Kieselgur

Kieselgur (femininum^[1]; 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.

Die Schalen bestehen zum größten Teil aus amorphem (nicht-kristallinem) Siliziumdioxid (SiO₂) und weisen eine sehr poröse Struktur auf. 1 ml reine Kieselgur enthält etwa 1 Mrd. Diatomeenschalen bzw. deren Bruchstücke. „Gu(h)r“ ist ein niederdeutscher Volksausdruck mit der Bedeutung „feuchte, aus dem Gestein ausgärende Masse“. Aus geologischer Sicht ist Kieselgur ein aus fossilem Diatomeenschlamm entstandenes Sedimentgestein, sehr fein geschichtet wird es als „Tripel“ bezeichnet. Aufgrund seiner Materialeigenschaften - leicht und hochporös - ist Kieselgur ein geschätzter Rohstoff und wird industriell genutzt.^[2]

Weiteres empfehlenswertes Fachwissen

Leitfaden für die Waagenreinigung: 8 einfache Schritte

Tägliche Sichtkontrolle der Laborwaagen

Dauerhaft genaue Prüfgewichte dank 12 kostenloser Tipps

Die unterschiedlichen Kieselgur-Arten

Die Kieselgur lagerte sich in drei Schichten mit unterschiedlicher Färbung ab. Die Färbung der Kieselgur resultiert aus dem unterschiedlichen Gehalt an Resten organischen Substanzen.

Je tiefer die Schichten liegen, desto höher ist der Anteil an organischen Bestandteilen.

Die Weiße Gur

Die oberste Schicht ist die so genannte "Weiße Gur". Sie lagert teilweise unmittelbar unter der Erdoberfläche. Mit 3 % enthält sie nur noch sehr wenig organische Bestandteile.

In den Anfangsjahren wurde nur die Weiße Gur abgebaut.

Die 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 so genannte "Graue Gur". Sie enthält bis zu 10 % organische Bestandteile.

Die Grüne Gur

Die unterste Schicht bezeichnet man als die "Grüne Gur". Sie enthält noch ca. 36 % organische Bestandteile. Die Grüne Gur lag auf der Höhe des Grundwasserspiegels.

Vorkommen und Abbau

1836 wurde Kieselgur bei Bohrungen erstmals in der Lüneburger Heide entdeckt.  

Abbau- und Lagerstätten in der Lüneburger Heide

• Neuohe - Abbau von 1863 bis 1994
• Wiechel von 1871 bsi 1978
• Hützel von 1876 bis 1969
• Hössseringen von ca. 1880 bis 1894
• Hammerstorf von ca. 1880 bis 1920
• Oberohe von 1884 bis 1970
• Schmarbeck von 1896 bis ca. 1925
• Steinbeck von 1897 bis 1928
• Breloh von 1907 bis 1975
• Schwindebeck von 1913 bis 1975 und
• Hetendorf von 1970 bis 1994

Bis zum Ersten Weltkrieg wurde fast der gesamte weltweite Bedarf mit Kieselgur aus dieser Region gedeckt.

Andere Vorkommen

In Deutschland wurde Kieselgur außerdem noch in Altenschlirf am Vogelsberg (Oberhessen) und in Klieken (Sachsen-Anhalt) abgebaut.

Eine bis zu 4 Meter starke Kieselgurschicht entstand auch im Naturschutzgebiet Soos in Tschechien.

Teilweise findet sich Kieselgur in Wüsten auch an der Oberfläche. Wie Forschungen zeigen, gehört der Abrieb des Kieselgurs auf solchen Flächen (etwa in der Bodélé-Senke in der Sahara) zu den bedeutendsten Quellen klimawirksamen Staubs in der Atmosphäre.

Tagebau

  Die Kieselgur wurde im Tagebau gewonnen. In den Anfängen wurde die Kieselgur mit der Hand abgestochen und auf Schubkarren aus der Grube transportiert. Später wurde sie in Loren gefüllt, die mit Pferden aus der Grube gezogen wurden. Ab den 50. Jahren des 20. Jahrhunderts wurden die Loren von Loks gezogen. Der Abbau erfolgte inzwischen mit Baggern.

Bedeutung

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.

Aufbereitung

1. Schlämmen

Die gewonnene Kieselgur enthielt bis zu 30 % 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 % Wasser und konnte daher so nicht verwendet werden. Sie musste auf handelsübliche 10 % herunter getrocknet 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 in Steinfurt bei Lauterbach. 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 Grad C, gebrannt. Die durchschnittliche Brenndauer betrug 3 - 4 Wochen.

Durch das Brennen wurden die organischen Bestandteile entfernt. Es veränderte sich auch die Farbe, aufgrund des Einenoxyds das in der Kieselgur enthalten war.

Die "Graue Gur" zeigte eine weißliche bis rein weiße Farbe, die "Grüne Gur" nahm wegen ihres hohen Gehaltes an Eisenoxyd eine gelbliche, hell rosa bis rötliche Farbe an.

Bei dem Brennen entwichen stinkende schwefelsäurehaltige Dämpfe.

Aufbereitung durch Öfen

a)Schachtofen

Die Schachtöfen bestanden aus 3 m langen Schächten, in die von unten 230 Grad C heiße Luft durch die Kieselgur eingeblasen wurde. Die organischen Substanzen und das Eisen wurden hierbei aber nur unvollständig entfernt. Man erhielt eine "Saure Schachtofen-Gur" im pH-Wert von unter 7.

b)Etagenofen

Diese Öfen bestanden aus 8 verschiedenen Etagen.

• In den ersten 4 Etagen wurde die Gur getrocknet.
• In den beiden folgenden Etagen wurde sie bei 600 - 800 Grad C gebrannt.
• In den letzten beiden Etagen wurde die Kieselgur abgekühlt.

Windsichtung

Teilweise wurde die Kieselgur, z.B. die Gur, die zur Filtration verwandt werden sollte, windgesichtet. Durch einen Luftstrom wurden Sand und andere Grobteile entfernt.

Eigenschaften

• - hohes Aufsaugvermögen
• - geringes spezifisches Gewicht
• - schlechter Wärmeleiter
• - Feuer- und Säurebeständigkeit
• - hohe Filtereigenschaften

Verwendung

Kieselgur ist vielseitig verwendbar, unter anderem als Filter – sowohl für Abwässer als auch für Getränke und Öle und Filteranlagen in Schwimmbädern –, als Füllstoff in Wärmeisolierungen, Baustoffen, Anstrichmitteln, Kunststoffen, Papier, Tabletten und Pudern, als Schleif- und Poliermittel, als Abrasiv in Reinigungsmitteln, in der Tierfütterung, als Träger für Düngemittel, Pestizide, Insektizide und Katalysatoren. Während des zweiten Weltkrieges diente es als Trägermaterial für Zyklon B-Gas, welches zum Massenmord in deutschen Vernichtungslagern eingesetzt wurde. Wird das erschütterungsempfindliche Nitroglycerin mit Kieselgur vermengt, entsteht daraus das stoßunempfindliche Dynamit, das deshalb in der älteren Literatur auch als „Gurdynamit“ bezeichnet wird. Durch diese Erfindung kam Alfred Nobel zu seinem großen Vermögen. Da die Kieselgur nicht an der Explosionsreaktion teilnimmt (sie ist nicht brennbar), wurde es bei der Dynamitproduktion durch besser geeignete Stoffe ersetzt, die aktiv an der Explosion teilnehmen können (z. B. Kollodiumwolle).

Durch die Zugabe von Kieselgur wird die Beständigkeit und Wetterfestigkeit des Asphalts erhöht,

Autoreifen werden abriebfester und temperaturbeständiger.

Bei Farben und Lacken wird durch die Zugabe von Kieselgur verhindert, dass sich nach einiger Lagerzeit die Pigmente am Boden absetzen.

Zement, Mörtel und Beton wird durch die Zugabe von Kieselgur plastischer und die Verarbeitung wird erleichtert.

Bei Düngemitteln wird verhindert, dass die Düngekörner zusammenkleben.

In der Margarine- und Fettherstellung wird die Kieselgur als Katalysator verwendet.

Auf Grund seiner porenreichen Struktur eignet sich Kieselgur hervorragend als Filtrationsmittel, um (Trink)Wasser zu entkeimen, Trüb- und Schwebstoffe zu entfernen und Bakterien zurück zu halten.

Literatur

• Karl-Heinz Grotjahn: Die Kieselgur - das weiße Gold der Heide. Was die Lüneburger Heide mit dem Nobelpreis zu tun hat. In: Heimatkalender 2003 für die Lüneburger Heide. Celle 2002. Seiten 28-33.
• Ute Leimcke-Kuhlmann: Das Leben und Arbeiten in den Kieselgurwerken. In: Heimatkalender 2003 für die Lüneburger Heide. Celle 2002. Seiten 34-35.
• H. Müller: Pollenanalytische Untersuchungen und Jahresschichtenzählungen an der holstein-zeitlichen Kieselgur von Münster-Breloh. Geologisches Jahrbuch 1974 (Hannover), A 21: 107-140.
• H. Müller: Pollenanalytische Untersuchungen und Jahresschichtenzählungen an der eemzeitlichen Kieselgur von Bispingen/Luhe. Geologisches Jahrbuch 1974 (Hannover), A 21: 149-169.
• Volker Probst: Traumland. Albert Königs Darstellungen der Kieselgurgruben bei Unterlüß und seine letzten Landschaftsmalereien. Ausstellungskatalog. Unterlüss, Albert-König-Museum, 1994/95.

Quellen

1. ↑ Ulrich Lehmann: Paläontologisches Wörterbuch, 4. Auflage, 1996
2. ↑ Ulrich Lehmann: Paläontologisches Wörterbuch, 4. Auflage, 1996

Infotafeln Kieselgur-Rundweg Neuohe