Sinkwerk

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Sinkwerk im Salzbergwerk Bex

Ein Sinkwerk, auch Laugwerk genannt, ist ein in Steinsalz oder Steinsalz führendes Gebirge ausgehauener Hohlraum, der mit Süßwasser gefüllt wird. Durch das Süßwasser wird das Gestein ausgelaugt und bildet mit dem Wasser eine Sole.[1] Diese Sole wird zur Herstellung von Kochsalz genutzt.

Grundlagen[Bearbeiten]

Das Sinkwerk ist eine der ältesten Methoden zur Salzgewinnung aus untertägigen Salzstöcken. Das Verfahren ähnelt der Entstehung natürlicher Solequellen. Man nutzt hierbei zur Salzgewinnung die Löslichkeit des Salzes in Wasser aus. Angewendet wird die Methode in den meisten Salzbergwerken der Alpen, z. B. in Berchtesgaden, Hallein, Altaussee und Bad Ischl, aber auch im süddeutschen Salzbergbau im Haselgebirge. Das Haselgebirge ist ein teilweise kochsalzhaltiges Gebirge, das mit Gips, Ton und Anhydrit vermischt ist.[2] Aus diesem mit Verunreinigungen versehenem Salzlager wird das Salz gewonnen, indem es durch Auslaugen mit zugeführtem Wasser aus dem Felsen gelöst wird. Anschließend wird aus der Sole das Kochsalz im Salinenbetrieb wieder ausgeschieden.[3]

Erstellen des Sinkwerks[Bearbeiten]

Zunächst werden in der Lagerstätte mehrere übereinanderliegende Stollen oder Strecken aufgefahren. Diese Hauptstrecken werden über tonnlägige Schächte miteinander verbunden. Anschließend wird von der Hauptstrecke ausgehend ein rechtwinkliger Querschlag so aufgefahren, dass das Ort der Strecke etwa 70 bis 80 Lachter von der Hauptstrecke entfernt ist. Von diesem Querschlag ausgehend werden mehrere zwischen 1 und 8 Lachter lange, sich kreuzende Örter so aufgefahren das die Grundfläche so ähnlich wie beim Örterbau, in Pfeiler zerteilt wird. Die einzelnen Querschläge und Örter werden mit einer Höhe von 2 Metern erstellt. Durch die unterschiedlich langen Örter entsteht eine etwa elliptische Grundfläche. Von einer darüberliegenden Sohle wird eine schräg einfallende Strecke, die der Bergmann Ankehrschurf oder Ankehrschachtricht nennt, bis in den Querschlag aufgefahren. In der gleichen Weise werden auf jeder Sohle mehrere Sinkwerke erstellt. Zwischen den einzelnen Sinkwerken bleibt ein Sicherheitspfeiler stehen.

Anschließend wird die Hauptstrecke an den Enden der einzelnen Querschläge jeweils mit einer Dammkonstruktion verschlossen. Diese Dammkonstruktion, die auch Wehr genannt wird, wird so platziert, dass eine Befahrung der darüberliegenden Sinkwerke noch möglich ist. In das Wehr werden Rohre mit verschließbaren Hähnen eingebaut, über die später die Sole abgelassen werden kann. Anschließend wird über den Ankehrschurf das Süßwasser in den Hohlraum eingeleitet.[4] Die Sinkwerke werden immer zuerst auf der oberen Sohle erstellt, anschließend auf der unteren. Sinkwerke die nach diesem Verfahren erstellt werden erreichen im Laufe der Jahre eine Abbauhöhe von bis zu 30 Meter.

Neben dem konventionellen Verfahren werden Sinkwerke seit Mitte der 1970er-Jahre nach dem sogenannten Bohrspülverfahren hergestellt. Vom Ankehrschurf ausgehend wird ein 125 Meter tiefes Bohrloch erstellt. Am Bohrlochfuß wird ein trichterförmiger Hohlraum mit einer Höhe von 5–7 Meter und einem Durchmesser von 30 Meter herausgespült. Dieser Vorgang dauert bis zu 2 Jahre. Bei diesem Spülvorgang löst sich das Salz im Wasser, die unlöslichen Mineralien sinken zu Boden und werden abgepumpt. Nach der Erstellung dieses Hohlraumes werden die zum Betrieb erforderlichen Vorrichtungen eingebaut, anschließend werden sie genauso weiter betrieben wie konventionell erstellte Sinkwerke. Sinkwerke die nach dem Bohrspülverfahren erstellt werden, erreichen im Laufe der Jahre eine Höhe von 100 Meter. Das Herstellungsverfahren ist wirtschaftlicher als das konventionelle Herstellungsverfahren.[5]

Das Wehr[Bearbeiten]

Die Wehre werden auf verschiedene Arten konstruiert, es gibt stehende oder liegende Wehre, aber auch Kombinationen aus beiden Arten. Oftmals wird ein Wehr (in Österreich Wöhre) aus zwei Dämmen erstellt. Die Dämme werden in dem Querschlag, der zum Sinkwerk führt, so platziert, dass sich der hintere Damm unmittelbar am Übergang zwischen Querschlag und Sinkwerk befindet. Der vordere Damm, der auch Flügel oder Kränzel genannt wird, befindet sich in einem Abstand von 2 Lachter von dem hinteren Damm. Der 2 Lachter lange Zwischenraum zwischen den beiden Dämmen wird Langofen genannt. Der Langofen wird mit einer wasserdichten Auskleidung gegen Auslaugung geschützt. Der Langofen und die beiden Dämme werden zusammen als Wehrwerk bezeichnet.[6] Da nach längerer Gebrauchszeit des Sinkwerks die Dämme aufgrund von Überalterung undicht oder locker werden können, wird der Querschlag in dem das Wehrwerk eingebaut wurde so lang aufgefahren, dass ein neues Wehr erstellt werden kann. Da das Wehr einem bestimmten Druck widerstehen muss, wird bei der Erstellung des Wehres auf größtmögliche Festigkeit und größtmögliche Sicherheit geachtet. Außerdem wird das Wehr so konstruiert, dass nach Fertigstellung des Wehres die Sole ungehindert ablaufen kann.

Verwendete Materialien[Bearbeiten]

Als Materialien für die Damme und die Auskleidung des Langofens werden Holz und spezielle Tone verwendet. Je nach Konstruktion werden Vierkanthölzer mit einer Kantenlänge von 10–14 Zoll verwendet. Zum Abdichten wird der bei der Auffahrung hereingewonnene Ton oder Lette verwendet. Die Lette wird zerkleinert und in einem Behälter mit gesättigter Sole vermischt. Dieses Gemisch wird solange stehengelassen bis die Lette keine Sole mehr zieht. Anschließend werden aus dem Brei Kugeln geformt die dann in der Sonne getrocknet werden. Dieser Prozess ist erforderlich, damit die Lette widerstandsfähiger gegen auslaugen wird. Der hereingewonnene Ton wird mit Auslaugrückständen aus alten Sinkwerken vermengt und ebenfalls zu Kugeln geformt und getrocknet.

Die einzelnen Konstruktionen[Bearbeiten]

Je nach Lage und verwendetem Material unterscheidet man folgende Wehrdämme

  • Lettendammwehr (Lettendammwöhre)
  • Stockdammwehr (Stockdammwöhre)
  • Püthendammwehr (Püthendammwöhre)
  • Püthenstockdammwehr (Püthenstockdammwöhre)

Beim Lettendammwehr wird zunächst an den Stößen und im Bereich von Firste und Sohle ein etwa 8 Zoll tiefer Schlitz erstellt. In den Schlitz wird aus 12- bis 14-zölligen Vierkanthölzern eine Holzkonstruktion eingebaut, die die Form eines ganzen Türstocks hat. Diese Konstruktion wird in der Mitte durch einen Spannriegel befestigt. Hinter diese erste Türstockkonstruktion wird eine zweite Türstockkonstruktion aus 10- bis 12-zölligen Kanthölzern erstellt. Bei beiden Konstruktion werden Hölzer verwendet, in die zuvor mittig eine 7 Zoll breite Falz eingearbeitet wurde. Die Konstruktionen werden so hintereinander eingebaut, dass die Türstockkonstruktion mit den etwas dünneren Vierkanthölzern sich in Richtung zum Sinkwerk befindet. Das so erstellte Lettengerüst wird mit sogenannten Lettenblättern und Holznägeln stabilisiert. In die Falzen werden anschließend 7 Zoll Bohlen eingefügt. Die gesamte Konstruktion wird abschließend mit Letten abgedichtet. Hierfür werden die Letten mit einem sogenannten Letteisen festgestoßen. Lettendämme eignen sich für Salzgebirge, da die Letten sich mit Feuchtigkeit vollsaugen und aufquellen und somit den Damm gut abdichten, in Gips sind sie weniger geeignet.

Das Stockdammwehr wird auf ähnliche Weise konstruiert, jedoch werden hierbei zwei Dämme erstellt, die jeweils halb so breit sind wie der einzelne Lettendamm. Die Holzkonstruktionen werden so fest eingebracht, dass sie aufgrund der Spannung unter der die Hölzer stehen, auch ohne zusätzliche Abdichtung durch Lette genügend dicht sind. Etwaige Undichtigkeiten werden durch verkeilen der Hölzer beseitigt.

Beim Püthendammwehr sind die Dämme in horizontaler Lage angebracht. Vorteil dieser Wehre ist, dass sie nicht von Süßwasser umschnitten werden können. Der Langofen ist bei diesen Wehren seiger angebracht. Auch bei diesem Damm werden 12- bis 14-zöllige Vierkanthölzer verwendet, die aus Bundhölzern und sogenannten Quellhölzern zu einer speziellen Holzkonstruktion zusammengebaut werden. Zur Abdichtung werden die Fugen von außen verbeizt, verschoppt und verkittet.

Das Püthenstockdammwehr wird auf ähnliche Weise konstruiert wie das Püthendammwehr.[7]

Der Wasserzulauf[Bearbeiten]

Der erste Wasserzulauf wird bei konventionell erstellten Sinkwerken so eingestellt, dass das Wasser zunächst nicht bis zur Firste des Sinkwerks reicht. Dies ist erforderlich damit zunächst die einzelnen Pfeiler ausgelaugt werden. Wenn die Pfeiler ausgelaugt sind, wird das Sinkwerk bis zur Firste mit Wasser aufgefüllt. Durch das Auslaugen des Gesteins werden auch die Verunreinigungen wie Sand, Kalk, Gips und Ton herausgelöst. Da sie sich nicht im Wasser auflösen, sinken diese Verunreinigungen allmählich auf den Boden des Sinkwerks. Die Konzentration der Sole steigt allmählich an.[8]

Für das weitere Vorgehen unterscheidet man zwei Verfahren: die intermittierende (unterbrochene) Wässerung und die kontinuierliche (ununterbrochene) Wässerung.

Bei der intermittierenden Wässerung wird nach der ersten kompletten Füllung des Sinkwerkes kein weiteres Wasser nachgefüllt. Sobald die Sole gesättigt ist, wird sie nach vorheriger Klärung in sogenannte Abseihekästen abgelassen. Nun wird die Sohle des Sinkwerks vom Laist gereinigt und das Wehr, falls erforderlich, überarbeitet. Anschließend füllt man das Sinkwerk mit neuem Süßwasser. Im Laufe der Nutzung erweitert sich so der Durchmesser des Sinkwerkes von 30–40 Meter auf 100 Meter.

Bei der kontinuierliche Wässerung wird im hinteren Teil des Sinkwerkes ständig Süßwasser eingelassen und im gleichen Maße Sole über die Rohre abgeleitet. Dabei wird darauf geachtet, dass die Sole stets die Firste berührt. Bei dieser Betriebsweise erreicht die Firste der Sinkwerke eine Fläche von bis zu 10.000 m².

Betrieb[Bearbeiten]

Sinkwerke können zwischen fünf und zehn Jahren genutzt werden. Wie oft ein Sinkwerk bei intermittierender Wässerung angelassen werden kann, ist abhängig vom Salzgehalt der Lagerstätte und von der Größe des Sinkwerks. Kleinere Sinkwerke werden mehrmals pro Jahr angelassen, größere Sinkwerke stehen oft bis zu einem Jahr, teilweise auch länger. Wichtig für eine optimale Nutzung ist die geregelte Wasserwirtschaft, damit nicht zu viel Pfeiler stehen bleiben, die nicht ausgelaugt sind. Jedes Sinkwerk muss so angelegt sein, dass es mit den Hauptstrecken in Verbindung steht. Damit das Gebirge nicht zusammenbricht, dürfen keine Sinkwerke übereinander angelegt werden.[9] Bei optimaler Auslegung wächst das Sinkwerk täglich um 1 Zentimeter nach oben.

Literatur[Bearbeiten]

  • Heinrich Lottner, Albert Serlo: Leitfaden der Bergbaukunde. Erster Band, Verlag von Julius Springer, Berlin 1873, OCLC 257925327.
  • Carl Hartmann: Handbuch der Bergbaukunst. Zweiter Band, Verlag Bernhard Friedrich Voigt, Weimar 1852. (online)

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Moritz Ferdinand Gaetzschmann: Sammlung bergmännischer Ausdrücke. Verlag Craz & Gerlach, Freiberg 1881.
  2. Heinrich Veith: Deutsches Bergwörterbuch mit Belegen. Wilhelm Gottlieb Korn, Breslau 1871.
  3. Salz. In: Meyers Großes Konversations-Lexikon. 6. Auflage. Bd. 17, Bibliographisches Institut, Leipzig 1902–1909, S. 495–498.
  4. Emil Stöhr, Emil Treptow: Grundzüge der Bergbaukunde einschließlich der Aufbereitung. Verlagsbuchhandlung Spielhagen & Schurich, Wien 1892.
  5. Salz aus dem Berchtesgadener Land (zuletzt abgerufen am 29. Oktober 2012; PDF; 1,4 MB)
  6. Carl Hartmann: Conversations-Lexikon der Berg-, Hütten- & Salzwerkskunde und ihrer Hülfswissenschaften. Zweiter Band, Buchhandlung J. Scheible, Stuttgart 1840.
  7. Michael Kopf: Beschreibung des Salzwerkbaues zu Hall in Tyrol. Gedruckt und verlegt bei G. Reimer, Berlin 1841.
  8. W. F. A. Zimmermann: Chemie für Laien. Siebenter Band, Verlag Gustav Hempel, Berlin 1861.
  9. Wilhelm Leo: Lehrbuch der Bergbaukunde. Druck und Verlag von G Basse, Quedlinburg 1861.