Das oben dargestellte System der Wasserhaltung wird der Aufgabe insofern gerecht, dass damit der Seewasserspiegel im TRL Nachterstedt in engen Grenzen gehalten werden kann. Allerdings kann ein Konstanthalten oder gar ein Absenken des SWS damit nicht gewährleistet werden. So stand der SWS am 27.07.2009 bei 82,57 m NHN, am 19.06.2012 bei 84,52 m NHN  und ist im Dez. 2012 aufgrund der Starkniederschläge auf ca. 85 m NHN gestiegen. Der SWS wird mit der eintretenden Schneeschmelze im Frühjahr 2013 weit über 85 m NHN ansteigen und nicht wieder unter diese Marke absinken. Auf den Luftbildern deutlich zu erkennen ist, dass nunmehr der Zufluss aus dem Selke/Bode-Einzugsgebiet wieder aktiviert wurde. Aus diesem Bereich sitzen nunmehr erhebliche Wassermengen dem TRL Nachterstedt zu und führen Schlemmteilchen sowie Sedimente mit, die als gewaltiger Umwelttracer im Seewasser des TRL Nachterstedt wahrgenommen werden. Hoffentlich auch von den mit der Untersuchung Beauftragten.

Bei der Aktivierung des Zuflusses aus dem Selke/Bode-Einzugsgebiet handelt es sich mit großer Wahrscheinlichkeit um die Aktivierung des künstlichen Graben-Entwässerungssystems des ehemaligen Nachterstedter Sees hin zur Selke, welches im 18. Jahrhundert angelegt wurde, um den Nachterstedter See trocken zu legen. Mit die Auffahrung des Tagebaues Nachterstedt/Schadeleben hat sich ein erheblicher Gradient ausgebildet, der unterstützt wird durch das Anlegen und die Herausbildung neuer Wasserwegsamkeiten in und um das Nachterstedter Böschungssystem, so dass das Wasser aus dem Einzugegebiet der Selke/Bode nunmehr in diesen alten Grabenentwässerungssystem hin zum TRL fließt, bzw. die Bestrebung besitzt, dahin hinzufließen. Der durch die LMBV mbH angelegte Selke-Überleiter wird das Zusitzen der Wässer aus diesem Einzugsgebiet in das TRL wahrscheinlich noch unterstützen. Bereits 1446 hat Bischof Burchard III. Wasser der Selke zur Anlegung eines Sees in die östliche Kreidemulde geleitet, so dass ein Modell dafür existiert, das den Zufluss von Wässern aus dem Selke/Bode-Einzugsgebiet  in das TRL hinreichend genau beschreibt. Diesen Sachverhalt belastbar nachzuweisen kann durch Probenahme aus der Eintrübungsfahne, siehe Luftaufnahmen oben, leicht erreicht werden.

In seiner Dissertation: „Der Einfluß der Bergbaugeschichte im Ostharz auf die Schwermetalltiefengradienten in historischen Sedimenten und die fluviale Schwermetalldispersion in den Einzugsgebieten von Bode und Selke im Harz.“ (1999), Martin-Luther-Universität, Halle-Wittenberg, hat Dobler, H.L.  umfangreiche Untersuchungen zur Selkewasserzusammensetzung durchgeführt. Zitat: „In Wässern aus alten Stollen im Selketal sind die Schwermetallgehalte normalerweise sehr niedrig. Ausnahmen davon sind der Schwefelstollen und der Katharinenstollen bei Alexisbad, die typische Anzeichen von sauren Lösungswässern aufweisen, d.h. niedrige pH-Werte, hohe SO4- und Metallkonzentrationen (v.a. Eisen, Kupfer, Arsen). Wegen Ockerbildung, Mitfällungsreaktionen und Verdünnungseffekten sind im Selkewasser jedoch keine erhöhten Gehalte festzustellen. Die Ockerbildungen an der Mündung von Schwefel- und Katharinenstollen bewirken lokal stark erhöhte Eisen-, Kupfer und Arsengehalte in den Gedrinnesedimenten.“

Wenn sich bestätigt, dass die Eintrübungsfahnen mit Wässern aus dem Selke/Bode-Einzugsgebiet gespeist werden, wäre damit auch der Nachweis erbracht, dass die nach dem Ereignis vom 18.07.2009 angelegte Wasserhaltung zur Regulierung des Seewasserspiegels im TRL Nachterstedt/Schadelegen für eine nachhaltige Inwertsetzung des TRL ungeeignet ist. Die Untersuchung des in den Bildern aufgezeigten Umwelttracers liegt also nicht nur im Interesse der öffentlichen Sicherheit sondern auch im Interesse der Entwicklung einer Sanierungstechnologie für die nachhaltige Inwertsetzung des TRL Nachterstedt/Schadeleben.

Damit wird aber auch verdeutlicht, dass parallel zu den Untersuchungen zum Rutschungsereignis vom 18.07.2009 die Einleitung des Sanierungsprojektes hätte vorgenommen werden sollen.

Wie oben dargestellt, scheint das erweiterte System der Wasserhaltung/Wassermanagement dem Bilanzbereich - Einzugsgebiet der Selke nicht gerecht zu werden. Dazu hat Dr.-Ing. Michael Lersow Ausführungen in der Sendung „Echt“ des MDR am 12.03.2013 und im anschließenden Webtalk gemacht, die hier etwas näher erläutert werden sollen.

Das Selke-Einzugsgebiet ist das einzige Hochwassergebiet, das seinen Ursprung in Sachsen-Anhalt hat. Der Abstand der Selke im Raum Gatersleben zum TRS Nachterstedt/Schadeleben beträgt ca. 2,5 km. Bei erhöhten Wasserständen, Überflutungen etc. fließt das Wasser nicht im Flußbett der Selke ab, sondern flächig, also über die Umgebung. Der TRS Nachterstedt/Schadeleben ist das Tiefste im Bilanzbereich, siehe Schnittdarstellung unten. Der Bilanzbereich (Selke-Einzugsgebiet) mit dem Tagebaurestsee Nachterstedt/Schadeleben hat eine weitere Besonderheit, er wird von Wasserscheiden umschlossen. Nicht nur über die Grundwasserleiter sondern auch über die Oberflächenwässer sitzen erhebliche Wassermengen den TRS Nachterstedt/Schadeleben zu. Diese müssen großräumig vom TRS Nachterstedt/Schadeleben abgegriffen werden und aus dem Bilanzbereich abgeführt werden.

Die Ableitung der so gefassten Wässer in die Vorflut der Saale bietet sich an und wurde in der Sendung „Echt“ von Dr.-Ing. Lersow vorgeschlagen. Dieser Aussage liegen umfängliche hydrologische Berechnungen zu Grunde, siehe unten

Was müssen die beauftragten Gutachter, insbesondere des zuständigen Bergamtes zunächst untersuchen?

Sie müssen die vorliegende Bergakte zunächst daraufhin studieren, mit welchen Einwirkungen aufgrund des Standortes und des gegangenen Bergbaus auf das Böschungssystem zu rechnen ist und würdigen, ob diese in die Böschungsgestaltung, die Vorbereitung auf die Flutung des TRL eingeflossen sind und wie deren Wichtung im Dimensionierungsverfahren erfolgte.

Sie haben dann zu prüfen, ob das Flutungsregime auf den Standort abgestimmt war und ob sich im Verlauf des Flutungsvorgangs daraus Veränderungen im Zustand des Böschungssystems bzw. in den Einwirkungen entwickelten, so dass Zustände eintraten, für die das Böschungssystem nicht bemessen war.

Es ist weiterhin zu prüfen, ob die in der Zulassung des Abschlussbetriebsplans formulierten Nebenstimmungen eingehalten wurden und/oder welche Umstände dazu geführt haben, weshalb große Eingriffe in das Böschungssystem nachträglich zugelassen wurden. Es ist also zunächst zu prüfen, ob das Nachterstedter Böschungssystem auf die bekannten Einwirkungen, deren zeitliche Abfolge, Gleichzeitigkeit und deren Superposition ausgelegt war, ob das Nachterstedter Böschungssystem auf den jeweiligen Einwirkungszustand genügend Widerstand mobilisieren konnte.

Erst im zweiten Schritt werden Einwirkungssituationen auf den Zustand des Böschungssystem nachgestellt, die zum Versagen geführt haben könnten. Welches Initial letztendlich die Böschung in die Instabilität führte, ist sekundär. Die Aussage, ob das Böschungssystem auf die standortspezifischen Faktoren und auf die gravierenden Änderungen des Böschungszustands bemessen gewesen ist, hätte sehr zeitnah beantwortet werden können. Nachgewiesen ist, dass das Flutungsregime zum Versagen maßgeblichst beigetragen hat, sonst hätte man es ja nicht vollständig umgestellt, siehe oben. Das Nachterstedter Böschungssystem, von mächtigen Erosionsrinnen durchzogen, steht nunmehr seit fast 4 Jahren mit ca. 80° stabil.

In den Bergakten ist u.a. Folgendes beschrieben: "So wird schon 1926, in den Anfängen des Großtagebaues von einem gewaltigen Wasserdurchbruch berichtet (siehe Rutschungskessel) .... In diesem Zusammenhang wird berichtet, dass die Wassermengen in der Grube aus dem Deckgebirge, aus dem Kohleflöz und aus dem darunter liegenden Schichten zufließen 16 bis 20 m3 betragen. Sie bildeten keine Gefahr, solange das Wasser gleichmäßig und in reinem Zustand aus den Gebirgsschichten austrat. Es ist aber wiederholt vorgekommen, dass gewaltige Wassermengen plötzlich mit einem enormen Überdruck die unter dem Kohleflöz anstehende mehrere Meter starke Tonschicht durchbrochen und große Betriebsstörungen verursacht haben...."

Es wird jedem selbst überlassen, einzuschätzen, welche Auswirkungen Barrieren in der Uferzone, im Zuflussbereich der dem TRL Nachterstedt zusitzenden Wässer hatten und ob Eintrübungsfahnen (seit 2003) nicht ernstzunehmende Hinweise auf eine sich ausbildende Gefahrensituation sind.

Versagen des Nachterstedter Kippenböschungssystem:

Modell von Dr.-Ing. Michael Lersow

Hier vorgestellt seit 2009, erstmalig öffentlich dargelegt 2010, chronologisch wurden alle Verfahrensschritte hier dargestellt und dokumentiert

Der Autor folgte stets seinem Anspruch, zur Aufklärung des Versagens und damit zur Schadensbeseitigung beizutragen.

Der Gleichgewichtszustand wurde durch maßgebliche Vergrößerungen der Scherspannungen (Spannungsdeviator) im technogenen Lockergesteinskörper und durch maßgebliche Verminderungen der Scherfestigkeit des Lockergesteinsköpers im Laufe der Zeit empfindlich gestört. Zur Vergrößerungen der Scherspannungen haben die immensen Eingriffe in das Kippenböschungssystem, Einschnitte, Massenentnahmen, Auskofferungen etc. beigetragen, siehe auch Animation des Kollapses.

Durch die vorgenommenen RDV wurden Dämme errichtet, die einerseits zu Steifigkeitssprüngen andererseits zu Sprüngen in der Durchlässigkeit im technogenen Lockergesteinskörper führten. Insbesondere durch die schwebende Absetzung der RDV im kritischen Bereich wurde die Gefahr des „Piping“ in diesem Bereich im Zusammenhang mit dem ständig steigenden Wasserdruck im Kippenkörper erheblich erhöht, siehe auch Demonstrationsversuch „Piping“, click hier.

Zur maßgeblichen Verminderung der Scherfestigkeiten im Kippenkörper haben die Austritte von Kippenmaterial mit dem Grundwasser in das TRL über einen langen Zeitraum den Hauptanteil geleistet. Das Grundwasser erzeugt eine erhebliche Schleppwirkung und eine damit verbundene Erosion (innere Erosion und innere Suffosion) im Kippenkörper. Dies unterstützt die Herausbildung von Gleitflächen im Kippenkörper maßgeblich, siehe auch Animation des Kollapses. Die Eintrübungsfahnen können erst dann sichtbar werden, wenn die Austrittsstelle dieser Wässer unterhalb des Seewasserspiegels liegt. Das so entstehende System von Gleitflächen muss also fast vollständig unterhalb des Seespiegels liegen. Diese Materialaustragungen (Eintrübungsfahnen) sind natürliche Tracer. Das eingespülte Kippenmaterial sedimentiert, es lagert sich auf der Sohle des Tagebaurestloches ab und kann dort nachgewiesen werden. Eintrübungsfahnen wurden seit 2003 wahrgenommen und dokumentiert. Für sich alleine betrachtet hätte das System von Gleitflächen im seeseitigen Nachterstedter Kippenkörper einen Kollaps des Kippenböschungssystems allerdings nicht bewirken können.

Der Aufbau des Nachterstedter Kippenböschungssystems mit Rinnenstruktur und stark wechselnden hydraulischen Durchlässigkeiten hat die innere Erosion im kritischen Bereich stark begünstigt, siehe Diss. Balaske, P. (1998),  MLU Halle-Wittenberg. Der Einbau von zur Verflüssigung neigenden Materials in das Kippenböschungssystem hat an der Verminderung der Scherfestigkeiten im Kippenkörper sicher auch einen Anteil, allerdings lassen sich die Anteile in der Nachbewertung nicht auseinanderhalten.

Im  Nachterstedter Kippenböschungssystem existieren die GW-Leiter, 7.3 und 6.3 (liegender GWL). Dem TRL Nachterstedt sitzen erhebliche Wässer insbesondere aus dem Harz zu. Durch die ungesteuerte Flutung (Wassermanagement) und durch den behinderten Abfluss dieser Wässer in das TRL stieg der GWS im Kippenböschungskörper und der Umgebung erheblich über den Spiegel im TRL. Der GWL 6.3 war zusätzlich gespannt. Der Druck des Wassers, bestehend aus statischem Druck (Höhe über Seewasserspiegel mehr als 23 m) und dynamischem Druck (Staudruck des fließenden Wassers) betrug zum Versagenszeitpunkt mehr als 4 bar. Trotz der sehr großen Druckgradienten im kritischen Bereich des technogenen Lockergesteinskörpers hätte dieser Zustand für sich allein betrachtet einen Kollaps des Kippenböschungssystems nicht bewirken können.

Der Kollaps des Nachterstedter Böschungssystems könnte wie folgt abgelaufen sein. Als Initial könnte Piping im Bereich der schwebend abgesetzten RDV eingetreten sein, click hier Demonstration Piping. Das System kollabierte danach vollends. Mit dem Verschwinden der Auflast in diesem Bereich und der vorhandenen Perforation durch hydraulische Fenster und der durch Piping hervorgerufenen Injektorwirkung entlud sich der gespannte GWL 6.3. Dies führte zum Totalverlust der Stützkippe. Die gesamte Hochkippe rutschte nach. Der Kollaps war vollendet.

Zusammengefasst können ursächlich für den Kollaps herausgestellt werden:  Die Standsicherheit des Nachterstedter Seekippenböschungssystems war durch maßgebliche Vergrößerungen der Scherspannungen (Spannungsdeviator) im technogenen Lockergesteinskörper und durch maßgebliche Verminderungen der Scherfestigkeiten des Lockergesteinsköpers, weit unter das erfoderliche Maß, im Laufe der Zeit, insbesondere in der Zeit zwischen 2007 und 2009, erheblich gesunken. In Verbindung mit den sich entwickelnden dramatischen Druckverhältnissen im Grundwasser (Summe aus statischem und Strömungsdruck), gekennzeichnet dadurch, dass der GWS im Kippenböschungskörper und der Umgebung erheblich über den Seewasserspiegel im TRL angestiegen war, konnte das Nachterstedter Kippenböschungssystem nicht mehr den erforderlichen Widerstand mobilisieren. insbesondere weil durch innere Erosion aufgezehrt.  Es kollabierte nach der Initialwirkung durch Piping im Bereich der schwebend abgesetzen RDV.