Das Kieselgur Flöz "Neuohe"
Bild: Diatoms.jpg Quelle: Wikipedia Diatoms CC BY 2.5 (B1)
Begriff: Kieselgur (femininum; auch Bergmehl, Diatomeenerde, Diatomeenpelit, Diatomit, Infusorienerde, Kieselmehl, Novaculit, Novaculite, Tripel, Tripolit, Tripolite, Celite) ist eine weißliche, pulverförmige Substanz, die hauptsächlich aus den Siliziumdioxidschalen fossiler Kieselalgen (Diatomeen) besteht. (Q1)
Bild: Coal_Seam.jpg Quelle: Wikipedia Coal seam CC BY-SA 3.0 (B2)
Begriff: Flöz Ein Flöz ist eine sedimentär entstandene, ausgedehnte Lagerstätte eines Rohstoffes (zum Beispiel Kohle), die parallel zur Gesteinsschichtung verläuft. Die Mächtigkeit eines Flözes ist variabel. (Q2)
Ort: Neuohe, Landkreis Celle In der Lüneburger Heide befanden sich die ersten Kieselgurgruben der Welt. Hier in Neuohe wurde Kieselgur von 1863 bis 1994 im Tagebau abgebaut. (Q3)
Bedeutung für die Region: In der Lüneburger Heide befanden sich die ersten Kieselgurgruben der Welt. Der Kieselgurabbau entwickelte sich für diese Region zu einem wichtigen Wirtschaftszweig. Bis zum 1. Weltkrieg wurde in Niedersachsen 20.000 bis 25.000 to Kieselgur produziert. Das deckte damals fast den gesamten Weltbedarf an diesem Rohstoff. Nach dem 2. Weltkrieg erreichte die Produktion 50.000 bis 60.000 to. 1994 wurde der Abbau in Norddeutschland unrentabel und eingestellt. Das Abpumpen und die Entsorgung des Grundwassers war eine der Ursachen. (Q4)
Kieselgur Arten: (Q1)
- Weiße Gur - Die oberste Schicht ist die „Weiße Gur“. Sie lagert teilweise unmittelbar unter der Erdoberfläche. Mit drei bis fünf Prozent enthält sie nur noch sehr wenig organische Bestandteile. In den Anfangsjahren wurde nur die Weiße Gur abgebaut.
- Graue Gur - Durch die später eingeführte Technik des Brennens konnten inzwischen die organischen Bestandteile entfernt werden. Jetzt wurden auch die anderen Arten abgebaut und genutzt. Unter der Weißen Gur liegt die „Graue Gur“. Sie enthält bis zu zehn Prozent organische Bestandteile.
- Grüne Gur - Die unterste Schicht bezeichnet man als die „Grüne Gur“. Sie enthält noch etwa 36 Prozent organische Bestandteile. Die Grüne Gur lag auf der Höhe des Grundwasserspiegels.
Entstehung von Kieselgur: (Q5)
Der Hauptbestandteil von Kieselgur sind Fossilien, genauer die Schalen oder Skelettreste von winzig kleinen Kieselalgen, auch Diatomeen oder wissenschaftlich Bacillanophyten genannt. Der Lebensraum von Kieselalgen ist nicht nur auf salzhaltige Gewässer beschränkt, man findet Diatomeen auch in Süßwassergewässern – für die Bildung von Kieselgur kommen jedoch nur süßwasserhaltige Seen in Betracht.
Nach dem Ableben der Kieselalgen kommt es zur schichtweisen Ablagerung selbiger. Nachfolgende Sedimente (z.B. Tone) überdecken die Kieselalgen; gleichzeitig wird Wasser aus den Kieselalgenschichten gepresst und das Material infolge des Drucks der Auflast verfestigt. Fand dieses Vorgang noch nicht statt oder ist nicht gänzlich abgeschlossen, handelt es sich um die Vorstufe von Kieselgur: der sogenannte Kieselschlamm, gekennzeichnet durch die breiartige Konsistenz.
Verbreitung von Kieselgur: (Q5)
Die Vorkommen von Kieselgur in Deutschland sind an einstige Seen gebunden, die in den letzten Eiszeiten entstanden sind bzw. existierten, wie bspw. in weiten Bereichen Norddeutschlands (Heideregionen) und an einigen Standorten in Mitteldeutschland (Klieken bei Dessau). Darüber hinaus befinden sich zahlreiche Abbaugebiete in Österreich, China, Bolivien und in den USA.
Verarbeitung von Kieselgur: (Q3)
1. Schlämmen
Die gewonnene Kieselgur enthielt bis zu 30 Prozent Sand. In einem Schlämmprozess musste die Kieselgur entsandet werden. Dazu wurde sie in einem Rührbottich zu einem dünnen Brei aufgelöst. Dieser durchfloss mehrere Bassins, in denen sich die schweren sandigen Bestandteile absetzten. Die von Sand befreite Kieselgur gelangte in Schlämmkästen und setzte sich hier ab. Anschließend wurde die Schlämmgur abgestochen und getrocknet.
2. Trocknen
Die geförderte Kieselgur enthielt bis zu 70 Prozent Wasser und konnte daher so nicht verwendet werden. Sie musste auf handelsübliche zehn Prozent heruntergetrocknet werden. Die Gur wurde dazu teilweise in einer Presse zu Steinen geformt. Anschließend erfolgte an der Luft die Trocknung, auf Trocknungsplätzen oder in Trockenschuppen. Diese Trocknung war nur in den Sommermonaten möglich. Die Dauer hing entscheidend von den Witterungsverhältnissen ab. Die erste künstliche Trocknung von Kieselgur erfolgte in den Kriegsjahren 1917/18 bei Altenschlirf im Vogelsberg, heute Stadtteil des Heilbads Herbstein. Man benötigte Kieselgur für die Filter der Gasmasken.
3. Brennen
Die Kieselgur wurde in meilerartigen Brennhaufen (ähnlich der Holzkohlenmeiler) oder in Brennschuppen, bei höchstens 800 °C, gebrannt. Die durchschnittliche Brenndauer betrug drei bis vier Wochen. Durch das Brennen wurden die organischen Bestandteile entfernt. Es veränderte sich auch die Farbe aufgrund des Eisenoxids, das in der Kieselgur enthalten war.
Bitte beachten: Im weiteren Verlauf der Aufgabenstellung wird es nötig sein, Euch in das ehemalige Abbaugebiet Neuohe zu begeben. Alle Wege sind frei zugänglich und gut zu Fuß oder mit dem Rad zu erreichen. Ich habe im Listing eine Parkposition angegeben, diese ist unbedingt einzuhalten. Nachdem Du das Flöz besucht hast, kannst Du diesen Earthcache loggen. Bitte schicke mir über mein Profil, deine Antworten zu. Sollte etwas nicht stimmen, melde ich mich schnellstmöglich. Mehr Informationen zum Thema Kieselgur, könnt ihr den Seiten in der Quellenangabe entnehmen.
Für das Experiment benötigt Ihr:
- ein Weißglasfläschen / Glas mit mindestens 50ml
- sauberes Wasser
- Taschenlampe / Sonnenlicht
Aufgaben vor Ort:
Begib Dich den schmalen Pfad hinab. Dort zu deiner Linken findest Du den Kieselgur Flöz. Ich würde mich über ein Bild von Euch vor Ort freuen.
- In wieviel Metern Tiefe (Oberkante Heidelandschaft) liegt dieser Flöz?
- Zerreibe eine kleine Probe des Gurs in Deiner Hand, beschreibe bitte die Struktur, die Farbe und den Geruch.
- Löse nun die zerriebene Probe in dem mitgebrachten Gefäß in Wasser auf. Schüttel die Probe kräftig und warte ca. fünf Minuten. Nimm nun die mitgebrachte Taschenlampe und durchleuchte die Probe, ggf. reicht bei guten Wetter das Sonnenlicht aus.
a) Hat sich die Farbe im gelösten im Vergleich zum verriebenen Zustand verändert?
b) Haben sich bereits Bestandteile in der Probe abgesetzt?
c) Wie lautet die Bezeichnung für die so auch in der Natur vorkommende Vorstufe des Kieselgurs?
d) Bei welchem technischen Prozeß der Aufbereitung hat man Kieselgur mit Wasser vermischt?
Ich wünsche Euch einen kurzweiligen und interessanten Earthcache. Bitte schreibt in Eure Logs keine Lösungen bzw. Hinweise und hinterlasst nur Logbilder, die nicht zum beantworten der Fragen verwandt werden können. Dieser EC soll kein virtueller Cache im Sinne von: "Ich bleibe daheim und beantworte bequem von der Couch aus" werden.
Gruß André
Quellenverzeichnis
Texte & Informationen:
- (Q1) http://www.chemie.de/lexikon/Kieselgur.html
- (Q2) http://de.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%B6z
- (Q3) http://de.wikipedia.org/wiki/Kieselgur
- (Q4) http://www.chemie.de/lexikon/Kieselgur.html
- (Q5) http://www.steine-und-minerale.de/atlas.php?f=3&l=K&name=Kieselgur
Bilder & Abbildungen:
- (B1) http://de.wikipedia.org/wiki/Kieselgur#mediaviewer/File:Diatoms.png
- (B2) http://de.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%B6z#mediaviewer/File:Coal_seam.jpg