Wetter (Bergbau)

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Eine Wettertafel in einem Steinkohlebergwerk
Laufräder eines axialen zweistufigen Grubenlüfters mit verstellbaren Schaufeln

Die Wetter sind im Bergbau alle im Grubengebäude eines Bergwerks befindlichen Gase. Diese bestehen in allererster Linie aus Luft, ergänzt durch Beimengungen, die der Grube aus dem umgebenden Gebirge zuströmen.[1]

Grundlagen

Die Bezeichnung „Wetter“ selbst stammt aus einer Zeit, in der man von der Zusammensetzung der Luft und den ihren Bewegungen zugrundeliegenden Mechanismen noch nicht viel wusste. Sie entstammt damit der allgemeinen Beobachtung, dass zwischen der Luftbewegung in der Grube (nach Richtung und Menge) und der (meteorologischen) Wetterlage ein gewisser Zusammenhang besteht. Im Hinblick auf die Entstehung der Luftbewegung, technische Verfahren zu ihrer Erzeugung sowie die Luftverteilung im Bergwerk spricht man von Bewetterung.

Wetterarten

Der Bergmann unterscheidet grundsätzlich zwischen zwei Arten von Wettern, gute Wetter und schlechte Wetter. Gute Wetter, das sind die Wetter die man als Frische Wetter bezeichnet, also die unverbrauchte frische Luft, die der Bergmann atmen kann.[2] Durch den Verbrauch von Sauerstoff und den Zutritt von schädlichen Gasarten können die guten Wetter in schlechte Wetter übergehen.[3] Die Eigenschaften der schlechten Wetter waren teilweise bereits im frühen Bergbau bekannt. Obwohl man zu der Zeit noch nicht in bedeutende Teufen vorgedrungen war, machten die Bergleute bereits auch hier schon die Erfahrungen mit schlechten Wettern. So erwähnte bereits Plinius die Nachteile des erstickenden Dunstes und des Rauchs, die beim Feuersetzen entstanden. Später kam es dann zu einer Einteilung der schlechten Wetter in die verschiedenen Unterarten.[4] So spricht der Bergmann von matten oder schwachen Wettern, wenn es sich um erstickend wirkende Luft mit verringertem Anteil an Sauerstoff handelt, welche dafür meist einen hohen Anteil an Kohlendioxid besitzt.[5] Enthalten die Wetter erhöhte Beimischungen giftiger Gase wie z.B. Kohlenmonoxid, Schwefelwasserstoff oder Stickoxide, so nennt der Bergmann diese Wetter giftige oder böse Wetter.[6]

Als Schlagende Wetter bezeichnet der Bergmann ein Gemisch von Luft und brennbaren Gasen, meistens Methan, in einem explosionsgefährlichen Mischungsverhältnis. Vor allem die schlagenden Wetter sind wegen der großen Explosionsgefahr im Bergbau gefürchtet. Katastrophal kann eine Schlagwetterexplosion dann werden, wenn sie losen Kohlenstaub aufwirbelt und zündet und als Kohlenstaubexplosion weiter wirkt. Zu den zerstörenden Wirkungen einer Explosion kommt auch noch die Erstickungsgefahr, da zum einen ein großer Teil des Luftsauerstoffs verbraucht und zum anderen die Luft mit Kohlenmonoxid angereichert wird und daraus dann böse Wetter entstehen.[7] Als Abwetter bezeichnet der Bergmann die aus der Grube abzuführende „verbrauchte“ Luft. Als Schleichwetter bezeichnet der Bergmann kleine, unkontrollierte Wetterströme, die durch abgeworfene Grubenbaue wie den Alten Mann streichen und an einer anderen Stelle wieder in den normalen Wetterstrom eintreten.[1]

Wettermenge

Die Versorgung mit genügend frischen Wettern ist in den entsprechenden gesetzlichen Regelwerken vorgeschrieben. Die Allgemeine Bergpolizeiverordnung schreibt in Österreich vor, dass alle dem Betrieb dienenden Grubenbauen so ausreichend mit Wettern zu versorgen sind, dass Ansammlungen von bösen, matten oder schlagenden Wettern vermieden werden.[8] Die deutsche Allgemeine Bundesbergverordnung schreibt dem Unternehmer vor, dass er alle untertägigen Arbeitsstätten mit einem ausreichenden Sicherheitsspielraum so zu bewettern hat, dass die in den Grubenbauen befindliche Atmosphäre für die Sicherheit und Gesundheit der Bergleute unbedenklich ist.[9]

Über die erforderliche Wettermenge wurden bereits mehrere Untersuchungen durchgeführt. Nach den Ermittlungen von Schondorff benötigt ein Mann pro Stunde 24 Liter Sauerstoff. Ein Grubenpferd benötigt 100 Liter Sauerstoff und das offene Geleucht verbraucht 28,5 Liter Sauerstoff. Spätere Untersuchungen von Zuntz und Schumburg ergaben, dass Schondorff von einem Sauerstoffbedürfnis bei mäßiger Bewegung ausgegangen ist. Unter Belastung benötigt ein Mann je nach Schwere der Belastung zwischen 52,8 und 80,8 Liter Sauerstoff. Unter Berücksichtigung eines Sicherheitszuschlages wird für einen Mann 120 Liter Sauerstoff pro Stunde ohne Geleucht und mit Geleucht 148,5 Liter Sauerstoff bei der Wettermengenberechnung berücksichtigt. Dies entspricht einem Luftbedarf von 707 Litern pro Mann und Stunde. Ein Grubenpferd wird bei der Wettermengenberechnung wie vier Mann gerechnet.[2] Unter Berücksichtigung der Oxydationsvorgänge und Fäulnisvorgänge ist ein wesentlich höherer Wert zu berücksichtigen.[10] Dadurch bedingt ist die pro Mann einzuspeisende Wettermenge siebzehnmal so hoch. Pro Mann müssen somit je Minute zwei Kubikmeter Frischluft in die Grube geleitet werden. Der Wert ist von Grube zu Grube unterschiedlich. Einige Gruben kommen mit diesem Wert aus, bei anderen Gruben ist die pro Mann erforderliche Luftmenge doppelt so hoch. Aus Sicherheitsgründen werden in heutigen Gruben mehr als zehn Kubikmeter Luft pro Mann und Minute berücksichtigt.[2]

Beschaffenheit der Wetter

Neben einem genügend hohen Anteil von Sauerstoff ist auch die Luftfeuchtigkeit ein zu berücksichtigender Faktor. Bei zu hoher Luftfeuchtigkeit wird die Arbeitsfähigkeit der Bergleute herabgesetzt. Außerdem kann ein nässender Wetterstrom die Ausbreitung der gefürchteten Wurmkrankheit fördern. Eine hohe Luftfeuchtigkeit macht den eingesetzten Grubenpferden körperlich noch mehr zu schaffen, als dem Menschen, und führte dazu, dass Grubenpferde bei einer Temperatur von 32 Grad schon bei geringen Anstrengungen starben. Eine zu trockene Luft fördert die Austrocknung der Grube und vergrößert die Kohlenstaubgefahr. Die Austrocknung der Grube ist im Winter stärker als im Sommer. Dies liegt daran, dass die kalte Luft weniger Feuchtigkeit aufnehmen kann als die warme Luft.[6] Im heutigen Bergbau wird die Zusammensetzung der Wetter durch Wettersteiger regelmäßig kontrolliert und auf einer Wettertafel in der Nähe des Abbauortes dokumentiert.[1]

Literatur

  • Heinz Kundel: Kohlengewinnung. 6. Auflage, Verlag Glückauf GmbH, Essen 1983, ISBN 3-7739-0389-8

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 Walter Bischoff, Heinz Bramann, Westfälische Berggewerkschaftskasse Bochum: Das kleine Bergbaulexikon. 7. Auflage, Verlag Glückauf GmbH, Essen 1988, ISBN 3-7739-0501-7
  2. 2,0 2,1 2,2 Gustav Köhler: Lehrbuch der Bergbaukunde. 6. verbesserte Auflage, Verlag von Wilhelm Engelmann, Leipzig 1903
  3. Emil Stöhr, Emil Treptow: Grundzüge der Bergbaukunde einschließlich der Aufbereitung. Verlagsbuchhandlung Spielhagen & Schurich, Wien 1892
  4. Carl von Schauroth: Die Grubenwetter. bei J. C. B. Mohr, Heidelberg 1840
  5. Heinrich Veith: Deutsches Bergwörterbuch mit Belegen. Verlag von Wilhelm Gottlieb Korn, Breslau 1871
  6. 6,0 6,1 Carl Hellmut Fritzsche: Lehrbuch der Bergbaukunde. Erster Band, 10. Auflage, Springer Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1961
  7. Franz Ritter von Rziha: Schlagende Wetter. Fachvortrag vom 10. Februar 1886
  8. Allgemeine Bergpolizeiverordnung Online (abgerufen am 18. Mai 2012)
  9. Bergverordnung für alle bergbaulichen Bereiche (Allgemeine Bundesbergverordnung-ABBBergV) Online (Abgerufen am 18. Mai 2012)
  10. Albert Serlo: Leitfaden der Bergbaukunde. Zweiter Band, 4. verbesserte Auflage, Verlag von Julius Springer, Berlin 1884

Weblinks

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