El sistema de presas , embalses, acequias y otras estructuras , muchas de las cuales se construyeron entre los siglos XVI y XIX para desviar y almacenar el agua que impulsaba las ruedas hidráulicas de las minas de la región del Alto Harz en Alemania . El término regale , aquí, se refiere a la concesión de privilegios o derechos reales [1] ( droit de régale ) en este caso para permitir el uso del agua para las operaciones mineras en las montañas del Harz en Alemania.
El Regale de aguas del Alto Harz es uno de los sistemas históricos de gestión de aguas mineras más grandes e importantes del mundo. [2] Las instalaciones construidas para la generación de energía hidráulica están protegidas desde 1978 como monumentos culturales. [2] La mayoría todavía se utilizan, aunque hoy en día su propósito es principalmente apoyar la conservación rural (la preservación de un paisaje cultural histórico), la conservación de la naturaleza , el turismo y la natación . Desde la perspectiva de la gestión del agua, varios de los embalses aún desempeñan un papel en la protección contra inundaciones y el suministro de agua potable . El 31 de julio de 2010, el Regale fue declarado Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO afiliado a las Minas de Rammelsberg y la Ciudad Histórica de Goslar debido a su importancia en el desarrollo de técnicas mineras y testimonio de la historia medieval de la minería de minerales. [3] [4]
El sistema hídrico cubre un área de aproximadamente 200 kilómetros cuadrados (77 millas cuadradas) dentro de la parte de Baja Sajonia del Harz , la mayoría de las estructuras se encuentran en las cercanías de Clausthal-Zellerfeld , Hahnenklee , Sankt Andreasberg , Buntenbock , Wildemann , Lautenthal , Schulenberg , Altenau y Torfhaus .
En este contexto, el término «regale » se refiere a una prerrogativa real . Mediante el llamado «Bergregal » o «derecho minero», el monarca otorgaba el derecho a explotar minas y, mediante el «Wasserregal », el derecho a utilizar los suministros de agua locales para la explotación minera. [5] Otros usuarios del agua, en particular los propietarios de molinos , tenían una prioridad menor. Este «regale del agua» o «derecho de uso del agua» formaba parte de la «Bergfreiheit» o derechos mineros generales que eran válidos en Baja Sajonia hasta los años 1960. [2]
En alemán, también se ha utilizado con frecuencia el término Oberharzer Wasserwirtschaft ("gestión de aguas del Alto Harz") para referirse a estas instalaciones históricas. Sin embargo, esto no es lo suficientemente preciso, ya que en los últimos cien años se ha puesto en marcha en el Alto Harz un sistema intensivo y moderno de gestión del agua en forma de una serie de nuevas presas y sus correspondientes estructuras y zanjas.
El Alto Harz fue en su día una de las regiones mineras más importantes de Alemania. [6] Los principales productos de sus minas eran plata, cobre, plomo, hierro y, a partir del siglo XIX, también zinc. Sin embargo, la principal fuente de ingresos era la plata. Desde el siglo XVI hasta mediados del siglo XIX, alrededor del 40-50% de toda la producción de plata alemana procedía del Alto Harz. [7] Los impuestos recaudados en este lugar contribuyeron significativamente a los ingresos de las casas reales de Hannover y Brunswick-Wolfenbüttel y ayudaron a asegurar sus posiciones de poder e influencia dentro del Sacro Imperio Romano Germánico .
Su rentabilidad justificaba un gran esfuerzo e inversión. La industria minera del Alto Harz produjo un gran número de innovaciones e inventos, entre los que se incluyen avances tan importantes como la máquina-hombre , la máquina - bomba de agua y el cable metálico .
La minería se convierte en una actividad de alto consumo energético en cuanto la excavación se extiende a una distancia significativa bajo tierra. En el Alto Harz, la explotación de vetas ( Ganderzbergbau ) era la forma principal de extracción, con excavaciones siguiendo las vetas casi verticales directamente hacia la tierra. [8] Apenas unos pocos metros más abajo, la entrada de agua aumentaba considerablemente la dificultad de la excavación. Al principio, se limpiaba con hombres de pie sobre escaleras, los llamados Wasserknechten ("sirvientes del agua"), con sus cubos de cuero. Más tarde, la introducción de caballos y caprichos ( Göpel ) permitió extraer mayores cantidades de agua. Pero los caballos eran caros y tenían que cambiarse cada pocas horas. [5] Como resultado, las minas, especialmente las más ricas y profundas, comenzaron a utilizar sistemas de energía hidroeléctrica , capaces de funcionar de forma continua, las 24 horas del día. Para ello, se desviaban los arroyos hacia ruedas hidráulicas que accionaban bombas reciprocantes para extraer agua de mayores profundidades y en mayor cantidad. El principio era extraer agua con agua. [5]
Para que estas ruedas hidráulicas funcionaran era necesario un suministro continuo y sustancial de agua. Aunque el Alto Harz, con una precipitación anual de más de 1300 milímetros al año, recibía abundantes cantidades de agua, las minas a menudo se encontraban en lo alto de las montañas, cerca de las cuencas hidrográficas , donde solo había unos pocos arroyos de algún tamaño. Además, el caudal de los arroyos de montaña en el terreno rocoso era muy variable. A menudo, bastaban unas pocas semanas de escasas precipitaciones para que el suministro de agua a las minas se viera amenazado. Esto llevó a que varias minas tuvieran que cerrarse. [9]
En su época de máximo esplendor, las minas del Alto Harz se contaban entre las más profundas del mundo. Por ejemplo, ya en 1700 se superaron los 300 metros de profundidad de pozo y en 1830 se alcanzó una profundidad de 600 metros, tan profunda que la mina se encontraba por debajo del nivel del mar, algo que en aquella época se consideraba significativo. [10] Sin embargo, los pozos profundos exigían niveles de energía correspondientemente altos para extraer el mineral y el agua del pozo . Este alto consumo de energía, combinado con la gran demanda de agua, llevó a intentos aún más enérgicos de desarrollar la energía hidráulica disponible.
En aquellos periodos en los que no se podía extraer mineral por falta de agua para mover las ruedas, los mineros solían construir nuevas estructuras hidráulicas. Cuando las ruedas hidráulicas dejaban de funcionar, el agua subterránea que entraba en la mina ya no se podía extraer, la mina se inundaba y los mineros se veían obligados a abandonarla. En estas fases, los trabajos se concentraron en modernizar las instalaciones de la Reserva Hidráulica del Alto Harz.
En total, se construyeron 143 estanques represados, 500 kilómetros de zanjas y 30 kilómetros de túneles para la recogida, desviación y almacenamiento de las aguas de escorrentía superficial en el Alto Harz. [11] Además, alrededor de 100 kilómetros de galerías de drenaje están incluidos en el Regale . Sin embargo, no todas estas instalaciones estaban en funcionamiento al mismo tiempo. En la actualidad, la Harzwasserwerke explota y mantiene 65 estanques represados, 70 kilómetros de zanjas y 20 kilómetros de túneles. [12] Varios estanques represados más pequeños pertenecen todavía al Departamento Forestal del Estado de Baja Sajonia o incluso están en manos privadas.
El principio de la desviación del agua consiste en recoger el agua en zanjas que discurren casi paralelas a los contornos de la ladera y desviarla hacia las zonas mineras. Estos canales de suministro pueden tener fácilmente diez o más kilómetros de longitud (como el foso de la presa o el foso del Alto Schalke). A veces, el agua así recogida no se alimentaba directamente a las ruedas hidráulicas, sino a grandes estanques artificiales represados ( teiche ) que actuaban como depósitos, para garantizar que hubiera suficiente agua disponible para las ruedas incluso en épocas de sequía. Desde los desagües inferiores de estos estanques, el agua podía conducirse a un sistema de zanjas para accionar las ruedas hidráulicas. Por lo general, se disponían varias ruedas una tras otra, como una cascada, para que el agua pudiera utilizarse para mover más de una rueda. Para conducir el agua por el mayor número posible de ruedas, tenía que recogerse, almacenarse y conducirse a la mayor altura posible. [5]
La tecnología de la época no permitía construir presas de más de 15 metros de altura, por lo que era necesario construir muchos estanques pequeños en lugar de unos pocos grandes. Al disponer los estanques en cascada, se podía retener el agua a gran altura para accionar el mayor número posible de norias. Se construyeron varias de estas cascadas de estanques, que comprendían entre cuatro y seis estanques.
La mayoría de las ruedas hidráulicas se utilizaban para accionar bombas. En ocasiones, la energía que generaban debía transmitirse a lo largo de varios cientos de metros hasta la mina mediante varillas planas ( Feldgestänge ). En las minas importantes también había una rueda hidráulica recíproca que se utilizaba para proporcionar energía para transportar el mineral y el material a triturar. [5] Todas las ruedas hidráulicas eran del tipo de pescante superior . A excepción de unas pocas reconstrucciones, todas las ruedas hidráulicas desaparecieron durante el siglo pasado.
Los 143 embalses o estanques de almacenamiento, conocidos como Teiche (singular: Teich ), se embalsaron mediante presas de relleno de tierra . Las alturas de las presas variaban entre 4,0 y 15,0 metros; los volúmenes de embalse eran, en promedio, de unos 150.000 metros cúbicos.
Las acequias son canales de abastecimiento casi paralelos a las curvas de nivel del terreno, con una pendiente muy leve de alrededor de 1-2 por mil y están acompañadas de un camino de inspección.
Las obras hidráulicas subterráneas, de entre 20 y 1.000 metros de longitud, fueron las inversiones más costosas del proyecto de regasificación del Alto Harz. Sin embargo, merecieron la pena por sus bajos costes de explotación y su elevada capacidad hidráulica.
Debido a la gran cantidad de estructuras y la longitud de los canales, la mejor manera de recorrer el lago Harz Oberkreuz es a pie. Gracias a los Harzwasserwerke se han creado en los últimos años numerosos senderos junto al agua : los llamados Wasserwanderwege . Los visitantes pueden conocer los elementos típicos del lago Harz Oberkreuz mediante paneles informativos a lo largo de los recorridos claramente marcados. [12] [13] Con algunas excepciones, la mayoría de los estanques pueden ser utilizados por los bañistas durante los meses de verano. La mayoría también están arrendados a clubes de pesca locales.
La actividad minera en el Harz se remonta a los siglos X y XI. [6] [13] Las primeras ruedas hidráulicas del Harz se construyeron en el siglo XIII en el valle de Pandelbach, al sureste de Seesen . [11] En aquella época, la minería, incluido este uso temprano de las llamadas centrales hidráulicas ( Wasserkünste ) para las minas, estaba gestionada por la abadía cisterciense de Walkenried .
La peste negra de la Edad Media despobló en gran medida el Harz y casi paralizó la explotación minera. Otro factor fue probablemente que en aquella época la minería había alcanzado sus límites técnicos, con profundidades de hasta unos 60 metros.
A partir de 1520 se produjo una clara recuperación, inicialmente por iniciativa del duque de Brunswick-Wolfenbüttel, Enrique el Joven . [6] Pero fue su hijo, Julio, duque de Brunswick-Lüneburg , quien dio un impulso adicional a las operaciones mineras existentes en el Alto Harz e inició la creación de un gran número de estanques y zanjas.
El auge de la minería en el Alto Harz se hizo posible gracias al uso extensivo de la energía hidroeléctrica . A medida que las minas se hacían más profundas, necesitaban cada vez más energía. La falta de agua tras meses de escasas lluvias o largos periodos de heladas era una y otra vez un factor limitante para las minas. [8] La ampliación del sistema hídrico se logró elevando los diques existentes, construyendo nuevos diques, construyendo nuevas zanjas y ampliando los tramos de zanjas existentes.
Un ejemplo de la ampliación de la red de canales de agua fue la optimización de varios tramos de acequias (Fosa de la presa, Canales de Rosenhof Superior e Inferior), principalmente durante el siglo XIX, mediante la construcción de los llamados Wasserläufen (también Wasserüberleitungsstollen ) o túneles de agua. Estos permitieron acortar significativamente la distancia recorrida por el agua. [5] También garantizaron el trabajo en invierno, porque el agua que corría bajo tierra no se congelaba. Además, el costo de mantenimiento de un tramo corto de túnel era mucho más barato que el de un tramo de acequia largo. Pero una ventaja especialmente importante fue la mayor capacidad de descarga. Los túneles descendían el mismo desnivel en una distancia más corta y, por lo tanto, tenían una pendiente más pronunciada. [13] Al principio, las secciones subterráneas se excavaban laboriosamente con martillo y cincel . Más tarde, se utilizó pólvora como explosivo, lo que hizo que la construcción de túneles de agua fuera considerablemente más fácil y rápida.
Como la mayor parte de la energía se necesitaba para drenar el agua de las minas y como la necesidad de ello seguía creciendo a medida que las minas se hacían más profundas, ya desde el principio se intentó desaguar las minas mediante galerías de drenaje ( Wasserlösungsstollen ). Esto implicaba la construcción de túneles desde las minas hasta los valles, a través de los cuales el agua podía drenar por gravedad. Cuanto más profundo era el nivel de drenaje, más largo tenía que ser el túnel. El más largo de estos túneles es el Ernst August Adit, construido a mediados del siglo XIX, que tiene 35 kilómetros de longitud. Recogía agua de las minas de Bockswiese, Lautenthal, Zellerfeld, Clausthal y Wildemann y la conducía a Gittelde, en el borde del Harz. [8]
Entre el 80 y el 90 % de los estanques de la cuenca hidrográfica del Alto Harz se crearon en los siglos XVI y XVII [11] , mientras que el sistema de zanjas de presa se amplió aún más en el siglo XIX [5] . Estas estructuras contribuyeron significativamente a que el Harz se convirtiera en la región industrial más grande de Alemania en el período moderno temprano . La invención de la máquina de vapor y el descubrimiento de la energía eléctrica no cambiaron inmediatamente el uso de la energía hidroeléctrica . Estas otras formas de energía se introdujeron de forma relativamente gradual en el Alto Harz. Por supuesto, con la introducción de la máquina de vapor, las dificultades para adquirir carbón en cantidades suficientes también fueron un factor hasta la construcción del ferrocarril del valle Innerste .
Con la nacionalización de las minas el 1 de enero de 1864 por parte del Reino de Hannover , no sólo pasaron a manos del Estado los derechos mineros, sino también los derechos de aprovechamiento del agua. El Reino de Hannover reivindicó también el derecho al agua, que se definió legalmente por primera vez en la Ley de Aguas de Prusia ( Preußisches Wassergesetz ) de 1913 en los artículos 16 y 381. Tras la incorporación del Reino de Hannover al Reino de Prusia , la Inspección Real de Minas de Prusia ( Königlich-Preußische Bergbauinspektion ) y, más tarde, la Preussag se hicieron cargo de la explotación de las minas del Alto Harz.
Un inventario que data del año 1868 revela que un total de 198 ruedas hidráulicas de diferentes diámetros y una capacidad total de aproximadamente 3000 caballos de fuerza fueron impulsadas por el Regale Hidráulico del Alto Harz. [14]
En torno al año 1900 se alcanzaron pozos de extracción de 1.000 metros de profundidad, pero los costes de explotación a mayores profundidades fueron en aumento. Al mismo tiempo, la industria tuvo que competir con otras zonas de extracción de metales del país y del extranjero en una época de mejoras en el transporte. La sobreexplotación durante la Primera Guerra Mundial y la caída de los precios de los metales durante la Gran Depresión provocaron, en su apogeo, una gran oleada de cierres, como las grandes minas de Clausthal-Zellerfeld, Bockswiese y Lautenthal. En Bad Grund, sin embargo, la explotación en el Alto Harz continuó hasta 1992, pero solo necesitó utilizar una pequeña fracción de las instalaciones del Regal del Agua del Alto Harz.
Tras la desaparición de la industria minera en 1930, el agua del río Harz se utilizó para generar electricidad, por lo que se construyeron nuevas instalaciones. Hasta 1980, Preussag se encargó de la generación de electricidad en las minas Kaiser Wilhelm (potencia máxima de 4,5 MW ) y Ottiliae (potencia máxima de 1,5 MW). Estas centrales hidroeléctricas se cerraron a principios de los años 80, cuando expiraron los derechos de agua y la rentabilidad de las centrales disminuyó constantemente en un contexto de fuertes aumentos salariales y estancamiento de los precios de la energía. [2] Sin embargo, en Sankt Andreasberg, el agua del Oderteich, que se transfiere a través del canal de Rehberg, se sigue utilizando para generar electricidad. Además de las centrales de Teichtal y Grundstraße , hay dos centrales en la mina Samson : la central de Grüner Hirsch a una profundidad de 130 metros y la central de Sieberstollen a 190 metros. [15] [16]
Tras el cierre de las centrales térmicas, las instalaciones del depósito de agua se transfirieron inicialmente al Departamento Forestal del Estado de Baja Sajonia, que las mantuvo a través de la Oficina Forestal de Clausthal-Schulenberg, con un alto coste de mano de obra y dinero. Para aliviar las arcas del Estado, en 1991 se encargó a la Harzwasserwerke la explotación y el mantenimiento de 65 embalses, 70 kilómetros de acequias y 20 kilómetros de túneles de agua. La Harzwasserwerke ha delegado la gestión del depósito de agua del Alto Harz en su oficina de Clausthal. No se gasta dinero público; los costes de mantenimiento, una suma anual de siete cifras, deben ser asumidos por la Harzwasserwerke a través de la venta de agua potable. [12]
Además de las instalaciones confiadas a Harzwasserwerke, hay un gran número de ruinas de presas, bocas de túneles y varios cientos de kilómetros de zanjas que no reciben mantenimiento. Estas estructuras gozan del estatus de monumento protegido pasivo , es decir, son como las ruinas de los castillos, que sufren un deterioro muy gradual, pero que no pueden ser destruidas con medidas modernas sin un permiso legal de acuerdo con la ley de conservación. [13]
El estanque de Hirschler es utilizado por las empresas de servicios públicos de Clausthal-Zellerfeld para abastecer de agua potable a Clausthal-Zellerfeld y Altenau; Zellerfeld también utiliza los estanques de Kellerhals superiores y medios. Hahnenklee obtiene su agua potable del estanque de Auerhahn, el estanque de Neu Grumbach y el estanque de Kellerhals superiores.
Existen sistemas de abastecimiento de agua similares en la histórica región minera de plata cerca de Freiberg en Sajonia , en Kongsberg noruego , en Schemnitz (hoy parte de Eslovaquia) y en Suecia, y los registros muestran que hubo un intercambio regular de experiencia y conocimientos entre estas regiones. Sin embargo, el sistema de abastecimiento de agua del Alto Harz es el más grande y mejor interconectado de su tipo en Europa, con significativamente más presas y zanjas, así como estructuras más grandes que todos sus homólogos en otros lugares. [11]
Minas de Rammelsberg, ciudad histórica de Goslar y sistema de gestión del agua del Alto Harz Sitio web oficial de la UNESCO
Sitio web oficial de NESCO
