Bergbau
Bergbau ist die Gewinnung wertvoller Mineralien oder anderer geologischer Materialien aus der Erde, in der Regel aus einem Erzkörper, einer Erzader, einem Flöz, einem Riff oder einer Seifenlagerstätte. Die Ausbeutung dieser Lagerstätten zur Gewinnung von Rohstoffen basiert auf der wirtschaftlichen Rentabilität der Investitionen in die Ausrüstung, die Arbeit und die Energie, die für den Abbau, die Aufbereitung und den Transport der in der Mine gefundenen Materialien zu den Herstellern, die das Material verwenden können, erforderlich sind. ⓘ
Zu den durch den Bergbau gewonnenen Erzen gehören Metalle, Kohle, Ölschiefer, Edelsteine, Kalkstein, Kreide, Naturstein, Steinsalz, Kali, Kies und Ton. Bergbau ist erforderlich, um die meisten Materialien zu gewinnen, die nicht durch landwirtschaftliche Verfahren angebaut oder in einem Labor oder einer Fabrik künstlich hergestellt werden können. Im weiteren Sinne umfasst der Bergbau die Gewinnung aller nicht erneuerbaren Ressourcen wie Erdöl, Erdgas oder sogar Wasser. Moderne Bergbauprozesse umfassen die Suche nach Erzvorkommen, die Analyse des Gewinnpotenzials einer geplanten Mine, die Gewinnung der gewünschten Materialien und die abschließende Rekultivierung oder Wiederherstellung des Landes nach der Schließung der Mine. ⓘ
Der Bergbau kann sich sowohl während als auch nach der Schließung der Mine negativ auf die Umwelt auswirken. Die meisten Länder der Welt haben daher Vorschriften erlassen, um diese Auswirkungen zu verringern. Da der Bergbau jedoch eine überragende Rolle bei der Erschließung von Geschäftsfeldern für oft ländliche, abgelegene oder wirtschaftlich schwache Gemeinden spielt, kann es vorkommen, dass die Regierungen diese Vorschriften nicht vollständig durchsetzen. Auch die Arbeitssicherheit ist seit langem ein Problem, und die Durchsetzung moderner Praktiken hat die Sicherheit im Bergbau erheblich verbessert. Darüber hinaus trägt ein unregulierter oder schlecht regulierter Bergbau, insbesondere in Entwicklungsländern, häufig zu lokalen Menschenrechtsverletzungen und Ressourcenkonflikten bei. ⓘ
Der Bergbau gehört zur Urproduktion und ist ein Teil der Montanindustrie (lateinisch mons ‚Berg‘). Man bezeichnet damit die Aufsuchung und Erschließung (Exploration), Gewinnung sowie Aufbereitung von Bodenschätzen aus der oberen Erdkruste unter Nutzung von technischen Anlagen und Hilfsmitteln. ⓘ
Geschichte
Vorgeschichte
Seit Beginn der Zivilisation haben die Menschen Stein, Keramik und später auch Metalle verwendet, die nahe der Erdoberfläche gefunden wurden. Diese wurden zur Herstellung von Werkzeugen und Waffen verwendet; so wurde beispielsweise hochwertiger Feuerstein, der in Nordfrankreich, Südengland und Polen gefunden wurde, zur Herstellung von Feuersteinwerkzeugen verwendet. Feuersteinminen wurden in Kreidegebieten gefunden, wo die Flöze des Gesteins unterirdisch durch Schächte und Stollen verfolgt wurden. Besonders bekannt sind die Minen in Grimes Graves und Krzemionki, die wie die meisten anderen Feuersteinminen aus der Jungsteinzeit stammen (ca. 4000-3000 v. Chr.). Zu den anderen Hartgesteinen, die für Äxte abgebaut oder gesammelt wurden, gehörte der Grünstein der Langdale-Axtindustrie im englischen Lake District. Die älteste archäologisch bekannte Mine ist die Ngwenya-Mine in Eswatini (Swasiland), die laut Radiokarbondatierung etwa 43 000 Jahre alt ist. An diesem Ort bauten paläolithische Menschen Hämatit ab, um das rote Pigment Ocker herzustellen. In Ungarn werden Minen ähnlichen Alters vermutet, in denen Neandertaler Feuerstein für Waffen und Werkzeuge abgebaut haben könnten. ⓘ
Altes Ägypten
Die alten Ägypter bauten in Maadi Malachit ab. Zunächst verwendeten die Ägypter die leuchtend grünen Malachitsteine für Ornamente und Töpferwaren. Später, zwischen 2613 und 2494 v. Chr., erforderten große Bauprojekte Expeditionen ins Ausland in das Gebiet des Wadi Maghareh, um Mineralien und andere Ressourcen zu sichern, die in Ägypten selbst nicht verfügbar waren. Auch im Wadi Hammamat, in Tura, Assuan und verschiedenen anderen nubischen Stätten auf der Sinai-Halbinsel sowie in Timna wurden Steinbrüche für Türkis und Kupfer gefunden. ⓘ
In Ägypten wurde bereits in den frühesten Dynastien Bergbau betrieben. Die Goldminen in Nubien gehörten zu den größten und umfangreichsten im alten Ägypten. Diese Minen werden von dem griechischen Autor Diodorus Siculus beschrieben, der das Feuermachen als eine Methode erwähnt, mit der das harte Gestein, in dem das Gold enthalten war, aufgebrochen wurde. Einer der Komplexe ist auf einer der frühesten bekannten Karten abgebildet. Die Bergleute zerkleinerten das Erz und mahlten es zu einem feinen Pulver, bevor sie es zur Gewinnung von Goldstaub wuschen. ⓘ
Das antike Griechenland und Rom
Der Bergbau in Europa hat eine sehr lange Geschichte. Ein Beispiel dafür sind die Silberminen von Laurium, die zum Unterhalt des griechischen Stadtstaates Athen beitrugen. Obwohl dort über 20 000 Sklaven arbeiteten, war die Technologie im Wesentlichen identisch mit der ihrer Vorgänger aus der Bronzezeit. In anderen Minen, z. B. auf der Insel Thassos, bauten die Parier nach ihrer Ankunft im 7. Jahrhundert v. Chr. Marmor ab. Jahrhundert v. Chr. abgebaut. Der Marmor wurde abtransportiert und später von Archäologen für Bauwerke wie das Grabmal von Amphipolis verwendet. Philipp II. von Makedonien, der Vater von Alexander dem Großen, erbeutete 357 v. Chr. die Goldminen des Berges Pangeo, um seine Feldzüge zu finanzieren. Er erbeutete auch Goldminen in Thrakien, um Münzen zu prägen, und produzierte schließlich 26 Tonnen pro Jahr. ⓘ
Es waren jedoch die Römer, die groß angelegte Bergbaumethoden entwickelten, insbesondere die Verwendung großer Mengen Wasser, die über zahlreiche Aquädukte in die Minen geleitet wurden. Das Wasser wurde für eine Vielzahl von Zwecken verwendet, unter anderem zum Abtragen von Abraum und Gesteinsschutt, dem so genannten hydraulischen Bergbau, sowie zum Waschen von zerkleinerten Erzen und zum Antrieb einfacher Maschinen. ⓘ
Die Römer setzten hydraulische Bergbaumethoden in großem Umfang ein, um nach Erzadern zu schürfen, wobei sie vor allem eine heute veraltete Form des Bergbaus, das sogenannte Hushing, einsetzten. Sie bauten zahlreiche Aquädukte zur Wasserversorgung der Grubenbaue, wo das Wasser in großen Reservoirs und Tanks gespeichert wurde. Wenn ein volles Becken geöffnet wurde, spülte die Wasserflut das Deckgebirge ab und legte das darunter liegende Gestein und die goldhaltigen Adern frei. Das Gestein wurde dann durch Feuersetzen bearbeitet, um das Gestein zu erhitzen, das dann mit einem Wasserstrahl abgeschreckt wurde. Durch den daraus resultierenden Wärmeschock wurde das Gestein geknackt, so dass es durch weitere Wasserströme aus den oben liegenden Tanks entfernt werden konnte. Die römischen Bergleute nutzten ähnliche Methoden, um Kassiteritvorkommen in Cornwall und Bleierz in den Pennines abzubauen. ⓘ
Im Jahr 25 n. Chr. entwickelten die Römer in Spanien Schleusenmethoden zur Ausbeutung großer alluvialer Goldvorkommen. Der größte Fundort war Las Medulas, wo sieben lange Aquädukte die örtlichen Flüsse anzapften und die Vorkommen ausspülten. In den Minen von Cartagena (Cartago Nova), Linares (Castulo), Plasenzuela und Azuaga und vielen anderen Orten nutzten die Römer auch das im Bleiglanz enthaltene Silber. Spanien war eine der wichtigsten Bergbauregionen, aber alle Regionen des Römischen Reiches wurden ausgebeutet. In Großbritannien hatten die Eingeborenen seit Jahrtausenden Mineralien abgebaut, doch nach der römischen Eroberung nahm der Umfang der Arbeiten drastisch zu, da die Römer die Ressourcen Britanniens, insbesondere Gold, Silber, Zinn und Blei, benötigten. ⓘ
Die römischen Techniken waren nicht auf den Tagebau beschränkt. Sie folgten den Erzadern unterirdisch, als der Abbau im Tagebau nicht mehr möglich war. In Dolaucothi stachen sie die Adern aus und trieben Stollen durch den nackten Fels, um die Stollen zu entwässern. Dieselben Stollen dienten auch zur Belüftung der Gruben, was besonders wichtig war, wenn Feuer gelegt wurde. An anderen Stellen des Geländes drangen sie in den Grundwasserspiegel ein und entwässerten die Gruben mit verschiedenen Maschinen, insbesondere mit umgekehrten Wasserrädern. Diese wurden in den Kupferminen von Rio Tinto in Spanien ausgiebig eingesetzt, wo eine Sequenz 16 solcher Räder umfasste, die paarweise angeordnet waren und das Wasser etwa 24 Meter weit anhoben. Sie wurden wie Laufbänder betrieben, wobei die Bergleute auf den oberen Lamellen standen. Viele Beispiele solcher Geräte wurden in alten römischen Bergwerken gefunden, und einige Exemplare befinden sich heute im British Museum und im National Museum of Wales. ⓘ
Den großen Bedarf der Hochkulturen des Nahen Ostens an Metallen deckte man schon frühzeitig auch aus europäischen Bergwerken, die vermutlich von Prospektoren erschlossen wurden. Kupferbergwerke in Bulgarien und Jugoslawien wurden durch Keramikfunde in das 4. Jahrtausend vor Christus (v. Chr.) datiert. In Rudna Glava (Serbien) dringen vertikale Schächte 25 m tief in den Berg ein. Im ungarischen Kőszeg fanden Archäologen neben einem alten Kupferbergwerk eine Schmiede mit Metallbarren, Bronzeresten und Tondüsen von Blasebälgen, Toneinsätze für Formen, einen tönernen Schmelztiegel und über 50 steinerne Gussformen. Steinerne Gussformen und Geräte, die auf derartige Werkstätten deuten, kennt man auch von Špania Dolina (Slowakei), aus Großbritannien (Alderley Edge, Cheshire) und Irland (Mount Gabriel). ⓘ
Das besterforschte Kupferbergbaugebiet Europas ist das von Mitterberg im Salzburger Land. Dort gab es im späten 2. Jahrtausend v. Chr. 32 Erzgruben. Berechnungen ergaben, dass hier gleichzeitig 200 Bergleute, Hüttenarbeiter und Hilfskräfte tätig gewesen sein müssen. Man löste das Erz aus der Grubenwand, indem das Gestein erhitzt und mit Wasser abgeschreckt wurde. Die bronzezeitlichen Schächte waren bis zu 100 m lang. Das Chalkopyrit-Erz wurde in Tragkörben aus dem Bergwerk geschafft. Für Luftzirkulation sorgten Schächte, die die übereinander liegenden Stollen miteinander verbanden. Leitern aus Baumstämmen mit Trittkerben ermöglichten den Bergleuten den Zugang zu den Stollen. ⓘ
Die Kupfergruben der Iberischen Halbinsel wurden bereits 2500 v. Chr. durch eine kupferzeitliche Kultur erschlossen (Los Millares). Von hier verbreiten die Glockenbecher-Leute metallurgische Kenntnisse in Europa. Im Altertum waren die Silberbergwerke von Laurion berühmt. Dort arbeiteten Sklaven für Athener Bürger. Die Römer beuteten die alten Gruben in Tartessos, in Britannien und Dakien (Rumänien) weiter aus und erschlossen in anderen Provinzen neue. Sie führten neue Techniken ein, z. B. Schöpfräder, um die Bergwerke zu entwässern, sowie Erzwaschanlagen. ⓘ
Das mittelalterliche Europa
Der Bergbau als Industriezweig erlebte im mittelalterlichen Europa einen dramatischen Wandel. Im Frühmittelalter konzentrierte sich der Bergbau hauptsächlich auf die Gewinnung von Kupfer und Eisen. Auch andere Edelmetalle wurden verwendet, vor allem für die Vergoldung oder Münzprägung. Anfänglich wurden viele Metalle im Tagebau gewonnen, und das Erz wurde in erster Linie aus geringer Tiefe und nicht durch tiefe Schächte abgebaut. Um das 14. Jahrhundert stieg die Nachfrage nach Eisen durch die zunehmende Verwendung von Waffen, Rüstungen, Steigbügeln und Hufeisen stark an. So trugen mittelalterliche Ritter neben Schwertern, Lanzen und anderen Waffen oft bis zu 45 kg schwere Platten- oder Kettenpanzer. Die überwältigende Abhängigkeit von Eisen für militärische Zwecke förderte die Eisenproduktion und -gewinnung. ⓘ
Die Silberkrise von 1465 trat ein, als alle Bergwerke eine Tiefe erreicht hatten, in der die Schächte mit der vorhandenen Technik nicht mehr leergepumpt werden konnten. Obwohl die zunehmende Verwendung von Banknoten, Krediten und Kupfermünzen in dieser Zeit den Wert von und die Abhängigkeit von Edelmetallen verringerte, blieben Gold und Silber für die Geschichte des mittelalterlichen Bergbaus weiterhin von entscheidender Bedeutung. ⓘ
Aufgrund von Unterschieden in der sozialen Struktur der Gesellschaft breitete sich der zunehmende Abbau von Bodenschätzen in der Mitte des sechzehnten Jahrhunderts von Mitteleuropa nach England aus. Auf dem Kontinent gehörten die Bodenschätze der Krone, und dieses königliche Recht wurde hartnäckig aufrechterhalten. In England jedoch wurden die königlichen Bergbaurechte durch ein Gerichtsurteil von 1568 und ein Gesetz von 1688 auf Gold und Silber beschränkt (von denen England praktisch keine Vorkommen besaß). England verfügte über Eisen-, Zink-, Kupfer-, Blei- und Zinnerzvorkommen. Grundbesitzer, die die unedlen Metalle und die Kohle auf ihren Ländereien besaßen, hatten damals einen starken Anreiz, diese Metalle zu fördern oder die Lagerstätten zu pachten und von den Minenbetreibern Lizenzgebühren zu verlangen. Englisches, deutsches und niederländisches Kapital finanzierte den Abbau und die Raffination. Hunderte von deutschen Technikern und Facharbeitern wurden ins Land geholt; 1642 baute eine Kolonie von 4.000 Ausländern in Keswick in den nordwestlichen Bergen Kupfer ab und verhüttete es. ⓘ
Die Nutzung der Wasserkraft in Form von Wassermühlen war weit verbreitet. Die Wassermühlen wurden zur Zerkleinerung des Erzes, zur Förderung des Erzes aus den Schächten und zur Belüftung der Stollen durch den Antrieb riesiger Blasebälge eingesetzt. Schwarzpulver wurde erstmals 1627 im Bergbau in Selmecbánya, Königreich Ungarn (heute Banská Štiavnica, Slowakei), eingesetzt. Das Schwarzpulver ermöglichte die Sprengung von Gestein und Erde, um Erzgänge zu lockern und freizulegen. Das Sprengen war viel schneller als das Feuermachen und ermöglichte den Abbau von bis dahin undurchdringlichen Metallen und Erzen. Im Jahr 1762 wurde in der gleichen Stadt die erste Bergbauakademie der Welt gegründet. ⓘ
Die weit verbreitete Einführung von landwirtschaftlichen Innovationen wie der eisernen Pflugschar sowie die zunehmende Verwendung von Metall als Baumaterial waren ebenfalls eine treibende Kraft für das enorme Wachstum der Eisenindustrie in dieser Zeit. Erfindungen wie die Arrastra wurden von den Spaniern häufig eingesetzt, um das Erz nach dem Abbau zu zerkleinern. Dieses Gerät wurde von Tieren angetrieben und nutzte die gleichen Prinzipien wie das Dreschen von Getreide. ⓘ
Ein Großteil des Wissens über mittelalterliche Bergbautechniken stammt aus Büchern wie Biringuccios De la pirotechnia und vor allem aus Georg Agricolas De re metallica (1556). In diesen Büchern werden viele verschiedene Bergbaumethoden beschrieben, die in deutschen und sächsischen Bergwerken angewandt wurden. Ein Hauptproblem im mittelalterlichen Bergbau, das Agricola ausführlich erläutert, war die Wasserentnahme aus den Schächten. Als die Bergleute tiefer gruben, um neue Adern zu erschließen, wurde die Überflutung zu einem echten Hindernis. Mit der Erfindung mechanischer und tierbetriebener Pumpen wurde der Bergbau wesentlich effizienter und wohlhabender. ⓘ
Afrika
Die Eisenmetallurgie in Afrika reicht über viertausend Jahre zurück. Gold wurde während des Transsaharagoldhandels vom 7. bis zum 14. Jahrhundert zu einem wichtigen Handelsgut für Afrika. Jahrhundert. Gold wurde häufig mit Mittelmeerländern gehandelt, die Gold nachfragten und Salz liefern konnten, obwohl große Teile Afrikas aufgrund der Minen und Ressourcen in der Sahara-Wüste reichlich Salz besaßen. Der Tausch von Gold gegen Salz diente meist der Förderung des Handels zwischen den verschiedenen Volkswirtschaften. Seit dem 19. Jahrhundert hat der Gold- und Diamantenabbau im südlichen Afrika große politische und wirtschaftliche Auswirkungen. Die Demokratische Republik Kongo ist mit geschätzten 12 Millionen Karat im Jahr 2019 der größte Diamantenproduzent in Afrika. Andere Arten von Bergbaureserven in Afrika sind Kobalt, Bauxit, Eisenerz, Kohle und Kupfer. ⓘ
Ozeanien
In Australien und Neuseeland wurde im 19. Jahrhundert mit dem Abbau von Gold und Kohle begonnen. Nickel ist für die Wirtschaft Neukaledoniens wichtig geworden. ⓘ
Auf den Fidschi-Inseln nahm 1934 die Emperor Gold Mining Company Ltd. den Betrieb in Vatukoula auf. 1935 folgten die Loloma Gold Mines, N.L., und dann die Fiji Mines Development Ltd. (auch bekannt als Dolphin Mines Ltd.). Diese Entwicklungen leiteten einen "Bergbauboom" ein, bei dem die Goldproduktion um mehr als das Hundertfache anstieg, von 931,4 Unzen im Jahr 1934 auf 107.788,5 Unzen im Jahr 1939, eine Größenordnung, die damals mit der kombinierten Produktion der östlichen Bundesstaaten Neuseelands und Australiens vergleichbar war. ⓘ
Amerika
In prähistorischer Zeit bauten die Ureinwohner Amerikas große Mengen Kupfer entlang der Keweenaw-Halbinsel im Lake Superior und auf der nahe gelegenen Isle Royale ab; metallisches Kupfer war auch in der Kolonialzeit noch nahe der Oberfläche vorhanden. Die Ureinwohner nutzten das Kupfer des Lake Superior seit mindestens 5.000 Jahren; es wurden Kupferwerkzeuge, Pfeilspitzen und andere Artefakte entdeckt, die Teil eines umfangreichen Handelsnetzes der Ureinwohner waren. Darüber hinaus wurden Obsidian, Feuerstein und andere Mineralien abgebaut, verarbeitet und gehandelt. Frühe französische Entdecker, die auf diese Stätten stießen, nutzten die Metalle aufgrund der Schwierigkeiten beim Transport nicht, aber das Kupfer wurde schließlich auf dem gesamten Kontinent entlang der großen Flussrouten gehandelt.
In der frühen Kolonialgeschichte Amerikas wurde "das Gold und Silber der Eingeborenen schnell enteignet und mit gold- und silberbeladenen Galeonen nach Spanien zurückgeschickt", wobei das Gold und Silber hauptsächlich aus Minen in Mittel- und Südamerika stammte. Türkis, der auf 700 n. Chr. datiert wird, wurde im präkolumbianischen Amerika abgebaut; im Cerillos Mining District in New Mexico wurden vor 1700 schätzungsweise 15.000 Tonnen Gestein mit Steinwerkzeugen vom Berg Chalchihuitl abgebaut". ⓘ
1727 übernahm Louis Denys (Denis) (1675-1741), sieur de La Ronde - Bruder von Simon-Pierre Denys de Bonaventure und Schwiegersohn von René Chartier - das Kommando über Fort La Pointe in der Chequamegon Bay, wo er von Eingeborenen über eine Kupferinsel informiert wurde. La Ronde erhielt 1733 von der französischen Krone die Erlaubnis, Minen zu betreiben, und wurde so zum "ersten praktischen Bergmann am Lake Superior"; sieben Jahre später wurde der Bergbau durch einen Ausbruch zwischen Sioux- und Chippewa-Stämmen gestoppt. ⓘ
Der Bergbau in den Vereinigten Staaten verbreitete sich im 19. Jahrhundert, und der Kongress der Vereinigten Staaten verabschiedete 1872 den General Mining Act, um den Bergbau auf Bundesland zu fördern. Wie beim kalifornischen Goldrausch Mitte des 19. Jahrhunderts wurde der Abbau von Mineralien und Edelmetallen zusammen mit der Viehzucht zu einem treibenden Faktor bei der Expansion der USA nach Westen an die Pazifikküste. Mit der Erkundung des Westens entstanden Bergbaucamps, die "einen besonderen Geist zum Ausdruck brachten, ein bleibendes Vermächtnis an die neue Nation". Die Goldgräber hatten mit denselben Problemen zu kämpfen wie die Landgräber des flüchtigen Westens, die ihnen vorausgegangen waren. Mit Hilfe der Eisenbahn zogen viele Menschen in den Westen, um Arbeit im Bergbau zu finden. Westliche Städte wie Denver und Sacramento entstanden als Bergbaustädte. ⓘ
Bei der Erkundung neuer Gebiete wurden in der Regel zuerst Gold (Seifen und dann Loden) und dann Silber in Besitz genommen und abgebaut. Andere Metalle warteten oft auf die Eisenbahn oder die Kanäle, da grober Goldstaub und Nuggets nicht geschmolzen werden müssen und leicht zu finden und zu transportieren sind. ⓘ
Modernität
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts förderte der Gold- und Silberrausch im Westen der Vereinigten Staaten auch den Abbau von Kohle sowie von unedlen Metallen wie Kupfer, Blei und Eisen. Gebiete im heutigen Montana, Utah, Arizona und später Alaska wurden zu den wichtigsten Kupferlieferanten für die Welt, die zunehmend Kupfer für Elektrogeräte und Haushaltswaren benötigte. Kanadas Bergbauindustrie wuchs aufgrund von Transport- und Kapitalbeschränkungen und der Konkurrenz aus den USA langsamer als die der Vereinigten Staaten; Ontario war zu Beginn des 20. Jahrhunderts der wichtigste Produzent von Nickel, Kupfer und Gold. ⓘ
In der Zwischenzeit erlebte Australien den australischen Goldrausch und produzierte in den 1850er Jahren 40 % des weltweiten Goldes, gefolgt von der Einrichtung großer Minen wie der Mount Morgan Mine, die fast hundert Jahre lang in Betrieb war, der Broken Hill Erzlagerstätte (eine der größten Zink-Blei-Lagerstätten) und den Eisenerzminen in Iron Knob. Nach einem Rückgang der Produktion kam es in den 1960er Jahren zu einem erneuten Boom im Bergbau. Heute, zu Beginn des 21. Jahrhunderts, ist Australien nach wie vor ein weltweit bedeutender Mineralienproduzent. ⓘ
Zu Beginn des 21. Jahrhunderts hat sich eine globalisierte Bergbauindustrie mit großen multinationalen Konzernen entwickelt. Mineralien in Spitzenzeiten und Umweltauswirkungen sind ebenfalls zu einem Problem geworden. Die Nachfrage nach verschiedenen Elementen, insbesondere nach Seltenerdmineralien, steigt infolge neuer Technologien. ⓘ
Vor- und frühgeschichtlicher Bergbau
Feuersteinbergwerke
In Teilen Europas entdeckten Archäologen im weichen Kreideuntergrund Feuersteinbergwerke:
- in Großbritannien (Grimes Graves 2300–1700 v. Chr.),
- in Frankreich, Belgien und Holland (Rijckholt, ca. 4500–2500 v. Chr.),
- in Deutschland, Jütland und Polen. ⓘ
Die prähistorischen Bergleute teuften bis zu 15 m tiefe Schächte in feuersteinführende Schichten ab und legten Strecken an. Als Werkzeuge dienten Hacken aus Hirschgeweih und Stein. Bei Obourg in Belgien wurde ein verunglückter prähistorischer Bergmann mit seiner Ausrüstung gefunden. ⓘ
Bergbau im Mittelalter
Die Blütezeit des mittelalterlichen Bergbaus in Zentraleuropa war das 13. Jahrhundert. Im 14. Jahrhundert ging er zurück, vor allem weil keine neuen Vorkommen entdeckt wurden. Ab Mitte des 15. Jahrhunderts stellte sich ein neuer Aufschwung ein. ⓘ
Im europäischen Mittelalter wurden hauptsächlich Silber-, Kupfer-, Eisen-, Blei- und Zinnerze abgebaut. Auch der Salzbergbau war von Bedeutung. Eine recht wichtige Rolle als Bergherren spielten dabei auch die Klöster. Vielfach vermittelten die deutschen Bergleute ihr Fachwissen in weiter entfernten Regionen, beispielsweise in Frankreich (etwa Elsass, Vogesen), Ungarn, Italien (beispielsweise Kupfererz in der Toskana) und Schweden. Der Prozess verlief teilweise auch im Rahmen der Ostkolonisation. An schwedischen Bergwerken waren deutsche Bergbau-Unternehmer beteiligt. ⓘ
Wichtige Abbaugebiete in der Habsburger Monarchie waren in Kärnten, der Steiermark, im Salzkammergut und in Tirol bis Trient. Der Schwazer Silberschatz wurde zum entscheidenden Faktor bei der Finanzierung der habsburgischen Weltreichpläne. ⓘ
Die erste Bergordnung erließ 1185 der Bischof Albrecht von Trient. Das Bergregal war damals beim König, im Spätmittelalter wechselte es zu den Landesfürsten. Die Goldene Bulle enthielt auch eine bergrechtliche Rahmenordnung. ⓘ
Eine wichtige Erleichterung bei der Fördertechnik wurde im Spätmittelalter der Pferdegöpel. Die aus Eisenblech gefertigte „Froschlampe“ begann sich gegenüber den zerbrechlichen Ton- und den teuren Bronzeguss-Lampen durchzusetzen; Brennstoffe waren hier tierisches Fett und pflanzliches Öl. Selbstverständlich wurde noch mit Handwerkzeug abgebaut. ⓘ
Minenentwicklung und Lebenszyklus
Der Bergbauprozess von der Entdeckung eines Erzkörpers über die Gewinnung von Mineralien bis hin zur Rückführung des Landes in seinen natürlichen Zustand besteht aus mehreren verschiedenen Schritten. Der erste Schritt ist die Entdeckung des Erzkörpers, die durch Prospektion oder Exploration erfolgt, um das Ausmaß, die Lage und den Wert des Erzkörpers zu ermitteln und zu definieren. Dies führt zu einer mathematischen Ressourcenschätzung, um die Größe und den Gehalt der Lagerstätte zu ermitteln. ⓘ
Anhand dieser Schätzung wird eine Vormachbarkeitsstudie durchgeführt, um die theoretische Wirtschaftlichkeit der Erzlagerstätte zu ermitteln. Dadurch wird frühzeitig festgestellt, ob weitere Investitionen in Schätzungen und technische Studien gerechtfertigt sind, und es werden die wichtigsten Risiken und Bereiche für weitere Arbeiten ermittelt. Der nächste Schritt ist die Durchführung einer Machbarkeitsstudie, um die finanzielle Tragfähigkeit, die technischen und finanziellen Risiken und die Robustheit des Projekts zu bewerten. ⓘ
Zu diesem Zeitpunkt trifft das Bergbauunternehmen die Entscheidung, ob es das Bergwerk entwickeln oder das Projekt aufgeben will. Dazu gehört die Minenplanung, um den wirtschaftlich gewinnbaren Anteil der Lagerstätte, die Metallurgie und die Erzgewinnbarkeit, die Marktfähigkeit und die Rentabilität der Erzkonzentrate, die technischen Belange, die Kosten für das Mahlen und die Infrastruktur, die Finanzierungs- und Eigenkapitalanforderungen sowie eine Analyse der geplanten Mine vom ersten Abbau bis zur Rekultivierung zu bewerten. Der Anteil einer Lagerstätte, der wirtschaftlich abbaubar ist, hängt vom Anreicherungsfaktor des Erzes in dem Gebiet ab. ⓘ
Um Zugang zu den Mineralvorkommen in einem Gebiet zu erhalten, ist es oft notwendig, Abfallmaterial zu durchbrechen oder zu entfernen, das für den Bergbau nicht von unmittelbarem Interesse ist. Die gesamte Bewegung von Erz und Abfällen stellt den Bergbauprozess dar. Je nach Art und Lage des Erzkörpers werden während der Lebensdauer einer Mine oft mehr Abfälle als Erze abgebaut. Die Beseitigung und Ablagerung von Abfällen stellt einen großen Kostenfaktor für den Bergbaubetreiber dar, so dass eine detaillierte Charakterisierung des Abfallmaterials ein wesentlicher Bestandteil des geologischen Erkundungsprogramms für einen Bergbaubetrieb ist. ⓘ
Sobald die Analyse ergibt, dass ein bestimmter Erzkörper förderungswürdig ist, wird mit der Erschließung begonnen, um den Zugang zu diesem Erzkörper zu schaffen. Die Grubengebäude und Aufbereitungsanlagen werden gebaut und die erforderliche Ausrüstung wird beschafft. Der Betrieb der Mine zur Gewinnung des Erzes beginnt und dauert so lange an, wie das Unternehmen, das die Mine betreibt, dies für wirtschaftlich hält. Sobald das gesamte Erz, das in der Mine gewinnbringend gewonnen werden kann, abgebaut ist, kann mit der Rekultivierung begonnen werden, um das von der Mine genutzte Land für eine künftige Nutzung geeignet zu machen. ⓘ
Abgesehen von den technischen und wirtschaftlichen Herausforderungen müssen bei der erfolgreichen Erschließung eines Bergwerks auch menschliche Faktoren berücksichtigt werden. Die Arbeitsbedingungen sind von entscheidender Bedeutung für den Erfolg, insbesondere im Hinblick auf Staub-, Strahlungs-, Lärm-, Sprengstoff- und Vibrationsbelastungen sowie die Beleuchtungsstandards. Der Bergbau muss sich heute zunehmend mit den Auswirkungen auf die Umwelt und die Gemeinschaft befassen, einschließlich psychologischer und soziologischer Aspekte. So erweiterte der Bergbau-Pädagoge Frank T. M. White (1909-1971) den Fokus auf das "gesamte Umfeld des Bergbaus" und bezog sich dabei auch auf die Entwicklung der Gemeinden im Umfeld des Bergbaus und die Darstellung des Bergbaus in einer städtischen Gesellschaft, die von der Industrie abhängig ist, obwohl sie sich dieser Abhängigkeit scheinbar nicht bewusst ist. Er erklärte: "In der Vergangenheit wurden Bergbauingenieure nicht dazu aufgefordert, die psychologischen, soziologischen und persönlichen Probleme ihrer eigenen Branche zu untersuchen - Aspekte, die heutzutage eine enorme Bedeutung erlangen. Der Bergbauingenieur muss sein Wissen und seinen Einfluss auf diese neueren Gebiete rasch ausweiten." ⓘ
Techniken
Die Bergbautechniken lassen sich in zwei gängige Abbauformen unterteilen: den Tagebau und den Untertagebau. Heutzutage ist der Tagebau weitaus verbreiteter und fördert beispielsweise 85 % der Mineralien (ohne Erdöl und Erdgas) in den Vereinigten Staaten, darunter 98 % der metallischen Erze. ⓘ
Die Zielgebiete werden in zwei allgemeine Materialkategorien eingeteilt: Seifenlagerstätten, die aus wertvollen Mineralien bestehen, die in Flusskies, Strandsand und anderen unverfestigten Materialien enthalten sind, und Erzlagerstätten, bei denen wertvolle Mineralien in Adern, Schichten oder Mineralkörnern gefunden werden, die im Allgemeinen über eine Gesteinsmasse verteilt sind. Beide Arten von Erzlagerstätten, Seifen- und Lodenlagerstätten, werden sowohl über als auch unter Tage abgebaut. ⓘ
Einige Bergbauverfahren, darunter ein Großteil der Seltenen Erden und der Uranabbau, werden mit weniger verbreiteten Methoden wie der In-situ-Laugung durchgeführt: Bei dieser Technik wird weder an der Oberfläche noch unter Tage gegraben. Die Gewinnung der Zielmineralien mit dieser Technik setzt voraus, dass sie löslich sind, z. B. Kali, Kaliumchlorid, Natriumchlorid, Natriumsulfat, die sich in Wasser auflösen. Einige Mineralien, wie Kupfermineralien und Uranoxid, benötigen saure oder karbonatische Lösungen, um sich aufzulösen. ⓘ
Oberfläche
Beim Tagebau wird die Oberflächenvegetation, der Schmutz und das Grundgestein entfernt, um an vergrabene Erzlagerstätten zu gelangen. Zu den Techniken des Tagebaus gehören: der Tagebau, d. h. die Gewinnung von Materialien aus einer offenen Grube im Boden; der Steinbruch, der mit dem Tagebau identisch ist, sich aber auf Sand, Stein und Ton bezieht; der Tagebau, bei dem Oberflächenschichten abgetragen werden, um darunter liegende Erzvorkommen freizulegen; und der Bergabbau, der häufig mit dem Kohleabbau in Verbindung gebracht wird und bei dem die Spitze eines Berges abgetragen wird, um Erzvorkommen in der Tiefe zu erreichen. Die meisten Seifenvorkommen werden, da sie flach vergraben sind, mit Oberflächenmethoden abgebaut. Der Deponiebergbau schließlich umfasst Standorte, an denen Deponien ausgehoben und bearbeitet werden. Der Deponiebergbau gilt als langfristige Lösung für die Methanemissionen und die lokale Umweltverschmutzung. ⓘ
Hochwand
Hochwandbergbau, der sich aus dem Schneckenbergbau entwickelt hat, ist eine weitere Form des Tagebaus. Beim Hochwandbergbau ist der verbleibende Teil eines Kohleflözes, der zuvor mit anderen Tagebautechniken abgebaut wurde, zu stark mit Abraum bedeckt, um ihn abzutragen, kann aber von der Seite des künstlichen Felsens, der durch den vorherigen Abbau entstanden ist, noch gewinnbringend abgebaut werden. Ein typischer Zyklus besteht aus dem Abteufen des Flözes und dem Scheren, d. h. dem Heben und Senken des Schneidkopfauslegers, um die gesamte Höhe des Flözes abzutragen. Im weiteren Verlauf des Zyklus wird der Schneidkopf immer weiter in das Flöz hineingetrieben. Mit dem High Wall Mining können Tausende von Tonnen Kohle in Konturstreifen mit schmalen Bänken, in bereits abgebauten Gebieten, im Grabenbau und in steil abfallenden Flözen gewonnen werden. ⓘ
Untertagebau
Beim Untertagebau werden Stollen oder Schächte in die Erde gegraben, um vergrabene Erzlagerstätten zu erreichen. Das zu verarbeitende Erz und das zu entsorgende Gestein werden durch die Stollen und Schächte an die Oberfläche gebracht. Der Untertagebau lässt sich nach der Art der Zugangsschächte und der Abbaumethode bzw. der Technik, mit der das Mineralvorkommen erreicht wird, einteilen. Beim Stollenbergbau werden horizontale Zugangsstollen verwendet, beim Hangendbergbau diagonal verlaufende Zugangsschächte und beim Schachtbergbau vertikale Zugangsschächte. Der Abbau in harten und weichen Gesteinsformationen erfordert unterschiedliche Techniken. ⓘ
Weitere Methoden sind der Schrumpfungsbergbau, bei dem das Erz nach oben abgebaut wird und ein schräger unterirdischer Raum entsteht, der Langwandbergbau, bei dem eine lange Erzfläche unter Tage abgebaut wird, und der Raum- und Pfeilerbergbau, bei dem das Erz aus den Räumen entfernt wird, während die Pfeiler an Ort und Stelle verbleiben, um das Dach des Raums zu stützen. Der Abbau von Räumen und Pfeilern führt häufig zu einem Rückzug, bei dem die stützenden Pfeiler entfernt werden, während sich die Bergleute zurückziehen, so dass der Raum einbricht und dadurch mehr Erz gelöst wird. Weitere Methoden des Untertagebergbaus sind der Hartgesteinabbau, der Bohrlochbergbau, der Stollen- und Füllbergbau, der Langlochbergbau am Hang, der Untertagebau und der Blockbergbau. ⓘ
Maschinen
Schwere Maschinen werden im Bergbau eingesetzt, um Standorte zu erkunden und zu erschließen, Abraum abzutragen und aufzulagern, Gestein unterschiedlicher Härte und Zähigkeit zu brechen und abzutragen, das Erz zu verarbeiten und nach der Schließung der Mine Rekultivierungsprojekte durchzuführen. Für den Aushub des Geländes werden Planierraupen, Bohrer, Sprengstoff und Lastwagen benötigt. Beim Placer Mining wird unverfestigter Kies oder Schwemmland in eine Maschine gegeben, die aus einem Trichter und einem Rüttelsieb oder einer Trommel besteht, die die gewünschten Mineralien aus dem Abfallkies herauslöst. Die Mineralien werden dann mit Hilfe von Schleusen oder Setzmaschinen konzentriert. ⓘ
Mit großen Bohrern werden Schächte abgeteuft, Schächte ausgehoben und Proben für die Analyse entnommen. Für den Transport von Bergleuten, Mineralien und Abfällen werden Straßenbahnen eingesetzt. Aufzüge befördern Bergleute in und aus den Bergwerken und transportieren Gestein und Erz sowie Maschinen in und aus den unterirdischen Bergwerken heraus. Im Tagebau werden riesige Lastwagen, Schaufeln und Kräne eingesetzt, um große Mengen an Abraum und Erz zu transportieren. In den Aufbereitungsanlagen werden große Brecher, Mühlen, Reaktoren, Röstanlagen und andere Geräte eingesetzt, um das mineralhaltige Material zu verdichten und die gewünschten Verbindungen und Metalle aus dem Erz zu gewinnen. ⓘ
Aufbereitung
Nach der Gewinnung des Minerals wird es häufig weiterverarbeitet. Die extraktive Metallurgie ist ein Spezialgebiet der Metallurgie, das sich mit der Gewinnung wertvoller Metalle aus ihren Erzen befasst, insbesondere durch chemische oder mechanische Verfahren. ⓘ
Die Aufbereitung von Mineralien ist ein Spezialgebiet der Metallurgie, das sich mit den mechanischen Verfahren des Zerkleinerns, Mahlens und Waschens befasst, die die Trennung (extraktive Metallurgie) von wertvollen Metallen oder Mineralien von ihrem Ganggestein (Abfallmaterial) ermöglichen. Die Aufbereitung von Seifenerzen erfolgt durch schwerkraftabhängige Trennverfahren, z. B. in Schleusen. Möglicherweise ist nur ein geringfügiges Schütteln oder Waschen erforderlich, um die Sande oder Kiese vor der Aufbereitung aufzulösen (zu entklumpen). Bei der Aufbereitung von Erz aus einem Tagebau oder einer Untertagemine muss das Erz gebrochen und pulverisiert werden, bevor die wertvollen Mineralien gewonnen werden können. Nach der Zerkleinerung des Erzes erfolgt die Gewinnung der wertvollen Mineralien durch eine oder eine Kombination mehrerer mechanischer und chemischer Techniken. ⓘ
Da die meisten Metalle in Erzen als Oxide oder Sulfide vorliegen, muss das Metall in seine metallische Form reduziert werden. Dies kann durch chemische Verfahren wie das Schmelzen oder durch elektrolytische Reduktion, wie bei Aluminium, geschehen. Die Geometallurgie verbindet die geologischen Wissenschaften mit der Metallurgie und dem Bergbau. ⓘ
Im Jahr 2018 haben Forscher der University of Notre Dame unter der Leitung von Bradley D. Smith, Professor für Chemie und Biochemie, "eine neue Klasse von Molekülen erfunden, die aufgrund ihrer Form und Größe in der Lage sind, Edelmetallionen einzufangen und zu binden", heißt es in einer im Journal of the American Chemical Society veröffentlichten Studie. Die neue Methode "wandelt goldhaltiges Erz in Chlorwasserstoffsäure um und extrahiert es mit einem industriellen Lösungsmittel. Die Behältermoleküle sind in der Lage, das Gold selektiv vom Lösungsmittel abzutrennen, ohne dass ein Wasserstriping erforderlich ist". Die neu entwickelten Moleküle können das Wasserstrippen überflüssig machen, während der Bergbau traditionell "auf eine 125 Jahre alte Methode zurückgreift, bei der goldhaltiges Erz mit großen Mengen giftigen Natriumcyanids behandelt wird... dieses neue Verfahren hat mildere Auswirkungen auf die Umwelt und kann neben Gold auch für die Gewinnung anderer Metalle wie Platin und Palladium verwendet werden" und könnte auch in städtischen Bergbauprozessen eingesetzt werden, die Edelmetalle aus Abwasserströmen entfernen. ⓘ
Auswirkungen auf die Umwelt
Regulierung der Umwelt
Minenbetreiber müssen häufig bestimmte Vorschriften einhalten, um die Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren und die menschliche Gesundheit nicht zu beeinträchtigen. In besser regulierten Volkswirtschaften verlangen die Vorschriften die üblichen Schritte der Umweltverträglichkeitsprüfung, der Entwicklung von Umweltmanagementplänen, der Planung der Bergwerksstilllegung (die vor Beginn des Bergbaubetriebs erfolgen muss) und der Umweltüberwachung während des Betriebs und nach der Stilllegung. In einigen Gebieten, insbesondere in den Entwicklungsländern, werden die staatlichen Vorschriften jedoch nicht immer durchgesetzt. ⓘ
Für große Bergbauunternehmen und Unternehmen, die sich um internationale Finanzierungen bemühen, gibt es eine Reihe anderer Mechanismen zur Durchsetzung von Umweltstandards. Diese beziehen sich im Allgemeinen auf Finanzierungsstandards wie die Äquator-Prinzipien, die IFC-Umweltstandards und die Kriterien für sozial verantwortliche Investitionen. Die Bergbauunternehmen haben diese Aufsicht durch den Finanzsektor genutzt, um für ein gewisses Maß an Selbstregulierung der Branche zu plädieren. 1992 wurde auf dem Erdgipfel von Rio vom UN Centre for Transnational Corporations (UNCTC) ein Entwurf für einen Verhaltenskodex für transnationale Unternehmen vorgeschlagen, aber der Business Council for Sustainable Development (BCSD) und die Internationale Handelskammer (ICC) setzten sich stattdessen erfolgreich für eine Selbstregulierung ein. ⓘ
Es folgte die Global Mining Initiative, die von neun der größten Metall- und Bergbauunternehmen ins Leben gerufen wurde und zur Gründung des International Council on Mining and Metals führte, dessen Ziel es war, als "Katalysator" zu fungieren, um die soziale und ökologische Leistung der Bergbau- und Metallindustrie international zu verbessern. Die Bergbauindustrie hat verschiedene Naturschutzgruppen finanziell unterstützt, von denen einige mit einer Naturschutzagenda arbeiten, die im Widerspruch zur zunehmenden Akzeptanz der Rechte der indigenen Bevölkerung steht - insbesondere des Rechts, Entscheidungen über die Landnutzung zu treffen. ⓘ
Die Zertifizierung von Bergwerken mit guten Praktiken erfolgt durch die Internationale Organisation für Normung (ISO). ISO 9000 und ISO 14001 beispielsweise, die ein "auditierbares Umweltmanagementsystem" bescheinigen, beinhalten kurze Inspektionen, obwohl ihnen mangelnde Strenge vorgeworfen wurde. Eine Zertifizierung ist auch über die Global Reporting Initiative von Ceres möglich, aber diese Berichte sind freiwillig und nicht verifiziert. Es gibt verschiedene andere Zertifizierungsprogramme für verschiedene Projekte, die in der Regel von gemeinnützigen Gruppen durchgeführt werden. ⓘ
Ziel eines EPS-PEAKS-Papiers aus dem Jahr 2012 war es, Belege für politische Maßnahmen zur Bewältigung der ökologischen Kosten und zur Maximierung des sozioökonomischen Nutzens des Bergbaus durch regulatorische Initiativen des Gastlandes zu liefern. In der vorhandenen Literatur wird vorgeschlagen, dass die Geber die Entwicklungsländer dazu ermutigen,:
- die Verbindung zwischen Umwelt und Armut herzustellen und moderne Vermögensmessungen und Naturkapitalkonten einzuführen.
- die alten Steuern im Einklang mit neueren Finanzinnovationen zu reformieren, direkt mit den Unternehmen zusammenzuarbeiten, Landnutzungs- und Umweltverträglichkeitsprüfungen einzuführen und spezialisierte Unterstützungs- und Normungsagenturen einzubeziehen.
- Einführung von Initiativen zur Transparenz und zur Beteiligung der Bevölkerung an der Nutzung des erwirtschafteten Reichtums. ⓘ
Abfall
In den Erzmühlen fallen große Mengen an Abfällen, so genannte Tailings, an. Pro Tonne Kupfer fallen beispielsweise 99 Tonnen Abfälle an, beim Goldabbau sind es sogar noch mehr - da nur 5,3 g Gold pro Tonne Erz gewonnen werden, fallen bei einer Tonne Gold 200.000 Tonnen Abfälle an. (Mit der Zeit und der Erschöpfung reicherer Vorkommen - und der Verbesserung der Technologie - sinkt diese Zahl auf 0,5 g und weniger). Diese Abraumhalden können giftig sein. Die Abraumhalden, die in der Regel als Schlamm anfallen, werden in der Regel in Teiche gekippt, die in natürlich vorhandenen Tälern angelegt werden. Diese Teiche werden durch Aufstauungen (Dämme oder Dammschüttungen) gesichert. Im Jahr 2000 gab es schätzungsweise 3.500 Absetzanlagen, und jedes Jahr ereigneten sich 2 bis 5 größere und 35 kleinere Unfälle. Bei der Bergbaukatastrophe von Marcopper beispielsweise wurden mindestens 2 Millionen Tonnen Abraum in einen örtlichen Fluss geleitet. Im Jahr 2015 leitete die Barrick Gold Corporation mehr als 1 Million Liter Zyanid in insgesamt fünf Flüsse in Argentinien in der Nähe ihrer Veladero-Mine ein. Seit 2007 haben in Mittelfinnland die Abwässer der Polymetallmine Talvivaara Terrafame und das Austreten von salzhaltigem Grubenwasser zu einem ökologischen Kollaps eines nahe gelegenen Sees geführt. Eine weitere Option ist die unterirdische Entsorgung von Abraum. Die Bergbauindustrie hat argumentiert, dass die unterseeische Abraumbeseitigung (STD), bei der die Abfälle im Meer entsorgt werden, ideal ist, weil sie die Risiken von Absetzbecken vermeidet. Diese Praxis ist in den Vereinigten Staaten und Kanada illegal, wird aber in den Entwicklungsländern angewandt. ⓘ
Die Abfälle werden entweder als steril oder als mineralisiert mit Säurebildungspotenzial eingestuft, und die Verbringung und Lagerung dieses Materials ist ein wichtiger Bestandteil der Minenplanung. Wenn das mineralisierte Paket durch einen wirtschaftlichen Cut-Off-Wert bestimmt wird, werden die nahezu mineralisierten Abfälle in der Regel getrennt deponiert, um später behandelt zu werden, wenn sich die Marktbedingungen ändern und es wirtschaftlich rentabel wird. Für die Planung der Deponien werden bautechnische Parameter verwendet, und für Gebiete mit hohen Niederschlägen und seismisch aktiven Gebieten gelten besondere Bedingungen. Bei der Planung der Deponien müssen alle behördlichen Vorschriften des Landes eingehalten werden, in dessen Zuständigkeitsbereich sich das Bergwerk befindet. Es ist auch üblich, die Deponien nach einem international akzeptablen Standard zu sanieren, was in einigen Fällen bedeutet, dass höhere Standards als die lokalen gesetzlichen Normen angewandt werden. ⓘ
Industrie
Bergbau gibt es in vielen Ländern. London ist der Hauptsitz großer Bergbauunternehmen wie Anglo American, BHP und Rio Tinto. Auch in den USA gibt es eine große Bergbauindustrie, die jedoch von der Gewinnung von Kohle und anderen nichtmetallischen Mineralien (z. B. Gestein und Sand) dominiert wird, und verschiedene Vorschriften haben dazu beigetragen, die Bedeutung des Bergbaus in den Vereinigten Staaten zu verringern. Im Jahr 2007 wurde die gesamte Marktkapitalisierung von Bergbauunternehmen mit 962 Milliarden US-Dollar angegeben, was im Vergleich zu der gesamten globalen Marktkapitalisierung von börsennotierten Unternehmen von etwa 50 Billionen US-Dollar im Jahr 2007 steht. Im Jahr 2002 waren Berichten zufolge Chile und Peru die wichtigsten Bergbauländer Südamerikas. Die Mineralienindustrie Afrikas umfasst den Abbau verschiedener Mineralien; das Land produziert relativ wenig von den Industriemetallen Kupfer, Blei und Zink, verfügt aber einer Schätzung zufolge über 40 % der Weltreserven an Gold, 60 % an Kobalt und 90 % der Platingruppenmetalle der Welt. Der Bergbau in Indien ist ein wichtiger Teil der indischen Wirtschaft. In den Industrieländern sind der Bergbau in Australien, wo BHP gegründet wurde und seinen Hauptsitz hat, und der Bergbau in Kanada besonders wichtig. Beim Abbau von Seltenen Erden kontrollierte China 2013 Berichten zufolge 95 % der Produktion. ⓘ
Während Exploration und Bergbau von Einzelunternehmern oder Kleinbetrieben betrieben werden können, handelt es sich bei den meisten modernen Bergwerken um Großunternehmen, deren Errichtung große Mengen an Kapital erfordert. Folglich wird der Bergbausektor von großen, oft multinationalen Unternehmen beherrscht, von denen die meisten börsennotiert sind. Man kann sagen, dass es sich bei dem, was als "Bergbauindustrie" bezeichnet wird, eigentlich um zwei Sektoren handelt, von denen sich der eine auf die Erkundung neuer Ressourcen und der andere auf den Abbau dieser Ressourcen spezialisiert. Der Explorationssektor besteht in der Regel aus Einzelpersonen und kleinen Rohstoffunternehmen, den so genannten "Junioren", die auf Risikokapital angewiesen sind. Der Bergbausektor besteht aus großen multinationalen Unternehmen, die sich von der Produktion ihrer Bergbaubetriebe ernähren. Verschiedene andere Industriezweige wie die Herstellung von Ausrüstungen, Umwelttests und metallurgische Analysen sind auf die Bergbauindustrie angewiesen und unterstützen sie in der ganzen Welt. Die kanadischen Börsen haben einen besonderen Schwerpunkt auf Bergbauunternehmen, insbesondere auf Junior-Explorationsunternehmen über die TSX Venture Exchange in Toronto; kanadische Unternehmen nehmen an diesen Börsen Kapital auf und investieren das Geld dann weltweit in die Exploration. Einige haben behauptet, dass es unterhalb der Junior-Unternehmen einen beträchtlichen Sektor von illegalen Unternehmen gibt, die sich in erster Linie auf die Manipulation von Aktienkursen konzentrieren. ⓘ
Bergbaubetriebe lassen sich in Bezug auf ihre jeweiligen Ressourcen in fünf große Kategorien einteilen. Dabei handelt es sich um die Öl- und Gasförderung, den Kohlebergbau, den Metallerzbergbau, den Bergbau auf nichtmetallische Mineralien und die Gewinnung von Steinen und Erden sowie bergbauunterstützende Tätigkeiten. Von all diesen Kategorien ist die Erdöl- und Erdgasförderung nach wie vor eine der wichtigsten, was ihre weltweite wirtschaftliche Bedeutung angeht. Die Erkundung potenzieller Bergbaustandorte, die für die Bergbauindustrie von entscheidender Bedeutung ist, erfolgt heute mit Hilfe hochentwickelter neuer Technologien wie seismischer Erkundung und Fernerkundungssatelliten. Der Bergbau wird in hohem Maße von den Preisen der Rohstoffe beeinflusst, die oft stark schwanken. Der Rohstoffboom der 2000er Jahre ("Rohstoff-Superzyklus") führte zu einem Anstieg der Rohstoffpreise und damit zu einem aggressiven Bergbau. Darüber hinaus stieg der Goldpreis in den 2000er Jahren dramatisch an, was den Goldabbau förderte. So ergab eine Studie, dass die Umwandlung von Wald im Amazonasgebiet zwischen 2003 und 2006 (292 ha/Jahr) und 2006 und 2009 (1.915 ha/Jahr) um das Sechsfache zunahm, was größtenteils auf den handwerklichen Bergbau zurückzuführen ist. ⓘ
Unternehmensklassifizierungen
Bergbauunternehmen können anhand ihrer Größe und finanziellen Möglichkeiten klassifiziert werden:
- Als Großunternehmen gelten Unternehmen mit einem bereinigten Jahresumsatz im Bergbau von mehr als 500 Millionen US-Dollar, die über die finanziellen Möglichkeiten verfügen, ein größeres Bergwerk in Eigenregie zu entwickeln.
- Mittelgroße Unternehmen haben einen Jahresumsatz von mindestens 50 Millionen US-Dollar, aber weniger als 500 Millionen US-Dollar.
- Junior-Unternehmen stützen sich bei der Finanzierung von Explorationen hauptsächlich auf Eigenkapital. Junior-Unternehmen sind hauptsächlich reine Explorationsunternehmen, können aber auch in geringem Umfang produzieren und haben einen Umsatz von nicht mehr als 50 Mio. US$.
Zu ihrer Bewertung und den Merkmalen des Aktienmarktes siehe Bewertung (Finanzen) § Bewertung von Bergbauprojekten. ⓘ
Regulierung und Governance
Neue Vorschriften und Gesetzesreformen zielen darauf ab, die Harmonisierung und Stabilität des Bergbausektors in rohstoffreichen Ländern zu verbessern. Eine neue Gesetzgebung für den Bergbau in afrikanischen Ländern scheint immer noch ein Problem zu sein, hat aber das Potenzial, gelöst zu werden, wenn ein Konsens über den besten Ansatz erreicht wird. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts brachte der boomende und immer komplexer werdende Bergbausektor in mineralienreichen Ländern nur geringe Vorteile für die lokale Bevölkerung, vor allem in Bezug auf die Nachhaltigkeit. Die zunehmende Debatte und der Einfluss von NRO und lokalen Gemeinschaften verlangten nach neuen Ansätzen, die auch benachteiligte Gemeinschaften einbeziehen und auf eine nachhaltige Entwicklung auch nach der Schließung von Minen hinarbeiten (einschließlich Transparenz und Einnahmenverwaltung). In den frühen 2000er Jahren wurden Fragen der kommunalen Entwicklung und Umsiedlungen zu einem Hauptanliegen bei Bergbauprojekten der Weltbank. Die Expansion der Bergbauindustrie nach dem Anstieg der Mineralienpreise im Jahr 2003 und auch die potenziellen Steuereinnahmen in diesen Ländern führten dazu, dass die anderen Wirtschaftssektoren in Bezug auf Finanzen und Entwicklung vernachlässigt wurden. Außerdem wurde dadurch die regionale und lokale Nachfrage nach Bergbaueinnahmen und die Unfähigkeit der subnationalen Regierungen, die Einnahmen effektiv zu nutzen, deutlich. Das Fraser Institute (eine kanadische Denkfabrik) hat die Umweltschutzgesetze in den Entwicklungsländern sowie die freiwilligen Anstrengungen der Bergbauunternehmen zur Verbesserung ihrer Umweltauswirkungen hervorgehoben. ⓘ
Im Jahr 2007 wurde die Initiative für Transparenz in der Rohstoffindustrie (EITI) in allen Ländern eingeführt, die mit der Weltbank bei der Reform der Bergbauindustrie zusammenarbeiten. Die EITI wurde mit Unterstützung des von der Weltbank verwalteten EITI-Treuhandfonds, der mehrere Geber umfasst, umgesetzt. Die EITI zielt darauf ab, die Transparenz bei Transaktionen zwischen Regierungen und Unternehmen in der Rohstoffindustrie zu erhöhen, indem die Einnahmen und Gewinne zwischen der Industrie und den Regierungen der Empfängerländer überwacht werden. Der Beitritt zur EITI ist für jedes Land freiwillig und wird von mehreren Interessengruppen überwacht, darunter Regierungen, Privatunternehmen und Vertreter der Zivilgesellschaft, die für die Offenlegung und Verbreitung des Versöhnungsberichts verantwortlich sind. Daher liegt die Bewertung des Erfolgs oder Misserfolgs der neuen EITI-Verordnung nicht nur auf den Schultern der Regierung, sondern auch auf denen der Zivilgesellschaft und der Unternehmen. ⓘ
Andererseits gibt es Probleme bei der Umsetzung: die Einbeziehung oder der Ausschluss des handwerklichen Bergbaus und des Kleinbergbaus (ASM) von der EITI und der Umgang mit "bargeldlosen" Zahlungen von Unternehmen an subnationale Regierungen. Darüber hinaus verursachen die unverhältnismäßig hohen Einnahmen, die der Bergbau für die vergleichsweise geringe Zahl von Beschäftigten mit sich bringt, andere Probleme, wie z. B. einen Mangel an Investitionen in anderen, weniger lukrativen Sektoren, was zu Schwankungen der Staatseinnahmen aufgrund der Volatilität der Ölmärkte führt. Artisanaler Bergbau ist eindeutig ein Problem in EITI-Ländern wie der Zentralafrikanischen Republik, der D.R. Kongo, Guinea, Liberia und Sierra Leone - d.h. in fast der Hälfte der Bergbauländer, die die EITI umsetzen. Ein weiteres Risiko für eine erfolglose Umsetzung ist der begrenzte Anwendungsbereich der EITI, der mit unterschiedlichen Kenntnissen der Branche und Verhandlungsfähigkeiten einhergeht, so dass die Politik bisher sehr flexibel ist (z. B. können die Länder über die Mindestanforderungen hinausgehen und sie an ihre Bedürfnisse anpassen). Die Sensibilisierung der Öffentlichkeit, bei der die Regierung als Brücke zwischen der Öffentlichkeit und der Initiative für ein erfolgreiches Ergebnis der Politik fungieren sollte, ist ein wichtiges Element, das berücksichtigt werden muss. ⓘ
Weltbank
Die Weltbank engagiert sich seit 1955 im Bergbau, hauptsächlich durch Zuschüsse ihrer Internationalen Bank für Wiederaufbau und Entwicklung, wobei die Multilaterale Investitionsgarantie-Agentur der Bank eine Versicherung gegen politische Risiken anbietet. Zwischen 1955 und 1990 stellte sie etwa 2 Milliarden Dollar für fünfzig Bergbauprojekte zur Verfügung, die sich grob in die Kategorien Reform und Sanierung, Bau neuer Minen, Mineralienverarbeitung, technische Hilfe und Ingenieurwesen einteilen lassen. Diese Projekte wurden kritisiert, insbesondere das 1981 begonnene Projekt Ferro Carajas in Brasilien. Die Weltbank führte Bergbaukodizes ein, um ausländische Investitionen zu erhöhen; 1988 holte sie von 45 Bergbauunternehmen Rückmeldungen ein, wie sie ihre Beteiligung erhöhen könnten. ⓘ
1992 begann die Weltbank, die Privatisierung staatlicher Bergbauunternehmen mit einer neuen Reihe von Kodizes voranzutreiben, beginnend mit ihrem Bericht The Strategy for African Mining. Im Jahr 1997 wurde Lateinamerikas größter Bergbaukonzern Companhia Vale do Rio Doce (CVRD) privatisiert. Diese und andere Entwicklungen wie das philippinische Bergbaugesetz von 1995 veranlassten die Bank, einen dritten Bericht (Assistance for Minerals Sector Development and Reform in Member Countries) zu veröffentlichen, in dem obligatorische Umweltverträglichkeitsprüfungen und die Berücksichtigung der Belange der lokalen Bevölkerung befürwortet wurden. Die auf diesem Bericht basierenden Kodizes sind in der Gesetzgebung der Entwicklungsländer einflussreich. Die neuen Kodizes sollen die Entwicklung durch Steuerbefreiungen, Nullzollsätze, reduzierte Einkommenssteuern und ähnliche Maßnahmen fördern. Die Ergebnisse dieser Kodizes wurden von einer Gruppe der Universität von Quebec analysiert, die zu dem Schluss kam, dass die Kodizes zwar ausländische Investitionen fördern, aber "eine nachhaltige Entwicklung nicht zulassen". Die beobachtete negative Korrelation zwischen natürlichen Ressourcen und wirtschaftlicher Entwicklung ist als "Ressourcenfluch" bekannt. ⓘ
Sicherheit
Die Sicherheit ist seit langem ein Thema im Bergbau, insbesondere im Untertagebau. Bei der Grubenkatastrophe von Courrières, dem schlimmsten Bergwerksunglück Europas, kamen am 10. März 1906 in Nordfrankreich 1 099 Bergleute ums Leben. Dieses Unglück wurde nur noch von dem Grubenunglück von Benxihu in China am 26. April 1942 übertroffen, bei dem 1.549 Bergleute ums Leben kamen. Obwohl der Bergbau heute wesentlich sicherer ist als in früheren Jahrzehnten, ereignen sich immer noch Bergbauunfälle. Nach Angaben der Regierung sterben jährlich 5.000 chinesische Bergleute bei Unfällen, in anderen Berichten wird die Zahl mit bis zu 20.000 angegeben. Weltweit ereignen sich immer wieder Bergbauunfälle, darunter Unfälle mit Dutzenden von Todesopfern, wie das Grubenunglück von Uljanowskaja 2007 in Russland, die Explosion in der Heilongjiang-Mine 2009 in China und das Grubenunglück von Upper Big Branch 2010 in den Vereinigten Staaten. Das National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) hat den Bergbau im Rahmen der National Occupational Research Agenda (NORA) zu einem vorrangigen Industriezweig erklärt, um Interventionsstrategien für Fragen der Gesundheit und Sicherheit am Arbeitsplatz zu ermitteln und bereitzustellen. Die Bergbausicherheits- und -gesundheitsbehörde (Mining Safety and Health Administration, MSHA) wurde 1978 mit dem Ziel gegründet, "Tod, Krankheit und Verletzungen im Bergbau zu verhindern und sichere und gesunde Arbeitsplätze für US-Bergleute zu fördern". Seit ihrer Einführung im Jahr 1978 ist die Zahl der tödlichen Unfälle im Bergbau von 242 im Jahr 1978 auf 24 im Jahr 2019 gesunken. ⓘ
Der Bergbau birgt zahlreiche berufliche Gefahren, darunter die Exposition gegenüber Gesteinsstaub, die zu Krankheiten wie Silikose, Asbestose und Pneumokoniose führen kann. Gase im Bergwerk können zur Erstickung führen und sich auch entzünden. Bergbaumaschinen können beträchtlichen Lärm erzeugen, so dass für die Arbeiter das Risiko eines Gehörverlusts besteht. Einstürze, Steinschlag und übermäßige Hitzeeinwirkung sind ebenfalls bekannte Gefahren. Die derzeitige empfohlene NIOSH-Lärmexpositionsgrenze (Recommended Exposure Limit, REL) liegt bei 85 dBA mit einer Austauschrate von 3 dBA, und die zulässige MSHA-Lärmexpositionsgrenze (Permissible Exposure Limit, PEL) liegt bei 90 dBA mit einer Austauschrate von 5 dBA als zeitgewichteter 8-Stunden-Durchschnitt. NIOSH hat festgestellt, dass 25 % der lärmexponierten Arbeitnehmer im Bergbau, in der Gewinnung von Steinen und Erden sowie in der Öl- und Gasförderung an Hörschäden leiden. Die Prävalenz von Hörverlusten ist bei diesen Arbeitnehmern zwischen 1991 und 2001 um 1 % gestiegen. ⓘ
Lärmstudien wurden in verschiedenen Bergbauumgebungen durchgeführt. Bühnenlader (84-102 dBA), Walzenlader (85-99 dBA), Hilfslüfter (84-120 dBA), kontinuierliche Abbaugeräte (78-109 dBA) und Dachbohrer (92-103 dBA) gehören zu den lautesten Geräten in unterirdischen Kohlebergwerken. Die höchste Lärmbelastung unter den Bergleuten im Tagebau war bei Schleppschauflern, Planierraupenfahrern und Schweißern, die mit Lichtbogen arbeiten, zu verzeichnen. Im Steinkohlenbergbau war die Wahrscheinlichkeit von Hörschäden am höchsten. ⓘ
Richtige Belüftung, Gehörschutz und das Besprühen der Ausrüstung mit Wasser sind wichtige Sicherheitsmaßnahmen im Bergbau. ⓘ
Menschenrechte
Neben den Umweltauswirkungen des Bergbaus sind die Menschenrechtsverletzungen, die in den Bergwerken und in den Gemeinden in deren Nähe vorkommen, ein wichtiger Kritikpunkt an dieser Form der Rohstoffgewinnung und an den Bergbauunternehmen. Trotz des Schutzes durch die internationalen Arbeitsrechte erhalten die Bergleute häufig keine angemessene Ausrüstung, die sie vor einem möglichen Einsturz der Mine oder vor schädlichen Schadstoffen und Chemikalien, die während des Bergbauprozesses freigesetzt werden, schützt. Sie arbeiten unter unmenschlichen Bedingungen, verbringen zahlreiche Stunden bei extremer Hitze, in der Dunkelheit und bei 14-stündigen Arbeitstagen ohne Pausen. ⓘ
Kinderarbeit
Zu den Menschenrechtsverletzungen, die im Bergbau vorkommen, gehört auch die Kinderarbeit. Diese Fälle sind ein Grund für die weit verbreitete Kritik an Minen, in denen Kobalt abgebaut wird, ein Mineral, das für den Betrieb moderner Technologien wie Laptops, Smartphones und Elektrofahrzeuge unerlässlich ist. Viele dieser Fälle von Kinderarbeit finden sich in der Demokratischen Republik Kongo. Es gibt Berichte über Kinder, die 25 kg schwere Säcke mit Kobalt von kleinen Minen zu lokalen Händlern tragen und für ihre Arbeit nur mit Essen und Unterkunft bezahlt werden. Eine Reihe von Unternehmen wie Apple, Google, Microsoft und Tesla sind in Klagen von Familien verwickelt, deren Kinder bei Bergbauaktivitäten im Kongo schwer verletzt oder getötet wurden. Im Dezember 2019 reichten 14 kongolesische Familien eine Klage gegen Glencore ein, ein Bergbauunternehmen, das diese multinationalen Konzerne mit dem lebenswichtigen Kobalt beliefert, mit dem Vorwurf der Fahrlässigkeit, die zum Tod von Kindern oder zu Verletzungen wie gebrochenen Wirbelsäulen, seelischer Not und Zwangsarbeit führte. ⓘ
Indigene Völker
Es gab auch Fälle von Morden und Vertreibungen, die auf Konflikte mit Bergbauunternehmen zurückzuführen sind. Fast ein Drittel der 227 Morde im Jahr 2020 betrafen Aktivisten für die Rechte indigener Völker, die an vorderster Front gegen den Klimawandel im Zusammenhang mit Abholzung, Bergbau, groß angelegter Agrarindustrie, Staudämmen und anderer Infrastruktur kämpfen, so Global Witness. ⓘ
Die Beziehung zwischen den indigenen Völkern und dem Bergbau wird durch die Kämpfe um den Zugang zu Land bestimmt. In Australien erklärten die Aborigines Bininj, der Bergbau stelle eine Bedrohung für ihre lebendige Kultur dar und könne heilige Stätten beschädigen. ⓘ
Auf den Philippinen hat eine Anti-Bergbau-Bewegung ihre Besorgnis über die "völlige Missachtung der angestammten Landrechte [indigener Gemeinschaften]" zum Ausdruck gebracht. Der Widerstand der Ifugao-Völker gegen den Bergbau veranlasste einen Gouverneur, ein Verbot des Bergbaus in der Bergprovinz auf den Philippinen zu verkünden. ⓘ
In Brasilien organisierten mehr als 170 Stämme einen Marsch, um sich gegen umstrittene Versuche zu wehren, indigenen Völkern ihre Landrechte zu entziehen und ihre Gebiete für den Bergbau zu öffnen. Die Menschenrechtskommission der Vereinten Nationen hat den Obersten Gerichtshof Brasiliens aufgefordert, die Landrechte der Indigenen zu schützen, um die Ausbeutung durch Bergbaukonzerne und industrielle Landwirtschaft zu verhindern. ⓘ
Aufzeichnungen
Ab 2019 ist Mponeng mit einer Tiefe von 4 km unter der Erdoberfläche die tiefste Mine der Welt. Die Fahrt von der Oberfläche bis zum Grund der Mine dauert über eine Stunde. Es handelt sich um eine Goldmine in der südafrikanischen Provinz Gauteng. Die früher als Western Deep Levels #1 Shaft bekannte Mine wurde 1987 unter- und oberirdisch in Betrieb genommen. Die Mine gilt als eine der größten Goldminen der Welt. ⓘ
Die Goldmine Moab Khutsong in der Nordwestprovinz (Südafrika) verfügt über das längste gewundene Stahldrahtseil der Welt, mit dem Arbeiter in einer ununterbrochenen vierminütigen Fahrt auf 3.054 Meter abgesenkt werden können. ⓘ
Das tiefste Bergwerk in Europa ist der 16. Schacht der Uranbergwerke in Příbram, Tschechische Republik, mit einer Tiefe von 1.838 Metern (6.030 ft). Das zweittiefste Bergwerk ist das Bergwerk Saar im Saarland, Deutschland, mit einer Tiefe von 1.750 Metern (5.740 ft). ⓘ
Der tiefste Tagebau der Welt ist die Bingham Canyon Mine in Bingham Canyon, Utah, Vereinigte Staaten, mit einer Tiefe von über 1.200 m (3.900 ft). Die größte und zweittiefste Kupfertagebaumine der Welt ist Chuquicamata im Norden Chiles mit einer Tiefe von 900 Metern, wo jährlich 443.000 Tonnen Kupfer und 20.000 Tonnen Molybdän gefördert werden. ⓘ
Der tiefste Tagebau in Bezug auf den Meeresspiegel ist Tagebau Hambach in Deutschland, wo die Grubensohle 299 m unter dem Meeresspiegel liegt. ⓘ
Das größte Untertagebergwerk ist die Kiirunavaara-Mine in Kiruna, Schweden. Mit 450 Kilometern an Straßen, 40 Millionen Tonnen jährlich gefördertem Erz und einer Tiefe von 1.270 Metern ist es auch eines der modernsten Untertagebergwerke. Das tiefste Bohrloch der Welt ist das Kola Superdeep Borehole mit einer Tiefe von 12.262 Metern, aber das ist eine wissenschaftliche Bohrung und kein Bergbau. ⓘ
Metallreserven und Recycling
Im Laufe des 20. Jahrhunderts nahm die Vielfalt der in der Gesellschaft verwendeten Metalle rasch zu. Heute führen die Entwicklung großer Länder wie China und Indien und der technologische Fortschritt zu einer immer größeren Nachfrage. Dies hat zur Folge, dass der Metallbergbau expandiert und immer mehr der weltweiten Metallvorräte oberirdisch genutzt werden, anstatt als ungenutzte Reserven unter der Erde zu liegen. Ein Beispiel dafür ist der Bestand an Kupfer in Verwendung. Zwischen 1932 und 1999 stieg der Kupferverbrauch in den USA von 73 Kilogramm auf 238 Kilogramm pro Person. ⓘ
95 % der Energie, die zur Herstellung von Aluminium aus Bauxiterz benötigt wird, wird durch die Verwendung von Recyclingmaterial eingespart. Der Anteil der recycelten Metalle ist jedoch generell gering. Im Jahr 2010 veröffentlichte das vom Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) veranstaltete International Resource Panel Berichte über die in der Gesellschaft vorhandenen Metallbestände und ihre Recyclingraten. ⓘ
Die Autoren des Berichts stellten fest, dass die Metallvorräte der Gesellschaft als riesige oberirdische Minen dienen können. Sie warnten jedoch, dass die Recyclingraten einiger seltener Metalle, die in Anwendungen wie Mobiltelefonen, Batterien für Hybridautos und Brennstoffzellen verwendet werden, so niedrig sind, dass diese wichtigen Metalle für den Einsatz in der modernen Technologie nicht mehr zur Verfügung stehen werden, wenn die Recyclingraten am Ende ihrer Lebensdauer nicht drastisch erhöht werden. ⓘ
Da die Recyclingquoten niedrig sind und bereits so viel Metall abgebaut wurde, enthalten einige Mülldeponien inzwischen höhere Metallkonzentrationen als die Minen selbst. Dies gilt insbesondere für Aluminium, das in Dosen verwendet wird, und für Edelmetalle, die in ausrangierter Elektronik zu finden sind. Außerdem sind die Abfälle nach 15 Jahren immer noch nicht abgebaut, so dass im Vergleich zum Abbau von Erzen weniger Aufbereitung erforderlich wäre. Eine von der Universität Cranfield durchgeführte Studie hat ergeben, dass Metalle im Wert von 360 Millionen Pfund aus nur vier Deponien gewonnen werden könnten. Außerdem enthalten die Abfälle bis zu 20 MJ/kg Energie, was die Rückgewinnung rentabler machen könnte. Obwohl die erste Deponiemine 1953 in Tel Aviv, Israel, eröffnet wurde, sind aufgrund der Fülle an zugänglichen Erzen bisher nur wenige Arbeiten durchgeführt worden. ⓘ
Allgemeines
Nach der modernen umfassenden Definition gehören zum Bergbau das erforderliche Vermessungswesen (Markscheidewesen), Grubenbewirtschaftungsaufgaben (Bewetterung und Wasserhaltung), soziale Sicherungssysteme (Knappschaftskassen), spezielle Ausbildungsstätten (beispielsweise Bergakademien) sowie Bergaufsichtsbehörden (§ 3 des Bundesberggesetzes: Bergfreie und grundeigene Bodenschätze). Als montanistisch bezeichnet man alle auf den Bergbau bezogenen Sachverhalte. Im deutschsprachigen Raum waren und sind auch die Bezeichnungen Montanwesen, Gewinnung von Rohstoffen mineralischen und fossilen Ursprungs sowie Berg- und Hüttenwesen üblich. Die Gewinnung von Erdwärme (Geothermie) gehört ebenfalls in den Bereich Bergbau. Die im Bergbau tätigen Unternehmen heißen Gewinnungsunternehmen und gehören zu den Sachleistungsunternehmen. ⓘ
Je nachdem, ob die Lagerstätten der Bodenschätze in Bergwerken („unter Tage“; → Bergmannssprache) oder im Tagebau zu erreichen sind, gibt es unterschiedliche Abbauverfahren. ⓘ
Bergbauliche Aktivitäten werden weltweit durch das jeweilige Bergrecht innerhalb der nationalen Gesetzgebung geregelt. ⓘ
Lagerstätten
Ausmaß und Lage der Lagerstätten werden heute meist durch geophysikalische Exploration untersucht. Diese vorbereitende Tätigkeit wird häufig außerhalb des Bergbausektors, durch wissenschaftliche Einrichtungen und Behörden geleistet. Von der Vorgeschichte bis in die Neuzeit sind viele Lagerstätten – zum Beispiel Erzgänge – durch ihre Sichtbarkeit an der Erdoberfläche (Ausbisse) entdeckt worden. Eine künftig zunehmende Bedeutung wird der Abbau von Lagerstätten in der Tiefsee erhalten. ⓘ
In Deutschland ist der Bergbau grundsätzlich durch das Bundesberggesetz geregelt, in anderen Ländern durch vergleichbare Rechtsvorschriften. Die öffentliche Stelle, der die gesetzliche Kontrolle übertragen ist, heißt Bergamt, in Österreich Montanbehörde. In der Schweiz ist die bergrechtliche Zuständigkeit bei den Kantonen angesiedelt. ⓘ
Bergrecht
Da die Erschließung und Ausbeutung von Lagerstätten sehr zeitaufwendig und kostenintensiv ist, ist es für Bergbaufirmen von Belang eine hohe Vertrags- und Investitionssicherheit zu haben. Demgegenüber stehen die Interessen des Staates, höchstmögliche Steuern und Abgaben aus dem Bergbau zu erzielen. Kunden und Empfängerländer wünschen sich Versorgungssicherheit und niedrige Preise. ⓘ
Es gibt zwei grundlegende Rechtsauffassungen und Konfliktlösungsmechanismen in Bezug auf die lokalen Eigentumsverhältnisse an natürlichen Rohstoffen:
- das Prinzip des Bergregals und/oder der Bergfreiheit. Die Rohstoffe sind vom Grundeigentum entkoppelt. Die Bodenschätze werden entweder vom Landesherren (Bergregal) oder Staat (Staatsvorbehalt) beansprucht und können von diesen verliehen werden, oder sie gelten als herrenlos, wobei ein Eigentum an ihnen aber nur durch staatliche Verleihung entsteht,
- der Grundsatz des Grundeigentümerbergbaus. Hier ist der Grundeigentümer der Besitzer der Bodenschätze. Auf öffentlichem Land erwirbt der Finder Ansprüche auf seinen Fund. Diese Auffassung stammt aus dem englischen Common Law. ⓘ
Der französische Code civil und die angelehnten Rechtssysteme vertreten einen vermittelnden Standpunkt. Die oberirdischen Bodenschätze gehören dem Grundeigentümer, die unterirdischen dem Staat. ⓘ
Je nach Lage, Verlauf und Erschließung von Rohstoffen ergeben sich damit auch Konflikte durch unterschiedliche Rechtstraditionen, Gebietskörperschaften und vertragliche Regelungen. ⓘ
Die Entdeckung bzw. mögliche Erschließung umfangreicher Rohstoffvorkommen kann bestehende territoriale Konflikte und problematische Grenzziehungsfragen verschärfen, sowie auch zu neuen Rechtsinstrumenten führen. Beispielhaft sei hier die 200-Meilen-Zone bei Küstenstaaten genannt. Erfolgreiche grenzüberschreitende Konfliktregelungen wie die Europäische Gemeinschaft für Kohle und Stahl (als Vorläuferorganisation der EU), beim Nordseeöl oder dem Spitzbergenvertrag begründeten eine stabile Grundlage für internationale Zusammenarbeit. ⓘ
Bergbaulich geförderte Rohstoffe
Die im Bergbau geförderten Rohstoffe können in drei große Gruppen unterteilt werden: Element-, Energie- und Eigenschaftsrohstoffe. ⓘ
Zur Gruppe der Elementrohstoffe gehören Grundstoffe für die Metallurgie und Chemie.
- Erze: Eine Anreicherungen von Metallen oder metallhaltigen Mineralen, wie etwa Gold, Eisenerze (Hämatit und andere), Bleiglanz, Zinkblende.
- Eine Untergruppe der Erze sind die Spate Flussspat und Schwerspat.
- Salze: z. B. Steinsalz, Kalisalze, Salpeter, Borate, Nitrate
- Elementarer Schwefel
- Graphit ⓘ
Die Gruppe der Energierohstoffe umfasst die Kohlenwasserstoffe, Kohle und Uran.
- Kohlenwasserstoffe: Erdöl und Erdgas (verbunden mit diesen sind: Asphalt, Erdwachs, Bitumen und Ölschiefer).
- Kohle: Braunkohle, Steinkohle und Anthrazit, Torf, Sapropelkohle (Kaustobiolithe).
- Uran: Ausgangsmaterial für die Kernenergieerzeugung.
- Erdwärme: Auch: Geothermie, Grundlage für die geothermische Energienutzung im Wärme- und Strommarkt. ⓘ
Die Gruppe der Eigenschaftsrohstoffe umfasst Steine und Erden, darunter Industrieminerale und Massenrohstoffe, sowie die Edelsteine und Halbedelsteine:
- Industrieminerale z. B. Kaolin (Tonerde), Glimmer, Asbest, Feldspat, Quarz und Quarzit, Graphit, Talk, Magnesit, Alaune, Vitriole
- Massenrohstoffe wie Kalkstein, Dolomit, Sand, Kies, Ton, Trass und Gips (zur Herstellung von Baustoffen) Bentonit, Farberden, Phosphate, Kieselgur
- Edelsteine und Halbedelsteine z. B. Diamanten, Smaragde, Rubine, Granate, Bernstein ⓘ
Methoden der Rohstoffgewinnung
Zum Erschließen und Fördern der bergbaulich förderbaren Rohstoffe wird zwischen drei Methoden der Gewinnung unterschieden:
- dem Tagebau: oberflächennahe Rohstoffe werden durch Abgrabung in offenen Gruben gewonnen
- z. B. in einem Steinbruch, in Tongruben, Kiesgruben, Sandgruben, Torfstichen oder Kreidebrüchen,
- durch Schürfen von z. B. Gold,
- oder beim Mountaintop removal mining
- dem Tiefbau (unter Tage): Gewinnung in einem Bergwerk. Der Zugang zur Lagerstätte wird mit Stollen und/oder Schächten hergestellt.
- dem Bohrlochbergbau: Rohstoffe werden durch Tiefbohrungen von über Tage gewonnen. Hierzu gehören die Erdöl- und Erdgasförderung, sowie das Solen von Salzen im Salzbergbau. ⓘ
Bergbauorte
Wenn Sie eine Kopie dieser Karte „frei verschiebbar“ im Großformat (5,6 MB) mit gleichzeitig sichtbarer Legende betrachten möchten, folgen Sie diesem Link
Umweltauswirkungen
Umweltauswirkungen und wirtschaftliche Umbrüche durch Einrichtungen von Bergwerken sind schon früh belegt. Vom Mittelalter bis in die Neuzeit findet man vielfache Kunde vom sogenannten „Berggeschrey“ und Goldräuschen. Halden und Verhüttung im Umfeld der Bergwerke führten bereits im Mittelalter zur Herausbildung einer Galmeiflora und Schwermetallrasen. ⓘ
Die Umweltgeschichte betrachtet den Bergbau im Umfeld der Industrialisierung wie anhand des Wandels von Industrie- und Kulturlandschaften und deren Wandel. Nach Günter Bayerl wurde bereits im 18. und 19. Jahrhundert Landschaft zu Industrierevieren und Ballungsräumen wie sanierter und regulierter ‚Quasi’-Natur verwandelt. Die speziellen Erfahrungen der neuen Bundesländer sind dabei von Belang für die Betrachtung der klassischen Bergbaureviere im Westen. In Ostdeutschlands vor und nach der Wende kam es nach Bayerl zum Phänomen eines Umweltschutzes durch Stillstand aufgrund von Industriestilllegung und Bevölkerungsabwanderung. ⓘ
Grundsätzlich muss bei der Einrichtung eines Bergwerks unabhängig von der Art der Rohstoffgewinnung eine Infrastruktur geschaffen werden, die den Abtransport ermöglicht. Wenn sich das Abbaugebiet – wie heute häufig der Fall – in abgelegenen Wildnis-Regionen befindet, führt bereits der Bau von Straßen oder Eisenbahnen und die Schaffung von Arbeitersiedlungen zwangsläufig zu einer weitreichenden Beeinflussung der natürlichen Umwelt. Die Erfahrung zeigt, dass entlang der Verkehrswege im Laufe der Zeit weitere Anlagen und damit neue Siedlungen und weitere Straßen entstehen, die zumindest die Parzellierung der Naturlandschaften und die Zerstörung von Habitaten immer mehr verstärken. ⓘ
Eine große Anzahl der Konfliktfelder indigener Völker geht auf Maßnahmen der Rohstoffförderung zurück. Ein anschauliches Beispiel für die Folgeentwicklungen von Bergbauprojekten ist der Bau der Erzbahn in schwedisch Lappland, die seit dem Ende des 19. Jahrhunderts maßgeblich die Erschließung des kaum besiedelten Nordens vorangetrieben hat. ⓘ
Besonders der Tagebau – der aufgrund des zunehmenden Bedarfes an Rohstoffen immer größere Ausmaße annimmt – ist die massivste Form der Landschaftsveränderung und hat weitreichende Auswirkungen auf den Naturhaushalt und den Grundwasserspiegel der betroffenen Regionen. Bei der Zerstörung bislang unbeeinflusster, natürlicher Ökosysteme nimmt der Tagebau heute im Vergleich zu Landwirtschaft, Besiedlung und Verkehr den ersten Platz ein. Bisweilen sind auch Siedlungen betroffen, die dem Tagebau weichen müssen. Ein bekanntes Politikum in diesem Zusammenhang ist der Tagebau Garzweiler in der Niederrheinischen Bucht. Andererseits sind damit auch Chancen der Erneuerung im Rahmen von Rekultivierungsmaßnahmen verbunden. Aufgelassene Gruben und Steinbrüche können zu wertvollen Biotopen werden. Die Einrichtung, Entwässerung, Bewetterung und Absicherung wie die Folgenutzung von Bergwerken und der zugehörigen Montanindustrie hat eine Vielzahl von Innovationen und Neuerungen im rechtlichen, planerischen wie unternehmerischen und technischen Umfeld zur Folge. ⓘ
Neben den vorgenannten Auswirkungen kann der Bergbau zu verschiedenen Emissionen giftiger Stoffe in Luft und Wasser führen. Große Umweltskandale dieser Art mit erheblichen gesundheitlichen Risiken für die Bevölkerung wurden etwa von den Goldbergwerken Südamerikas bekannt, bei denen große Mengen hochgiftigen Quecksilbers in die Umwelt gelangen. Weitere problematische Stoffe bei der Gewinnung metallischer Erze sind Phosphor- und Schwefel-Verbindungen, Schwermetalle oder radioaktive Stoffe bei der Urangewinnung. Bei der Öl- und Gasförderung kommt es u. a. in Westsibirien oder im Nigerdelta durch dauerhaft defekte Anlagen (Bohrtürme, Pipelines u. ä.) zu einer enormen Verseuchung von Böden und Gewässern, die je nach Ökologie irreversibel sein kann. ⓘ
Nach Angaben der World Nuclear Association enthält Kohle aller Lagerstätten Spuren verschiedener radioaktiver Substanzen, vor allem von Radon, Uran und Thorium. Bei der Kohleförderung, vor allem aus Tagebauen, über Abgase von Kraftwerken oder über die Kraftwerksasche werden diese Substanzen freigesetzt und tragen über ihren Expositionspfad zur terrestrischen Strahlenbelastung bei. ⓘ
Im Dezember 2009 wurde bekannt, dass bei der Erdölgewinnung und Erdgasförderung jährlich Millionen Tonnen radioaktiver Rückstände anfallen, die größtenteils ohne Nachweis und unsachgemäß entsorgt werden, einschließlich 226Radium sowie 210Polonium. Die spezifische Aktivität der Abfälle beträgt zwischen 0,1 und 15.000 Becquerel pro Gramm. In Deutschland ist das Material laut Strahlenschutzverordnung von 2011 bereits ab einem Becquerel pro Gramm überwachungsbedürftig und müsste gesondert entsorgt werden. Die Umsetzung dieser Verordnung wurde der Eigenverantwortung der Industrie überlassen; diese beseitigte die Abfälle über Jahrzehnte hinweg sorglos und unsachgemäß. ⓘ
Während die Bergbauunternehmen in den Industrieländern teilweise Anstrengungen unternehmen, um diese Emissionen zu verhindern oder zu minimieren, sind die Auflagen und Maßnahmen in den Ländern der Dritten Welt oftmals ungenügend. ⓘ
Beispiele für erhebliche Umwelt-Auswirkungen verschiedener Bergwerke siehe u. a. → Yanacocha (Peru, Gold), → Chuquicamata (Chile, Kupfer) → Rössing-Mine (Namibia, Uran) → Grasberg-Mine (West-Papua, Gold und Kupfer) → Pangunamine (Papua-Neuguinea, Kupfer) → Lausitzer Braunkohlerevier (Deutschland) → El Cerrejón (Kolumbien, Steinkohle) → McArthur-River-Uranmine (Kanada, Uran) → Nigerdelta (Nigeria, konventionelles Erdöl) → Athabasca-Ölsande (Kanada, unkonventionelles Erdöl) → Bayan-Obo-Mine (Volksrepublik China, Seltene Erden) ⓘ
Das amerikanische Blacksmith Institute ermittelt seit 2006 die Top 10 der am stärksten verseuchten Orte der Erde. Dabei gehören Bergbau-Betriebe häufig zu den Verursachern. Zu nennen wären hier Kabwe in Sambia (Blei und Cadmium), Norilsk in Nord-Sibirien (Nickel, Kupfer, Cobalt, Blei), Dalnegorsk im fernen Osten Russlands (Blei, Cadmium, Quecksilber, Antimon), Sukinda in Nordost-Indien (Chrom) oder Tianying in Zentral-China (Blei und andere Schwermetalle). ⓘ
Bergbauunfall
Bergbau ist mit besonderen Unfallgefahren verbunden. ⓘ
Bei Tagebauen kommen speziell vor:
- Erdrutsche
- Muren
- Ausrinnen von Absetzbecken ⓘ
Bei Tiefbauen treten auf:
- Schlagwetter – Explosion von Grubengas oder Kohlestaub
- Einbruch von Stollen und Einsturz von Schächten
- Verschüttet und eingeschlossen Werden
- Ersticken durch Brand oder Grubengas
- Ertrinken durch Wassereinbruch
- Selbstentzündung von Kohle in Flöz oder Abraumhalde durch erleichterten Sauerstoffzutritt ⓘ
Eine besondere Rettungsmethode ist das Niederbringen einer kleinen Bohrung für Suche, Kommunikation und erste Versorgung und danach einer Rettungsbohrung ab etwa 40 cm Durchmesser, um Eingeschlossene mit einer Dahlbuschbombe herauszuziehen. ⓘ
Siehe auch: Höhlenrettung ⓘ
Bergbauliche Berufe und Hochschulen
Im Laufe der Jahrhunderte bildeten sich eine Vielzahl an Berufsbildern im Bergbau heraus. ⓘ
Heute noch wird in Deutschland an drei montanwissenschaftliche Hochschulen (auch Bergakademie genannt), die Technische Universität Bergakademie Freiberg, die Technische Universität Clausthal und die Rheinisch-westfälische technische Hochschule Aachen bergbaubezogene Studiengänge angeboten. Ferner bieten die Technische Hochschule Georg Agricola in Bochum und einige weitere Bergschulen bergbaubezogene Studiengänge an. ⓘ
In Österreich existiert nur eine Hochschule für Berg- und Hüttenwesen: die Montanuniversität Leoben, kurz auch MU Leoben oder Montanuni genannt. ⓘ
In der Schweiz kann man an der Universität Lausanne einen Master in Tunnelling erwerben. ⓘ