Solequelle und Gradierwerk - Bad Münder EarthCache

Denk an ein Gefäß, um die Sole mit nach Hause nehmen zu können!

Ein Tal ist häufig Austrittspunkt von Quellen, weil der Regen, der auf die umliegenden Berghänge fällt, bis ins Grundwasser versickert, das dann in Richtung Tal drückt, sobald es auf undurchlässige Gesteinsschichten trifft. Unterirdische Hohlräume werden gefüllt und mit der Zeit entsteht ein Überlauf – eine Quelle.
„Unter Münder liegt eine Gesteinsformation, die in der Geologie weltweit als „Münder Mergel“ bekannt ist, eine nicht sehr harte, meist grünlich-graue Kalkart, etwa 150 m mächtig. Bei der Entstehung des Mergels während einer Überflutung vor 135 Millionen Jahren hat er vielfältige Stoffe aufgenommen wie Schwefel und Eisen. Im Laufe der Erdgeschichte drang zusätzlich aus einem darunterliegenden Salzstock Steinsalz in größeren Mengen bis in diese Schicht.

Mergel ist wasserlöslich und in ihm bilden sich mit der Zeit Spalten und Klüfte aus, welche das andrängende Wasser zum Aufsteigen nutzt. Unterwegs laugt es das umgebende Gestein weiter aus und nimmt die löslichen Bestandteile in sich auf. Oben treten Quellen aus, die mit Schwefel angereichert sind, mit Eisenionen oder mit Salz, je nachdem aus welcher Tiefe sie heraufgestiegen sind. In Münder findet man so auf engem Raum vier verschiedene Quellwasserarten, nämlich Sole, Schwefel, Eisen und Bitterwasser.“
(Diethard Salzmann: Bad Münder und seine Heilquellen. In: Kur- und Verkehrsverein e.V. [Hrsg.]: Von Quellen, Salzgewinnung und Gradierwerken, 1. Auflage 10/2000, S. 4 f.)
 
Da die Solequellen einen besonders hohen Salzgehalt hatten (in guten Jahren bis zu 23 % Salz), hatten die Salzarbeiter reichen Ertrag. Früher hatte man die Sole auf erhitzte Steine gegossen und dann das auskristallisierte Salz davon abgekratzt. Später würden Siedepfannen benutzt, die mit Buchenholz aus den umliegenden Wäldern beheizt wurden. Nun gab es aber auch Jahre, in denen der Salzanteil der Sole deutlich geringer war. Um die Solestärke vor dem Sieden zu erhöhen, errichtete man1819/20 in Münder das erste Gradierwerk, ein hohes Holzgerüst mit Fächern, die mit einem Geflecht aus Dornensträuchern ausgefüllt waren. Was sollte damit erreicht werden? Man ließ die Sole herabrieseln, damit überflüssiges Wasser durch Sonne und Wind verdunstete. Dafür fing man die herabgerieselte Sole unten im Becken auf und pumpte sie für ein erneutes Herabrieseln wieder nach oben. Wenn sie dem Sudhaus zugeleitet wurde, hatte sie bis zu 30 Prozent Salzanteil.
Durch das ständige Herabrieseln der Sole „versteinerten“ die Dornensträucher, weil sich die in der Sole gelösten Mineralstoffe daran ablagerten, wodurch das Salz von störenden Gips- und Schwefelanteilen gereinigt wurde. 1925 wurde aus rein wirtschaftlichen Gründen das letzte Gradierwerk stillgelegt. So endete eine tausendjährige Salztradition.

Heute steht wieder ein Gradierwerk in Bad Münder. 1999 wurde es nach historischen Bauplänen neu errichtet. Genutzt wird es heute nicht mehr zur Salzgewinnung, sondern für therapeutische Zwecke. Die salzhaltigen Aerosole der umgebenden Luft helfen bei Atemwegserkrankungen.
 

 
Eine der Aufgaben vor Ort ist es den Nachweis zu führen, dass in dem Solebecken kein reines Wasser vorhanden ist. Die Bestimmung der Anteile von gelösten Feststoffen (Salzen) in Flüssigkeiten oder auch von Flüssigkeiten in Flüssigkeiten kann durch verschiedene Methoden erfolgen. Eine der Möglichkeiten findet insbesondere für Zweistoffsysteme Anwendung und basiert auf der Bestimmung der Dichte oder des spezifischen Gewichtes der Flüssigkeit in Bezug auf eine bekannte Flüssigkeit (Referenzmedium) nach dem Archimedischen Prinzip. Dieses besagt, dass ein Körper so weit in eine Flüssigkeit eintaucht, bis die Gewichtskraft  der verdrängten Flüssigkeit der Gewichtskraft des eingetauchten Körpers entspricht.  Daraus ergeben sich zwei Messmöglichkeiten:

Für die Messung kommt normalerweise ein spezielles Messgerät, das Aräometer, zum Einsatz. Diese Geräte werden auch Senkwaage, Senkspindel, Dichtespindel oder Hydrometer genannt. Geräte nach dem Prinzip der Gewichtsmessung werden Gewichtsaräometer, die anderen Skalenaräometer genannt.
Für den Versuch werdet ihr ein einfaches Skalenaräometer nachbauen. Die heute gebräuchlichen Aräometer bestehen meistens aus Glas und besitzen einen angepassten Auftriebskörper mit einer eingegossenen, genau definierten und angepassten Menge Bleischrot als Gewicht und einem dünnen Stiel, in dem sich die Messskala befindet. Da die Dichte eine Funktion der Temperatur ist, werden diese Geräte entweder auf einen Temperaturbereich geeicht oder besitzen ein eingebautes Thermometer.
Für die Messung wird die zu bestimmende Flüssigkeit in ein definiertes Messgefäß gefüllt. Dabei sollte das Gefäß nur zu 2/3 bis 4/5 gefüllt sein. Das Aräometer wird dann mit einer Drehbewegung in die Flüssigkeit getaucht, damit sie eine stabile Lage hat und nicht den Rand des Messbechers berührt. In der Ruhelage wird an der Skala der Wert abgelesen, bei welchem das Aräometer die Flüssigkeitsoberfläche durchdringt.

Man kann ein ganz einfaches Skalenaräometer zur Bestimmung der Dichte schnell selbst bauen. Hierzu benötigt ihr nur ein Glas, ein Proberöhrchen (hier: ein Mikro-Petling), ein paar Gewichte und eine Skala vom Boden (0) bis zum Deckel. Für die Solegehaltsbestimung müsst ihr die gesamte Eintauchtiefe im Leitungswasser und in der Sole auf eurer Skala ausmessen und ein wenig mit dem Dreisatz rechnen. Eine Massenbestimmung der Gewichte oder des Gesamtsystems sowie der Gewichtskräfte ist nicht nötig.
Der Solegehalt in % ist definiert als das Gewicht des gelösten Salzegemisches in g/Liter geteilt durch das spezifische Gewicht der reinen Flüssigkeit in g/Liter. Wenn in einem Liter Leitungswasser ungefähr 35,0 g Kochsalz gelöst werden, dann berägt der Salz- oder Solegehalt somit etwa 3,5 %. Die Dichte des Wassers beträgt dann 1026,8 kg/m³. Bei einem Solegehalt von 25 % beträgt die Dichte etwa 1188,7 kg/m³.

 
Denk an ein Gefäß, um die Sole mit nach Hause nehmen zu können!
 
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