Wie aus Bäumen Braunkohle wurde

Die Nordsee hatte sich gerade erst aus der Niederrheinischen Bucht zurückgezogen und von dort, wo heute Düsseldorf oder Mönchengladbach liegen, war es nicht weit bis zum Strand. Vor rund 18 Millionen Jahren, mitten im Tertiär, wäre die Niederrheinische Bucht ein traumhaftes Urlaubsziel gewesen. Es war warm und feucht, durchschnittlich elf Grad wärmer als heute. Viele kleine Flüsse durchzogen das Land und in der Nähe der Küste entstand eine Moorlandschaft, wie man sie heute etwa aus dem Mississippi-Flussdelta kennt. Krokodile, Mastodonten (kleine Elefanten) und Riesenschildkröten fühlten sich hier wohl. Das subtropische Klima sorgte für eine große Artenvielfalt, auch in der Pflanzenwelt: Sumpfzypressen, Sequoia-Bäume, Palmen und Lorbeerbäume fanden hier ideale Wachstumsbedingungen. Aber es gab auch Arten, die wir heute noch im Rheinland finden: viele Nadelbäume zum Beispiel oder auch urzeitliche Ulmen, Pappeln und Ahorngewächse. Von vielen Pflanzen finden sich heute noch Überreste in der Braunkohle.

Der Stoff, aus dem die Braunkohle entstand

An manchen Stellen entstand eine 270 Meter dicke Torfschicht

Die dicht bewachsene Küsten- und Flusslandschaft bietet ideale Bedingungen für die Entstehung der Braunkohle: Denn wenn abgestorbene Pflanzen direkt von Wasser überdeckt werden – zum Beispiel wenn ein Baum umkippt und in einen Fluss fällt oder in sumpfig, hoch stehendes Grundwasser einsinkt – dann werden sie dadurch luftdicht abgeschlossen und können nur unvollständig zersetzt werden. Mikroorganismen wandeln stattdessen den Baum zu Torf um. Darauf können wieder neue Pflanzen wachsen, die wieder absterben, von Wasser bedeckt werden und zu Torf werden.

Das Meer drang noch zweimal in die Niederrheinische Bucht ein, zeitweise sogar bis an den Rand der heutigen Eifel. So mischte sich in die Torfschicht stellenweise Sand aus dem Meer. Zog sich das Meer wieder zurück, setzte sich die Torfbildung fort und so entstand über viele Millionen Jahre eine stellenweise sogar bis zu 270 Meter dicke Torfschicht.

Wie aus Torf Braunkohle wurde

Die Erdkruste der Niederrheinischen Bucht besteht aus vier Schollen

Selbst der üppigste Regenwald muss keine dicken Torfschichten hinterlassen und auch aus Torfmooren entsteht nicht automatisch Braunkohle. Nur unter dauerhaftem Luftabschluss, also unter Wasser, war die Entstehung von Braunkohle möglich. Und das wiederum konnte über so viele Millionen Jahre nur gelingen, weil sich währenddessen das Gebiet der Niederrheinischen Bucht ganz allmählich absenkte. Gleichzeitig hob sich das rheinische Schiefergebirge, quasi als natürliche Beckenbegrenzung, empor. Diese tektonischen Verschiebungen sorgten für einen hohen Grundwasserspiegel und damit stetige Wasserzufuhr. Das sicherte die Torfbildung. Gleichzeitig gab es in der Niederrheinischen Bucht nur wenig Erosion durch Wind und Regen, sodass die Torfschicht immer dicker wurde. Im Laufe der Jahrmillionen wurde der Torf von Sanden, Kies, Ton und Geröllschichten überdeckt. Durch den Druck wurde der Torf wie ein Schwamm ausgepresst und so entstand ein bis zu 100 Meter dickes Braunkohlenflöz – das heutige Hauptflöz.

Und es geht noch weiter

Später bildeten sich noch weitere Braunkohlenflöze: Zwar zog sich das Meer vor etwa acht Millionen Jahren endgültig aus dem Rheinland zurück, aber im Westen entstanden neue Moore, neuer Torf, der erneut überspült wurde. Diesmal von urzeitlichen Flüssen, die den Torf mit gewaltigen Mengen an Ton, Sand und Kies zu deckten. Wieder entstand durch den Druck ein – allerdings nur bis zu 38 Meter dickes – Braunkohlenflöz, das sogenannte Oberflöz. Heute liegen also mehrere Flöze übereinander, von verschiedenen Erd- und Gesteinsschichten getrennt und überlagert. Um eine Tonne Braunkohle abzubauen, müssen im Tagebau Garzweiler beispielsweise fünf Tonnen dieses sogenannten Abraums bewegt werden.

Die niederrheinischen Schollen

Das Rheinland war zur Eiszeit eisfrei – aber trotzdem ungemütlich

Um an ein und dasselbe Flöz zu kommen, muss man heutzutage an verschiedenen Stellen unterschiedlich tief graben. Denn die Erde in der Niederrheinischen Bucht senkte sich nicht gleichmäßig ab, sondern die gewaltigen Bewegungen der Erdkruste führten dazu, dass die Erde in vier Schollen zerbarst: die Rur-, die Venloer-, die Erft- und die Köln-Scholle. Bei diesen Einbrüchen zerrissen auch die Braunkohlenflöze. Für das Hauptflöz musste man zum Beispiel im Ostteil des früheren Tagebaus Bergheim 25 Meter tief, im Westteil dafür rund 160 Meter tief baggern! Und auf der Köln-Scholle lohnt sich der Abbau nicht: Denn da hat der Ur-Rhein einen großen Teil der Torfschichten in den vergangenen Jahrmillionen einfach weggespült."

Die heutige Landschaft in der Niederrheinischen Bucht mit den gemäßigteren Temperaturen und den nicht mehr sumpfigen, fruchtbaren Ackerböden verdanken wir übrigens einem Klimawandel: Vor circa 2,6 Millionen Jahren wurde es plötzlich immer kälter. Vier Eiszeiten brachen über das Land und ein Großteil Mitteleuropas war von Gletschern bedeckt. Deren Schmelzwasser brachte erneut dicke Kies- und Sandschichten ins Rheinland. Später fegte der Wind große Staubmassen über die rheinische Grassteppe und bedeckte das Land mit einer dicken, gelben Lössschicht. Genau dieser Löss sorgt dafür, dass die rheinischen Ackerböden zu den fruchtbarsten in Deutschland zählen.