Barrage de Mauvoisin
Deine Aufgaben:
Wie komme ich zum GC Punkt: (schlechter GPS Empfang)
Parkiere bei Wegpunkt «P0» und gehe bis zum Wegpunkt «T0» und nimm dort den Eingang. Laufe nun durch den Tunnel bis zum GC Punkt. Den findest du wegen dem Schlechten GPS Empfang vis a via von diesem Bild.
Schaue dir nun die Felswand an und beantworte folgende Fragen dazu:
- Wie denkst du, kommen die Kalkablagerungen hier her?
- Wie fühlt sich der Stein hier an?
- Was beschleunigt die Kalkablagerung?
- Mache ein Foto von dir oder etwas anderem (Zettel mit Namen oder dergleichen am Ende des Tunnels. Hier gibt es großartige Fotomotive. Das Foto muss beweisen, dass du auch tatsächlich vor Ort gewesen bist!
Sie können Ihren Fund sofort protokollieren. Antworten müssen mir jedoch innerhalb von 14 Tagen zugesandt werden, sonst wird Ihr Protokoll möglicherweise gelöscht.
Logs OHNE Foto von Dir werden sofort gelöscht!
Wie kommt der Kalk in unser Wasser
Kalk im Wasser entsteht durch die natürliche Anwesenheit von **Kalzium- und Magnesiumverbindungen** im Boden und in den Gesteinsschichten, durch die das Wasser auf seinem Weg ins Grundwasser und schließlich in unser Leitungswasser sickert. Kalk ist chemisch gesehen hauptsächlich **Kalziumkarbonat (CaCO₃)**, das beim Kontakt mit Wasser nur teilweise löslich ist. Je nachdem, durch welche geologischen Schichten das Wasser fließt, nimmt es dabei unterschiedliche Mengen an Mineralien auf. Kalkhaltige Gesteine wie Kalkstein oder Dolomit geben dabei Kalzium und Magnesium in das Wasser ab, was zur sogenannten **Wasserhärte** führt.
Schrittweiser Prozess:
1. Regenwasser und Kohlensäure: Regenwasser nimmt auf dem Weg zur Erde Kohlendioxid (CO₂) aus der Luft auf, was zur Bildung von Kohlensäure (H₂CO₃) führt. Diese Kohlensäure macht das Wasser leicht sauer und verleiht ihm die Fähigkeit, Kalzium- und Magnesiumverbindungen aus den Gesteinen zu lösen.
2. Sickerung durch kalkhaltige Gesteinsschichten: Auf seinem Weg durch den Boden kommt das Wasser mit Kalkstein und Dolomit in Kontakt. Die in der Kohlensäure gelösten Ionen reagieren mit dem Kalziumkarbonat im Gestein und lösen es langsam auf. Das Kalzium geht dabei in Lösung, sodass das Wasser Kalzium und Magnesium aufnimmt und "hart" wird.
3. Wasserhärte im Haushalt: Die Konzentration an Kalzium- und Magnesiumionen im Wasser bestimmt den Härtegrad. Wenn dieses harte Wasser erwärmt wird, wie etwa beim Kochen oder beim Erhitzen im Boiler, bildet sich festes Kalziumkarbonat, das als Kalkablagerung sichtbar wird. Dies erklärt die Kalkablagerungen an Wasserhähnen, Duschköpfen und in Geräten wie Wasch- oder Kaffeemaschinen.
Einfluss des Wasserkreislaufs und der Region:
Die Wasserhärte variiert je nach geologischen Bedingungen. In Regionen mit kalkhaltigem Gestein (z. B. Jura oder Alpen) ist das Wasser in der Regel härter. In Gebieten mit weniger kalkhaltigen Gesteinen ist das Wasser tendenziell weicher, da es weniger Kalzium und Magnesium aufnimmt.
Kalk im Wasser: Vorteile und Herausforderungen
Kalkhaltiges Wasser ist für den Menschen unbedenklich und liefert wertvolles Kalzium und Magnesium, allerdings können Kalkablagerungen in Haushaltsgeräten langfristig zu Effizienzverlusten und Schäden führen.
Kalkkeislauf
Quelle: montessori
Welches Gestein reichert das Wasser besonders mit Kalk an
Besonders Kalkstein und Dolomit reichern das Wasser mit Kalk an. Diese Gesteine bestehen hauptsächlich aus Kalziumkarbonat (CaCO₃) bzw. Kalzium-Magnesium-Karbonat (CaMg(CO₃)₂), die sich leicht in Wasser lösen und dabei Kalzium- und Magnesiumionen abgeben, die den Kalkgehalt im Wasser erhöhen.
Gesteine, die Wasser mit Kalk anreichern:
1. Kalkstein: Kalkstein ist das Hauptgestein, das Wasser mit Kalzium anreichert. Es besteht zu großen Teilen aus Kalziumkarbonat und findet sich in vielen geologischen Formationen, etwa im Jura oder den Alpen. Wasser, das durch Kalkstein fließt, wird stark kalkhaltig (hartes Wasser).
2. Dolomit: Dolomitgestein enthält sowohl Kalzium- als auch Magnesiumkarbonat, wodurch das Wasser zusätzlich mit Magnesium angereichert wird. Auch Dolomit ist in vielen alpinen und karstigen Regionen zu finden.
3. Mergel: Mergel ist ein Mischgestein aus Ton und Kalk und kann das Wasser ebenfalls mit Kalziumkarbonat anreichern, wenn auch in geringerem Umfang als reiner Kalkstein.
4. Gipsstein: Gips (Kalziumsulfat) kann ebenfalls Kalzium ins Wasser abgeben, trägt aber weniger zum typischen Kalkgehalt bei, da es sich um ein anderes Kalziummineral handelt.
In Regionen mit diesen Gesteinen ist das Wasser in der Regel „hart“, das heißt, es enthält eine höhere Konzentration an Kalzium- und Magnesiumionen.
Reicher auch Granit das Wasser mit Kalk an?
Nein, Granit reichert das Wasser nicht mit Kalk an. Granit ist ein magmatisches Gestein und besteht hauptsächlich aus Quarz, Feldspat und Glimmer, die keine nennenswerten Mengen an Kalzium- oder Magnesiumkarbonat enthalten. Daher gibt Granit bei Kontakt mit Wasser kaum Kalzium oder Magnesium ab, und das Wasser bleibt „weich“.
Im Gegensatz dazu entstehen kalkhaltige Gesteine wie Kalkstein und Dolomit durch Ablagerungen in urzeitlichen Meeren und enthalten große Mengen an Kalzium- und Magnesiumkarbonat, die leicht löslich sind und das Wasser härter machen. Regionen mit Granitvorkommen, wie das Gotthardmassiv in der Schweiz, haben daher typischerweise weiches Wasser, das wenig, bis keinen Kalk enthält.
Wie kann ich mir den Prozess von Kalkablagerung vorstellen?
Der Prozess der Kalkablagerung entsteht, wenn hartes Wasser, das Kalzium- und Magnesiumionen gelöst hat, unter bestimmten Bedingungen diese Mineralien als Kalziumkarbonat (CaCO₃) ablagert. Dies passiert besonders bei Wärme oder wenn das Wasser verdunstet. Hier ist eine vereinfachte Schritt-für-Schritt-Vorstellung des Kalkablagerungsprozesses:
1. Lösen von Kalk im Wasser: Regenwasser nimmt beim Durchsickern durch den Boden Kohlendioxid (CO₂) auf und bildet Kohlensäure (H₂CO₃). Diese reagiert mit kalkhaltigem Gestein wie Kalkstein oder Dolomit und löst Kalzium- und Magnesiumionen heraus. Dadurch wird das Wasser „hart“, da es Kalzium- und Magnesiumkarbonat gelöst enthält.
2. Erwärmung oder Druckentlastung: Wenn hartes Wasser in Haushaltsgeräten wie Wasserkochern, Boilern oder Waschmaschinen erhitzt wird, verliert es einen Teil des gelösten Kohlendioxids. Das Wasser kann nun weniger Kalzium und Magnesium in gelöster Form halten, und Kalziumkarbonat beginnt sich zu bilden.
3. Ausscheidung von Kalziumkarbonat: Die überschüssigen Kalzium- und Magnesiumionen verbinden sich zu festen Kristallen, die sich als Kalk (Kalziumkarbonat) absetzen. Dies ist der sichtbare weiße Belag, der sich an Wänden, Heizstäben und anderen Oberflächen bildet.
4. Kalkablagerungen in Haushaltsgeräten und Rohren: Die Kalkschicht lagert sich nach und nach ab, besonders an Stellen, wo das Wasser regelmäßig erhitzt oder schnell verdampft. Dies führt zu den typischen Kalkablagerungen, die sich zum Beispiel in Wasserkochern, an Wasserhähnen und Duschköpfen zeigen.
5. Verfestigung bei Verdunstung: Wenn Wasser verdunstet, bleibt das im Wasser gelöste Kalziumkarbonat zurück und lagert sich als feste Schicht ab. Das geschieht z. B. an Duschwänden und Fliesen, wo Tropfen zurückbleiben und langsam verdampfen.
Diese Ablagerungen können über die Zeit zu dicken Kalkschichten führen, die die Funktion und Effizienz von Haushaltsgeräten beeinträchtigen und Rohre verengen können.
Wie lange braucht es für 1mm Kalkablagerung am Gestein?
Die Bildung von 1 mm Kalkablagerung auf natürlichem Gestein dauert je nach Umgebungsbedingungen und Wasserhärte mehrere Jahre bis Jahrzehnte. Es gibt verschiedene Faktoren, die die Geschwindigkeit der Kalkablagerung beeinflussen:
1. Kalziumkonzentration im Wasser: Höher konzentriertes, also härteres Wasser führt schneller zu Kalkablagerungen. In Gebieten mit sehr hartem Wasser und regelmäßigem Kontakt kann sich Kalk schneller absetzen.
2. Temperatur und Wasserfluss: Höhere Temperaturen und langsamer Wasserfluss fördern die Ablagerung von Kalk. In kaltem Wasser und bei schneller Strömung hingegen lagert sich Kalk deutlich langsamer ab, da sich das Kalziumkarbonat schwerer ausfällt.
3. Kohlendioxidgehalt: Der CO₂-Gehalt im Wasser spielt ebenfalls eine Rolle. Wenn Wasser CO₂ verliert, wie etwa beim Erwärmen oder durch Druckentlastung, fällt Kalziumkarbonat leichter aus.
Durchschnittliche Kalkablagerungsrate
Im natürlichen Umfeld, wie an einer Quelle oder in einem Bach, dauert es in der Regel Jahre bis Jahrzehnte, um eine Schicht von etwa 1 mm Kalkstein zu bilden. In extrem kalkhaltigen und warmen Quellen kann es jedoch schneller gehen; in Kalktuff-Quellen oder Tropfsteinhöhlen entstehen Ablagerungen unter den günstigsten Bedingungen auch in wenigen Jahren.
Wissenswertes über den Barrage de Mauvoisin
Der Barrage de Mauvoisin ist eine beeindruckende Talsperre im Schweizer Kanton Wallis, die das Wasser des Mauvoisin-Sees staut und zu den größten Stauseen der Schweiz zählt. Die Staumauer wurde zwischen 1951 und 1958 gebaut und liegt im Val de Bagnes oberhalb des Ortes Le Châble. Sie gehört zur Grande Dixence SA und dient in erster Linie der Stromerzeugung. Hier sind einige interessante Fakten über den Barrage de Mauvoisin:
1. Höhe und Größe
- Die Staumauer ist mit 250 Metern eine der höchsten Gewölbemauern der Welt und die zweithöchste in der Schweiz nach der Grande Dixence-Staumauer.
- Der Mauvoisin-Stausee hat ein Fassungsvermögen von etwa 211 Millionen Kubikmetern Wasser, was ihn zu einem der größten Speicherseen in den Alpen macht.
2. Energieerzeugung
- Die Talsperre ist ein zentraler Bestandteil des Walliser Wasserkraftsystems. Das Wasser wird zur Stromerzeugung in verschiedene Wasserkraftwerke geleitet, insbesondere in das Kraftwerk Fionnay und das Kraftwerk Riddes.
- Der erzeugte Strom versorgt weite Teile der Westschweiz und ist ein wichtiger Bestandteil der Schweizer Wasserkraft.
3. Geografische Lage und Tourismus
- Der Barrage de Mauvoisin liegt in einer eindrucksvollen, hochalpinen Umgebung, umgeben von den Walliser Alpen, darunter Gipfel wie das Grand Combin.
- Der Staudamm und der Stausee sind beliebte Ausflugsziele und bieten zahlreiche Wandermöglichkeiten. Ein Wanderweg führt entlang der Mauer und des Sees und erlaubt spektakuläre Aussichten.
4. Wasserabfluss und Hochwasserschutz
- Der Mauvoisin-Damm wurde unter anderem errichtet, um Überschwemmungen im darunterliegenden Bagnes-Tal zu verhindern. Er reguliert das Wasser des Dranse de Bagnes und schützt so das Tal vor Hochwasser.
- Der Stausee dient auch zur Kontrolle des Wasserflusses in den Sommermonaten, wenn der Gletscherabfluss durch die Schmelze am höchsten ist.
5. Ökologisches Umfeld
- Die Staumauer hat das Gebiet ökologisch verändert, aber durch Projekte zur Förderung der Biodiversität, wie die Wiederansiedlung bestimmter Pflanzen- und Tierarten, wird versucht, ein ökologisches Gleichgewicht zu bewahren.
- Die alpine Landschaft rund um den See ist Heimat zahlreicher Wildtierarten, darunter Steinböcke, Murmeltiere und Adler.
6. Historische Herausforderungen beim Bau
- Der Bau der Staumauer stellte Ingenieure und Arbeiter vor große Herausforderungen, insbesondere wegen der abgelegenen Lage und den schwierigen Witterungsverhältnissen.
- Wegen starker Erdbebenrisiken in der Region wurde die Mauer mit besonderen Sicherheitsmaßnahmen konzipiert, um ihre Stabilität zu gewährleisten.
Der Barrage de Mauvoisin ist nicht nur ein technisches Meisterwerk, sondern auch ein beliebtes Ziel für Outdoor-Enthusiasten und Naturfreunde. Die Kombination aus spektakulärer Alpenkulisse und einer der höchsten Gewölbemauern der Welt macht den Damm zu einer beeindruckenden Sehenswürdigkeit im Wallis.
Dieser Earth Cache wurde nach den Guidelines 2024 erstellt.
