Dornstein am Gradierpavillon Bad Mergentheim
Dieser EarthCache ist dem Dornstein gewidmet.
Hier im Gradierpavillon Bad Mergentheim ist Dornstein – auch Salinenstein genannt – gut erkennbar.
Gradierwerke
Gradierbauten (z.B. Gradierwerke oder Gradierpavillone) wurden auch Leckwerke oder Salinen genannt und waren technische Einrichtungen zur Gewinnung von Salz.
In mehreren Durchgängen rieselte die Sole (= das salzhaltige Wasser) herab.
Das Verb „gradieren“ bedeutet einen Stoff in einem Medium (auf)konzentrieren. In einem Gradierwerk wird der Salzgehalt im Wasser erhöht. Auf diese Weise gewann man hochgradige, stark gesättigte Sole, aus der man durch Erhitzen Salz herauskristallisierte. Gradierwerke wurden im Laufe der Zeit zunehmend als Freiluftinhalation und zur therapeutischen Anwendung genutzt.
Der Gradierpavillon hier in Bad Mergentheim dient übrigens nicht der Salzgewinnung, sondern es wird nur der heilsame Nebeneffekt genutzt: der Inhalation der „meeresähnlichen“ Brise.
Wenn man salzhaltige Luft inhaliert (also tief einatmet), spürt man schnell die schleimlösende Wirkung. Besonders für Asthmatiker oder bei Bronchitis hat solehaltige Luft eine reizmildernde Wirkung. Aber auch für gesunde Menschen soll das inhalieren hier im Gradierpavillon Ermüdung vorbeugen und sich positiv auf Kreislauf, Gefäße und das Herz auswirken.
Zeitlich gesehen gibt es keine Einschränkungen: man kann ruhig etwa 30 Minuten inhalieren und dieses mehrmals pro Woche wiederholen.
Was ist Sole?
Sole ist eine wässrige Lösung von Salzen, die mindestens 14 g gelöster Stoffe pro 1 kg Wasser enthält. Der Begriff Sole wird auch heute noch hauptsächlich für entsprechend konzentrierte Natriumchlorid-Lösungen verwendet.
Hier in Bad Mergentheim befindet sich die Paulsquelle, eine hochkonzentrierte kohlensäurereiche Sole. Damit werden u.a. auch die Solebecken in der naheliegenden Therme gespeist und hier die Luft im Gradierpavillon angereichert. Aufgrund ihres hohen Mineralstoffgehalts ist die Paulsquelle nicht als Trinkquelle geeignet. Sie ist aber gesundheitsfördernd bei einer Bewegungstherapie im Solebecken.
Geologische Grundlagen für die Entstehung des Solewassers
Im Laufe der Erdgeschichte wurden Gebirge aufgefaltet und wieder abgetragen, Gesteine durch Verwitterungsprozesse zersetzt. Dabei werden die Salze aus den Gesteinen herausgelöst und über Bäche und Flüsse in das Meer transportiert.
Natürliche Solequellen finden sich oft im Dachbereich von Salzstöcken, im Ausstrich salinarer Gesteinsfolgen sowie von tektonischen Verwerfungen, die mit solchen Salinarfolgen in Verbindung stehen.
Was ist eine Solequelle?
Das Wort „Sole“ entstammt aus dem spätmittelhochdeutschen Wort „sul“ oder „sol“ = Salzbrühe; also eine Salz-Wasser-Lösung.
Sole ist beispielsweise Regenwasser oder Grundwasser mit einem großen Anteil an Natrium- und Chlorid-Ionen. Das Regenwasser was auf die Erde trifft, sickert durch verschiedene Gesteinsarten bevor es sich mit Mineralien aus der Tiefe anreichert. Diese Ionenanreicherung erfolgt innerhalb von Salinarfolgen, also beim Kontakt des Grundwassers mit dem Steinsalz. Dieser Prozess oder Kontakt kann mehrere hunderte Meter unter der Erdoberfläche geschehen. Das leicht wasserlösliche Steinsalz wird vom Grundwasser (geologische Bezeichnung: Formationswasser) leicht abgelaugt, also abgetragen werden. Das Wasser löst also natürliche Mineralstoffe aus der Erde bevor es wieder zu Tage tritt.
Natrium-Chloridwasser kann auch entlang größerer Störungen in salzferne Gebiete eindringen (das nennt man Solewanderung) oder bis zur Oberfläche als Solequelle aufsteigen und zu Tage treten (wie hier bei der Paulsquelle)
Eine Solequelle ist eine natürliche Quelle mit Wasser, das einen natürlichen Salzgehalt von mindestens 10 g/l aufweist.
Vereinfacht gesagt: Sole besteht aus Steinsalz, Mineralien und natürlich Wasser.
Die Paulsquelle
Die Paulsquelle ist eine von 4 Heilquellen in Bad Mergentheim. Sie stammt aus den Tiefen des Taubergrunds und besteht aus kohlensäurereicher Sole. Obwohl die Reinheit und einwandfreie Qualität laufend analysiert wird, ist das Wasser der Paulsquelle nicht als Trinkwasser geeignet, sondern wird nur als heilkräftige Sole für Badeanwendungen (z.B. für Stoffwechselheilbäder) genutzt.
Übrigens kannst du das solehaltige Quellwasser „schmecken“ wenn du das an den Schwarzdornreisig herunterrieselnde Wasser auf deinen Finger tropfen lässt und probierst.
Die Entstehung von Dornstein
Um eine möglichst große Oberfläche zu schaffen, ist hier im Bad Mergentheimer Gradierpavillon Schwarzdornreisig gestapelt worden. Es entsteht ein richtiger Nebel, wenn das Solewasser den Schwarzdornreisig durchrieselt und unten wieder aufgefangen wird. An den Zweigen entsteht Dornstein quasi als Nebenprodukt des Gradierpavillons. Es ist eine Ausfällungsreaktion der Inhaltsstoffe der Sole.
An den waagerecht übereinander gestapelten Reisigbündeln lagern sich Carbonate von Calcium und Magnesium sowie Calciumsulfate ab (CaCO3 , MgCO3 und CaSO4 ).
Es entsteht so um das Holz herum Schicht für Schicht ein „Steingebilde“ und man kann im Laufe der Zeit Dornstein wachsen sehen.
Dieser Prozess erstreckt sich nicht über Jahrhunderte sondern er ist geologisch gesehen relativ zeitlich und somit stark gerafft.
Die Geschwindigkeit hängt insbesondere von der Berieselungsgeschwindigkeit ab, ebenso vom Anteil der leicht ausfällbaren Stoffe.
Weitere Faktoren sind das Wetter bzw. die Windgeschwindigkeit, denn für die chemische Reaktion wird Sauerstoff benötigt, also darf es nicht zu feucht sein und eine Luftbewegung sollte stattfinden.
Außerdem steigt die Reaktionsgeschwindigkeit bei Temperaturzunahme. Die leicht orange-rote bis bräunliche Färbung bewirken Mangan und Eisen.
Des Weiteren werden in geringen Mengen Bromide und Chlorid freigesetzt und an die Umgebungsluft abgegeben. Durch das mehrmalige Durchlaufen wird die Sole also von den Verunreinigungen immer reiner geklärt und durch die Verdunstung konzentrierter, bis zu einem Sättigungsgrad von fast 30%.
Übrigens: Dornstein kann bis zu einer Stärke von ca. 10 cm wachsen.
Vereinfacht gesagt ist Dornstein eine Inkrustation, die sich auf den Dornen des Gradierwerks absetzt, bestehend aus kohlensaurem Kalk, kohlensaurer Magnesia-, Eisen- und Manganhydroxyd
Vor dem Eingang zum Pavillon sind weitere Informationen zu finden. Du findest auch Sitzmöglichkeiten im Innen- und Außenbereich.
Quellen: wikipedia.de sowie www.bad-mergentheim.de/de/, „Veranstaltungsorte Gradierpavillon“
Um diesen EarthCache zu loggen beantworte folgende Fragen:
Aufgabe 1
Schau dir den Gradierpavillon an und ermittle, wie stark sich zum Zeitpunkt deines Besuches Dornstein an den Schwarzdornreisig-Ästen erkennen lässt und wie sich dieser optisch darstellt (ungefähre Größe in mm, Farbe, Formen).
Aufgabe 2
Schau dir die Dornsteinausfällungen an und beschreibe, wie sich die Oberfläche anfühlt. Wie nennt man den Dornstein-Bestandteil CaSO4 umgangssprachlich? (Kleine Hilfe: als was kommt es einem im Alltag am Ehesten vor)
Aufgabe 3
Schaue nach oben und unten und begib dich auch ins Innere des Pavillons. Gibt es Bereiche in den geschichteten Schwarzdornreisig-Ästen, die mehr oder weniger Dornsteinausfällungen haben? Unterscheiden sich die Farben dabei?
Aufgabe 4
Wo glaubst du, ist der Salzgehalt höher? Im Außenbereich oder im überdachten Innenbereich? Worauf stützt du deine Vermutungen? (Kleine Hilfe: schau auf den Namen der Quelle und deren Eigenschaft und atme die Luft innen und außen einmal tief ein).
Aufgabe 5: Bitte ladet ein Foto von Dir oder deinem GPS am Gradierpavillon im Log hoch.
Eure Antworten aus den Aufgaben schickt uns bitte über das Message-Center als Nachricht oder per Mail und danach dürft Ihr den EarthCache sofort loggen. Ihr müsst nicht auf eine Logfreigabe warten. Ich werde mich bei euch melden, wenn etwas unklar oder geklärt werden muss.
Viel Spaß