Salz – Entstehung, Gewinnung

FWU – Schule und Unterricht/Arbeitsvideo
VHS 42 02774 (FWU) 3-623-42839-6 (Klett-Perthes) 30 min, Farbe
Salz – Entstehung, Gewinnung,
Verwendung Arbeitsvideo / 6 Kurzfilme
FWU –
das Medieninstitut
der Länder
®
Titelabbildung: Salzhalde auf Great Inagua/
Bahamas
sein kann (Beispiel Lüneburg). Sowohl Schaden
als auch Nutzen des Salzes sollen erkannt werden.
Lernziele
Die Schülerinnen und Schüler sollen sowohl die
Entstehung als auch die unterschiedlichen Arten
der Gewinnung von Salz begreifen können. Sie
sollen erfahren, wie der Rohstoff Salz für die Entwicklung einer Stadt oder eines Raumes prägend
Vorkenntnisse
Es sind keine besonderen Vorkenntnisse notwendig. Lediglich für Film 2 wären Kenntnisse über
die Zusammensetzung und Löslichkeit von Salzen nützlich.
Zum Inhalt
Inhaltsverzeichnis und Zeitangaben
min/sec
Zählwerkstand
Ende FWU-Sigel/Ende Klett-Perthes-Sigel
1 Salz im Meer
2 Entstehung von Salzlagerstätten
3 Gewinnung von Salz
4 Salz in der Geschichte
5 Verwendung von Salz
6 Salz und Umwelt
00:00
00:20
02:55
06:20
14:05
20:03
25:24
Bei Kassetten im Schularchiv können die
Zählwerksangaben des verwendeten Recorders eingetragen werden.
Aufgaben:
Nenne unterschiedliche Verwendungsmöglichkeiten von Salz!
Erkläre, wie das Salz ins Meer kommt!
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x
1. Salz im Meer
2. Entstehung von Salzlagerstätten
Inhalt: Salz ist ein bedeutender Rohstoff. Die
unterschiedlichen Verwendungsmöglichkeiten werden kurz dargestellt. Die chemische
Zusammensetzung von Kochsalz (NaCl) wird
erläutert und andere Salzverbindungen wie
Calciumsulfat (Gips – CaSO4 x 2 H2O; Anhydrit
– CaSO4) und Calciumcarbonat (Kalk: CaCO3)
werden angesprochen. Salzverbindungen
werden mit der Lava der Vulkane an die Erdoberfläche transportiert und gelangen mit
den Flüssen ins Meer.
Inhalt: Am Beispiel des Toten Meeres wird
gezeigt, wie Salz aus dem Meerwasser ausfällt. Eine Trickgrafik stellt die Entstehung
von Salzlagerstätten dar. Wird in einem warmen und trockenen Gebiet eine Meeresbucht
vom offenen Meer abgeschnürt, so steigt die
Salzkonzentration. Zunächst scheiden sich
am Boden Schichten aus schwerlöslichen
Karbonaten wie Kalk und Dolomit ab. Darüber fallen die Sulfate Gips und Anhydrit aus.
Verdunstet noch mehr Wasser, kristallisieren
auch leichtlösliche Chloride aus, vor allem
Kochsalz (Natriumchlorid – NaCl), das etwa
80 Prozent der im Meerwasser gelösten Salze ausmacht. In weitaus geringerer Menge
wird darüber Kalisalz (Kaliumchlorid – KCl)
ausgeschieden.
Einsatz: Dieser Film eignet sich zum Einstieg
in das Thema „Salz“. Die Schülerinnen und
Schüler werden mit den verschiedenen Verwendungsmöglichkeiten bekannt gemacht.
Sie lernen die chemische Zusammensetzung
und den Ursprung von Salz kennen.
2
Im norddeutschen Raum entstanden in der
Zechsteinzeit (vor 250 Millionen Jahren)
mächtige Salzablagerungen. Durch die Auflast der überlagernden Gesteinsschichten
wurden sie zu Salzgestein gepresst. Das
Kochsalz wurde zu Steinsalz.
gestellt. Die Salzstöcke – z.T. mehrere hundert Meter hoch – werden mit Hilfe riesiger
Maschinen (Schrämmer) bergmännisch abgebaut. Anhand des Berchtesgadener Salzbergwerks wird der „nasse“ Abbau verdeutlicht. Mit Wasser, das durch eine Bohrung in
den Stollen gelangt, wird das Salz herausgelöst. Im unteren Bereich des Hohlraumes
sammelt sich das salzreiche, schwere Wasser, die Sole. Pumpen fördern die Sole zur
Saline nach Bad Reichenhall, wo sie eingedampft wird. Die Sole wird gereinigt und
anschließend wird das Wasser verdampft.
Das so gewonnene „Siedesalz“ wird gesiebt
und durch Zusätze (wie Fluor) veredelt.
Einsatz: Der Film eignet sich für den fächerübergreifenden Unterricht mit Chemie. Die
chemischen Eigenschaften der vorgestellten
Salze können in der Mittel- bzw. Oberstufe
vertieft werden. Der Film kann zur Festigung
und Anwendung des Wissens über Salzlagerstätten eingesetzt werden.
Aufgaben:
Bestimme die Lage des Toten Meeres mit
Hilfe des Atlas! Nenne ein mitteleuropäisches Gebiet in dem mächtige Salzablagerungen vorhanden sind!
Skizziere ein Becken, in dem Salz abgelagert wird und beschrifte einen Salzzyklus
von unten nach oben (Kalk und Dolomit,
Gips und Anhydrit, Kochsalz/Steinsalz, Kalisalz)!
x
Einsatz: Anhand des Films können die Schülerinnen und Schüler die unterschiedlichen
Arten der Salzgewinnung kennen lernen. Der
Film eignet sich sowohl für Partner- als auch
für Gruppenarbeit.
x
Aufgaben:
Vergleiche die unterschiedlichen Arten der
Salzgewinnung und stelle deine Ergebnisse übersichtlich dar!
Erkläre in eigenen Worten die Entstehung
von Salzstöcken (evtl. können Skizzen hilfreich sein)!
Beschreibe – mit Hilfe von Skizzen – die
Salzgewinnung durch den „nassen“ Abbau!
x
3. Gewinnung von Salz
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Inhalt: Unterschiedliche Arten der Salzgewinnung werden erläutert. In Salinen –
künstlich angelegten „Salzgärten“ – wird
Meerwasser verdunstet. Zwei Beispiele – die
Bretagne und die Insel Great Inagua im Süden der Bahamas – dienen der Veranschaulichung. Mit Hilfe eines ausgeklügelten Systems wird das Meerwasser von Becken zu
Becken geleitet und einige Tage der Sonne
ausgesetzt. Es entsteht eine immer höher
konzentrierte Salzlauge, aus der sich die
Salze abscheiden.
Im Unterschied dazu wird in Mitteleuropa
das Salz unter Tage abgebaut. Die Salzablagerungen entstanden am Ende des Erdaltertums, in der Zechsteinzeit. Im Trick wird die
Entstehung von Salzstöcken (Diapiren) dar-
x
4. Salz in der Geschichte
Inhalt: In einem kurzen Abriss wird auf die
Bedeutung des Salzes in der Geschichte eingegangen (Tuareg-Karawanen in Afrika,
Roms Lage an vielbegangenen Salzstraßen).
Die Silben „sal“ (oft auch „salz“) oder „hal“
in Ortsnamen weisen auf eine Verbindung
mit Salz hin. Auf die Städte Hallstatt, Bad
Reichenhall und Lüneburg wird näher eingegangen.
Hallstatt, das wohl älteste Salzbergwerk der
Welt, ist Namensgeber für die Hallstattzeit.
3
Sie erlebte ihre Blüte im Übergang von der
Bronze- in die Eisenzeit (750–500 v. Chr.).
Lüneburgs natürliche Solequellen lieferten
im 14. Jahrhundert über 25.000 Tonnen Salz
im Jahr. Das Salz wurde hauptsächlich für
die Konservierung von Heringen, dem „Silber der Ostsee“ verwendet.
In Bad Reichenhall ist die Siedesalzproduktion aus natürlichen Quellen schon seit
1.300 Jahren nachgewiesen. Gradierwerke,
meterhohe und an die hundert Meter lange
Wände aus Reisigbündeln, sorgten dafür,
dass die Sole verrieselt und dabei durch
Verdunstung vorkonzentriert wurde.
Im Mittelalter bewachten und führten Säumer (ein „Saum“ war das Maß für die Salzmenge, die ein Pferd tragen konnte) die
Salzlast auf den Handelsstraßen.
5. Verwendung von Salz
Inhalt: Salz ist ein unentbehrlicher Rohstoff.
Der Mensch benötigt mindestens zwei bis
drei Gramm Salz pro Tag. Bei Operationen
und Unfällen werden salzhaltige Infusionen
verabreicht, da Salz in allen Körperflüssigkeiten enthalten ist. Solebäder dienen der
Gesundung. Als Konservierungsmittel wird
Salz seit Jahrhunderten benutzt. Um zehn
Pfund Butter haltbar zu machen, wurde früher ein Pfund Salz beigegeben. Auch im winterlichen Straßenverkehr wird Salz benutzt
um die Straßen von Schnee freizuhalten. In
der Landwirtschaft wird Kalisalz als Düngemittel eingesetzt. Viele Industriezweige sind
auf Salzprodukte angewiesen, darunter die
Glas- und Papierherstellung, die Textil- und
Lederindustrie, sowie die Metall verarbeitende Industrie.
Chlor, das mit der Erfindung der Elektrolyse
vom Natrium getrennt werden konnte, ist
unentbehrlich für die chemische Industrie
(Beispiel: Aufbereitung und Entkeimung des
Trink- und Brauchwassers).
Einsatz: Der Film eignet sich für den fächerübergreifenden Unterricht mit Geschichte.
Die Schülerinnen und Schüler lernen die besondere Entwicklung von Städten kennen,
deren Reichtum auf Salz zurückzuführen ist
(Beispiel: Lüneburg).
Aufgaben:
Erkläre die geschichtliche Bedeutung des
Salzes für Lüneburg!
Finde im Atlas Orte mit der Silbe „Salz“
oder „Hall“! Suche zuerst die im Film erwähnten Städte (Salzburg, Hallstatt, Bad
Reichenhall, Lüneburg)! Gewinnt man in
ihrer Nähe heute noch Salz?
Folgende Lösungen sind denkbar: Bad
Friedrichshall, Bad Salzdetfurth, Bad Salzschlirf, Bad Salzuflen, Bad Salzungen,
Hallein, Halle, Schwäbisch Hall. Auch die
Silbe „Sulz“ oder „Sod“ kann auf Salz hinweisen: Bad Soden, Bad Sulza.
Einsatz: Vertiefend lernen die Schülerinnen
und Schüler Nutzungsmöglichkeiten des Salzes kennen. Auf die negativen Aspekte wird
im folgenden Film eingegangen. Der Film
eignet sich, auch in Kombination mit Film 6,
sowohl für Partner- als auch für Gruppenarbeit.
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Aufgaben:
Finde heraus, wieviel Gramm Salz eine Person täglich braucht! Berechne, wieviel Salz
ein 70-Jähriger im Leben zu sich genommen hat! (Bei einem Konsum von 3 Gramm
täglich sind das etwa 75 Kilogramm.)
Nenne unterschiedliche Bereiche in denen
Salz Verwendung findet! Notiere die Verwendungsmöglichkeiten und ergänze sie –
wenn möglich – mit einem Beispiel (siehe
Tabelle: Lösungsvorschlag)!
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Tabelle: Lösungsvorschlag (zu 5. Verwendung von Salz):
Bereich
Lebensmittel
Landwirtschaft
Großindustrie
Medizin/Pharmazie
Verwendung
Konservierung
Rindenbildung
Gärung
Düngemittel
Metallverarbeitung
Kunststoffherstellung
Färberei und Kunstseidefabrikation
Heilmittel
Inhalationskuren
Herstellung von Arzneien
Im Unterricht kann die Tabelle erweitert
werden. Eine Gegenüberstellung mit den negativen Aspekten der Salzgewinnung und
-verwendung (Film 6) bietet sich an.
Beispiel
Fleisch, Fisch
Käse in Salzlake
Sauerkraut
Kalisalz
Soda und Natronlauge
bei der Aluminiumherstellung
PVC
Solequellen
Chlor
Einsatz: Dieser Film sollte in Verbindung mit
dem Nutzen des Salzes (Film 5) gesehen
werden. So können in Gruppen- und Partnerarbeit Schaden und Nutzen des Salzes gegenübergestellt werden. Eine Diskussion
über schadensbegrenzende Maßnahmen
könnte geführt werden.
6. Salz und Umwelt
Inhalt: In zu starker Konzentration wirkt
Salz schädlich. Beim Menschen führt übermäßiger Salzgenuss zu Gesundheitsschäden,
Pflanzen gehen bei zu hohem Salzgehalt im
Grundwasser ein. Streusalz auf winterlichen
Straßen hat zu beträchtlichen Umweltschäden geführt. Abraumhalden von Kali- und
Steinsalz können zur Versalzung des Grundwassers beitragen. Die Hohlräume der Bergwerke oder ausgelaugte Salzschichten im
Untergrund können zu Absenkungen und damit zu Schäden an Häusern und Straßen führen. Aufgelassene Bergwerke werden zu Untertage-Deponien ausgebaut, in denen Abraum aber auch Sonderabfälle eingelagert
werden. In der Diskussion ist die Endlagerung von Atommüll in Salzstöcken (Gorleben). Auch die Landschaft um Lüneburg ist
von der Salzproduktion geprägt. Aufgrund
des hohen Holzbedarfs wurden die ursprünglichen Wälder im Raum Lüneburg für
das Salzsieden verfeuert.
Aufgaben:
Nenne mögliche Schäden, die durch Salzgewinnung oder –verwendung entstehen
können! Diskutiere Lösungsmöglichkeiten!
Beschreibe die besondere Entwicklung der
Stadt Lüneburg und Umgebung! (Vergleich
Film 4)
Diskutiere, wie sinnvoll die Endlagerung
von Atommüll in Salzstöcken ist! Suche
weiterführende Informationen im Internet!
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x
5
Ergänzende Informationen
Fachbegriffe
Kochsalz:
Steinsalz:
Gips:
Anhydrit:
Kalk:
Dolomit:
Saline:
Sole:
Siedesalz:
Soda:
Gradierwerk:
Handelsübliches Salz; Natriumchlorid (NaCl).
Gesteinsbildendes Mineral der Zusammensetzung NaCl; es kommt in unterirdischen
Salzlagerstätten vor.
Wasserhaltiges Calciumsulfat (CaSO4 x 2 H2O), das teilweise durch Wasseraufnahme
aus Anhydrit entsteht.
Calciumsulfat (CaSO4), gesteinsbildendes Mineral, das bei Wasseraufnahme in Gips
übergeht.
Calciumcarbonat (CaCO3)
Calcium-Magnesium-Carbonat (CaMg(CO3)2); entsteht durch Einlagerung von
Magnesium in Kalken; dichtes Sedimentgestein, das ein größeres spezifisches Gewicht und eine größere Härte als der eng verwandte Kalkstein aufweist.
Anlage, in der aus Salzlösungen durch Verdunstung des Wassers Kochsalz gewonnen
wird.
Mit Kochsalz gesättigte, natürliche oder erzeugte, wässrige Salzlösung.
Wenn das Wasser aus der Sole verdampft wird, so bleibt das Siedesalz zurück.
Natriumcarbonat (Na2CO3).
Meterhohe und hundert Meter lange Wände aus Reisigbündeln, über die die Sole
„verrieselt“ und dabei durch Verdunstung vorkonzentriert wird.
6
Salzbergbau heute
In Deutschland bestehen noch sechs fördernde Kalisalz- und sechs fördernde Steinsalzbergwerke. Das Kaliwerk Sigmundshall und das Salzbergwerk Braunschweig-Lüneburg bei Helmstedt sind die letzten in Abbau befindlichen Salzstöcke Deutschlands.
Deutschland
Niedersachsen
Sigmundshall (Bokeloh bei Hannover)
Braunschweig-Lüneburg (bei Helmstadt)
Sachsen-Anhalt
Zielitz bei Magdeburg
Bernburg (zwischen Magdeburg und Halle)
Hessen
Kaliwerk Werra (südlich von Eisenach an der thüringisch-hessischen Grenze)
Neuhof-Ellers (bei Fulda)
Nordrhein-Westfalen
Borth (bei Rheinberg/Wesel)
Baden-Württemberg
Heilbronn
Stetten (bei Haigerloch)
Kalisalz
Steinsalz
Kalisalz
Steinsalz
Kalisalz
Kalisalz
Steinsalz
Steinsalz
Steinsalz
Österreich
Hallstatt
Bad Ischl
Altaussee
Steinsalz
Steinsalz
Steinsalz
(Quelle: www.mining-europe.de/database/d_salz.htm)
7
Zahlen – Bundesrepublik Deutschland
Verwertbare Menge in t bzw. 1000 m3
Erzeugnisse
Kalisalz
Sonstige Erzeugnisse aus der Kalifabrikation*
Steinsalz und Industriesole
Siedesalz
5 689 550
1 303 218
14 018 630
593 654
Verwertbare Menge in t bzw. 1000 m3
Bundesland
Baden-Württemberg
Bayern
Hessen
Niedersachsen
Nordrhein-Westfalen
Sachsen-Anhalt
Thüringen
Kalisalz
sonstige*
Steinsalz
Siedesalz
2 771 023
264 672
2 601 155
780 231
1 228 458
1 653 365
652 799
Beschäftigte
74 760
53 734
4 198 872
3 433 478
3 512 119
49 404
328 982
Untertage
Übertage
Auszubildende
4 244
5 127
455
135
16
Salzbergbau und Industriesole
Salinen
(Quelle: Wirtschaftsministerium, Erhebungsjahr: 2000)
Besucherbergwerke
Mehr Info im Internet
Erlebnis Bergwerk Merkers (D)
Tickets (0 36 95) 61 41 01
www.kalisalz.basf.de/merkers/d/html/start.asp
www.mining-europe.de
www.wv-bergbau.de
www.kaliAG.de
www.suedsalz.de
Saline Bad Reichenhall (D)
Tel (0 86 51) 70 02–51
www.bad-reichenhall.de
Salzbergwerk Berchtesgaden (D)
Info-Line (0 86 52) 60 02–20
www.salzbergwerk-berchtesgaden.de
Salzwelten Hallstatt (A)
Info-Line (00 43-61 32) 200-24 00
www.salzwelten.at
Hallein/Bad Dürrnberg (A)
www.schaubergwerke.at
8
Produktion
Dr. Walter Sigl
im Auftrag von FWU Institut für Film und Bild,
Grünwald und Klett-Perthes, Gotha und Stuttgart 2002
Buch und Regie
Dr. Walter Sigl • Dr. Gabi Thielmann
Verwendet wurden Filmausschnitte von
Prof. Ernst Waldemar Bauer,
Bayerischer Rundfunk,
Blue Planet Film,
NDR,
SÜDSALZ GmbH,
WalltoWall
Wir bedanken uns für die freundliche Unterstützung
der SÜDSALZ GmbH!
Begleitkarte
Elisabeth Geiger
Fachberatung
Dr. Stephan Kellerbauer
Bildnachweis
Dr. Walter Sigl / Dr. Wolfgang Tins
Pädagogische Referentin im FWU
Dr. Gabi Thielmann
Verleih durch Landes-, Kreis- und
Stadtbildstellen/Medienzentren
Verkauf durch FWU Institut für Film und Bild,
Grünwald
Nur Bildstellen/Medienzentren: öV zulässig
© 2002
FWU Institut für Film und Bild
in Wissenschaft und Unterricht
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Bavariafilmplatz 3
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2’3/9/02 Bau
Weitere Medien
46 02000 Metalle und Salze. DVD-Video
42 02527 Salze und Ionenbindung. VHS 20 min, f
42 01661 Salzgewinnung. VHS 13 min, f
42 02335 Salz im Spätmittelalter. VHS 18 min, f
42 01770 Salz - Vom Nahrungsmittel zum
Industrierohstoff. VHS 14 min, f
42 01950 Konservierung von Lebensmitteln.
VHS 14 min, f
42 02154 Entstehung von Bodenschätzen.
Arbeitsvideo / 5 Kurzfilme. 24 min, f
42 02267 Erdgeschichte – das Erdaltertum.
Arbeitsvideo / 6 Kurzfilme. 19 min, f
66 00140 Erlebnis Erde: Erdgeschichte. CD-ROM
®
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Keine unerlaubte Vervielfältigung, Vermietung,
Aufführung, Sendung!
Freigegeben
o. A. gemäß
§ 7 JÖSchG
FSK
Salz – Entstehung, Gewinnung, Verwendung
Arbeitsvideo / 6 Kurzfilme
Salz - das weiße Gold - wurde schon im Mittelalter als
wichtiger Rohstoff gehandelt. Doch was ist Salz eigentlich? Woher kommt es? Wann und wie konnte es sich zu
mehreren hundert Meter mächtigen Lagen in Gesteinsschichten anreichern und wie wird es gewonnen? In sechs
Kurzfilmen wird diesen Fragen nachgegangen. Dabei werden auch der Abbau von Salzlagerstätten, die Salzgewinnung in Meerwassersalinen und die vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten von Salz anschaulich dargestellt.
1 Salz im Meer
02:27 min
2 Entstehung von Salzlagerstätten
03:17 min
3 Gewinnung von Salz
07:40 min
4 Salz in der Geschichte
05:55 min
5 Verwendung von Salz
05:12 min
6 Salz und Umwelt
03:40 min
Schlagwörter
Salz, Kochsalz, Steinsalz, Kalisalz, Lagerstätte, Salzgewinnung,
Salzbergwerk, Salzstock, Saline, Sole, Siedesalz, Salzhandel, Totes
Meer, Hallstatt, Berchtesgaden, Lüneburg
Geographie
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