1779–1799 wurde der Tiefe Georgs-Stollen aufgefahren. Der 26 km lange Stollen entwässert die Bergbaureviere von Clausthal-Zellerfeld, Wildemann, Hahnenklee und Bad Grund. 1851–1864 trieb man den 32 km langen Ernst-August-Stollen von der Ortschaft Gittelde am südlichen Harzrand vor. Dieser tiefste Wasserlösungsstollen des Harzes verläuft fast 400 m unter Clausthal und entwässert die Bergbaureviere der Bergstädte Lautenthal, Hahnenklee, Wildemann, Clausthal-Zellerfeld und Bad Grund. Das Oberharzer Wasserregal ist ein Jahrhunderte altes System zur Versorgung von Wasserrädern in den Harzer Gruben mit Aufschlagwasser. Die zur Erzeugung von Wasserkraft gebauten Anlagen stehen heute unter Denkmalschutz und werden zum Teil noch zur Trinkwassergewinnung genutzt. Die Voranmeldung, das Oberharzer Wasserregal als Weltkulturerbe der UNESCO anzuerkennen, ist 1999 durch die Obere Denkmalschutzbehörde eingereicht worden. Der offizielle Antrag soll 2007 eingereicht werden, mit der Anerkennung als Weltkulturerbe wird 2009 gerechnet. Die Stadt entstand 1924 durch Zusammenschluss der beiden Bergstädte Clausthal und Zellerfeld. Die Senke zwischen den beiden Stadtteilen markiert eine natürliche „Grenzlinie“. Bekannt geworden ist Clausthal-Zellerfeld durch seine für das Bergbaustudium berühmte Technische Universität Clausthal. Heute ist die TU Clausthal für die Region bedeutender Studienort auch für modernere Wissenschaften. Obwohl seit 1930 kein Bergbau mehr betrieben wird, hat sich die Stadt ihre enge Verbindung mit dem Bergbau durch ein Bergwerksmuseum bewahrt. Im Zuge des Bergbaus wurde im heutigen Clausthal-Zellerfeld das Drahtseil erfunden. Weltbekannt ist auch das alkoholfreie Clausthaler-Bier, welches noch bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts in Clausthal-Zellerfeld gebraut worden ist. Die Marke wurde an die Binding-Brauerei verkauft und wird seitdem ausschließlich in Frankfurt am Main gebraut. In der Hochzeit des Bergbaus gab es bedingt durch die Bergfreiheit zahlreiche Brauerein in den Oberharzer Orten, von denen nur noch eine in Altenau besteht. Während des Zweiten Weltkriegs entstand in unmittelbarer Nähe, an der Kreisstraße 38 nach Altenau, die zweitgrößte Munitionsfabrik Nazi-Deutschlands, das Werk Tanne. Hier wurde der Sprengstoff TNT hergestellt. Eine Gedenkstätte am Mittleren Pfauenteich erinnert an die Opfer unter den Zwangsarbeitern bei der Bombardierung des Werkes. Weiterhin wird in Clausthal vor der Marktkirche und in Zellerfeld vor der St. Salvatoris-Kirche an die Opfer des Todesmarsches der Häftlinge des Konzentrationslagers Dora-Mittelbau bei Nordhausen Anfang 1945 von Osterode über den Harz gedacht. Ein weiteres Mahnmal befindet sich an der Bundesstraße nahe des Hirschler Teiches in Richtung Dammhaus.
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