Bentonit

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Bentonit, benannt nach der Benton-Formation, Fort Benton / Montana, ist ein Gestein, das eine Mischung aus verschiedenen Tonmineralien ist und als wichtigsten Bestandteil Montmorillonit (60–80 %) enthält, was seine starke Wasseraufnahme- und Quellfähigkeit erklärt. Weitere Begleitmineralien sind Quarz, Glimmer, Feldspat, Pyrit oder auch Calcit. Es entsteht durch Verwitterung aus vulkanischer Asche.

Eigenschaften[Bearbeiten]

Die innere Oberfläche eines Gramms beträgt 400–600 m2 (normaler Ton: 2 m2).[1] Er bildet deswegen besonders wertvolle Ton-Humus-Komplexe, so dass unbelasteter Bentonit auch eine gute Zugabe zum Kompost darstellt.

Wasser, in das Bentonit eingerührt wurde, ist ein Nichtnewtonsches Fluid und weist ein thixotropes Verhalten auf: Es verhält sich wie eine Flüssigkeit, wenn man es schüttelt oder in einem Becherglas umrührt, bildet aber in Ruhe ein festes Gebilde, weswegen es sich u. a. auch gut als Stützflüssigkeit bei der Erstellung von Schlitzwänden eignet.

Vorkommen[Bearbeiten]

Bentonitlagerstätten gibt es immer dort, wo (nicht nur) vulkanische Asche durch hydrothermale Aktivitäten und Säuren verändert wurde. Eines der größten europäischen Vorkommen befindet sich auf der griechischen Insel Milos. Dort kommt Bentonit, Quarz und Perlit in abbauwürdigen Mengen vor. Auch damit verbundene Goldvorkommen sind festgestellt worden.

In Deutschland finden sich abbauwürdige Vorkommen in Niederbayern (Mainburg, Landshut und südlich Landau an der Isar) und im östlichen Oberbayern sowie bei Thannhausen. Diese Vorkommen stehen im direkten Zusammenhang mit dem Ries-Ereignis und wurden aus impaktbedingten Gläsern gebildet.[2][3] Laut Unger dürften die Bentonite in Ostbayern nicht durch das Ries-Ereignis, sondern durch Vulkanismus in der Pannonischen Tiefebene über äolische Verfrachtung (ca. 450 km Luftlinie) entstanden sein, wobei sowohl prä- wie postriesische Vorkommen erschlossen sind.[4]

Verwendung[Bearbeiten]

Bautechnik

Bentonit findet eine wichtige Anwendung in der Bautechnik, unter anderem bei Bauwerksabdichtungen und im Deichbau. Aufgrund ihrer Farbe werden solche Abdichtungen auch als Braune Wanne bezeichnet. Bentonit dient als Gleitmittel beim Vortrieb von Tunneln und Rohren, Einvibrieren von Schmalwänden. Bei der Gewinnung von Wärme aus Erdwärme durch die Verwendung von Wärmepumpen, werden die Kollektorrohre der Erdwärmesonden oft mit Bentonit ummantelt, weil dieser das Wasser bindet und die Entstehung von Hohlräumen beim Gefrieren verhindert. Darüber hinaus hat Bentonit eine Bedeutung als Dichtungsmittel bei künstlichen Teichen.

Bergbau- und Bohrtechnik

als Stützflüssigkeit bei ungestützten Bohrungen und Schlitzwänden

Lebensmittelzusatz

In der Getränkeindustrie (bei der Weinherstellung und bei der Herstellung von Fruchtsäften) sowie bei Kakaobutter wird es als Schönungsmittel (das heißt als Klär- und Fällmittel) eingesetzt (im Endprodukt nicht mehr vorhanden). In Lebensmitteln wird es als Trennmittel zugesetzt. Es ist auch als Lebensmittelzusatzstoff unter der Bezeichnung E 558 bekannt. Seit dem 31. Mai 2013 ist E 558 in der EU nicht mehr zugelassen.[5].

Gartenteiche und Aquarien

Das Tonmineral Montmorillonit ist ein wichtiger Bestandteil in Aquarien, Gartenteichen, besonders für Koi. Das Mineral wird in Form von speziellem getrocknetem und gemahlenem Lehmpulver in den Teich gestreut. Während das verteilte Lehmpulver im Teich zu Boden sinkt, nimmt es Schwermetalle, Giftstoffe und sonstige Schwebstoffe auf und bindet diese. Der Lehmschlamm kann von Zeit zu Zeit abgesaugt werden.

Kosmetik

Bentonit, als natürliches Tonmineralgemisch, ist Grundstoff vieler Kosmetika, da er durch seine starke Quell- und Wasseraufnahmefähigkeit in Emulsionen eine stabilisierende Wirkung übernimmt. Die INCI-Bezeichnung ist Bentonite.

Keramik

In der Keramik wird Bentonit in geringen Anteilen (bis ca. 5%) als Zuschlag verwendet, um ansonsten sehr mageren Massen bildsame Eigenschaften („Plastizität“) zu verleihen.

Sonstige Anwendungen

Weitere Einsatzmöglichkeiten sind durch die Verwendung als Adsorptionsmittel gegeben, als da sind:

  • Öl- und Getränkeraffinierung
  • Gießereiadditive
  • Papieradditive und Spezialitäten
  • Gartenbau, zur Verbesserung von sandigen Böden
  • Hoch- und Tiefbau
  • Waschmitteladditive
  • Abwasserbehandlung
  • Pharmazie und Diagnostik / Elektronik und Logistik
  • Lacke und Farben
  • Plastik-Additive
  • Nanotechnologie – Oberflächenbeschichtungen
  • Katzenstreu
  • Trocknungsmittel, z.B. als Trockenbeutel in Verpackungen

Bei einigen dieser Anwendungen wird mit quartären Ammoniumverbindungen behandelter Bentonit verwendet.

Weiterhin gibt es Forschungsansätze, Bentonit als eine der künstlichen Barrieren bei der Endlagerung von radioaktiven Abfällen zu verwenden.

Bentonit als Gemisch mit verschiedenen Sanden wird in der Bautechnik unter dem Handelsnamen BETONIT als Baustoff vertrieben und bezeichnet.

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

  • R.E. Grim, N. Güven: Bentonites - geology, mineralogy and uses. Developments in Sedimentology. In: Elsevier. Amsterdam 24. ISSN 0922-3444

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Alwin Seifert: Gärtnern – Ackern ohne Gift.
  2. Johannes Baier: Die Auswurfprodukte des Ries-Impakts, Deutschland in Documenta Naturae, Vol. 162, München, 2007; ISBN 978-3-86544-162-1.
  3. Johannes Baier: Zur Herkunft und Bedeutung der Ries-Auswurfprodukte für den Impakt-Mechanismus. - Jber. Mitt. oberrhein. geol. Ver., N. F. 91, 9-29, 2009.
  4. Erläuterungen zur Geologischen Karte von Bayern, 4. neubearbeitete Auflage, Herausgeber und Verlag: Bayerisches Geologisches Landesamt, München 1996. Dort das Kapitel 4.4.4, Unterpunkt "Bentonite der Ostmolasse", von Heinz Josef Unger.
  5. EU Verordnung Nr. 380/2012 der Kommission vom 3. Mai 2012 hinsichtlich der für aluminiumhaltige Lebensmittelzusatzstoffe geltenden Verwendungsbedingungen und -mengen