Geologie

Niedersachsen

Die Lagerstätten Norddeutschlands gehören zur geologischen Formation des Perm mit seinen Stufen Rotliegendes und Zechstein. Im Bereich der Nordseeküste finden sich hauptsächlich langgestreckte, tiefliegende Salzstrukturen. Im Landesinneren überwiegen Salzstöcke, die oft bis nahe an die Erdoberfläche reichen und Mächtigkeiten von mehreren tausend Metern aufweisen. Alle Lagerstätten bestehen überwiegend aus Steinsalz, das jedoch häufig, wie zum Beispiel in den Salzstöcken des Hannoverschen Gebiets, von steilgelagerten Kaliflözen begleitet wird.

Baden-Württemberg

Die Salzvorkommen im Raum Heilbronn und bei Stetten, südlich von Haigerloch, gehören geologisch dem Mittleren Muschelkalk an und sind flach gelagert. Das Salzvorkommen im Heilbronner Raum liegt in einer Teufe von rund 200 m und hat eine Mächtigkeit von 30 bis 40 m. In Stetten wird ein 8-10 m mächtiges Steinsalzlager in rund 130 m Teufe abgebaut.

Bayern

Die Berchtesgadener Lagerstätte gehört zur alpinen Trias, ist stockförmig ausgebildet und durch tonige Verunreinigungen gekennzeichnet.

Nordrhein-Westfalen

Im Gegensatz zu den Salzstockstrukturen Norddeutschlands sind die Salzlagerstätten Nordrhein-Westfalens flach ausgebildet. Sie sind in einem dem Zechsteinmeer landnah vorgelagerten Sonderbecken – dem niederrheinischen Zechsteinbecken – entstanden. Das Salzlager innerhalb dieses Beckens hat eine Mächtigkeit von durchschnittlich 200 m. Der Salzabbau erfolgt in ca. 850 m Teufe.

Sachsen-Anhalt

In Sachsen-Anhalt sind ergiebige Salzvorkommen vorhanden. Hervorzuheben ist der Raum Staßfurt. Hier wird bei Bernburg/Saale Zechsteinsalz bergmännisch abgebaut.

Hessen

Bei Philippsthal wird vor allem Kalibergbau betrieben wird. Es wird dort neben Kali auch Salz gewonnen.

Gewinnungstechnik

Steinsalz

Um Steinsalz bergmännisch zu gewinnen, werden zur Erschließung der Lagerstätten in der Regel zwei Schächte niedergebracht, die untertage durch Strecken miteinander verbunden werden.

Die Salzgewinnung erfolgt durch Bohr- und Sprengarbeit. Mobile Großgeräte mit hoher Leistungsfähigkeit werden hier eingesetzt. Zur Herstellung der Sprenglöcher dienen elektrohydraulisch arbeitende Bohrwagen. Der Sprengstoff (in der Regel ein Ammoniumnitratsprengstoff) wird in loser Form mit Hilfe von Sprengstoffladegerät-Fahrzeugen mit Druckluft in die Bohrlöcher eingebracht und elektrisch gezündet.Das losgesprengte Steinsalz wird entweder von dieselbetriebenen Frontschaufelfahrlader mit Nutzlasten bis 18 t oder mit Elektrohydraulik-Baggern in Kombination mit dieselbetriebenen Absetzmulden-Kippern mit Nutzlasten bis 50 t abgefahren. Das Steinsalz wird untertage zerkleinert und dann über Förderbänder zum Förderschacht transportiert.

Bei der schneidenden Gewinnung werden elektrohydraulisch arbeitende Streckenvortriebsmaschinen, die mit zwei bzw. vier Schneidrotoren und mit Schrämketten ausgerüstet sind, eingesetzt.

Das geförderte Steinsalz fällt so an, dass es auf mechanischem Wege durch Brechen, Mahlen u.a. aufbereitet werden kann. Hierdurch wird das Salz für die weitere Verarbeitung vorbereitet.

Abbauverfahren

Die Verfahren zur bergmännischen Steinsalzgewinnung richten sich nach der Mächtigkeit und dem Einfallen der Lagerstätte. Der Abbau der steilstehenden Lager im norddeutschen Raum erfolgt fast ausschließlich durch das im Kalibergbau bewährte Trichterbauverfahren. In der flachen Lagerung ist der versatzlose Kammerbau mit Längspfeilern das vorherrschende Abbauverfahren. Bei dieser Gewinnungsmethode werden ausgehend von einer Förderstrecke rechtwinklig hierzu in bestimmten Abständen sogenannte Kammerstrecken aufgefahren, die dann in weiteren Abbauphasen durch Bohr- und Sprengarbeit auf die endgültigen Abbaukammerquerschnitte erweitert werden. So entstehen Abbaukammern von 140 m bis 600 m Länge, 12 m bis 22 m Breite und 5 m bis 40 m Höhe. Zur Erhaltung der Standsicherheit werden zwischen den Abbaukammern Salzpfeiler belassen. Diese Sicherheitspfeiler haben je nach AbbauTeufe 8m bis zu 56 m Breite. Der eigentliche kammerartige Abbau erfolgt entweder im firstenbauartigen Verhieb oder im Strossenbauverfahren.

Beim Firstenkammerbau wird das Abbaustreckensystem im Liegenden der abbauwürdigen Salzpartie aufgefahren. Der Abbau der Kammern wird in mehreren seriellen Arbeitsphasen durchgeführt. In der Hauptabbauphase wird die sog. "Hohe First" durch Steilsprengen im Rückbau hereingewonnen. Hierbei wird das Salz von der Firste nach unten gesprengt. Bei Anwendung des Strossenbauverfahrens wird die Kammereinbruchstrecke im Hangenden der abbauwürdigen Salzpartie aufgefahren. Der Abbau der Kammern erfolgt nach Erweiterung der Kammerstrecke und Herstellung eines Strossenkeils im Prinzip wie in einem Steinbruch. Es werden ca. 80° geneigte Strossenbohrlöcher von oben nach unten gebohrt. Anschließend erfolgt das Absprengen der Strosse.

 

Sole

Vollgesättigte Sole hat bei 15°C eine Dichte von 1,204 g/cm3 und einen NaClGehalt von 26,4 v.H. (317,86 g/l). Natürliche Sole ist meist untersättigt. Sie wird durch Anbohrung unterirdischer Solequellen gewonnen und nachträglich durch Zugabe von festem Salz aufgesättigt. Künstliche Sole wird aus Gründen der wirtschaftlichen Verarbeitung von vornherein als gesättigte Sole erzeugt. Sie kann aus Salzlagerstätten bergmännisch oder durch kontrollierte Bohrlochsolung gewonnen werden. Sie wird auch durch Auflösen von bergmännisch gefördertem Steinsalz hergestellt. Die gewonnene Rohsole ist im allgemeinen für die weitere Verarbeitung nicht rein genug und daher vor ihrem Einsatz einer Reinigung zu unterziehen.

Bergmännische Gewinnung

Der klassische Solebergbau wird heute noch im Salzbergwerk Berchtesgaden betrieben. Hier werden nach dem sogenannten SinkwerksbauVerfahren definierte Kammern durch immer neue Süßwasserfüllungen, die sich in bestimmten Zeiten zur Sole aufsättigen, ausgelaugt.

Gewinnung durch kontrollierte Bohrlochsolung

Die kontrollierte Bohrlochsolung von über Tage ist die moderne Form der Gewinnung von Sole aus Steinsalzlagerstätten. Die Steinsalzlagerstätte wird von übertage aus durch Solebohrungen (Kavernenbohrungen) aufgeschlossen. Die Kontrolle der Aussolung erfolgt durch Messung des Salzgehaltes und der Menge der geförderten Sole sowie zusätzlich durch echometrische Vermessung des entstandenen Hohlraumes.

In Deutschland kommt vornehmlich die Gewinnungsmethode der Einzellochsolung zur Anwendung. Dieses Verfahren ist nur in mächtigen Salzlagern oder in Salzstöcken wirtschaftlich durchführbar. Dabei wird über den Ringraum zwischen zwei konzentrischen, in die Bohrung eingehängten Spülrohrsträngen Süßwasser in die Bohrung injiziert. Das Wasser löst das an der Bohrloch- bzw. Kavernenwandung anstehende Salz und steigt im zentralen Rohrstrang nach übertage auf.

Solereinigungsverfahren

Gesättigte Sole ist das Ausgangsprodukt für die Herstellung von Siedesalz, für die Sodaerzeugung und die elektrolytische Gewinnung von Chlor und Natronlauge. Diese Sole wird wie beschrieben als Rohsole durch Lösen von Steinsalz gewonnen. Sie enthält als Nebenbestandteile Calzium, Magnesium- und Sulfationen und wird vor ihrer Weiterverarbeitung einer chemischen Solereinigung unterzogen.

Die Entfernung der gelösten Calzium- und Magnesiumionen erfolgt hauptsächlich durch Behandlung der Rohsole mit Kalkmilch und Soda oder auch mit Natronlauge und Soda.

Kavernennutzung

Die bei der kontrollierten Bohrlochsolung entstehenden Hohlräume eignen sich für die Speicherung von Mineralöl und Mineralölprodukten sowie Gasen (zum Beispiel Erdgas, Ethylen u.a.), und sie können auch als Deponie benutzt werden.

Siedesalz

Die Herstellung von Siedesalz erfolgt durch Eindampfung gesättigter Sole, wobei das NaCl auskristallisiert. Die Löslichkeit von Natriumchlorid in Wasser steigt mit der Temperatur nur wenig an. Die Verdampfungskristallisation wird daher in der Regel bei Temperaturen von 150°C bis herunter zu 50°C durchgeführt. Die Siedesalzerzeugung kann in offenen Pfannen oder in geschlossenen Verdampfergefäßen vorgenommen werden.

Salzherstellung in offenen Pfannen

Über Jahrhunderte wurde Siedesalz durch Eindampfen von gesättigter Sole in offenen Pfannen erzeugt. Diese PfannensalzTechnik hat sich bis zur Mitte dieses Jahrhunderts in Salinen bewährt. Sie erklärt auch die Herkunft des Begriffs "Kochsalz".

In Göttingen (Saline Luisenhall) wird in einer kleinen Saline nur noch heute diese Technik angewandt.

Salzherstellung in geschlossenen Verdampfergefäßen

Die Energiekosten bei den althergebrachten, offenen Siedepfannen waren zu hoch. Man ist daher dazu übergegangen, die in anderen Produktionszweigen erprobten, wärmetechnisch günstigeren Prozesse der Eindampfung in geschlossenen Verdampfergefäßen in die Salzindustrie zu übertragen.

Dazu leitet man die Sole in geschlossene Verdampferreihenanlagen. Unter Ausnutzung des Abdampfes aus dem vorgeschalteten Verdampferkessel wird unter Verwendung von Unterdruck das Wasser bei unterschiedlichen Siedetemperaturen energiesparend verdampft. Eine andere sparsame Siedetechnik ist das Thermokompressionsverfahren, bei dem der Abdampf verdichtet und immer wieder verwandt wird.

Aus der Verdampferanlage wird Salzbrei abgezogen, durch Eindicker und Zentrifugen entwässert und weiter in Trocknern getrocknet. Anschließend wird das Salz über Siebmaschinen in verschiedene Körnungen klassiert.

  • http://www.k-plus-s.com
  • http://www.kali-gmbh.com
  • http://www.esco-salt.com
  • http://www.suedsalz.de
  • http://www.salzwerke.de
  • http://www.wacker.com