Aus den ältesten uns bekannten Dokumenten über den Kohlenbergbau im bayerischen Voralpenland geht hervor, dass bereits 1557 im benediktbeuerschen Distrikt “Stainkohln” abgebaut worden ist. Durch die Wirren des 30jährigen Krieges gerieten diese Kohlevorkommen wieder in Vergessenheit. Erst 1756 ist in den benediktbeurer Klosteraufzeichnungen wieder eine “Stainkohln-Zeche” am Spensberg erwähnt. Dass bereits um 1785 am Spensberg nach Kohle gegraben wurde beleg der Bericht über einen Protest des Klosters Benediktbeuern als damaliger Grundherr gegen den staatlich betriebenen Kohlebergbau unter der Leitung des Bergrates von Limbrun (Karl-Theodor-Zeche).

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Früher war es üblich, über einen gemauerten Stolleneingang den letzten, den mittleren Bogenstein, mit der Jahreszahl des Stollenanschlages zu versehen. Über dem Garagentor am Haus Nr. 2 der Eichthalstraße ist ein so genannter  Schlußstein mit den Bergbau-Emblemen Schlägel und Eisen und der Jahreszahl 1875 eingemauert. Dieser Schlußstein war über dem gemauerten Zugang zum Pumpen- bzw. Rohrschacht eingesetzt.

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Der Ökonomiehof ist ein Überbleibsel der alten Penzberger Bergwerksanlagen. Er wurde im Jahre 1873 gleichzeitig mit den ersten Werksanlagen erbaut. Im südlichen Teil des Anwesens befanden sich Wohnungen für Bergwerksangestellte. Im oberen Teil des nördlichen Querbaues war eine große Tenne. Die Räumlichkeiten im Erdgeschoss gehörten zeitweilig zur werkseigenen Gärtnerei, die vor allem der Zusatzversorgung der Berg-werksangehörigen diente.

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Die Barbarakapelle wurde vom Penzberger Gesellschaftsverein „Die Jungritter“ anlässlich seines 50jährigen Bestehens zur Erinnerung an den Bergbau und die Bergleute errichtet. Die Mitglieder des Vereins waren zunächst überwiegend ehemalige Bergleute. Die Bauarbeiten wurden zum großen Teil durch freiwillige Arbeitsleistungen der Vereinsmitglieder ausgeführt, die Baumaterialien aus Spenden finanziert. Die Front- und Giebelwände aus Tuffstein sollen an das Nebengestein beim Kohleabbau hinweisen.

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Die aus den Penzberger Schächten geförderte Rohkohle enthielt etwas zur Hälfte unbrauchbares Nebengestein, die Berge. Ab 1890 wurde dieses Nebengestein in einer Trocken-Sieberei von Hand aussortiert. 1906 wurde eine neue Sieberei mit einer Kohlenwäsche erbaut. In dieser Aufbereitung, dem sogenannten Kohlenstadel, wurde die Rohkohle nun gebrochen, gewaschen und sortiert. Das bei der Wäsche anfallende Waschwasser wurde zum Teil aufbereitet und wieder verwendet. Doch vorab wurde das verschmutzte Wasser in betonierte Schlammbecken bei der Kohlenwäsche geleitet.

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Wie beim Berg-Boggerl bereits kurz beschrieben, bereiteten die anfallenden Abfallberge bald große Probleme. Sowohl der große Mannschaftsaufwand als auch die je nach Jahreszeit oft schwierigen Bodenverhältnisse und der Abtransport dieser Massen mit den Dampflokomotiven wurden bald unwirtschaftlich.

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Der planmäßige Untertage-Bergbau in Penzberg nahm seinen Anfang mit dem 1828 aufgefahrenen „Tiefen Stollen“, dem späteren Wasserstollen. Auch die ersten Schächte, ein Göppelschacht mit 40m Tiefe, der „Karl-Schacht“ mit 99m Tiefe und der „Isabellen-Schacht“ mit 195m Tiefe wurden zwischen 1840 und 1851 noch in der Nähe des Wasserstollens bzw. über dem Wasserstollen abgeteuft.

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Zu Beginn der Kohlegrabungen war die Menge der losgebrochenen Kohle noch ziemlich klein. Die Bergleute mussten an Ort und Stelle untertage die Berge (das Nebengestein) aussortieren, damit nur verkaufsfähige Kohle gefördert wurde. Mit steigender Förderung konnte diese Tätigkeit mit ungelernten Arbeitskräften billiger und effizienter Übertage ausgeführt werden.

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Ein großes Problem für die Penzberger Grube war immer schon der Transport der Kohle zum Verbraucher. Sie musste teils mit Ochsenkarren und teils mit Flößen über die Loisach nach München transportiert werden. Die Frachtkosten waren also recht hoch, der Grubenbetrieb wurde deswegen einige Male eingestellt. Abhilfe konnte und sollte deshalb der Bau einer Eisenbahn bis Penzberg bringen. 1854 war sie bis Starnberg fertig. Im Oktober 1865 erreichte sie Penzberg. Der Bahnhof lag direkt am Grubengelände, der Abtransport war gesichert. 1898 wurde die Bahnlinie bis Kochel verlängert. Dazu wurde westlich des bereits bestehenden Bahnhofes ein weiterer errichtet. Penzberg hatte plötzlich zwei Bahnhöfe, wobei der Kohlebahnhof oder Güterbahnhof, wie er später genannt wurde, ein Kopfbahnhof war.

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Für die einwandfreie Bewetterung (Versorgung mit frischer Atemluft) der unterirdischen Grubenbaue waren mindestens zwei Tagesöffnungen erforderlich. Um eine durchgehende Wetterführung zu erreichen, stellte man im Flöz kleine, meist rechteckig ausgezimmerte, „saigere“ (senkrechte) Aufbrüche nach Übertage her. Mit ihnen war es möglich, auf Grund der natürlichen Zirkulation von erwärmter Luft die frischen Wetter durch die verschiedenen Grubenbaue zu führen.

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