Anfang der 1950er Jahre stand für die Hessischen Berg- und Hüttenwerke fest, dass die Mehrzahl der Eisensteingruben des Unternehmens nur noch kurze Zeit fördern könnte und man Ersatz für die stillzulegenden Gruben schaffen musste. Darum bohrte man ab 1952 das Gebiet der späteren Grube Falkenstein planmäßig ab und stellte dabei Lage von stellenweise 6-8 m Mächtigkeit und einem Eisengehalt von etwa 40 % fest. Im September 1957 begann man mit der Planierung des Zechenplatzes und mit der Herstellung der Zufahrtsstraße. Am 13. Januar 1958 setzten die Arbeiten am Abteufen des Hauptschachtes ein. Mit einem Durchmesser von zunächst 4 m, dann von 3,5 m erreichte man die Endteufe von 365 m. Gleichzeitig mit dem Abteufen des Hauptschachtes wurde im oberen Rinkenbachtal ein Stollen angesetzt und in Richtung auf den Schacht aufgefahren, der später als Verladestollen genutzt wurde.
Im Januar 1960 war die Fördermaschine ebenfalls einsatzbereit, gleichzeitig fuhr man die 350-m-Sohle auf, setzte die beiden Füllörter an und trieb einen 250 m langen Querschlag in nordwestliche Richtung zum Lager vor. Etwa 750 m östlich des Hauptschachtes setzte man im Frühjahr 1960 den Wetterschacht der Grube Falkenstein an, der auf dieselbe Art und Weise wie der Hauptschacht niedergebracht worden ist. Während der Teufarbeiten am Haupt- und Wetterschacht wurden die Tagesanlagen ausgeführt. Nach ihrer Vollendung bestanden sie über Tage aus dem Zechenhaus mit Kaue und anschließender Schachthalle, der Brech- und Klassieranlage mit untertägigen Bunkern und der Verladung, sowie aus einem weiteren Gebäude für die Stromversorgung und Drucklufterzeugung.
Zechengebäude und Kaue waren für eine Belegschaft von 250 – 300 Mann ausgelegt und boten auch der Verwaltung ausreichend Platz. Die Drucklufterzeugung besaß eine Leistung von 45 m3/min. Die Brech- und Klassieranlage wurde für eine gleichzeitige bzw. intermittierende Verarbeitung von mindestens zwei Erzsorten und jeweils vier Kornfraktionen geplant und besaß eine Durchsatzleistung von durchschnittlich 40 und maximal 70 t/Stunde. Nach der Aufbereitung wurde das Erz über eine Bandanlage zur Verladung am Stollen transportiert, in Lastkraftwagen verladen und auf der 1,2 km entfernt liegenden Verladerampe Oberscheld in Bundesbahnwaggons umgeladen. Die Gesamt-Fertigerz-Leistung der Grube lag 1972 bei 8 t pro Mann und Schicht.
Von April 1968 an arbeitete die Grube nach der Stilllegung der Grube Königszug bis 1971 im zweischichtigen Betrieb und förderte in dieser Zeit jährlich 140 000 t. Anschließend musste die Grube wegen Absatzschwierigkeiten wieder auf einschichtigen Betrieb übergehen, da eine Ruhrhütte, die monatlich 5 000 t Falkenstein-Eisenerz verarbeitete, eine neue Sinteranlage in Betrieb genommen hatte: Infolge des erhöhten Sintererzeinsatzes erübrigte sich die Verhüttung von Roteisenstein, der bis dahin als Schlackenträger eingesetzt worden war. Außerdem wurden zwei Hochofenwerke im Siegerland stillgelegt, die ebenfalls Falkenstein-Eisenerze bezogen hatten. Der Absatz ging infolgedessen auf 5 000 t/Monat zurück. Bei dieser Erzeugung war selbst die einschichtige Auslastung und damit auch die Wirtschaftlichkeit des Grubenbetriebes nicht mehr gewährleistet. Obwohl sich eine neue Tiefbausohle in 385 m Teufe im Aufschluss befand, wodurch 1,5 Mio. t Erze sicher nachgewiesen waren, obwohl die Lagerstätte noch 2 bis 3 Mio. t Eisenstein abbauwürdig besessen hatte und obwohl man die Leistung der Grube durch den Einsatz von modernen Bohr- und Ladegeräten noch hätte erhöhen können, wurde die Grube Falkenstein am 31. August 1973 stillgelegt. Eine Restbelegschaft führte noch Rückbauarbeiten durch. Mit der Stillegung der Grube endete zugleich der Abbau von Roteisenstein im Dill-Gebiet, der die Grundlage für die einheimische Hüttenindustrie gebildet hatte.
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