Durch die für den Braunkohleabbau nötige Entwässerung des Tagebaus kommt es zur Belüftung der anstehenden Grundwasserleiter sowie des Abraummaterials. Die damit einhergehende Oxidation und Lösung von reduzierten Eisensulfidmineralen prägt dem anstehenden Grubenwasser neben den typisch hohen Eisen- (und Sulfat) Konzentrationen die im Eisensulfid substituierten Spurenmetalle (z.B. Nickel und Zink) auf. Eisen sowie Spurenmetalle müssen vor der Einleitung in die Vorflut zurückgehalten werden, um den bestehenden Umweltqualitätsnormen für Fremdwassereinleitungen in die Vorflut zu entsprechen.

Die Aufbereitung des Grubenwassers geschieht in einer Grubenwasserreinigungsanlage, in der die Metalle durch Anheben des pH-Wertes und Belüftung komplexiert und anschließend aus der flüssigen Phase entfernt werden. Diese Vorgehensweise funktioniert zuverlässig, ist jedoch mit hohen Kosten verbunden.

In einem Fallbeispiel präsentieren wir ein alternatives in-situ Behandlungssystem, das durch eine gezielte Steuerung der Entwässerung im Tagebau die natürlich auftretenden Reinigungsprozesse im Grubenwasser optimiert. Ein vertieftes Prozessverständnis der physiko-chemischen Reaktionsmechanismen kann somit verwendet werden, um energiesparende Lösungen zur Kopräzipitation von Eisen und Spurenmetallen im Tagebau zu finden.