufwand und Unwägbarkeiten verbunden. Die Zielsetzung lautet daher, auf Eingriffe mit erheblichen mechanischen Belastungen zu verzichten. Diese Randbedingung ist unter anderem zu beachten bei der Herstellung der für die BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 30 Befahrung vorgesehenen Wegetrasse (vgl. Kap. 3.3.4a) und bei der Ausführung der Maßnahmen zum Sedimentmanagement (vgl. Kap. 3.5), betrifft aber z.. auch die Maßnahmen zur Bergung der aquatischen Fauna (vgl. Kap. 4.2.2). 3.2.10 Begrenzung von Emissionen und Immissionen Signifikante Schall- und Geruchsemissionen sind auszuschließen. Insbesondere für das trocken fallende Sediment werden Maßnahmen ergriffen, um Staubverwehungen und/oder Geruchsbeeinträchtigungen innerhalb des Zeitraums bis zur bergbaulichen Verkippung auszuschließen (Kap. 3.5). 3.2.11 Minimierung des landschaftlichen Eingriffs Die technischen Maßnahmen für die Seeentleerung sind so zu planen, dass landschaftliche Eingriffe vermieden werden, z.B. Eingriffe in Gehölzbestände. 3.2.12 Seewasserbeschaffenheit Im Hinblick auf  die qualitativen Anforderungen des Kraftwerks Weisweiler an das abgenommene Wasser (Kap. 3.2.4),  die Begrenzung von Emissionen infolge schlechter Wasserqualität (Kap. 3.2.10) und  den Fisch- und Artenschutz (Kap. 3.2.13 und 3.2.14) ist eine signifikante Verschlechterung der Wasserqualität während der Entleerung auszuschließen. Der sinkende Seewasserspiegel geht mit einer potenziellen Veränderung des Stoffhaushalts einher. Die abnehmende Wassertiefe begünstigt die Erwärmung des Freiwasserkörpers, Stoffumsatzprozesse werden entsprechend beschleunigt. Bei hoher Sauerstoffzehrung infolge starker Primärproduktion und bei vertikaler Volldurchmischung der Wassersäule ist Nährstoffrücklösung aus dem Sediment mit einer weiteren Intensivierung der Primärproduktion denkbar. Die Seeentleerung wird aus diesen Gründen zeitlich so gesteuert, dass der abschließende Zeitraum besonders niedriger Wasserspiegel in der vegetationsfreien Zeit liegt, d.h. nach dem 1.10.2024. Konkret werden vor dem 1.10.2024 sowohl mittlere als auch maximale Wassertiefen von 2 m nicht unterschritten (weitere Details in Kap. 3.3.5). 3.2.13 Fischschutz Der Fischbestand des Sees wird nach technischen und fischereifachlichen Möglichkeiten bis zum Ende der Entleerung aus dem See entfernt. Die dazu erforderlichen Maßnahmen sind auf dem Zeitstrahl der Seeentleerung zu berücksichtigen:  jährliche Reusenbefischung im März, also vor den relevanten Laichzeiten, um gleichzeitig das Aufkommen von Jungfischen einzudämmen (Zeitraum 2-3 Wochen), BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht  31 Elektrobefischung bei einem Restwasserstand von 1,50 bis 1,00 m. Ferner sind die Einrichtungen zur Seewasserentnahme nach Fischschutzkriterien zu gestalten, um Schäden am Fischbestand zu vermeiden. Neben dem Fischschutz ist außerdem die Bergung eventuell im See vorkommender Muscheln und Krebse zu beachten (siehe Kapitel 4.2.2). 3.2.14 Weitere Aspekte des Arten- und Naturschutzes Der sinkende Wasserspiegel betrifft die Brutplätze uferbrütender Vogelarten. Wenn vor Beginn der Brutperiode am 1. April eines Jahres eine signifikante Wasserspiegelabsenkung noch nicht stattgefunden hat, ist davon auszugehen, dass Nistplätze im Ufersaum angelegt werden und bei anschließend sinkendem Wasserspiegel geschädigt oder zerstört werden. Nach artenschutzfachlicher Einschätzung (Anlage A-6) ist sicherzustellen, dass der Seewasserspiegel vor Beginn der Brutperiode um mindestens 2,0 m gegenüber dem Normalniveau (113,50 mNHN) abgesunken ist, um eine Schädigung von Nistplätzen auszuschließen. Sofern dies nicht gewährleistet werden kann, ist erst nach dem Ende der Brutperiode (ab dem 1. September) mit der Wasserspiegelabsenkung zu beginnen. 3.3 Seeentleerung 3.3.1 Überblick Die Entleerung des Lucherberger Sees teilt sich in drei nach dem Wasserstand unterschiedene Phasen auf:  Phase 1: Entnahme des Wassers über die Regelbetriebseinrichtungen des Seepumpwerks, also Eintritt in den Entnahmeturm durch die Entnahmestutzen und Förderung zur Nutzung im Kraftwerk Weisweiler mit den vorhandenen Pumpen  Phase 2: Entnahme des Wassers mittels Pontonpumpen und Druckförderung in den Entnahmeturm des Seepumpwerks, von dort weiter mit den vorhandenen Pumpen wie in Phase 1  Phase 3: Beseitigung der Restwasservolumina in den Tiefpunkten des Sees Die drei Phasen sind nachfolgend detailliert erläutert. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 32 3.3.2 Phase 1: Entnahme über Entnahmeturm Der Entnahmeturm des bestehenden Seepumpwerks zur Versorgung des Kraftwerks Weisweiler ist in Abbildung 8 und Abbildung 9 dargestellt. Die Lage ist dem Übersichtslageplan B-2 zu entnehmen („Pumpwerk 2“). In Übereinstimmung mit dem Betriebshandbuch für das vorhandene Seepumpwerk können die Entnahmestutzen auf den Niveaus von 108,30 mNHN und 105,00 mNHN für die Entnahme aus dem See genutzt werden. Die Nutzung der Stutzen bei 100,00 mNHN wird hingegen ausgeschlossen. In Anbetracht der Höhenlage dicht über dem anstehenden Sediment (vgl. Abbildung 8) ist starker Feststoffeintrag in den Entnahmeturm zu erwarten, bzw. zur Vermeidung starken Feststoffeintrags wären zusätzliche bauliche Maßnahmen erforderlich. Die Phase 1 der Seeentleerung erstreckt sich insofern über die Volumenlamelle zwischen Vollfüllung (113,50 mNHN) und Scheitel des Entnahmestutzens bei 105,00 mNHN. In dieser Phase läuft das Wasser dem Regelbetrieb entsprechend als schwerkraftgetriebener Druckabfluss über die Entnahmestutzen bei 108,30 mNHN und 105 mNHN in den Entnahmeturm. Von dort wird das Wasser mit den vorhandenen Pumpen (5 x 1.400 m³/h) zum Kraftwerk Weisweiler gefördert. Im zeitlichen Mittel wird ein Entnahmestrom von 700 m³/h realisiert. Die tatsächliche Entnahmemenge fluktuiert um diesen Wert. Die maximal genehmigte Entnahmemenge beträgt bis zu 5750 m³/h (vgl. Kap. 3.3.5). Unterhalb des Niveaus von 105,00 mNHN erfolgt der Wechsel in Phase 2. Hier kann die Entleerung bis unter die Kote von 100 mNHN zunächst mit nur gering verminderter Förderleistung fortgesetzt werden (vgl. Tabelle 2), so dass eine Öffnung und Nutzung der Stutzen bei 100 mNHN gegenüber der anschließend ohnehin erforderlichen Pontonförderung keine Vorteile böte. 3.3.3 Phase 2: Entnahme über Pontonpumpen a. Anordnung Die Bathymetrie des Sees weist drei separate Tiefpunkte auf (vgl. Kap. 2.2.2), d.h. bei fallendem Wasserspiegel bilden sich schließlich drei separate Wasserkörper aus. Um auch nach dieser Aufteilung des Gewässers die Förderung aus allen Bereichen aufrecht zu erhalten, wird über jedem der drei Tiefpunkte ein separater Schwimmponton verankert, unter dem eine Tauchmotorpumpe montiert ist. Die Anordnung der drei Pontons ist im Lageplan B-3.2 dargestellt. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 33 Jeder Ponton ist über eine PE-Druckrohrleitung DA 160 mit dem Entnahmeturm des Seepumpwerks verbunden. Die drei Druckrohrleitungen werden durch den nördlichen Entnahmestutzen bei 108,30 mNHN (vgl. Abbildung 8 und Abbildung 9) in den Entnahmeturm eingeführt. Sowohl auf der Außenseite als auch auf der Innenseite des Turms werden die Druckrohrleitungen unterhalb des Entnahmestutzens an der Gebäudeaußenwand fixiert. Die Längen der Druckrohrleitungen betragen rund 160 m (Ponton 1), 200 m (Ponton 2) bzw. 520 m (Ponton 3). Die Druckrohrleitungen werden mit Auftriebskörpern über der Wasseroberfläche gehalten. Die erforderlichen Versorgungskabel (Strom) laufen in gleicher Trasse und werden an den Rohren und Auftriebskörpern fixiert. Die Stromversorgung wird am Standort des Seepumpwerks hergestellt. Neben den Versorgungskabeln werden bereits bei der Einrichtung der Anlage Zugseile über die gesamte Länge der Druckleitungen montiert, die bei Bedarf für das Manövrieren der Installation genutzt werden können. Insgesamt befindet sich die gesamte Installation auf der Wasserfläche. Lediglich die Kabelführung für die Stromversorgung verläuft im Bereich des Pumpwerks durch teilweise bewachsene Böschungsbereiche des Sees. Dies ist ohne Eingriffe in Gehölzbestände möglich. b. Technischer Aufbau der Pontoneinheiten Eine technische Darstellung der unter dem Schwimmponton installierten Tauchmotorpumpe enthält die folgende Abbildung 13. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 34 Abbildung 13: Tauchmotorpumpe unter Schwimmponton (maßstäblich für Tauchmotorpumpe Flygt 2201.011 HT unter Schwimmponton Flygt PFM 1150, Quelle: Flygt / xylem, hier Wassertiefe 1,50 m, alle Maße in [mm]) An den Außenrändern des Schwimmponton wird ein Gitterkorb befestigt, der als Fischschutz dient (siehe unten, e. Nachweis fischverträglicher Anströmgeschwindigkeiten) und die Pumpe vollständig umschließt. Nach fischereifachlicher Bewertung (vgl. Anlage A-5) wird eine Maschenweite von 10 mm realisiert. Auf der Druckseite der Pumpe werden im Nahbereich des Pontons folgende Installationen vorgenommen (vgl. Längsschnitt im Plan B-3.2):  T-Stück mit Abgang DA 160 und im Abgang montierter Rückschlagklappe als einfacher Nachsaugbypass (siehe unten, g. Druckstoßprüfung),  Handschieber als Instrument zur bedarfsweisen Widerstandsdrosselung,  Rückschlagklappe im Hauptstrom zur Verhinderung der Leitungsentleerung bei Förderunterbrechungen. c. Ausschaltpunkte In jedem der drei Tiefpunkte des Sees endet die Entnahme mittels Pontonpumpe bei einer Restwassertiefe von rund 1,50 m. Gemäß Anlage A-5 (fischereifachliches Gutachten) ist bei Wassertiefen zwischen 1,0 m und 1,5 m die finale Elektrobefischung angebracht. Mit Blick auf Abbildung 13 ist außerdem ersichtlich, dass die geometrischen Abmessungen der Pontoninstallation wesentlich niedrigere Wassertiefen nicht mehr zulassen. An den drei Tiefpunkten des Sees ergeben sich für die dort stationierten Pontonpumpen die in der nachfolgenden Tabelle 1 notierten Ausschaltkoten. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht Tabelle 1: 35 Ausschaltkoten der Pontonpumpen Tiefpunkt (vgl. Blatt B-3.1) Sohlniveau [m NHN] Ausschaltkote [m NHN] Nr. 1 87,50 89,00 Nr. 2 92,00 93,50 Nr. 3 93,50 95,00 Die zu den Ausschaltpunkten gehörigen Restwasserspiegel und die jeweils freigelegte Sedimentoberfläche sind dem Lageplan B-3.3 zu entnehmen. d. Nachweis der Förderleistung Die Förderung der Pontonpumpen beginnt bei einem Seewasserspiegelniveau von 105,00 mNHN und endet abschließend bei den oben definierten Ausschaltkoten (Tabelle 1). Zur Startkote und zu den drei Ausschaltkoten resultieren somit in Summe vier unterschiedliche Lastfälle der geodätischen Förderhöhe. Die Pontonpumpe Nr. 1 (siehe Lageplan B-3.2) über dem tiefsten Punkt des Sees ist von allen vier Lastfällen betroffen. Zu jedem Lastfall findet anhand der Kennlinien eines ausgewählten Pumpenfabrikats aus dem Bestand von RWE (Flygt 2201.011) eine hydraulische Berechnung des Förderstroms im jeweiligen Betriebspunkt statt. Die Berechnungen sind in Form der Anlagen A-2.1.1 bis A-2.1.4 beigefügt. Die Ergebnisse sind in Form der unten folgenden Tabelle 2 zusammengefasst (Pumpe 1). Für die Pumpen 2 und 3 reflektieren sich in Tabelle 2 die früheren Ausschaltzeitpunkte, d.h. zu den Seewasserspiegeln unterhalb der Ausschaltkote resultiert eine Fördermenge Q = 0 l/s. Die Ergebnisse sind im Einzelnen den Anlagen A-2.2.1 bis A-2.2.3 (Pumpe 2) sowie A-2.3.1+2 (Pumpe 3) zu entnehmen. Tabelle 2: Ergebnisse der Lastfallberechnungen für die Pontonpumpen See-WSP [m NHN] Pumpe 1 Q [l/s] Pumpe 2 Q [l/s] Pumpe 3 Q [l/s] Pumpe 1 im Mittel Q [l/s] Pumpe 2 im Mittel Q [l/s] Pumpe 3 im Mittel Q [l/s] Summe im Mittel Q [l/s] Summe im Mittel Q [m³/h] 105,00 60,60 60,45 53,02 95,00 59,44 58,04 49,54 60,02 59,25 51,28 170,55 613,96 93,50 58,78 89,00 56,82 57,42 0,00 59,11 57,73 0,00 116,84 420,62 0,00 0,00 57,80 0,00 0,00 57,80 208,08 Die Unterschiede zwischen den Förderströmen zu den einzelnen Lastfällen sind vergleichsweise klein, so dass für die Entleerungsabschnitte zwischen den jeweiligen Randkoten der Mittelwert der Randwerte gebildet wird. Daraus ergibt sich für jeden Entleerungsabschnitt die BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 36 Gesamtsumme des möglichen Förderstroms als Summe der Mittelwerte für alle jeweils betriebenen Pumpen (vgl. Tabelle 2). Der Gesamtförderstrom bewegt sich demnach rechnerisch zwischen rund 600 m³/h zwischen Wasserspiegelniveaus von 105 mNHN und 95,00 mNHN, rd. 420 m³/h zwischen 95,00 mNHN und 93,50 mNHN sowie rd. 210 m³/h von 93,50 mNHN bis 89,00 mNHN (Pumpe 1 läuft allein). Aufgrund der sukzessiven Ausschaltung der Pumpen nimmt er mit sinkendem Wasserspiegel ab. e. Nachweis fischverträglicher Anströmgeschwindigkeiten Mit Bezug auf Anlage A-5 sollte die Höhe der Ansauggeschwindigkeit vor dem Fischschutzgitter einen Wert von 0,5 m/s nicht überschreiten. Die Einhaltung noch geringerer Werte wird empfohlen. Hier wird auf der sicheren Seite die Strömungsgeschwindigkeit in der Mantelebene des Eintrittsquerschnitts der Pumpe berechnet. Die Bezugsfläche AP nach Abbildung 14 ergibt sich aus dem Durchmesser D des Pumpengehäuses und der Höhe H des Eintrittsquerschnitts. Die Berechnungen sind in den Anlagen A-2.4.1 bis A-2.4.3 dargestellt. Der höchste Wert ergibt sich mit rd. 0,3 m/s für die Pumpe 1. Mit Bezug auf die Ebene des Fischschutzgitters liegt dieser Wert auf der sicheren Seite, d.h. der tatsächliche Wert ist kleiner und liegt den Empfehlungen der Anlage A-5 folgend deutlich unter 0,5 m/s. Abbildung 14: Schemaskizze zum Nachweis der Strömungsgeschwindigkeiten für die Pumpenkonstellation nach Abbildung 13 BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 37 f. Nachweis der Sedimentstabilität Mit sinkendem Seewasserspiegel steigt das Potenzial von Feststoffaufwirbelungen im Nahbereich der Pontonpumpen. Der Nachweis der Sedimentstabilität wird hier über den Vergleich vorhandener und kritischer horizontaler Fließgeschwindigkeiten sowie (redundant) über den Vergleich kritischer und vorhandener tangentialer Sohlschubspannungen geführt. Die Berechnungen sind unter Bezug auf die Nomenklatur der Abbildung 14 in den Anlagen A-2.4.1 bis A2.4.3 dargestellt. Zur näherungsweisen Ermittlung der maximalen, somit maßgeblichen Sohlschubspannungen und Sohlgeschwindigkeiten wird idealisiert eine ideal konzentrische Anströmung unterstellt (siehe Abbildung 14). Im Nahbereich der Pumpe ist die von der Fördermenge Q durchströmte Bilanzoberfläche kugelförmig. In größerer Entfernung ist eine zylinderförmige, sohlparallele Anströmung anzunehmen. Für das hier gegebene Verhältnis zwischen dem Abstand zur Sedimentoberfläche (ss) und dem Durchmesser D des Eintrittsquerschnitts lässt sich unter weiteren Modellannahmen zeigen, dass der Punkt maximaler Sohlgeschwindigkeiten und Sohlschubspannungen im Abstand ss + D/2 von der Vertikalachse des Pumpeneintrittsquerschnitts liegt (Abbildung 14). Als Bilanzoberfläche ergibt sich der dort platzierte Zylinder. Aufgrund der oberen Begrenzung durch den Wasserspiegel und die damit verbundene Störung des idealisierten Strömungsbildes wird auf der sicheren Seite liegend angesetzt, dass der gesamte Förderstrom Q die Bilanzoberfläche unterhalb der Horizontalachse des Pumengehäuses durchtritt. Die resultierenden Sohlgeschwindigkeiten und Sohlschubspannungen sind für die drei Pontonstandorte den Anlagen A-2.4.1 bis A-2.4.3 zu entnehmen. Bei einer Restwassertiefe von 1,50 m liegen sie durchweg unterhalb der kritischen Werte für lockeren Schlamm (0,1 m/s nach [5] bzw. 0,05 N/m² nach [9]). g. Druckstoßprüfung Für die PE-Druckrohrleitungen ist das Verhalten beim Einschalten und Ausschalten der Pontonpumpen zu überprüfen. Die dazugehörigen Berechnungen sind in den Anlagen A-2.5.1 bis A-2.5.3 dokumentiert. Es wird eine vereinfachte Druckstoßberechnung nach Joukowsky durchgeführt [11]. Es werden die Lastfälle „schnelles Schließen“ (Ausschalten der Pumpe) und „schnelles Öffnen“ (Einschalten der Pumpe) betrachtet. Beim Ausschalten kann hinter der Pumpe ein Unterdruck entstehen. Verglichen mit dem kritischen Beuldruck für die PE100-Druckrohrleitungen [10] ergibt sich, dass eine einfache Nachsaugeinrichtung vorgesehen werden muss, um die ansonsten resultierenden Unterdrücke BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 38 hinter dem Abgang der Pumpe zu vermeiden. Der Nachsaugbypass besteht aus einem TStück mit Abgang DA 160 und im Abgang montierter Rückschlagklappe (siehe oben, b. Technischer Aufbau der Pontoneinheiten). Der beim Einschalten der Pumpe entstehende Überdruck kann vom gewählten Querschnitt aufgenommen werden. h. Förderung des Seepumpwerks Das Seepumpwerk fördert das mittels Pontonpumpen in den Entnahmeturm gehobene Wasser entweder intermittierend oder auf den Zulaufwert gedrosselt durch die bestehenden Druckrohrleitungen zum Kraftwerk Weisweiler. 3.3.4 Phase 3: Restwasserbeseitigung a. Heberprinzip für Restwasserflächen Dem Lageplan B-3.3 sind die jeweils vorliegenden Restwasserflächen für die Ausschaltkoten der drei Pontonpumpen zu entnehmen (vgl. Kap. 3.3.3, c. Ausschaltpunkte). Vom Nordostufer des Sees wird sukzessive mit fortlaufender Entleerung eine bauzeitliche Wegetrasse als vor Kopf geschüttete Kiesrampe aus Bergkies hergestellt (Baustraße). Im Hinblick auf die besonderen Anforderungen der Kampfmittelsituation erfolgt die Vorkopfschüttung unter gebotener Vorsicht (vgl. Kap. 2.5.2). Über die Rampe werden die Ufer der verbleibenden Wasserflächen und später die Standorte der trocken gefallenen Pontonpumpen erschlossen. Nach Außerbetriebnahme der Pontonpumpe 3 (95,00 mNHN) wird die dazugehörige PEDruckrohrleitung DA 160 unterhalb des an der Wasseroberfläche befindlichen 90°-Bogens abgeflanscht, so dass der 90°-Bogen von oben in die Wasseroberfläche eintaucht. Am Entnahmeturm des Seepumpwerks wird eine zweite Flanschverbindung gelöst und ein zusätzliche 90°-Bogen in analoger Weise montiert. Die nunmehr beidseitig gelöste Druckrohrleitung wird mittels Zugseil so neu ausgerichtet, dass das obere und untere Ende jeweils an der Oberfläche in die Restwasserfläche am Ponton 3 und die Restwasserfläche am Ponton 1 eintauchen. Der so entstehende hydraulische Heber für die Restwasserfläche 3 wird nach Abschluss der Elektrobefischung, d.h. nach Entnahme des restlichen Fischbestands, durch eine kurzzeitig auf der Baustraße installierte Vakuumanlage in Gang gesetzt. Anschließend entleert sich die Restwasserfläche 3 selbständig und ohne weitere Fremdenergiezufuhr in Richtung Restwasserfläche 1. Das Verfahren minimiert die Sedimentaufwirbelung (Entnahme von der Oberfläche). BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 39 Nachweis der Heberleistung: Bei einem angenommenen maximalen Höhenunterschied von 4,50 m der Wasserspiegellagen (93,50 mNHN – 89,00 mNHN, Annahme: zeitgleich vollständige Entleerung der Restwasserflächen 3 und 1) bewegt sich die Förderleistung des Hebers zwischen 0 l/s und rd. 20 l/s (siehe Anlage A-2.6.1). Bei einer mittleren Heberleistung von 10 l/s und einem Restwasservolumen von ca. 28.000 m³ in der Teilfläche 3 (siehe B-3.3) beträgt die Entleerungsdauer rd. 30 Tage. Dies entspricht der Zeitdauer zwischen den Wasserspiegeln 95,00 mNHN und 89 mNHN bei maximaler Entleerungsgeschwindigkeit (vgl. unten folgende Abbildung 21 bzw. Anlage A-1.1), d.h. der Entleerungsprozess wird durch den Einsatz des Hebers nicht verzögert. Nach Außerbetriebnahme des Pontons 2 (93,50 mNHN) wird analog mit der dazugehörigen PE-Druckrohrleitung DA 160 verfahren, um den Heber für die Restwasserfläche 2 herzustellen. Nachweis der Heberleistung: Bei einem angenommenen maximalen Höhenunterschied von 3,00 m der Wasserspiegellagen (92,00 mNHN – 89,00 mNHN, Annahme: zeitgleich vollständige Entleerung der Restwasserflächen 2 und 1) bewegt sich die Förderleistung des Hebers zwischen 0 l/s und rd. 22 l/s (siehe Anlage A-2.6.2). Bei einer mittleren Heberleistung von 11 l/s und einem Restwasservolumen von ca. 8.000 m³ in der Teilfläche 2 (B-3.3) beträgt die Entleerungsdauer rd. 9 Tage. Dies unterschreitet die Zeitdauer zwischen den Wasserspiegeln 93,50 mNHN und 89 mNHN bei maximaler Entleerungsgeschwindigkeit (vgl. unten folgende Abbildung 21 bzw. Anlage A-1.1), d.h. der Entleerungsprozess wird durch den Einsatz des Hebers nicht verzögert. Nach abgeschlossener Entleerung der Restwasserflächen 3 und 2 werden die Standorte der trocken gefallenen Pontonpumpen mit der Baustraße erschlossen (vgl. Lageplan B-3.3). Die Pontons und die Pumpen werden geborgen und an Land verfahren. b. Restentleerung und -verfüllung Nach Ausschalten der Pontonpumpe 1 (< 89,00 mNHN) und Abschluss der Elektrobefischung werden in der noch verbleibenden Restwasserfläche zum einen die Anlagen für die nachlaufende Wasserhaltung provisorisch installiert und eingeschaltet (siehe unten, c. Nachlaufende Wasserhaltung). Gleichzeitig wird mit weiter sinkendem Wasserspiegel die Baustraße in Richtung Ponton 1 ausgebaut und im Bereich des Seetiefpunkts zu einer flächigen Sohlverfüllung verbreitert. Innerhalb dieser Sohlverfüllung kann ohne direkte Eingriffe in das anstehende Sediment eine Profilierung hergestellt werden, in der die nachlaufende Wasserhaltung nach Bergung der Pontonpumpe 1 dauerhaft (bis zur Verkippung des Sees) installiert und betrieben wird. Analog wird in den Tiefpunkten 2 und 3 verfahren (vgl. Lageplan B-3.3). BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 40 c. Nachlaufende Wasserhaltung Nach Abschluss der eigentlichen Entleerung wird bis zur Verkippung des Lucherberger Sees in Anbetracht geringer Grundwasserinteraktion eine dauerhafte Gruben- und Tagwasserhaltung benötigt, um einen Wiederanstieg des Wasserspiegels infolge des anfallenden Niederschlagswassers und der Abflüsse des Direkteinzugsgebiets bei Bedarf unterbinden zu können. Die Gruben- und Tagwasserhaltung wird dauerhaft im Tiefpunkt der Restwasserfläche 1 installiert (= Seetiefpunkt). Ein Pumpensumpf wird dort nicht durch Eingriffe in die Seesohle hergestellt, sondern umgekehrt durch flächige Aufschüttung im Endpunkt der Baustraße (siehe oben, b. Restentleerung und -verfüllung). Aus dem Pumpensumpf wird eine fliegende Druckrohrleitung über die nordöstliche Seeböschung in den angrenzenden Tagebau verlegt. Das in geringem Umfang anfallende, voraussichtlich in größerem Maße feststoffhaltige Grubenwasser wird auf diesem Wege im Tagebau mit verarbeitet. Sofern sich nach vollständiger Entleerung des Sees auch in den (höher als Tiefpunkt 1 gelegenen) Seetiefpunkten 2 und 3 der Bedarf einer nachlaufenden Wasserhaltung abzeichnet, wird hier an den jeweiligen Endpunkten analog verfahren. Alternativ können die verbliebenen Heberleitungen in Intervallen für die erneute Entleerung Richtung Tiefpunkt 1 zwecks Beaufschlagung der dortigen Wasserhaltung genutzt werden. Der hier adressierte Gruben- und Tagwasserstrom stellt kein Seewasser im eigentlichen Sinne mehr dar, sondern Oberflächen- und demnach Grubenwasser, wie es auch über das übrige Tagebaueinzugsgebiet in die Tagebauentwässerung gelangt. Die nachlaufende Wasserhaltung ist an dieser Stelle nachrichtlich und der Vollständigkeit halber dargestellt. Sie stellt eine betriebliche Maßnahme im Rahmen der bestehenden bergbaulichen Rechte dar. Die beantragte Beseitigung des Lucherberger Sees endet nach der Restentleerung und –verfüllung gemäß c) sowie der noch anschließenden, finalen Absammlung von Amphibien (siehe unten, Kap. 4.2.2, M7). 3.3.5 Gesamtbilanz und Zeitverlauf a. Überblick Für den Entleerungsvorgang wird eine numerische Wasserbilanzrechnung aufgestellt. Dabei wird die Wasserbilanzgleichung dV(t) / dt = Z(t) - A(t) mit einer Zeitschrittweite t = 1d numerisch über den gesamten Zeitraum vom Anfangsfüllstand des Sees (113,50 mNHN) bis zur vollständigen Entleerung gelöst. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 41 Die Berechnungen werden für drei unterschiedliche Ansätze der Seewasserentnahme aufgestellt, um daraus den Handlungskorridor für die Seeentleerung zu konstruieren. Allen Ansätzen ist gemeinsam, dass die Entnahme über das Seepumpwerk in Phase 1 mit einem mittleren Entnahmestrom von 700 m³/h vollzogen wird. Für die Entnahme über Pontonpumpen in Phase 2 unterscheiden sich die drei Ansätze wie folgt: 1. Maximale Entnahme mit den Förderleistungen gemäß Pumpenkennlinien (siehe Kap. 3.3.3, d. Nachweis der Förderleistung), d.h. die Pontonpumpen werden permanent betrieben (100% Einsatzzeit); 2. Betrieb der Pontonpumpen gemäß Kennlinien, aber nur 50% Einsatzzeit (z.B. 1 Tag Förderung, 1 Tag Pause); 3. Betrieb der Pontonpumpen gemäß Kennlinien, aber nur rd. 30% Einsatzzeit (z.B. 1 Tag Förderung, 2 Tage Pause) bis 93,50 mNHN, darunter nur rd. 50% Einsatzzeit (Alleinbetrieb Ponton 1). Eine weitere Absenkung der anteiligen Einsatzzeit über Ansatz 3 hinaus hat zur Folge, dass die Entleerung vor dem 1.9.2021 begonnen werden müsste, um bis zum 28.2.2025 eine vollständige Trockenlegung erzielen zu können. Dies widerspräche wesentlichen Randbedingungen nach den Kapiteln 3.2.2 und 3.2.14 und wird daher nicht weiter verfolgt. Der Ansatz 3 stellt insofern den Minimalansatz und die Untergrenze des Handlungskorridors für die Seeentnahme dar, Ansatz 2 ist ein Zwischenwert. Alle Berechnungsergebnisse zu den Ansätzen 1, 2 und 3 sind den Anlagen A-1.1 bis A-1.3 vollständig zu entnehmen. b. Eingangsdaten Eine Darstellung aller Zu- und Abflüsse in der Wasserbilanzrechnung ist exemplarisch für den Ansatz 3 nach Kapitel 3.3.5a in der unten folgenden Abbildung 15 enthalten. Abgesehen von den Entnahmemengen nach Kapitel 3.3.5a in den Entleerungsphasen 1 und 2 werden Niederschläge und Evapotranspiration nach Kapitel 2.3.2 berücksichtigt. Die monatlichen Niederschlagswerte nach Abbildung 5 werden zur sicheren Seite mit 20% bezuschlagt. Der Niederschlagszufluss wird auf der sicheren Seite liegend aus der Größe des Direkteinzugsgebiets nach Kap. 2.3.1 mit einem mittleren Abflussbeiwert von 1,0 ermittelt. Bei der Evapotranspiration (Transpiration = 0, vgl. Kap. 2.3.2) geht hingegen nur die freie Wasseroberfläche ein, deren abnehmende Größe sich in den Ergebnissen abzeichnet. Im Sinne der Kapitel 2.3.3 und 2.3.5 werden über den gesamten Zeitraum weder sonstige Einleitungen oder Abläufe noch Grundwasserinfiltration oder –exfiltration berücksichtigt. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 42 Abbildung 15: Zu-/Abflüsse in der Wasserbilanzrechnung (hier: Ansatz 3 nach Kap. 3.3.5a, weitere Details: siehe Anlage A-1.3) c. Handlungskorridor In der folgenden Abbildung 16 sind exemplarisch die resultierenden Wasserstands- und Volumenganglinien für den Ansatz 3 nach Kapitel 3.3.5a dargestellt. Die Abbildung 17 enthält die dazugehörigen Verläufe der Wassertiefe mit Bezug auf die drei Seetiefpunkte sowie die mittlere Seewassertiefe. Weitere Berechnungsergebnisse sind der Anlage A-1.3 zu entnehmen. Abbildung 16: Wasserstand und Volumen für Ansatz 3 nach Kap. 3.3.5a, weitere Details: siehe Anlage A-1.3 BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 43 Abbildung 17: Wasserstand und Wassertiefen für Ansatz 3 nach Kap. 3.3.5a, weitere Details: siehe Anlage A-1.3 Durch Zusammenführung der Ergebnisse zu den Ansätzen 1, 2 und 3 nach Kap. 3.3.5a entstehen die Darstellungen des Handlungskorridors für die Seeentleerung in Abbildung 18 und Abbildung 19. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 44 Abbildung 18: Wasserspiegelkorridor für die Seeentleerung BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 45 Abbildung 19: Korridor der mittleren Wassertiefe für die Seeentleerung BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 46 Die Absenkung des Seewasserspiegels vollzieht sich innerhalb der blauen Fläche gemäß Abbildung 18, also zwischen der oberen und unteren Begrenzung entsprechend Ansatz 1 („Maximum“) und Ansatz 3 („Minimum“) nach Kapitel Kap. 3.3.5a. Die weißen Aussparungen unterhalb des Wasserspiegelniveaus von 113,50 mNHN (Abbildung 18) reflektieren die in Kapitel 3.2.14 dargestellte Randbedingung, wonach der Wasserspiegel vor Beginn der Brutperiode (1. April) um mindestens 2 m abgesunken sein muss. Ansonsten beginnt die Absenkung frühestens zum darauf folgenden 1. September. Im März jedes Jahres pausiert die Entleerung über einen Zeitraum von 3 Wochen, um eine Reusenbefischung durchführen zu können. Zu den Ausschaltkoten der Pontonpumpen 1 (95,00 mNHN), 2 (93,50 mNHN) und 3 (89,00 mNHN) findet bei einer Restwassertiefe von 1,5 m jeweils eine finale Elektrobefischung statt. Die niedrigsten und im Hinblick auf etwaige Sedimentnährstoffrücklösung oder –resuspension ungünstigsten Wassertiefen stellen sich im letzten Sommer der Entleerungsphase ein, also im Jahr 2024. Der Abbildung 19 ist zu entnehmen, dass die mittlere Wassertiefe des Sees bis Ende September nicht unter 2 m fällt. Die Abbildung 17 zeigt außerdem, dass dies auch gesondert für den flachsten der drei Seetiefpunkte gilt. Hier (Tiefpunkt 3) stellen sich im September 2024 Wassertiefen zwischen rd. 2,8 und 2,0 m ein. Für den Tiefpunkt 2 liegen die Wassertiefen zwischen rd. 4,2 und 3,5 m. Eine ungeschichtete, vertikal voll durchmischte Wassersäule begünstigt den Nährstoffaustausch zwischen dem Sediment und der produktiven, obersten Freiwasserlamelle. Mit zunehmender maximaler Wassertiefe ist davon auszugehen, dass auch in den Sommermonaten eine Temperaturschichtung erhalten bleibt. Die erforderliche maximale Wassertiefe für die Ausbildung einer Temperaturschichtung ist in Abbildung 20 nach zwei unterschiedlichen Quellen aufgetragen. Das Ergebnis hängt von der jeweiligen effektiven Gewässerlängsausdehnung ab, die ein Maß für die Angriffslänge des Windes darstellt. Bei den zum Zeitraum September 2024 in Abbildung 17 gehörigen, charakteristischen Längsabmessungen von rund 200 m in südwestlicher Richtung (vgl. Lageplan B-3.3 für einen Wasserstand von rd. 95 bis 97 mNHN) ergibt sich eine erforderliche Wassertiefe von rd. 3,7 bis 5,5 m (oder größer). Bei weiter abnehmendem Wasserspiegel sinken die Werte auf 1,8 m bis rd. 3,8 m. Die Größenordnung dieser Werte ist in allen drei Tiefpunkten auch für die untere Begrenzung des Wasserspiegelkorridors, also Ansatz 3 nach Kapitel 3.3.5a, eingehalten. Umso größere die Absenkgeschwindigkeit in der späten Phase 2 der Seeentleerung ausfällt, umso günstiger ist dies für die erwartete Seewasserbeschaffenheit nach Maßstäben der Primärproduktion. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 47 Abbildung 20: Erforderliche maximale Wassertiefe für die Ausbildung einer Temperaturschichtung nach Padisák & Reynolds (2003) [13] oder LAWA (1998) [12] Die maximale rechnerische Absenkgeschwindigkeit ergibt sich für den Ansatz 1 nach Kapitel 3.3.5a, also bei maximaler Förderleistung der Pontonpumpen. Das Ergebnis ist in Abbildung 21 dargestellt (dort: negative Werte = sinkender Wasserspiegel). Ein Wert von 35 cm/d wird erst zum vollständigen Ende der Entleerung kurzzeitig rechnerisch überschritten, also nach vollständiger Entleerung der Tiefpunkte 1, 2 und 3. Im weitaus überwiegenden Zeitraum bis zu einem Wasserspiegel von 93,50 mNHN, also bis zum Ausschalten der Pontonpumpen 2 und 3 (vgl. Lageplan B-3.3), wird ein Wert von 20 cm/d nicht übertroffen. Abbildung 21: Maximale Absenkgeschwindigkeit, hier: Ansatz 1 nach Kap. 3.3.5a, Details in Anlage A-1.1 (negative Werte = sinkender Wasserspiegel) BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 48 d. Maximale Spitzenentnahmen des Seepumpwerks In Phase 1 der Seeentleerung beträgt die Entnahme des Seepumpwerks im Mittel 700 m³/h. Tatsächlich sind Entnahmemengen bis zu 5.750 m³/h genehmigt. Ergänzend wird daher exemplarisch für Ansatz 3 nach Kapitel 3.3.5a eine Wasserbilanzrechnung aufgestellt, in der bis 105 mNHN (Phase 1) eine Entnahme von 5.750 m³/h derart intermittierend stattfindet, dass sich ein Mittelwert von rund 700 m³/h einstellt, siehe Anlage A-1.4 (exakt: 719 m³/h aufgrund der Berechnungszeitschrittweite von 1 d). Die Ergebnisse unterscheiden sich von Anlage A-1.3 nur in Phase 1. Nachfolgende Abbildung 22 zeigt die resultierenden Absenkgeschwindigkeiten. Ein Wert von 35 cm/d wird nicht überschritten. Abbildung 22: Absenkgeschwindigkeit bei intermittierender Förderung des Seepumpwerks von 5.750 m³/h in Entleerungsphase 1 (hier exemplarisch für Ansatz 3 nach Kapitel 3.3.5a, negative Werte = sinkender Wasserspiegel) 3.4 Geotechnische Nachweise 3.4.1 Allgemeines Zur Überprüfung der Wirkung unterschiedlicher Absenkgeschwindigkeiten im See werden für drei geometrisch maßgebliche Berechnungsquerschnitte (S23, S24 sowie S99, vgl. Lageplan Anlage A-3.1) instationäre Strömungsberechnungen sowie Nachweise zur Standsicherheit der Böschungen ausgeführt. Dazu werden in instationären Berechnungen zunächst die Porenwasserdruckverteilungen für unterschiedliche Zeitpunkte der Absenkung mit dem Programm FEFLOW ermittelt und anschließend an die Software GGU-Stability zur Durchführung von Böschungsbruchberechnungen übergeben. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 49 Betrachtet werden Absenkgeschwindigkeiten von 20 cm/d und 35 cm/d (vgl. Kap.3.3.5c+d). Eine Prinzipskizze des Berechnungsmodells (Schnitt S23) für den Nachweis der Standsicherheit ist in nachfolgender Abbildung 23 dargestellt. Abbildung 23: Prinzipskizze (vereinfachte Darstellung mit Randbedingungen aus der Strömungsberechnung) 3.4.2 Modellsystem Grundwasserströmung Die Entstehung von Porenwasserüberdrücken aufgrund der sich ändernden Randbedingungen beim Absenken des Wasserspiegels und der unterschiedlichen Durchlässigkeitsverhältnisse in den Böschungen wird beim Abstau durch instationäre Berechnungen erfasst. Ein Porenwasserüberdruck tritt dabei in einem Boden nur dann auf, wenn die Absenkgeschwindigkeit größer als der Durchlässigkeitsbeiwert des Bodens ist. Die Berechnungen der Grundwasserströmung erfolgt mit FEFLOW. Berechnet werden drei vertikal-ebene Schnitte. Die Berechnungen beinhalten gesättigte und ungesättigte Grundwasserverhältnisse. Die Parametrisierung der ungesättigten Verhältnisse erfolgt mittels des VanGenuchten-Modells. Bei der Netzerstellung werden aus den Profilschnitten die hydraulisch relevanten Schichten übernommen. Pro Berechnungsschnitt erfolgt zunächst eine stationäre Berechnung zur Ermittlung der Anfangsverteilung der Grundwasserpotenziale für die instationären Berechnungen. Als Randbedingung wird hierbei ein Seewasserstand von 113,5 mNHN vorgegeben. Bei den darauf folgenden instationären Berechnungen fällt dieser Wasserstand im See jeweils mit einer konstanten Geschwindigkeit ab (20 bzw. 35 cm/d). Sobald der Seewasserstand unterhalb eines Knotens im ursprünglichen See fällt, wird dieser Knoten in einen Dränageknoten umgewandelt (d.h. an diesem Knoten findet kein Zufluss statt; wenn das Potenzial über der geodätischen Höhe des Knotens liegt, kann Wasser austreten). BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 50 Auf der Landseite des Berechnungsschnittes werden als Randbedingungen Festpotenziale definiert. Diese Potenziale liegen im oberen Bereich bei 112,0 mNHN in den tieferen Schichten bei 102 mNHN (vgl. auch Abbildung 23). Bei den instationären Berechnungen werden diese Werte auf der sicheren Seite liegend stationär angesetzt. Auf der Wasserseite des Schnittes wird aus Symmetrieüberlegungen eine undurchlässige Randbedingung (Randstromlinie) angesetzt. Dies stellt ebenso hinsichtlich der geohydraulischen Prozesse eine Annahme auf der sicheren Seite dar. Die Zeitschrittweite der instationären Berechnungen beträgt jeweils einen Tag. 3.4.3 Geotechnische und geohydraulische Parameter Die geotechnischen Kennwerte können Anlage A-3.1 entnommen werden. Neben den Maximalwerten (bzw. Peak-Werte: mittlere Maximalwerte aus Triaxialversuchen) sind zusätzlich die minimalen Scherfestigkeiten angegeben, die der kritischen Scherfestigkeit entsprechen. Die Standsicherheitsnachweise erfolgen sowohl für die Maximalwerte als auch für die kritischen Scherfestigkeiten, wobei letztere hinsichtlich der Standsicherheiten auf der sicheren Seite liegen. Die verwendeten Durchlässigkeitsbeiwerte für die Strömungsberechnungen sind in Anlage A3.2 zusammengestellt. Die für die instationären Berechnungen notwendigen speicherwirksamen Porositäten nsp werden nach der empirischen Beziehung nach Helmbold in Abhängigkeit der Durchlässigkeiten kf ermittelt: 𝑚 𝑛𝑠𝑝 = 1,33 ∙ (𝑘𝑓 [ 𝑠 ])0,22 3.4.4 Instationäre Berechnungen Die Ergebnisse der instationären Grundwasserströmungsberechnungen sind in Anlage A-3.2 dargestellt. Je Schnitt ist zunächst eine Systemskizze mit der angesetzten Verteilung der Durchlässigkeiten und Kennzeichnung der Randbedingungen abgebildet. Zusätzlich ist jeweils der Verlauf des stationär berechneten Grundwasserspiegels eingezeichnet. Weiter werden für jeden Querschnitt und jede Absenkgeschwindigkeit jeweils die Berechnungsergebnisse zu drei Zeitpunkten betrachtet. Die Ergebnisse der Strömungsberechnungen hierzu sind in der Anlage A-3.2 dargestellt, sie bilden auch die Grundlage für die Standsicherheitsberechnungen. Als Betrachtungszeitpunkt werden das Ende des Absenkvorganges im See und zwei Zwischenpunkte betrachtet. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 51 Der tiefste Punkt der Seesohle liegt in den drei betrachteten Schnitten unterschiedlich bei:  Schnitt 23: 92 mNHN  Schnitt 24: 98 mNHN  Schnitt 99: 99 mNHN Dies bedeutet, dass bei einer Absenkgeschwindigkeit im See von 20 cm/d die Seesohle bei 92 mNHN spätestens nach 107 Tagen trocken liegt, bei 35 cm/d nach 62 Tagen. Bei den Berechnungen mit einer Absenkgeschwindigkeit von 20 cm/d werden für alle drei Querschnitte dieselben Zwischenzeitpunkte (36 und 72 Tage) gewählt. Bei den Berechnungen zur Absenkgeschwindigkeit von 35 cm/d werden diese jeweils pro Querschnitt so gewählt, dass ein bzw. zwei Drittel der Absenkung des Wasserspiegels bezogen auf den jeweils tiefsten Punkt der Seesohle vollzogen sind. 3.4.5 Globale Standsicherheit der Böschungen Den Berechnungen liegt die „Richtlinie für die Untersuchung der Standsicherheit von Böschungen der Tagebau betriebenen Braunkohlenbergwerke (Richtlinie für Standsicherheitsuntersuchungen – RfS, Neufassung mit 1. Ergänzung vom 08.08.2103) zugrunde [18]. Die Standsicherheit der Böschungen wird zunächst unter Berücksichtigung der Wichte des wassergesättigten Bodens (vgl. Anlage A-3.1) mit dem Berechnungsverfahren nach BISHOP für kreiszylindrische Gleitflächen überprüft. Dabei ist ein Standsicherheitskoeffizient von  ≥ 1,3 einzuhalten, für den Lastfall Erdbeben ein Standsicherheitskoeffizient von > 1,0. Den Berechnungen liegen folgende weitere Annahmen zugrunde:  Bodenmechanische Kennwerte gemäß Anlage A-3.1.  Annahme isotroper, homogener Baugrundverhältnisse.  Ansatz von Erdbebenlasten gemäß Richtlinie RfS (vgl. nachfolgende Darstellung);  Die Potentialverteilung aus der instationären Strömungsberechnung mit dem Programm FEFLOW wird übernommen.  Die Standsicherheit der Böschungen oberhalb des Grundwasserspiegels (Böschungskronen) wird aufgrund der bereits vorliegenden Erfahrungen mit der langen Standdauer nicht untersucht, sie wird als gegeben angesehen (vgl. hierzu auch RfS [18], Kapitel 4.4(1)).  Oberflächennahe Gleitkreise (lokale Standsicherheit) in den kohäsionslosen Abraummassen des Seebodens und der Böschungen werden im nachfolgenden Kapitel 3.4.6 gesondert untersucht. Die Berechnungsprotokolle, Schnitte sowie die jeweiligen Kennwerten können der Anlage A3.3 entnommen werden. Die Ergebnisse sind zusammenfassend in den nachfolgenden Tabellen dargestellt. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht Tabelle 3: 52 Ergebnisse Standsicherheitskoeffizient zum Nachweis des globalen Böschungsbruchs (Absenkgeschwindigkeit 0,2 m/d) Schnitt S23 S24 S99 Zeitpunkt nach Beginn der Absenkung Absenkgeschwindigkeit 0,2 m/d Berechnung mit Maximalwerten Berechnung mit Minimalwerten (Restscherfestigkeit) 36 d A-3.3.1 η = 1,72 A-3.3.2 η = 1,56 72 d A-3.3.5 η = 2,87 A-3.3.6 η = 2,77 107d A-3.3.9 η = 2,60 A-3.3.10 η = 2,42 36 d A-3.3.13 η = 1,80 A-3.3.14 η = 1,81 72 d A-3.3.17 η = 1,32 A-3.3.18 η = 1,32 107 d A-3.3.21 η = 1,34 A-3.3.22 η = 1,34 36 d A-3.3.25 η = 1,74 A-3.3.26 η = 1,74 72 d A-3.3.29 η = 2,0 A-3.3.30 η = 2,0 107 d A-3.3.33 η = 2,03 A-3.3.34 η = 2,03 BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht Tabelle 4: 53 Ergebnisse Standsicherheitskoeffizient zum Nachweis des globalen Böschungsbruchs (Absenkgeschwindigkeit 0,35 m/d) Schnitt S23 S24 S99 ca. Wasserstand See beim Absenken Absenkgeschwindigkeit 0,35 m/d Berechnung mit Maximalwerten Berechnung mit Minimalwerten 1 h 3 A-3.3.3 η = 1,72 A-3.3.4 η = 1,56 2 h 3 A-3.3.7 η = 2,84 A-3.3.8 η = 2,73 3 h 3 A-3.3.11 η = 2,58 A-3.3.12 η = 2,41 1 h 3 A-3.3.15 η = 1,91 A-3.3.16 η =1,89 2 h 3 A-3.3.19 η =1,47 A-3.3.20 η = 1,47 3 h 3 A-3.3.23 η =1,31 A-3.3.24 η = 1,31 1 h 3 A-3.3.27 η = 1,56 A-3.3.28 η = 1,56 2 h 3 A-3.3.31 η = 1,57 A-3.3.32 η = 1,57 3 h 3 A-3.3.35 η = 1,91 A-3.3.36 η = 1,91 h: Gesamtstauhöhe im See im jeweiligen Berechnungsschnitt Im Ergebnis ist die globale Standsicherheit der Böschungen unter vorgenannten Annahmen gegeben. Die Sicherheitskoeffizienten sind durchgehend  ≥ 1,3. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 54 Da auch andere Versagensformen nicht ausgeschlossen werden können, werden an den maßgebenden Berechnungen mit kleinstem Sicherheitskoeffizient im Gleitkreisverfahren zusätzlich zusammengesetzte Bruchmechanismen aus geraden Gleitlinien untersucht. Diese ergeben jedoch keine kleineren Sicherheitskoeffizienten (vgl. Anlage A-3.3.4c, A-3.3.24c, A3.3.28c). Nach der Richtlinie für Standsicherheitsuntersuchungen (RfS) [18] wird für die Entleerung des Lucherberger Sees im Vorfeld der Verkippung ein Bemessungserdbeben 1 festgelegt (Wiederkehrperiode T=500 Jahre, analog zur Befüllphase gemäß RfS). Gemäß Anhang 6 der RfS ergibt sich damit die anzusetzende horizontale Beschleunigung zu: ah    PGA  0,265 m , s2 mit   0,25 als pseudo-statischer Koeffizient und einer Spitzenbodenbeschleunigung an der m Erdoberfläche von PGA  1,06 2 (vgl. nachfolgende Abbildung 24). s Abbildung 24: Abfrage zur Spitzenbodenbeschleunigung BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 55 Die vertikale Beschleunigung wird nach RfS [18] mit dem Faktor 0,7 ermittelt: av  0,70  ah  0,186 m . s2 Für die vertikale Beschleunigung werden in den Berechnungen beide möglichen Richtungen betrachtet. Die Berechnungen erfolgen für die drei Querschnitte jeweils für den ungünstigsten Fall unter Berücksichtigung der minimalen Scherfestigkeiten (Restscherfestigkeit, Berechnung auf der sicheren Seite liegend). Im Ergebnis ergeben sich die in Tabelle 5 notierten Sicherheitskoeffizienten. Tabelle 5: Ergebnisse Standsicherheitskoeffizient beim Nachweis gegen Erdbeben Schnitt Anlage Sicherheits- Bemerkungen koeffizient  [-] S23 A-3.3.4b 1,54 Nachweis ok,   1,0 S24 A-3.3.24b 1,14 Nachweis ok,   1,0 S99 A-3.3.28b 1,14 Nachweis ok,   1,0 Der Nachweis gegen Erdbeben ist für die untersuchten Berechnungsquerschnitte erfüllt. 3.4.6 Lokale Standsicherheit der Böschungen Auf den Uferböschungen des Sees des ehemaligen Tagebaus befinden sich oberflächennah kohäsionslose Abraummassen, die auch große Teile der Seesohle überdecken. Für diese Böden kann ein niedriger Seewasserspiegel mit nachlaufender Sickerlinie in den Böschungen destabilisierend wirken; der dann auftretende Versagensmechanismus ist ein böschungsparalleles Gleiten. Die maximal zulässige Böschungsneigung (β) eines Böschungssystems nach RfS [18] berechnet sich bei Annahme eines Reibungswinkels von ‘ = 28° sowie einem globalen Sicherheitsbeiwert von 1,3 für den Fall ohne Grundwasser und Strömungskräfte zu:  tan tan    1,3 : tan   tan   tan 28  0,409 1,3   22,2 → Im Schnitt S23 betragen die Böschungsneigungen von einzelnen Abschnitten des Böschungssystems zwischen rd. 2,2° und max. rd. 21,8° (vgl. Anlage A-3.3.1), im Schnitt S24 zwischen rd. 0,5° und 15° (Anlage A-3.3.13) sowie im Schnitt S99 zwischen 1,6° und rd. 24° (A-3.3.25). Damit wird nur im Schnitt S99 und lediglich in einem kleineren Teilabschnitt der Gesamtböschung die geforderte Höhe des Standsicherheitskoeffizienten lokal geringfügig unterschritten ( = 1,3). BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 56 Sobald in den Böschungen aufgrund einer Absenkung mit böschungsparalleler Porenwasserströmung zu rechnen ist und für den Fall, dass die Wichte des anstehenden Bodens unter Auftrieb in etwa der Wichte des Wassers entspricht, reduziert sich die zulässige Böschungsneigung bei sonst unveränderten Annahmen um ca. 50%. Der zulässige Böschungswinkel beträgt in diesem Fall: 1 tan 2 tan      1,3 : tan   1 tan 1 tan 28   0,205 2  2 1,3   11,6 → Dies hat unter Berücksichtigung vorstehender Böschungsneigungen zur Folge, dass die Absenkgeschwindigkeit in den oberflächig anstehenden kohäsionslosen Abraummassen nur so hoch sein darf, dass der Grundwasserspiegel im Boden zusammen mit dem Wasserstand im See fällt. Bei einem Durchlässigkeitsbeiwert von 8,5x10-6 m/s für die kohäsionslosen Abraummassen entspricht dies einer maximal zulässigen Absenkgeschwindigkeit im oberflächennahen Bereich von: 8,5x10-6 m/s x 3600s x 24h = 0,73 m/d Die vorstehend maximal untersuchte Absenkgeschwindigkeit von 0,35 m/d liegt deutlich unter diesem Grenzwert, so dass nicht mit einer böschungsparallelen Strömung in der Böschungsoberfläche zu rechnen ist. Lediglich in den tiefer liegenden Abschnitten der Seeböschung im Berechnungsschnitt S23 kann es mit dem im numerischen Strömungsmodell angenommenen, konstant hohen Zustrom von der Landseite und der nur geringen Schichtmächtigkeit der Abraummassen zu einer böschungsparallelen Strömung in den Abraummassen kommen. Allerdings sind in diesem Abschnitt die Böschungsneigungen mit β ≤ 6,5° i.d.R. kleiner als die zulässige Böschungsneigung von β = 11,6°. Im Ergebnis der Berechnungen zur lokalen Standsicherheit sind im Vergleich zur derzeitigen Bestandsituation aus der geplanten Absenkung keine für die Standsicherheit ungünstigeren Zustände zu erwarten. 3.4.7 Nachweis der Kohlefeste Die Geometrie des Schnittes S99 weist eine Kohlefeste auf (nach Abbau Lucherberg verbliebene, dammartige Kohlestruktur im Kippenkörper). Die Kohlefeste (vgl. Anlage A-3.4) hat aufgrund ihrer geringen Durchlässigkeit eine stauende Wirkung, so dass es beim Abstau des Sees auf der seeabgewandten Seite zu einem höheren Wasserstand kommt als seeseitig. In Anlage A-3.4 wird daher der Nachweis gegen Verschieben der Feste infolge der zusätzlichen BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 57 Einwirkungen aus Wasserdruck geführt. Im Ergebnis ist, insbesondere aufgrund der hohen Überlagerungswichte aus den Abraummassen, die Sicherheit gegen Abschieben gegeben. 3.4.8 Zusammenfassung Die Auswirkung unterschiedlicher Absenkgeschwindigkeiten auf die Standsicherheit der Böschungen wird unter Berücksichtigung instationärer Strömungsverhältnisse für mittlere maximale und (auf der sicheren Seite liegend) minimale Scherfestigkeiten der Böden überprüft. Im Ergebnis sind aufgrund der geplanten Absenkgeschwindigkeiten und der zum Seeboden zunehmend flacheren Böschungsneigungen keine Standsicherheitsdefizite zu erwarten. 3.5 Sedimentmanagement 3.5.1 Allgemeines Im Zuge der Gewässerentleerung fallen die vormals wasserbedeckten Flächen der Seeböschungen und des Seebodens sukzessive trocken. Der Begriff des Sedimentmanagements wird hier1 für Maßnahmen zur Abschätzung und Steuerung des Emissionsverhalten der freigelegten Seeflächen genutzt. Folgende Randbedingungen liegen den Betrachtungen zum Sedimentmanagement zugrunde: 1. Der Lucherberger See ist ein Abgrabungsgewässer, das als Tagebaurestsee aus dem von 1917 bis 1929 aktiven Tagebau Lucherberg III hervorging (vgl. Kap. 2.2.1). 2. Der See hat keinen natürlichen Zufluss. Er wird über Niederschlag, Grundwasserzuflüsse und eine Rohrleitung mit Wasser aus der Rur gespeist, so dass Verluste aus Versickerung, Verdunstung und Entnahme zur Kühlwassergewinnung kompensiert sind (vgl. Kap. 2.3.4). Ohne die künstliche Speisung mit Rurwasser wäre die heutige Seewasserbilanz negativ und der Seewasserspiegel würde fallen. 3. Auf den Uferböschungen des Sees befinden sich oberflächennah kohäsionslose Abraummassen, die sich auch auf große Teile der Seesohle erstrecken (vgl. Kap. 2.2.1 und 2.5.1). 4. Die Verkippung des Sees erfolgt durch Absetzeinrichtungen von heutigen Seerand aus. Eine Befahrung der trockengelegten Seesohle bzw. der Böschungen mit schweren Transportfahrzeugen bzw. Raupen/ Verdichtern ist nicht vorgesehen. 1 abweichend vom üblichen Leistungsumfang bestehend aus Abtrag / Wiederauftrag / Verwertung und Ent- sorgung von Überschussmassen BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 58 5. Das Seesediment verbleibt vollständig und ohne bzw. ohne wesentliche Umprofilierung im gesümpften Seebecken und wird komplett überschüttet. 6. Für das Seesediment besteht ein unspezifischer Kampfmittelverdacht. Von Eingriffen in den Untergrund z.B. in Form von Grabarbeiten und insbesondere Pflug-, Grubberund Fräsarbeiten ist abzusehen (vgl. Kap. 2.5.2). Bei unvermeidbaren Eingriffen ist – soweit diese nicht mit offener, frei einsehbarer Ortsbrust und zusätzlich mit Ausführung unter gebotener Vorsicht erfolgen – eine Kampfmitteldetektion z.B. durch flächige geophysikalische Freimessung erforderlich. 7. Signifikante Einflüsse des Grundwasserhaushalts auf den Wasserhaushalt des Lucherberger Sees sind nach Prüfung durch RWE Power während der Entleerung nicht zu erwarten. In den Wasserbilanzrechnungen für die Seeentleerung wird die Grundwasserinteraktion daher vernachlässigt (vgl. Kap. 2.3.5). Es wird davon ausgegangen, dass die ggf. über die Böschungen zuströmenden Grundwässer gefasst und abgeleitet werden (Kap. 3.3.4) und es damit nicht zur anhaltenden Vernässung größerer Sedimentflächen kommt. 8. Die Trockenlegung erfolgt in Abhängigkeit vom Entleerungsfortschritt mit anfänglich ca. 5 cm/d bis max. 70 cm/d in der finalen Phase (Abbildung 21). In der weit überwiegenden Zeit kann die Absenkgeschwindigkeiten dabei im Mittel mit rd. 0,1 m/d nach oben abgeschätzt werden. Dabei werden zunächst an den Böschungen vorher wasserbedeckte Flächen in einer Größe zwischen ca. 1.000 bis 3.000 m²/d trockengelegt, in der finalen Entleerungsphase am Seeboden bis zu 7.000 m³/Tag (vgl. Abbildung 25). Abbildung 25: Sedimentfreilegungsrate (hier: Ansatz 1 nach Kap. 3.3.5a) BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 59 Die Festlegung auf eine fortschreitende Vor-Kopf-Verkippung vom Seerand aus führt dazu, dass Seeböschungen und Seeboden nicht durch schwere Verkipp-Transportfahrzeuge befahren werden müssen (vgl. Punkt 4 der vorstehenden Auflistung). Dies führt dazu, dass eine flächige bodenmechanische Stabilisierung zur Sicherstellung einer ausreichenden Standfestigkeit für chargenweise Verkippungen nicht notwendig ist. Die weiteren Betrachtungen beziehen sich daher ausschließlich auf Maßnahmen zur Emissionsvermeidung. 3.5.2 Emissionsvermeidung Staub Staubverwehung umfasst den Prozess einer Aufnahme und Windverfrachtung der in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit erodierbaren Korngrößen aus dem Bodengemisch. Typische äolisch transportierbare Korngrößen liegen im Mittel-Grobschluff und Feinsandbereich (typische Korngöße dKorn = 0,006 mm bis 0,2 mm). Der Prozess setzt folgende Randbedingungen voraus:  Wesentliche Anteile von Schluff und Feinsand in der Gesamt-Bodenfraktion  Weitgehend trockene Offenlage der Schichten, da ansonsten die aus der Teilsättigung resultierenden kapillaren Spannungen (= scheinbare Kohäsion) das Korngefüge gegen die Windschubspannung zusammenhalten. Bei der Seeentleerung werden zunächst Böschungsflächen sukzessive in einer Flächengröße bis zu 3.000 m²/Tag freigelegt (Kap. 3.5.1). Diese Flächen entwässern mit geringer zeitlicher Verzögerung. In Abhängigkeit von Temperatur, Durchfeuchtung und Wind können die freiliegenden Flächen austrocknen. Da es sich nach vorliegender Information um weitgehend kohäsionslose Massen handelt, wird sich kein Kohärentgefüge (geschlossenes, „verklebtes“ Bodengefüge) einstellen. Die Böden an den Böschungen und am Seeboden sind als potenziell erosionsgefährdet einzustufen. Vor dem Hintergrund möglicher Staubverwehungen kommen folgende Maßnahmen zur Staubbindung in Frage:  Befeuchtung des Bodens, ggf. bedarfsweise gesteuert in Abhängigkeit vom Trocknungsgrad (primäre Erosionsvermeidung)  Vernebelung (Bindung bereits erodioerter Partikel)  Herstellung einer durchgehenden Bewuchsnabe, z.B. Flächenbegrünung Eine Befeuchtung kann durch z.B. ein System von Sprühmasten, Segmentberegnern oder dergleichen mit dem Rest-Seewasser erfolgen. Vorteil ist die technisch sichere Erosionsvermeidung. Nachteilig treten folgende Faktoren auf:  technisch aufwändiges System (Pumpen, Leitungen, Steuerungsystem);  hoher Überwachungs- und Steuerungsaufwand mit Erfordernis kontinuierlicher Kontrolle; BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht  60 bei nicht exakt bedarfsgesteuerter Beregnung: Interflow-artiger Abfluss von Überschusswasser durch die Böden in das Seewasser mit ungünstiger Anreicherung von Nährstoffen, Schadstoffen;  bei vollständiger Durchnässung: Begünstigung von anaeroben Zersatzprozessen und/ oder Faulprozessen mit Geruchsbildung. Insgesamt erscheint eine Befeuchtung für vorübergehende Hot-Spot-Sicherungsmaßnahmen geeignet, aber nicht für eine langfristige Erosionsvermeidung im trockengelegten Seebecken. Die Vernebelung, ggf. unterstützt durch geruchsbindende Zusätze, kann für einen Riegelartigen Schutz einzelner Immissionsflächen, z.B. die südöstliche Ortslage Lucherberg, eingesetzt werden. Hierbei ist zu beachten, dass aufgrund der großen Oberfläche des trockengelegten Sees erhebliche Staubmengen zu binden wären. Der Nebelvorhang wäre unmittelbar zwischen See und Ortsrand am Westufer erforderlich, so dass bei stärkerem Ostwind eine Verwehung der Nebeltröpfchen und des in den Tropfen gebundenen Staubes bis in die Ortslage anzunehmen ist. Eine bedarfsgesteuerte Regelung ist aufgrund der schnellen und häufigen Wechsel in Windrichtung und –stärke kaum möglich, so dass in Trockenzeiten ein Dauerbetrieb erforderlich wäre. Insgesamt erscheint eine sekundäre Staubbindung nach örtlicher Situation keine geeignete Sicherungsmaßnahme. Eine wirksame primäre Staubbindung kann durch die zeitlich eng an die jeweilige Trockenlegung gekoppelte Begrünung realisiert werden. Hier sollte vorzugsweise eine Anspritzbegrünung (auch als „hydro seeding“ bezeichnet) eingesetzt werden. Das Begrünungssubstrat setzt sich aus dem eigentlichen Saatgut, Langzeit-Düngedepots und einem zellulosebasierten Kleber zusammen, der die Schicht auch in Böschungslagen und gegen oberflächlichen erosiven Abtrag stabilisiert. Die Rezeptur kann auf besondere Belange, z.B. nährstoffreduzierte Zusammensetzung und / oder Zugabe von Kalk optimiert werden. Nachteilig wäre die Wachstumsverzögerung im Winterhalbjahr, so dass hier ggf. zusätzliche Sicherungsmaßnahmen (Beregnung) vorzusehen sind. Allerdings besteht im Winterhalbjahr aufgrund der geringeren Verdunstungsstärke auch eine deutlich reduzierte Staubverwehungsgefährdung. Da die begrünten Flächen auf den Böschungen und dem überwiegenden Teil des Seebodens nicht mehr befahren werden und dauerhaft überstauungsfrei sind, stellt eine flächige Begrünung die Vorzugslösung zur weiteren Verfolgung dar. Die technische Realisierung wird im unten folgenden Kapitel 3.5.5 beschrieben. 3.5.3 Emissionsvermeidung Geruch Ein mit organischen Bestandteilen durchsetztes Seesediment kann durch Freisetzung der unter anaeroben Bedingungen gebildeten Abbauprodukte organischer Substanz (Methan, Schwefelwasserstoff, Mercaptane etc.), ggf. auch durch aerobe Prozesse, zu Geruchsemissi- BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 61 onen führen. Voraussetzung ist ein höherer Anteil an vergärungsfähiger Organik. Unter natürlichen Bedingungen wäre eine Faulschlammschicht (bodenkundlich als Sapropel bezeichnet) erforderlich. Im Labormaßstab lässt sich die potenzielle Aktivität im anaeroben Gärtest GB 21 quantitativ bestimmen. Angaben zur Mächtigkeit jungen, potenziell organikführenden Seesediments bzw. Angaben zur Gäraktivität liegen nicht vor. Nach vorliegenden Angaben zur Seespeisung sind externe Organikeinträge auszuschließen. Im Seesediment sind ausschließlich oder jedenfalls weit überwiegend autochthone organische Stoffe zu erwarten. Der Seeboden baut sich aus nicht bis gering kohäsiven, d.h. grobkorndominierten Schüttböden auf. Über die Pumpleitung mit Rurwasser dürfte nur ein geringer Feinkorneintrag stattfinden. In der Gesamtbetrachtung liegt nach derzeitigem Kenntnisstand ein porenreiches, entwässerbares und grobkorndominertes Seesediment vor. Eine oberflächige Anreicherung von organischen Stoffen (abgestorbenes Pflanzenmaterial, ggf. Fischkadaver) ist nicht auszuschließen, dürfte aber nur eine begrenzte Mächtigkeit aufweisen. Das Gasbildungspotenzial ist vor dem Hintergrund dieser Grundannahme grundsätzlich als gering einzustufen. Allerdings kann es auf der Seesohle aufgrund des Einstaus von Niederschlagswasser in Rest-Tieflagen oder wegen nicht vollständiger Entwässerbarkeit zu einem Wechsel von anaeroben Gärphasen und Ausgasung bei Abtrocknung/ Belüftung kommen. Maßnahmen zur Minderung / Vermeidung von Geruchsemissionen können sein.  Beibehaltung eines Rest-Überstaus auf den Sohlflächen, um die Freisetzung von Faulgasen zu vermeiden,  Einarbeitung von Kalkhydrat oder Branntkalk zur Erhöhung des pH-Wertes und Beeinflussung der Abbauprodukte in Richtung gering- bis nicht-geruchsemittierender Stoffe,  schnelle, vollständige und kontinuierliche Entwässerung auch der Seesohle zur Vermeidung wiederholter Gärphasen. Die Beibehaltung einer Rest-Einstaufläche auf der Seesohle würde die Freisetzung von Faulgasen reduzieren bzw. verhindern. Aufgrund der hohen morphologischen Heterogenität des Seebodens mit einzelnen Tieflagen würden bei flächigem Überstau größere Teilflächen der Sohle mit relativ hohem Restwasserstand > 1,5 m verbleiben. Dadurch wäre das Abfischen der Fischfauna auf diesen Teilflächen nicht realisierbar. Darüber hinaus wären bauliche Maßnahmen, im Wesentlichen die Bergung der Pumppontons, aufgrund fehlender bauzeitlicher Zufahrtrampen nicht möglich. Aus ökologischen und technischen Gründen wird der RestEinstau ausgeschlossen. Eine potenzielle Geruchsbildung durch niedere Karbonsäuren (saure Gärung) kann durch Einbringen von Kalk (Branntkalk CaO) wirksam reduziert werden. Dies wäre vorrangig für die vermutlich nicht ausreichend schnell bzw. nicht durchgängig entwässerbare Seesohle vorzu- BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 62 sehen. In den Seeflanken dürfte aufgrund der sukzessiven Freilegung begrenzter Flächen mit zügiger Entwässerung (vgl. Kap. 3.4.2) das Problem der weiter anhaltenden Faulung und Geruchsbildung nicht gegeben sein. Die Neutralisation von Branntkalk muss in der Mächtigkeit der Faulgas produzierenden Bodenschicht erfolgen. Ein Aufstreuen führt nicht zur gewünschten pH-Erniedrigung. Das Material muss fein verteilt in die Bodenschicht eingearbeitet werden, z.B. mit Hochgeschwindigkeitsfräsen. Diesbezüglich ist die Restriktion des unspezifischen Kampfmittelverdachtes zu beachten (vgl. Kap. 2.5.2 und 3.2.9). Eine Kalkung könnte nur in Verbindung mit einer vorlaufenden, flächigen Kampfmittelfreimessung (Freimesstiefe mind. 1,0 m unter Seesohle) erfolgen, für die Kampfmittelfreimessung wäre aber zunächst die Begehbarkeit des Sediments herzustellen. Eine wirksame Geruchsminimierung kann durch die schnelle und anhaltende Entwässerung gewährleistet werden. In den Seeflanken stellt sich die Entwässerung allein nach geotechnischen Kriterien zur Vermeidung von Porenwasser-Überdrucken durch angepasste Absenkgeschwindigkeit unproblematisch dar. Durch Freilegung nur relativ kleiner Böschungssäume und deren schnelle Entwässerung/ Abtrocknung wird das Geruchsbildungspotenzial hier als gering eingestuft. Dagegen ist eine vollständige und durchgängige Trockenhaltung der Seesohle aufgrund ihrer heterogenen Morphologie mit einzelnen Tieflagen schwerer darzustellen. Die Herstellung eines verzweigten Grabensystems zur Unterstützung von Restwasserabflüssen in einen zentralen Tiefpunkt ist in Verbindung mit der dann vorlaufend erforderlichen Kampfmittelfreimessung in diesen Trassen kaum möglich. Ergänzend zur zentralen Sümpfung im Seetiefpunkt 1 (vgl. Lageplan B-3.3) ist daher der Einsatz von Heberleitungen und – bei Bedarf – zusätzlichen Restwasserhaltungen mit fliegenden Schlauchleitungen vorgesehen, vgl. Kapitel 3.3.4. In der Gesamtbetrachtung dürfte bei genügender Entwässerung und Tagwasserhaltung in Verbindung mit lokaler Sümpfungsunterstützung in den einzelnen Tieflagen kein wesentliches Geruchsbildungspotenzial entstehen. Bei dieser Einschätzung ist auch berücksichtigt, dass das grobkornreiche, künstlich verkippte Seesohlsubstrat als weitgehend gut entwässerbar einzustufen ist. Damit erscheint eine flächige Kalkeinfräsung nicht erforderlich. Kleinere Restbereiche mit anhaltender Faulgasbildung im Sinne von Resttümpeln, die sich nicht trocken legen lassen, können bei Bedarf durch oberflächiges Aufbringen eines BioOxidationsfilters (z.B. frischer, nicht angegärter Rindenmulch) behandelt werden. Grundsätzlich erscheint es in Anbetracht der vorgesehenen Maßnahmen zur Verhinderung von Staubemissionen im Hinblick auf eine Erhöhung der natürlichen Verdunstung (Evapotranspiration), insbesondere aber zur Belüftung der oberen Bodenschichten sinnvoll, die trocken gelegten Seebodenflächen mit Grasansaat zu begrünen. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 63 3.5.4 Fazit Emissionsvermeidung Während der Absenkphase und in der Trockenlegungsphase bis zur Wiederverfüllung sind Maßnahmen zur Staubbindung erforderlich. Nach technisch-wirtschaftlichen Kriterien besteht die verfolgte Lösung in einer sukzessive der Flächenfreilegung folgenden, bedarfsgerecht in Abhängigkeit vom Emissionspotenzial aufzubringenden Anspritzbegrünung mit Abstimmung der Saatgutmischung auf die Böschungsgeometrien (Erosionsschutz) und das technogene Seeflanken- und Seeboden-Substrat (pH-Stabilisierung, Nährstoffdepots etc.). So kann eine wirksame Staubverhinderung realisiert werden. Unter Berücksichtigung der langfristigen, mehrjährigen Entleerungsphase sind für die nicht vegetationsfähigen Wintermonate bei Bedarf ggf. Zusatzmaßnahmen vorzugsweise in Form von bedarfsweiser Befeuchtung mit z.B. Segmentregnern oder auch Nebelvorhängen vor der betroffenen Ortslage erforderlich, soweit nicht die natürliche Durchfeuchtung aufgrund der in diesen Monaten reduzierten Verdunstung zur primären Staubhaltung beiträgt. Die Begrünung ist nach Beurteilung des Emissionspotenzials durch das Fachpersonal von RWE Power ggf. auf den Flanken und auf den Bereichen des Seebodens mit hohem Emissionspotenzial vorzusehen. Das Potenzial für Geruchsemissionen wird aufgrund der vorwiegend körnigen Seesubstrate in Verbindung mit geeigneten Entwässerungsverfahren und der längerfristigen Tagwasserhaltung als gering eingestuft. Eine Kalkung zur Geruchsminimierung ist nach derzeitigem Kenntnisstand nicht erforderlich. Auf die flächige Kampfmittelfreimessung der Flanken und des Seebodens kann unter diesen Umständen verzichtet werden. Im Weiteren wird die zur Staubbindung empfohlene Grasansaat zu einer Reduzierung der Bodenfeuchte und besseren Durchlüftung der oberen Bodenschichten und damit zur weiteren Reduzierung einer RestFaulgasbildung führen. 3.5.5 Vorgehen bei der Anspritzbegrünung Die Anspritzbegrünung erfolgt üblicherweise mit einem LKW-gestützen Gerätesystem, bestehend aus einem Saatgut-Transportanhänger und einer Misch-, Pump- und Düseneinrichtung auf der Zugmaschine. Das Gesamtgewicht des Lastzuges im beladenen Zustand beträgt nach Firmenangaben ca. 40 t (Saatgutmasse 10 t, Lastzug mit technischen Einrichtungen ca. 30 t). Das Aufbringen erfolgt i. d. Regel als Nassansaat. Die für den Einzelfall anpassbaren Begrünungsrezepturen bestehen aus Saatgut und Zuschlagsstoffen (Dünger, ggf. Bodenverbesserungsstoffe, Erosionsschutzmittel etc.). Sie werden in der LKW-gestützten Anlage unter Zugabe von Wasser zu einer homogenen Suspension gemischt und mit Pumpaggregaten und Hochdruck-Spritzlanzen gleichmäßig auf die zu begrünende Fläche aufgebracht. Hierbei werden mit der auf der Anlage montierten Spritzlanze Spritzweiten bis zu 60 m erreicht. Der Saat- BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 64 gutbedarf (Saatgut und Zusatzmittel) beträgt ca. 500 g/m². Die Tages-Begrünungsleistung liegt bei ca. 10.000 m²/d bis 20.000 m²/d. Aufgrund der vom Seerand aus zum heutigen Seezentrum hin wachsenden Trockenlegungsflächen wäre die Durchführung der Begrünung vom Wasser aus optimal. Hierzu wird ein motorbetriebener Arbeitsponton mit ca. 50 t Tragfähigkeit erforderlich. Übliche Pontons in der Dimension 15 m x 3,5 m (Länge x Breite) haben eine Tiefgang unter Beladung von ca. 1,5 m. Mit Ausnahme der relativ schmalen Steilböschungen unmittelbar am Seerand in einem Streifen von geschätzt max. 40 m Breite und einer Böschungsneigung von im Mittel 1:2 bis 1:3 verflachen die Böschungen zum Seezentrum hin auf eine Gefälle < 1:10. Unter der Annahme einer Begrünung auf Flächen von jeweils 10.000 m² ergibt sich in den ufernahen Trockenlegungsflächen bei einer umlaufenden Uferlänge von ca. 2.200 m eine Absenkung um ca. 5 m. Unter Berücksichtigung einer zusätzlichen Sicherheit von 0,5 m Freiwasser unter Kiel kann der Ponton mit Ausnahme der kleinen, relativ steilen, ufernahen Böschungsabschnitte nicht nahe genug an die Böschungen verfahren werden. Darüber hinaus wäre die ggf. mehrmals tägliche Beladung mit Ein- und Ausfahrt des Hydroseeders sicherzustellen sowie die Bergung des Pontons (Leergewicht geschätzt 35 – 40 t) aus dem abgesenkten Restsee. Nach technischen Gesichtspunkten ist eine vollständig wasserseitig gestützte Begrünung nicht ausführbar. Die Begrünung erfordert insofern eine Arbeitsweise von Land aus bzw. in späteren Phasen von temporären Bauwegen auf dem Seeboden. Das landgestützt angemischte Saatgut wird dabei über Gewebeschläuche ca. DN 50 zur einer manuell handhabbaren, manngetragenen Spühlanze geführt und hier ausgebracht. Nach Angaben von Fachunternehmen sind bis zu 200 m lange Schlauchverlängerungen (hier angenommen 150 m) möglich. Zuzüglich der Spritzweite ab Lanze können Entfernungen von über 200 m abgedeckt werden. In der Phase des anfänglichen Abstaus sollte die Misch-/ Pumpanlage je nach Bedarf auf dem heutigen Seeuferweg verfahren werden. Das Saatgut wird über Schlauchleitungen auf den freiliegenden Böschungen zur Wasserlinie und anschließend durch Schläuche mit Auftriebskörpern (schwimmende Leitung) zu einem kleinen Arbeitsfloß verpumpt. Bei einem max. Tiefgang der Antriebsschraube (Außenbordmotor) des Arbeitspontons von ca. 0,5 m unter Wasserlinie kann der Ponton auch bei flachen Böschungen nahe der Uferlinie positioniert werden. Die Anspritzbegrünung erfolgt mit einer auf dem Ponton fixierten Spühlanze. Der Ponton sowie die im Wasser liegenden Schläuche können bis zur folgenden Begrünungsphase im Wasser verbleiben. Bei dieser Vorgehensweise kann die LKW-gestützte Mischanlage ohne besondere bauliche Maßnahmen auf dem Randweg betrieben werden. Nach Erreichen von Restwasserständen < ca. 1,5 m ist eine weitere Pontonnutzung nicht bzw. nicht ungestört möglich. Die verbleibende Restfläche im Seezentrum (Länge ca. 750 m, Breite bis ca. 380 m) muss von den auch für die sonstigen betrieblichen Zwecke vorgesehenen BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 65 Baustraßen (vgl. Lageplan B-3.3) auf der Seesohle unter Nutzung händisch ausgebrachter Gewebeschlauchverlängerungen und manngestützter Sprühlanze begrünt werden. Hierzu wird die Baustraße so ausgelegt, dass eine Befahrung mit 30t-LKW möglich ist. 3.5.6 Schlussbemerkung zum Sedimentmanagement Die nach derzeitigem Informationsstand getroffene Einstufung als körniges, gut entwässerbares Seesubstrat mit begrenztem Potenzial zur Geruchsemission auch unter Berücksichtigung der ausschließlich autochthon entstandenen, vermutlich geringen Organikanteile basiert auf einer allgemeinen Bewertung der Seesituation und den Angaben zum Verkippgut, aus dem sich das technogene Seesedimentsubstrat zusammensetzt. Es liegen keine konkreten Untersuchungsergebnisse zu folgenden Hauptpunkten vor:  Art des Seesubstrates (Genese, Kornverteilung, Feinkornateil < 0,063 mm etc.),  Mächtigkeit des Seesubstates über dem anstehenden Tertiär/ Quartär,  Wasserduchlässigkeit und Feldkapazität sowie Luftporenanteil des Seesubstrates,  Organikanteil im Seesubstart (Glühverlust, TOC),  aerobe und anareobe Abbaubarkeit (Gärtest GB21, Atmungsaktivität etc.). Bei deutlicher Abweichung, z.B. bei stark erhöhten Organikanteilen und einer feinkorndominierten oberen Sedimentschicht, können ggf. stärkere Faulungsprozesse nicht vollständig ausgeschlossen werden. Sie sind in diesem Fall vorrangig in der flachen, ggf. nicht vollständig entwässerbaren Seesohle zu erwarten. Auf entsprechende, derzeit nicht erwartete Emissionspotenziale kann im Einzelfall z.B. durch lokale Aufbringung von Kalk bzw. chemischen Oxidationshilfsstoffen oder dgl. reagiert werden. Bei entsprechenden Geruchsbefunden besteht die Möglichkeit, eine Kalkkomponente bzw. sonstige Hilfsstoffe unmittelbar dem Hydro-Saatgut beizumischen. 4 Landschaftspflegerischer Fachbeitrag 4.1 Allgemeines Der Verursacher eines Eingriffs ist gemäß § 14 Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG) und § 30 Landesnaturschutzgesetz NRW (LNatSchG NRW) verpflichtet, vermeidbare Beeinträchtigungen von Natur und Landschaft zu unterlassen. Unvermeidbare Beeinträchtigungen sind gemäß § 15 BNatSchG und § 31 LNatSchG NRW durch Maßnahmen des Naturschutzes und der Landschaftspflege auszugleichen (Ausgleichsmaßnahmen) oder zu ersetzten (Ersatzmaßnahmen). BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 66 Grundsätzlich sind im Landschaftspflegerischen Fachbeitrag (LFB) die unvermeidbaren Eingriffe sowie die Maßnahmen zur Vermeidung, Verminderung und zum Ausgleich / Ersatz darzustellen, einschließlich der ggf. zur Sicherung des Netzes NATURA 2000 notwendigen Maßnahmen nach § 34 Abs. 5 BNatSchG und zu vorgezogenen Ausgleichsmaßnahmen für den Artenschutz nach § 44 Abs. 5 BNatSchG. Im vorliegenden Fall sind Maßnahmen zur Sicherung des Netzes Natura 2000 nicht erforderlich, da FFH- oder Vogelschutzgebiete durch die Entleerung des Lucherberger Sees nicht betroffen sind. Die artenschutzrechtlichen Belange des Tagebaus Inden bis Abbauende sind im Sonderbetriebsplan von Oktober 2013 [15] umfassend dargelegt, darüber hinaus gehende vorgezogenen Ausgleichsmaßnahmen sind nicht erforderlich. Die im Braunkohlenplan Inden (Räumlicher Teilabschnitt II) verankerte Wiedernutzbarmachung stellt gleichzeitig auch die Kompensation des bergbaubedingten Eingriffs in Natur und Landschaft dar. Diesbezüglich gelten die entsprechenden Festsetzungen der am 19. Juni 2009 genehmigten Änderung des Braunkohlenplans Inden, Räumlicher Teilabschnitt II, Änderung der Grundzüge der Oberflächengestaltung und Wiedernutzbarmachung (Restsee) [4]. Eine erneute Ermittlung von Eingriff und Ausgleich erfolgt daher im Rahmen des vorliegenden Landschaftspflegerischen Fachbeitrags nicht. 4.2 Landschaftspflegerische Maßnahmen 4.2.1 Maßnahmen vor Beginn der Entleerung M1: Sicherungsmaßnahmen Bei der sukzessiven Entleerung des Lucherberger Sees entsteht bereichsweise eine zunehmend tiefe Mulde mit steilen Böschungen. Zur Vermeidung von Unfällen wird vor Beginn der Entleerung ein ortsfester Bauzaun in den Bereichen des Seeufers aufgestellt, in denen eine andauernde Freizeitnutzung des Uferbereichs zu erwarten ist.. Im gesamten Uferbereichen werden Warnschilder aufgestellt. Während der Entleerung wird der Bauzaun erhalten und regelmäßig kontrolliert. 4.2.2 Maßnahmen während der Entleerung M2: Emissionsvermeidung Staub In Abhängigkeit vom Emissionspotenzial ist eine Anspritzbegrünung auf den Seeflanken und dem Seeboden vorgesehen. Hiermit kann eine Staubentwicklung auf den Flächen wirksam verhindert werden. M3: Emissionsvermeidung Geruch In Abhängigkeit vom Emissionspotenzial ist eine Anspritzbegrünung auf den Seeflanken und dem Seeboden vorgesehen. Hiermit können Geruchsemissionen wirksam verhindert werden. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 67 Kleinere Restbereiche mit anhaltender Faulgasbildung, die sich nicht trocken legen lassen, können bei Bedarf durch oberflächiges Aufbringen eines Bio-Oxidationsfilters (z.B. frischer, nicht angegärter Rindenmulch) behandelt werden. M4: Kontrollierte Absenkung des Wasserspiegels Sobald die intensive Freizeitnutzung des Sees unterbunden wird (siehe Maßnahme M1), erhöht sich die Attraktivität der Uferbereiche als Brutplatz für Wasservögel. Dort vorhandene Nester könnten beim Absenken des Wasserspiegels trockenfallen / umkippen, Eier oder Jungvögel könnten dabei zerstört / getötet werden oder die Vögel könnten die Nester während der Brut aufgeben. Um dies zu verhindern, erfolgt die Entleerung des Sees so, dass bis zum Beginn der Brutzeit (April) der Wasserspiegel des Sees um mindestens 2,0 m abgesenkt ist. Der so entstehende breite vegetationsfreie Uferstreifen ist für Wasservögel als Brutplatz ungeeignet. Die Maßnahme M4 entspricht der Maßnahme V1 der Anlage A-6. M5: Verhinderung der Einwanderung von Arten Mit dem sinkenden Seewasserspiegel könnten durch die sich verändernde Lebensraumausstattung des Lucherberger Sees Lebensräume für artenschutzrechtlich relevante Amphibienarten wie z.B. die Kreuzkröte entstehen, die aktuell nicht vorkommt, aber womöglich aus dem Umfeld einwandert. Daher muss während der Entleerung des Sees das Einwandern solcher Amphibienarten in den Lucherberger See verhindert werden, um möglicherweise zukünftig entstehende artenschutzrechtliche Konflikte zu vermeiden. Zu diesem Zweck wird während des gesamten Entleerungszeitraums ein Amphibienschutzzaun um den See errichtet. Der Amphibienschutzzaun soll aus praktischen Erwägungen – dort, wo möglich - mit dem Bauzaun (siehe M1) zusammen aufgestellt und an diesem befestigt werden. Die Maßnahme M4 entspricht der Maßnahme V2 der Anlage A-6. M6: Abfischung der aquatischen Fauna Die im Lucherberger See lebende aquatische Fauna verliert durch die Entleerung ihren Lebensraum und soll daher in andere Gewässer verbracht werden. Für die erforderliche Abfischung des Sees wurde in Abstimmung mit der Anglerinteressengemeinschaft Lucherberger See und der Fischereibehörde ein fischereibiologisches Konzept erstellt (siehe Anlage A-5). Die dort formulierten Empfehlungen werden in das Entleerungskonzept integriert. Die Eckpunkte des fischereibiologischen Konzeptes für die Abfischung werden nachfolgend dargestellt. Vorbereitende Abfischungen Durch die vorbereitenden Abfischungen soll bereits im Zeitraum der sukzessiven Entleerung des Sees auf den Fischbestand eingewirkt werden. Die natürliche Fortpflanzungsrate und die Jungfischproduktion werden weitreichend reduziert. Es sollen zu geeigneten Zeitpunkten (unmittelbar vor oder während der Laichzeit der Fische) mit geeigneten Methoden möglichst ef- BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 68 fektiv die Laichfische entnommen werden. Diese können sich in der gegebenen Reproduktionsperiode nicht fortpflanzen und somit keine Jungfische produzieren. Die optimale Methode für den effektiven und schonenden Fang von Laichfischen in größeren Stillgewässern ist die Installation von stationären Fangeinrichtungen im Uferbereich in Form von Trapnetzen bzw. Großreusen. Mit einer variablen Anordnung von einem oder mehreren Leitnetzen und Wendekammern werden die im Uferbereich umherziehenden Fische gezwungen, an den Leitnetzen entlang zu schwimmen und damit zum Reuseneingang geleitet. Aufgrund der groß-dimensionierten Fangkammern können mit Trapnetzen große Fischmengen auch von großwüchsigen Arten gefangen werden. Die Großreusen besitzen kaum Artenselektivität und sind besonders für den Fang von Fischen vor oder während der Laichzeit geeignet. Für den Einsatz im Lucherberger See empfiehlt sich die Verwendung von mindestens einer, aber auch bis zu drei Großreusen, um den Laichfischbestand und damit das Jungfischaufkommen effektiv zu reduzieren. Die Reusen werden an geeigneten Stellen im See verteilt aufgestellt. Restabfischung Zum Ende der Entleerung des Lucherberger Sees wird bei einem Wasserstand von ca. 1,5 m die finale Abfischung eingeleitet. Die gesamte noch im See befindliche aquatische Fauna wird entnommen. Die Tiere werden in einem möglichst kurzen Zeitraum effektiv abgefischt, da in den Restflächen eine starke Konzentration von Individuen vorzufinden sein wird. Zudem ist das Restwasser durch Sauerstoffmangel und aufgewirbelte Sedimente stark beeinträchtigt. Grundsätzlich ist davon auszugehen, dass in dieser Situation ein Sortieren der Fische nach Arten (im Hinblick auf eine selektive Verbringung entsprechend den Wünschen der Fischereiberechtigten an den Ersatzgewässern) nicht möglich sein wird. Gemäß den Vorgaben der Oberen Fischereibehörde (Protokoll des Abstimmungsgesprächs vom 11.10.2016) sind dabei jedoch zwei Ausnahmen zu berücksichtigen: Großkarpfen (Cyprinus carpio) und Großwelse (Siluris glanis) sollen nicht in andere Gewässer umgesetzt werden, sie sind auszusortieren und einer sinnvollen Verwertung zuzuführen. Die finale Abfischung ist logistisch so zu planen, dass sie möglichst an wenigen Tagen durchgeführt werden kann. Die finale Abfischung wird nicht im Sommer vollzogen, da die höheren Temperaturen und der dadurch bedingte geringere Sauerstoffgehalt des Wassers bei gleichzeitig erhöhter Stoffwechselrate der Fische erheblichen Stress bedingen und zu höheren Fischverlusten führen würden. Es ist geplant, dass die mittlere Wassertiefe des Sees bis Ende September in keinem der drei Restwasserkörper unter 2 m fällt. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 69 Absammeln von Amphibien Im Rahmen der finalen Abfischung werden Amphibien, die von der Wasseroberfläche aus erkennbar sind, mit abgesammelt und in geeignete Ersatzhabitate (z. B. die Flachwasserzone) verbracht. Bergung von Muscheln Sollte sich im Zuge der Entleerung gezeigt haben, dass im See Großmuschelbestände vorkommen, ist eine Bergung nur in der ersten Phase der Entleerung möglich (siehe M4). Grundsätzlich ist davon auszugehen, dass sich Großmuscheln während der Entleerung mit dem fallenden Wasser zurückziehen, so dass auf den trockenfallenden Flächen keine Muscheln zurück bleiben und verenden sollten. Im Randbereich ist der Seeboden weniger bis gar nicht mit weichgründigen Sedimenten bedeckt. Deshalb kann der hier trockenfallende Seeboden betreten werden, ohne Gefahr zu laufen, mit Kampfmitteln in Kontakt zu kommen, die an anderer Stelle ggf. vom Sediment überdeckt sind. Die tieferen Bereiche der Seemulde, die stärkere Sedimentmächtigkeiten aufweisen, sind aufgrund der Kampfmittelsituation nicht zu betreten, sofern die Konsistenz des anstehenden Sediments dies überhaupt erlaubt. In den Randbereichen ist somit eine systematische Absammlung von Großmuscheln möglich. Nach einem weiteren Absinken des Wasserspiegels ist eine Bergung von Muscheln vom Seegrund nicht mehr möglich. Verbringung der aquatischen Fauna in Ersatzgewässer Die aus dem Lucherberger See entnommenen Fische (und ggf. Muscheln und Krebse) müssen in andere Gewässer verbracht werden. Hierbei sind die nachfolgenden Aspekte im Vorfeld zu berücksichtigen:  Die Ersatzgewässer müssen die zusätzliche Fischbiomasse produktionsbiologisch verkraften, die Aufnahmegewässer sollten daher möglichst groß sein. Dabei ist auch der tro-  phische Status der Aufnahmegewässer zu berücksichtigen. Es sind kurze Transportwege anzustreben, d.h. die Ersatzgewässer sollten in möglichst geringer Entfernung zu Lucherberger See liegen und gut erreichbar sein. Darüber hinaus müssen an den Ersatzgewässern Zufahrtsmöglichkeiten für LKW vorhanden sein. In einem Umfeld von bis zu rd. 40-50 km um den Lucherberger See existieren verschiedene Seen, die grundsätzlich als Aufnahmegewässer für die Fische aus dem Lucherberger See in Frage kommen. Eine tabellarische Darstellung und weitere Ausführungen sind in Anlage A-5 enthalten. M7: Finales Absammeln der Amphibien In den drei Tiefpunkten der Gewässersohle werden alle Amphibien sowie sonstige Kleintiere innerhalb der erreichbaren Wasserflächen nach Abschluss der Seetrockenlegung im Frühjahr 2025 abgekeschert und ggf. in geeignete Ersatzhabitate (z. B. die Flachwasserzone) umge- BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 70 siedelt. Dieses abschließende Absammeln von Amphibien stellt den Abschluss der Seeentleerung dar. Die Maßnahme ist aus artenschutzrechtlicher Sicht nicht notwendig, wird aber vorsorglich zur allgemeinen Vermeidung von Tierverlusten vorgesehen. Die Durchführung erfolgt von den verfüllten, mit der Baustraße erschlossenen Flächen aus. M8: Fischschutzgitter und Reduzierung der Anströmgeschwindigkeiten an den Pontonpumpen An den Pontonpumpen werden Fischschutzgitter mit einer Maschenweite von 10 mm befestigt. Die Fischschutzgitter verhindern, dass Jungfische in die Pumpen geraten. An den Fischschutzgittern liegt die Ansauggeschwindigkeit deutlich unter 0,5 m/s, d.h. deutlich unter dem empfohlenen Wert der Anlage A-5. 4.2.3 Maßnahmen nach Ende der Entleerung (Zwischennutzung) Nach der Entleerung werden keine weiteren landschaftspflegerischen Maßnahmen durchgeführt. 5 Vereinbarkeit mit den Bewirtschaftungszielen 5.1 Allgemeine Bewirtschaftungsziele Die allgemeinen Bewirtschaftungsziele ergeben sich für oberirdische Gewässer aus § 27 WHG. Dieser unterscheidet zwischen natürlichen Gewässern einerseits und erheblich veränderten und künstlichen Gewässern andererseits. Nach § 27 Abs. 1 WHG sind oberirdische Gewässer, soweit sie nicht als künstlich oder erheblich verändert eingestuft werden, so zu bewirtschaften, dass  eine Verschlechterung ihres ökologischen und chemischen Zustands vermieden wird und  ein guter ökologischer und ein guter chemischer Zustand erhalten oder erreicht werden. Nach § 27 Abs. 2 WHG sind oberirdische Gewässer, die nach § 28 WHG als künstlich oder erheblich verändert eingestuft werden, so zu bewirtschaften, dass  eine Verschlechterung ihres ökologischen Potenzials und ihres chemischen Zustands vermieden wird und BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht  71 ein gutes ökologisches Potenzial und ein guter chemischer Zustand erhalten oder erreicht werden. Für den Lucherberger See als künstlichen See wären damit grundsätzlich das gute ökologische Potenzial und der gute chemische Zustand als Bewirtschaftungsziele anzulegen. Vor dem Hintergrund der bergbaulichen Inanspruchnahme des Lucherberger Sees und damit seiner Beseitigung als Oberflächengewässer im Vorfeld des Tagebaus Inden legt der Bewirtschaftungsplan 2016-2021 [19] jedoch abweichend hiervon für den Lucherberger See weniger strenge Bewirtschaftungsziele gemäß § 30 WHG fest und konstatiert, dass darüber hinaus auch die Voraussetzungen für eine vorhabenbezogene Ausnahme gemäß § 31 Abs. 2 WHG vorliegen. 5.2 Weniger strenge Bewirtschaftungsziele gemäß § 30 WHG Das „Hintergrundpapier Braunkohle“ [20] trifft als Bestandteil des Bewirtschaftungsplans 20162021 für die Beseitigung von Oberflächengewässern im Abbaufeld die folgende Festlegung abweichender Bewirtschaftungsziele gemäß § 30 WHG: „Im Sinne weniger strenger Bewirtschaftungsziele für den ökologischen Zustand bzw. das ökologische Potential der Oberflächenwasserkörper gilt, dass zwar die gemäß 3.1.1 und 3.1.4 bei der Braunkohlengewinnung im Tagebau unvermeidbaren Einflüsse […] - Beseitigung der im Tagebaugebiet selbst befindlichen Oberflächengewässer […] zugelassen werden, aber […] - die von der bergbaulichen Inanspruchnahme im Tagebaugebiet betroffenen Oberflächengewässer im Rahmen der Rekultivierung entsprechend ausgeglichen werden […].“ ([20], darin Kap. 3.5.3) Dies wird als „Ziel O1“ im Weiteren wie folgt näher konkretisiert: „Die bergbaubedingten Eingriffe und deren Auswirkungen auf Natur und Landschaft im Abbaubereich sind im Zuge der Wiedernutzbarmachung auszugleichen. Die im Vorfeld des fortschreitenden Tagebaues bestehenden ökologischen Funktionen der Oberflächengewässer sind möglichst lange zu erhalten. Mit diesem Ziel wird sichergestellt, dass die Oberflächengewässer auch im Abbaubereich selbst möglichst lange erhalten bleiben und ihre letztlich erforderliche bergbauli- BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 72 che Inanspruchnahme im Zuge der Rekultivierung durch die entsprechende Anlage neuer Gewässer(systeme) wieder ausgeglichen wird. In den nächsten zwei Bewirtschaftungszyklen betrifft dies konkret Teile der Wasserkörper Oberlauf des Manheimer Fließes (2747224_0, natürlicherweise ephemeres Gewässer), den Oberlauf der Niers (286_109828, s. Anlage 1) sowie den Lucherberger See (800012824899).“ ([20], darin Kap. 3.5.3, Hervorhebung diesseits) In Kapitel 3 des Hintergrundpapiers [20] wird die Festlegung der abweichenden Bewirtschaftungsziele eingehend begründet. Hierbei wird insbesondere berücksichtigt, dass die Beseitigung von Oberflächengewässern im Abbaugebiet bezogen auf das zu beseitigende Gewässer dauerhaft wirkt, jedoch durch die Wiederherstellung neuer Gewässer in der Wiedernutzbarmachung vollständig ausgeglichen wird. Die neuen Gewässer übernehmen dabei die wasserwirtschaftliche und ökologische Funktion der alten Gewässer vollständig und erfahren dabei langfristig gesehen eine deutliche ökologische Aufwertung. In den Fällen, in denen das Gewässer – wie hier – jedoch nicht unmittelbar wieder im räumlichen und zeitlichen Kontext funktional und ökologisch vollständig wiederhergestellt werden kann, stellt sich eine Veränderung der Gewässerlandschaft ein und kann der gute Zustand für das zu beseitigende Gewässer nicht erreicht werden. Die Zielverfehlung ist dabei unvermeidbar, da die Beseitigung von Oberflächengewässern im Abbaubereich untrennbar mit der Gewinnungstätigkeit im Tagebau verbunden ist und die Braunkohle im Rheinischen Braunkohlerevier technisch, unter Sicherheitsgesichtspunkten und wirtschaftlich nur im Tagebau gewinnbar ist. Insbesondere ist ein Aussparen der Oberflächengewässer nicht durchführbar ([20], darin Kap. 2.2.3.5.2, S. 19; Kap. 3.1.3). Die Braunkohlegewinnung selbst kann unter sozioökonomischen Gesichtspunkten innerhalb des zeitlichen Bewirtschaftungshorizontes der WRRL absehbar auch nicht anderweitig ersetzt werden (vgl. [20], Kap. 3.2 zu § 30 Satz 1 Nr. 2 WHG) Diese Feststellung ist zuletzt in der „Leitentscheidung der Landesregierung von Nordrhein-Westfalen zur Zukunft des Rheinischen Braunkohlenreviers/Garzweiler II – Eine nachhaltige Perspektive für das Rheinische Revier“ vom 5.7.2016 ([25], S. 12 ff.) auch für den Tagebau Inden bestätigt worden. Für die zu beseitigenden Oberflächengewässer konstatiert das Hintergrundpapier Braunkohle [20], dass es im Zuge des Abbaufortschritts zunächst zu einer Verschlechterung des Zustandes kommt, auch wenn gleichzeitig im Zuge der Wiedernutzbarmachung der Tagebaue unter Berücksichtigung ökologischer-wasserwirtschaftlicher Anforderungen eine funktionsgleiche Gewässerstruktur neu hergestellt wird. Insofern werden auch die Voraussetzungen einer Ausnahme von den Bewirtschaftungszielen nach § 30 Abs. 2 WHG geprüft und bejaht ([20], Kap. 3.3.4; siehe sogleich auch unten). Durch die Ausgleichsverpflichtung im Rahmen der Wiedernutzbarmachung und die Vorgabe eines möglichst langen Erhalts der ökologischen Funktionen wird gewährleistet, dass alle ge- BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 73 eigneten Maßnahmen ergriffen werden, um die infolge der bergbaulichen Inanspruchnahme von Oberflächengewässern möglichen nachteiligen Auswirkungen auf den ökologischen Zustand zu verringern ([20], Kap. 3.4.3). Diese Voraussetzungen werden bei der Beseitigung des Lucherberger Sees erfüllt. Die Inanspruchnahme des Lucherberger Sees erfolgt entsprechend den Vorgaben des Braunkohlenplans [4]: „Als frühzeitiger ökologischer Ausgleich soll zum Zeitpunkt der beginnenden Entleerung des Lucherberger Sees (ab etwa 2020) zumindest die Flachwasserzone im Auslaufbereich des späteren Sees hergestellt sein. Diese stellt dann, zumindest vom Niederschlagswasser gespeist, einen Ersatzraum für die auf den sukzessiv in Anspruch zu nehmenden Lucherberger See orientierten Tierarten dar. Die ökologischen Funktionen für den entfallenden Lucherberger See können darüber hinaus in anderen Bereichen des Restsees durch Anlage von See- und Uferzonen übernommen werden, die ausschließlich Naturschutzzwecken dienen sollen. Die einzelnen Bereiche und deren Gestaltung werden im Fachplanungsverfahren festgelegt. Des Weiteren stehen hierfür der Blausteinsee und das neue Indebett, dann bereits nach langjähriger Entwicklung, sowie weitere Wasserflächen im Umfeld zur Verfügung. Die Freizeitnutzung wird nach der Wiedernutzbarmachung durch den Restsee ersetzt, dessen diesbezügliche Nutzung bereits ab ca. 5 Jahren nach Beginn der Befüllung möglich ist.“ ([4], Kap. 3.1.4). Überdies wird die im Hintergrundpapier Braunkohle [20] abstrakt vorgegebene Voraussetzung eines möglichst langen Erhalts der ökologischen Funktionen durch die vorliegenden Vorhabenplanung zur Beseitigung des Lucherberger Sees erfüllt. Grundsätzlich erfolgt eine Beeinträchtigung der ökologischen Funktionen des Lucherberger Sees unmittelbar mit Beginn der Entleerung und nimmt dann sukzessive zu. Um die ökologischen Funktionen des Sees möglichst lange aufrechterhalten zu können, ist es daher anzustreben, mit dem Beginn der Entleerung so spät wie möglich zu beginnen. Das hier entwickelte Konzept ist gemäß Kapitel 3.2.2 auf diese Anforderung ausgerichtet, indem der Zeitstahl des Entleerungsvorgangs vom betrieblich obligatorischen Endtermin (28.2.2025) zurück entwickelt wird, und zwar unter Berücksichtigung aller relevanten betrieblichen, technischen, wasserwirtschaftlichen, ökologischen und sonstigen Fragen (ausführlich in den Kapiteln 3.2.1 bis 3.2.14). Aus dem Endtermin ergibt sich durch diese Rückentwicklung der zeitliche Handlungskorridor gemäß Kapitel 3.2.2 und (konkret) 3.3.5 sowie der daraus hervorgehende, früheste Starttermin der Entleerung (01.09.2021, Abbildung 18). Im Vergleich mit Kapitel 2.8 wird der verfügbare zeitliche Rahmen also nicht vollständig ausgeschöpft. Die beantragte Beseitigung des Lucherberger Sees steht daher mit den gemäß § 30 WHG festgelegten Bewirtschaftungszielen in Einklang. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 74 5.3 Ausnahme gemäß § 31 Abs. 2 WHG Überdies liegen auch die Voraussetzungen einer Ausnahme gemäß § 31 Abs. 2 WHG einschließlich der Einhaltung des Verschlechterungsverbotes für die Beseitigung des Lucherberger Sees vor ([20], Kap. 4.5). Gemäß der Begründung des Hintergrundpapiers [20] stellt die Beseitigung von Oberflächengewässern im Abbaufeld eine neue Veränderung der physischen Gewässereigenschaften dar, da das Gewässer vollständig beseitigt wird und/oder zeitlich versetzt entsprechender Ersatz geschaffen wird. Der gute ökologische Zustand/das gute ökologische Potenzial kann damit für die betroffenen Oberflächengewässer – unter denen auch der Lucherberger See mit der Wasserkörpernummer 800012824899 aufgezählt wird – nicht erreicht werden ([20], Kap. 4.1.3). Die Beseitigung steht im übergeordneten öffentlichen Interesse (s.o.; [20], Kap. 4.2). Überdies können die mit der Gewässerbeseitigung verfolgten Ziele nicht mit anderen geeigneten Maßnahmen gemäß § 31 Abs. 2 Satz 1 Nr. 3 WHG erreicht werden ([20], Kap. 4.3, mit weiteren Nachweisen). Ferner werden die Maßnahmen zur Minimierung der Auswirkungen (Ausgleich im Zuge der Wiedernutzbarmachung, möglichst langer Erhalt ökologischer Funktionen) umgesetzt (siehe oben Kap. 5.2; vgl. [20], Kap. 4.4.3). Die Nichterreichung des guten ökologischen Zustands bzw. des guten ökologischen Potentials infolge der beantragten Beseitigung des Lucherberger Sees verstößt demnach nicht gegen die Bewirtschaftungsziele nach § 27 WHG. Im Ergebnis steht die Beseitigung des Lucherberger Sees mit den abweichenden Bewirtschaftungszielen für die Beseitigung von Oberflächengewässern im Abbaugebiet des Tagebaus in Einklang und es liegen die Voraussetzungen für Ausnahmen von den Bewirtschaftungszielen vor. 6 Umweltverträglichkeit 6.1 Veranlassung Die Beseitigung eines Gewässers wird in § 67 (2) WHG als Gewässerausbau klassifiziert und erfordert nach § 68 WHG eine Planfeststellung / Plangenehmigung durch die zuständige Behörde. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 75 6.2 Rechtliche Grundlagen Die Braunkohlegewinnung innerhalb der Abbaufläche des Tagebaus Inden ist durch den Braunkohlenplan Inden, Räumlicher Teilabschnitt II, am 8. März 1990 landesplanerisch genehmigt worden. Die im Braunkohlenplan verankerte Wiedernutzbarmachung stellt gleichzeitig auch die Kompensation des bergbaubedingten Eingriffs in Natur und Landschaft dar. Diesbezüglich gelten die entsprechenden Festsetzungen der am 19. Juni 2009 genehmigten Änderung des Braunkohlenplans Inden, Räumlicher Teilabschnitt II, Änderung der Grundzüge der Oberflächengestaltung und Wiedernutzbarmachung (Restsee) [4]. Im Rahmen der Umweltverträglichkeitsprüfung zur Änderung der Grundzüge der Oberflächengestaltung und Wiedernutzbarmachung sind bereits die Auswirkungen auf die Schutzgüter durch die Inanspruchnahme des Lucherberger Sees behandelt worden. Diesbezüglich kann in dieser Umweltstudie (siehe Anlage A4) auf die bereits im Rahmen des Braunkohlenplanänderungsverfahrens durchgeführten Untersuchungen verwiesen werden. Ebenso liegt ein zugelassener Rahmenbetriebsplan vor. Es handelt sich um den Rahmenbetriebsplan für den Tagebau Inden vom 20.09.1984 mit Ergänzungen vom 21.05.1990 und 2. Änderung vom 17.12.2010 für den Zeitraum 1995 bis Abbauende, zugelassen am 20.12.2012 [17]. Dieser Rahmenbetriebsplan regelt die Abbautätigkeit und konkretisiert die im Braunkohlenplan beschriebene Wiedernutzbarmachung. Er hat ebenfalls bereits die Inanspruchnahme des Lucherberger Sees zum Inhalt. Der Sonderbetriebsplan betreffend die artenschutzrechtlichen Belange [15] bei der Fortführung des Tagebaus Inden bis Abbauende vom 31.10.2013 wurde mit Schreiben vom 22. August 2016 zugelassen. . In diesem Sonderbetriebsplan werden die artenschutzrechtlichen Betroffenheiten durch den Abbaubetrieb in der zugelassenen Abbaufläche und das gesamte artenschutzrechtliche Konzept zur Vermeidung und zum Ausgleich möglicher Betroffenheiten aus dem Abbau bis zum Abbauende umfassend dargelegt. 6.3 Methodisches Vorgehen Gegenstand des hier anstehenden wasserrechtlichen Verfahrens nach § 68 WHG ist die endgültige und dauerhafte Entleerung und damit die Beseitigung des Lucherberger Sees als Gewässer. Mögliche Umweltauswirkungen wurden auf der höher gelagerten Ebene der Braunkohlenplanung bereits geprüft, so dass erneute Prüfungen nach Maßgabe des § 52 Abs. 2b Satz 2 BBergG in dem wasserrechtlichen Gewässerausbauvorhaben nicht durchzuführen sind. Für das Vorhaben besteht daher keine Pflicht zur Durchführung einer Vorprüfung oder Prüfung der Umweltverträglichkeit. Gleichwohl ist die RWE Power AG mit der Bezirksregierung Arnsberg übereingekommen, eine freiwillige Darstellung möglicher Wirkungen auf die Umwelt bereitzustellen und hierdurch einen Gesamtüberblick über das Vorhaben zu ermöglichen. Diesen Zweck verfolgt die hier als Anlage A-4 beigefügte Umweltstudie. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 76 Am 8.9.2016 wurde im Rathaus der Gemeinde Inden von der Bezirksregierung Arnsberg ein Info-Termin (entsprechend dem Scoping nach § 5 UVPG) durchgeführt. Im Rahmen des Termins wurde die geplante Entleerung des Lucherberger Sees durch die RWE Power AG vorgestellt. Inhalt und Umfang der Umweltstudie wurden mit den zu beteiligenden Behörden festgelegt. Die Umweltstudie richtet sich inhaltlich an den in § 6 UVPG genannten Angaben aus. Die Darstellungstiefe orientiert sich dabei daran, inwieweit einzelne Schutzgüter insbesondere durch das „Wie“ der ausstehenden Gewässerbeseitigung und die konkrete Ausführungsplanung betroffen sein können. Insoweit fokussiert sich die Darstellung u.a. auf die Aspekte der Entleerung und der damit einhergehenden Abfischung (vgl. Anlage A-5). 6.4 Ergebnisse In der Umweltstudie (siehe Anlage A-4) werden verschiedene Alternativen zur Beseitigung des Lucherberger Sees untersucht. Es wird dargestellt, dass mit der Alternative 1 im Gegensatz zu den anderen Alternativen keine weiteren Eingriffe außerhalb des Lucherberger Sees verbunden sind und dass die Alternative 1 aus umweltfachlicher Sicht der weiteren Planung zu Grunde zu legen ist. Sie wird in der technischen Planung hinsichtlich der Randbedingungen weiter optimiert (siehe Kapitel 3.2) und besteht aus drei Phasen (siehe Kapitel 3.3). Gemäß UVPG werden die Schutzgüter zunächst anhand der Bestandsdaten bewertet. Dabei werden auch bestehende Vorbelastungen berücksichtigt. Die schutzgutbezogene Konfliktanalyse erfolgt anhand der Bewertung der Schutzgüter im Bestand und der zu erwartenden Umweltauswirkungen durch die Beseitigung des Lucherberger Sees. Als Maßnahmen gegen nachteilige Umweltauswirkungen sind Vermeidungs- und Verminderungsmaßnahmen (M1 bis M8) vorgesehen. Die Kompensation erfolgt durch die bereits im Braunkohlenplan festgelegte Anlage einer Flachwasserzone und die Befüllung und Gestaltung des Tagebaurestsees [4] [1]. Folgende schutzgutbezogene Ergebnisse werden in der Umweltstudie ermittelt: Schutzgut Menschen Der Lucherberger See ist für das Schutzgut Menschen hinsichtlich der Freizeitnutzung in Form von Angeln, Surfen, Segeln und Baden (trotz eines Verbots) von hoher Bedeutung. Vorbelastungen bestehen durch die benachbarte Autobahn und eine zunehmende Verkrautung des Sees. Beeinträchtigungen aufgrund der Seeentleerung durch Emissionen (Staub, Geruch, Lärm) können nicht ausgeschlossen werden. Durch die Maßnahmen M1 bis M3 können die Auswirkungen jedoch auf ein unerhebliches Maß reduziert werden. Die Beeinträchtigungen durch den zeitlich begrenzten Verlust von Erholungsflächen werden durch die nahe gelegenen BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 77 anderen Gewässer ausgeglichen. Eine Kompensation erfolgt durch die Befüllung und Gestaltung des Tagebaurestsees. Die Auswirkungen werden daher insgesamt als unerheblich eingestuft. Schutzgut Tiere Die Gehölzbestände am Lucherberger See haben eine hohe Bedeutung für Fledermäuse und Vögel. Außerdem wurde dort die Haselmaus nachgewiesen. Der See selbst hat eine hohe Bedeutung als Lebensraum für Fische, Krebse und Muscheln, die an das Wasser gebunden sind, außerdem als Teillebensraum für Wasservögel. Er hat eine mittlere Bedeutung für Amphibien. Eine Vorbelastung für die Tierwelt besteht durch die intensive Freizeitnutzung des Sees. Dadurch ist davon auszugehen, dass störungsempfindliche Arten am und im See nicht vorkommen. Für das Schutzgut Tiere können Beeinträchtigungen durch den Verlust von (Teil-) Lebensräumen entstehen. Durch Vermeidungs- und Verminderungsmaßnahmen wie das Abfischen der aquatischen Fauna (M6) und das Absammeln von Amphibien sowie deren Laich (M7) aus den Restwasserflächen und ihre Umsiedlung in andere Gewässer können die Beeinträchtigungen minimiert werden. Eine Vermeidung des Lebensraumverlustes für die genannten Arten ist nicht möglich. Der Verlust von nicht-essentiellen Teillebensräumen für Säugetiere, Vögel und Amphibien wird als nicht erheblich eingestuft. Die mögliche Beeinträchtigung der Brut von Wasservögeln kann durch eine kontrollierte Absenkung des Wasserspiegels (M4) vermieden werden und ist daher nicht erheblich. Eine Kompensation erfolgt durch die vorgezogene Anlage einer Flachwasserzone [1], die als Ersatzhabitat dient. Schutzgut Pflanzen Die an den See angrenzenden Biotope haben überwiegend eine mittlere Wertigkeit. Die intensive Freizeitnutzung wirkt als Vorbelastung auf die Biotope. Da keine Eingriffe in die Gehölzund Strauchvegetation in Form von Rodungen stattfinden, ist die Landvegetation nicht erheblich betroffen. Der Lebensraumverlust für Wasserpflanzen stellt eine erhebliche Beeinträchtigung dar, die jedoch nicht zu vermeiden oder vermindern ist. Eine Kompensation erfolgt durch die vorgezogene Anlage einer Flachwasserzone [1] und die Befüllung und Gestaltung des Tagebaurestsees, die einen neuen Lebensraum für Pflanzen bieten. Schutzgut Boden Der Bereich des Sees besteht überwiegend aus anthropogen überformtem Neuboden. Natürliche Böden kommen nur in den Randbereichen des Lucherberger Sees vor, hier eine kleinflächige, besonders geschützte Parabraunerde. Es sind keine schutzwürdigen Böden von der Entleerung betroffen. Das Vorhaben stellt daher keine erhebliche Beeinträchtigung dar. Schutzgut Wasser Beim Lucherberger See handelt es sich um ein eutrophes Stillgewässer, das aufgrund seiner Entstehung und Ausprägung und intensiven Nutzung nur eine bedingte Naturnähe aufweist. Der See besitzt daher eine mittlere Wertigkeit für das Schutzgut Wasser. Das Grundwasser ist BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 78 durch den Tagebau stark überprägt und daher nur von geringer Wertigkeit. Der Verlust des großen Stillgewässers ist nicht zu vermeiden oder vermindern, eine Kompensation erfolgt durch die Befüllung und Gestaltung des Tagebaurestsees, die Anlage einer Flachwasserzone und im Übrigen durch die im Umfeld gelegenen Gewässer [4]. Die Beseitigung des Lucherberger Sees steht mit den Bewirtschaftungszielen in Einklang (siehe oben Kap. 5, Umweltstudie Anlage A-4, Kap. 1.7.3). Aufgrund der Vorbelastungen und der geringen Wertigkeit können erhebliche Beeinträchtigungen für das Grundwasser ausgeschlossen werden. Schützgüter Klima und Luft Für die Schutzgüter Klima / Luft besitzt die Seefläche eine klimatische Ausgleichsfunktion, die jedoch nur im Nahbereich wirksam ist. Lucherberg als nächstgelegene Wohnbebauung profitiert davon nicht oder nur in geringem Umfang, so dass der See insgesamt nur eine mittlere Bedeutung für das Schutzgut hat. Vorbelastungen bestehen durch die Emissionen aus dem Kraftwerk Weisweiler und der benachbarten BAB A4. Eine Beseitigung des Sees hat keine erheblichen Auswirkungen auf die Schutzgüter Klima / Luft. Mit der Befüllung des Tagebaurestsees wird die klimatische Ausgleichsfunktion wiederhergestellt. Schutzgut Landschaft Der Lucherberger See ist in der umgebenden intensiv genutzten Agrar- und Tagebaulandschaft ein prägendes und damit hochwertiges Element des Landschaftsbildes. Vorbelastungen für das Landschaftsbild bestehen durch den Tagebau und die benachbarte BAB A4. Eine Verminderung der Auswirkungen kann durch die Begrünung der Böschungsflächen erreicht werden. Eine Kompensation erfolgt durch die Befüllung des Tagebaurestsees, mit der ein neues prägendes Landschaftselement geschaffen wird. Schutzgut Kulturgüter Kulturgüter sind im Bereich des Sees nicht vorhanden. Schutzgut sonstige Sachgüter Im Sinne eines Sachguts ist der See als Zwischenspeicher für das Kraftwerk Weisweiler von Bedeutung. Die Beseitigung des Sees ist Bestandteil der langfristigen Planungen seitens RWE Power. Somit bestehen keine negativen Auswirkungen durch die Beseitigung. Nach Durchführung der Vermeidungs-, Verminderungs- und Kompensationsmaßnahmen verbleiben keine erheblichen Umweltauswirkungen auf die Schutzgüter. BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 79 7 Zusammenfassung Der Lucherberger See, nördlich der Bundesautobahn A4 und der Ortschaft Lucherberg (Gemeinde Inden) gelegen, weist eine Oberfläche von 55 ha und ein Gesamtwasservolumen von rund 7 Mio. m³ auf. Im Zuge des Braunkohletagebaus Inden wird der See mit Abraum verkippt, die Oberfläche wird rekultiviert. Im Vorfeld ist der See vollständig zu entleeren. Die Entleerung stellt einen Gewässerausbau im Sinne des §67(2) WHG dar, der mit den vorliegenden Unterlagen beantragt wird. Die Verkippung des Sees beginnt im Jahr 2025. Die Trockenlegung ist daher bis zum 28.2.2025 abzuschließen, anschließend endet die Entleerung mit dem finalen Absammeln von Amphibien. Gemäß Rahmenplanung kann die Entleerung des Sees frühestens im Jahr 2020 beginnen. Insgesamt steht somit für die Entleerung ein Zeitraum von fünf Jahren zur Verfügung. Innerhalb dieses Zeitraums soll die Entleerung unter Berücksichtigung aller relevanten Randbedingungen möglichst schnell erfolgen. Unter anderen bleiben auf diesem Wege die heutigen Nutzungen sowie die ökologischen Funktionen für einen möglichst langen Zeitraum erhalten. Die Entleerung des Sees erfolgt in Phase 1 zwischen dem heutigen Betriebswasserstand von 113,50 mNHN und dem Niveau von 105 mNHN dem Regelbetrieb entsprechend über die Entnahmevorrichtungen des Seepumpwerks für die Kühlwasserversorgung des Kraftwerks Weisweiler. In Phase 2, unterhalb 105 mNHN, wird die Förderung zum Kraftwerk Weisweiler über das Seepumpwerk fortgesetzt. Das Wasser wird aber zunächst mittels dreier auf Schwimmpontons installierter Tauchmotorpumpen in den Entnahmeturm des Seekraftwerks gepumpt. Die Betriebszeiten der Pontonpumpen werden in Grenzen flexibel geregelt, um das Wasserdargebot dem Bedarf des Kraftwerks anpassen zu können. So resultiert ein Handlungskorridor der Seeentleerung mit einer zulässigen Ober- und Untergrenze. Die Entleerung dauert demnach insgesamt zwischen knapp 1,5 und 3,5 Jahren. Die erforderlichen geotechnischen Nachweise der Böschungsstandsicherheit für die resultierenden Absenkgeschwindigkeiten des Seewasserspiegels werden erbracht. Staub- und Geruchsemissionen des freigelegten Sedimentkörpers werden durch technische Maßnahmen und einen angepassten Entleerungsbetrieb unterbunden. Relevante Artenschutzaspekte werden im Entleerungskonzept berücksichtigt. Besonderes Augenmerk gilt dem Umgang mit dem Fischbestand, der durch vorlaufende und begleitende Maßnahmen aus dem See entnommen wird. Eine Prüfung der Umweltauswirkungen im Rahmen einer Umweltstudie ergibt, dass unter Berücksichtigung der vorgesehenen Vermeidungs- und Verminderungsmaßnahmen sowie der BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln RWE Power - Wasserwirtschaftliche Planung und Genehmigung Tagebau Inden – Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG Beseitigung des Lucherberger Sees Erläuterungsbericht 80 bereits im Braunkohlenplan festgelegten Kompensationsmaßnahmen keine erheblichen Beeinträchtigungen der Schutzgüter gemäß Umweltverträglichkeitsprüfungsgesetz verbleiben. Sachbearbeiter: Köln, im Mai 2017 Dipl.-Ing. M. Jansen Björnsen Beratende Ingenieure GmbH, Dipl.-Ing. (FH) M. Fuß Niederlassung Köln C. Dellmann, M.Sc. ppa. Dr. B. Reingen Dr.-Ing. A. Schmitt Dr.-Ing. C. Braun Dr.-Ing. S. Rubbert Dr.-Ing. S. Rubbert BCE | Björnsen Beratende Ingenieure GmbH P:\rwe1500221\planung\01_bearbeitung\TP3_LuSee_WHG68\WHG68\abgabe\20170620_vervielfaeltigung_neu\2016_WHG68_MJ.docx Niederlassung Köln