Grubenpumpen

Grubenbaue ist der Sammelbegriff für die Pumpanlage in einem Bergwerkschacht, die das Wasser entfernt, das sich in den darunter liegenden Arbeitsbereichen ansammelt. Wassereintritt ist in den meisten untertägigen Betrieben unvermeidlich und erfolgt durch natürliche Sickervorgänge, geologische Spalten und Undichtigkeiten an den Schachtauskleidungen. Ohne aktive Entwässerung würden die Gruben je nach Wasserzulauf innerhalb von Stunden oder Tagen volllaufen und unbefahrbar werden. Grubenbaue sind daher für den Bergwerksbetrieb genauso unverzichtbar wie die Förderkörbe, die Erz und Personal transportieren.

Traditionelle Grubenbaue bestanden aus dampfgetriebenen oder später dieselbetriebenen Kolbenpumpen, die in mittleren Tiefen angebracht waren, oft in der untersten erreichbaren Arbeitssohle oder in der Sumpfanlage. Wasser wurde durch Saugleitungen hinuntergezogen und über Druckleitungen den Schacht hinauf gefördert. Die Maschinen waren üblicherweise in einem eigens errichteten Pumpenschacht untergebracht, um sie vor Wassergischt zu schützen und Wartungszugang zu ermöglichen. Moderne Anlagen nutzen zunehmend Elektro-Tauchpumpen, die direkt in die Sumpfanlage hinabgelassen werden. Das spart Platz und reduziert die Rohrleitungskomplexität, erfordert aber eine zuverlässige Stromversorgung bis in den Schacht hinab.

Leistung und Anordnung der Grubenbaue hängen von der Geologie des Bergwerks und dem erwarteten Wasserzufluss ab. Eine flache Kohlengrube mit geringem Sickerwasser kann mit einer einzelnen Pumpe von 50 bis 100 Gallonen pro Minute betrieben werden. Tiefere Bergwerke oder solche in wasserhaltigen Schichten erfordern mehrere Pumpenstufen, wobei kleinere Pumpen in niedrigeren Sohlen in größere Pumpen höher oben abdrücken und so eine Förderkette bilden. Eisenerz- und einige Hartgesteinsbetriebe haben Grubenbaue historisch durchgehend mit hohen Fördermengen betrieben, um dem Schmelzwasser im Frühling oder dem saisonal ansteigenden Grundwasserspiegel gerecht zu werden.

Warum Pumpen ausfallen und was dann geschieht

Grubenbaue verschleißen durch Abnutzung von Laufrädern und Gehäusen von abrasiven Partikeln im Grubenwasser, durch Korrosion von säure- oder mineralienreichen Zuflüssen und durch mechanische Ausfälle von Lagern und Dichtungen unter Dauerbeanspruchung. Eine stehengebliebene Pumpe kann den Grubenspiegel um mehrere Fuß pro Stunde ansteigen lassen, was zur Einstellung des Bergbaubetriebs zwingt und die Gefahr der Überflutung von Einrichtungen mit sich bringt. Aus diesem Grund liefen die Grubenbaue traditionell rund um die Uhr weiter, auch während Betriebspausen, und waren mit Redundanz ausgelegt: eine Hauptpumpe und eine kleinere Ausweichpumpe in derselben Saugleitung.

Der Begriff Grubenbaue ist im modernen Bergbau veraltet, bleibt aber in Fachliteratur und in der Ausdrucksweise von Bergbaustätten mit historischem Bezug verankert. Er spiegelt die Zeit wider, in der Bergwerke durch ihre Gruben (senkrecht in die Erde abgeteuften Schächte) definiert wurden und Pumpen die dominierende Kapitalanlage nach dem Abteufen der Schächte selbst waren. In der heutigen Praxis wird die gleiche Funktion oft einfach als Grubenwater oder Wasserhaltung bezeichnet, wobei Grubenbaue als historischer Ausdruck oder bei Bezug auf die vollständig installierte Anlage anstatt auf einzelne Pumpen erhalten bleibt.