Unter Kochsalzgewinnung verstehst Du die Entnahme von bestimmten, leicht löslichen Salzen aus einem, teilweise natürlichen, Vorkommen. Daraufhin werden die gewonnenen Salze verfügbar gemacht, um sie aufzubereiten und zu verwenden. Fast ausschließlich wird damit die Gewinnung, Aufbereitung und Verarbeitung von Kochsalz, auch Natriumchlorid genannt, gemeint.

Zum Einstieg erst einmal ein paar grundlegende Sachen zum Kochsalz, bevor wir mit dessen Entstehung und Gewinnung starten:

Wichtige Eigenschaften von Kochsalz

• Kochsalz wird als Natriumchlorid, Halit, Steinsalz oder Speisesalz bezeichnet
• Kochsalz ist das Natriumsalz von Salzsäure (HCl), deshalb wird Kochsalz auch als Natriumchlorid bezeichnet
• Kochsalz hat die Summenformel NaCl
• Kochsalz ist aus den elementaren Stoffen Natrium (Na) und Chlor (Cl) aufgebaut
• Natrium und Chlor weisen als reine Formen vollkommen andere Eigenschaften auf
• Kochsalz kristallisiert zu farblosen, durchsichtigen Würfeln
• 3 % des Meerwassers besteht aus Natriumchlorid, das entspricht etwa $3,6\times {10}^{16}\mathrm{Tonnen}$.

Aufbau von Kochsalz

Kochsalz besteht aus den Elementen Natrium (Na) und Chlor (Cl). Jedes Natrium-Ion bindet sich dabei mit sechs Chlorid-Ionen - es bildet sich ein Oktaeder. Genauso ist jedes Chlorid-Ion auch von sechs Natrium-Ionen umgeben. Die Ionen kommen im Salz also als Gitterstruktur vor.

Abbildung 1: Aufbau von Kochsalz

Entstehung von Kochsalz

Allgemein baut sich Kochsalz, wie Du bereits erfahren hast, aus den Elementen Natrium und Chlor auf. Beide Elemente kamen in der Uratmosphäre eigentlich nicht vor. Auch in der festen Erdkruste waren sie nicht miteinander verknüpft, wie sie es heute sind.

Erst durch den Austritt von Chlor aus dem Erdmantel konnten im Urozean in Verbindung mit Sauerstoff Salzsäure entstehen (HCl). Salzsäure verbindet sich schließlich mit dem Natrium, das durch die Verwitterung von Gesteinen in die Ozeane gelangte, zu Kochsalz (NaCl).

Um den genauen Ursprung der Kochsalzgewinnung zu untersuchen, musst Du bis in die Jungsteinzeit (ca. 5800 und 4000 v. Chr.) und Bronzezeit (ca. 3300 und 1200 v. Chr.) zurückreisen. Schon damals wurde im Stadtteil, der heute als Sachsen-Anhalt bekannt ist, aus Solequellen Kochsalz gewonnen.

Zu Eisenzeiten (ca. 800 - 750 v. Chr. ) entstanden an vielen der Solequellen und an den Küsten sogenannte Salinen. Diese arbeiteten mit Siedegefäßen aus Keramik, die man im nächsten Schritt in einen Siedeofen aus kleinen Tonsäulen stellte. Daraus gewann man früher sowohl den Kochsalz, als auch Reste aus dem Ofen und der Siedegefäße. Diese Reste werden von Archäologen "Briquetage" genannt.

Noch bis heute nutzen afrikanische Stämme diese Methode, um Salz zu gewinnen

Zu römischer Zeit in Europa wurde das Sieden von Sole in Pfannen, die aus Blei oder Eisen bestanden, eingeführt.

Andere Standorte Deutschlands, die für die Salzgewinnung wichtig waren, sind beispielsweise Halle (heute Halle an der Saale), Schwäbisch Hall, Bad Nauheim und Werl (heutiges Westfalen). Zu den ersten deutschen Salinenstätten galten die Soest (seit dem 7. Jhd.), Lüneburg (seit 696 v. Chr.) und Schwäbisch Hall (seit 1037).

Verschiedene Arten der Kochsalzgewinnung

Auf der ganzen Welt werden hauptsächlich drei Methoden angewendet, um Kochsalz zu gewinnen:

• der bergmännische Abbau
• die Bohrlochsolung
• die Gewinnung aus Salzgärten

Bergmännischer Abbau durch Sprengen - Steinsalz

Noch heute wird in Deutschland Stein- und Kalisalz in sieben Salzbergwerken und vier Kalibergwerken gewonnen. Meistens erfolgt der Abbau des Salzes im sogenannten Kammerabbauverfahren. Dabei handelt es sich um rechteckig geformte Abbauräume, die dauerhaft durch verbleibende Pfeiler aus Salzstein gestützt werden.

Um das Salz zu gewinnen, muss erst gebohrt, danach gesprengt und daraufhin über mobile Großgeräte abgefördert werden. Gebohrt wird dabei mit Bohrwagen und elektro-hydraulischem Bohrantrieb. Der Sprengstoff, dafür wird loses Aluminiumnitrat-Salzmineral verwendet, gelangt durch Sprengstoff-Ladefahrzeuge in die Bohrlöcher.

Die zum Schluss gesprengten Haufen werden auf Fahrschaufellader geladen und zu Becheranlagen gefahren. Dort werden sie zerkleinert und über Förderbandanlagen zum Förderschacht (diese bestehen aus Gefäßförderanlagen) geleitet.

Nur die unterirdischen Vorkommen des Steinsalzes werden auf mehr als 100.000 Kubikkilometer eingeschätzt.

Abbildung 3: Steinsalzgewinnung durch Bohr- und Sprengarbeit

Kochsalzgewinnung durch Bohrlochsolung - Siedesalz

Siedesalz wird durch die kontrollierte Bohrlochsolung gewonnen. Hierbei muss das Salz in Wasser gelöst und an die Oberfläche befördert werden. So erhältst Du für das Verfahren notwendige gesättigte Sole, die einen Natriumchlorid-Anteil von 26,4 % aufweist. Die künstlich erzeugte Sole ist von Anfang an gesättigt.

Sole ist nichts anderes als eine Salz-Wasser-Mischung. Die Mischung erhältst Du auf künstliche Weise, aber auch, indem Du das bergmännisch geförderte Steinsalz auflöst. Im Folgenden lernst Du aber Ersteres, das Verfahren der Bohrlochsolung, genauer kennen:

Wie die Bezeichnung "Bohrlochsolung" schon vermuten lässt, wird bei diesem Verfahren etwas gebohrt, genauer gesagt werden die Salzflöze angebohrt, sprich, es wird ins Erdinnere gebohrt. Anschließend wird darin Süßwasser eingepresst, welches die Salzflöze auslaugt.

Daraufhin wird noch Wasser mit einem Hüllrohr unter Druck zugeführt, welches das Salz löst und dieses sich gleichzeitig gesättigt wird - es entsteht eine sogenannte Sole. Diese Mischung hat eine höhere Dichte als das Süßwasser und ist somit auch schwerer. Aus diesem Grund sinkt das Salzwasser in der dabei entstehenden Kammer ganz nach unten. Erst durch einen Druck des eingebrachten Wassers wird es an die Oberfläche gepresst.

Dadurch bilden sich, teilweise trichterförmige, Hohlräume. Diese werden Kaverne bezeichnet. Auf einem Quadratkilometer Fläche werden meistens circa sieben bis acht dieser Kavernen platziert. Dazwischen werden noch ausreichend große Stützpfeiler angebracht, mit dem Zweck, die Erdoberfläche zu unterstützen.

Abbildung 4: Aufbau einer Kaverne, Quelle: www.lwl.org

Wie Du in der obigen Abbildung sehen kannst, bildet sich am Kavernenrumpf ein Gemisch, das Sumpf bezeichnet wird. Darunter verstehst Du die im Salz enthaltenen Fremdstoffe, die sich am Boden abgesetzt haben.

Die Rohsole, die Du durch die Bohrsolung erhältst, ist aber noch nicht rein genug, um sie weiterzuverarbeiten, also muss sie noch aufbereitet werden. Dies passiert, indem die Rohsole eine chemische Reinigung durchläuft und danach in einem Eindampfungsprozess wieder auskristallisiert wird.

Genauer gesagt muss die Sole in großen Behältern, die als Verdampfer bezeichnet werden, zum Sieden gebracht werden - das Wasser verdampft, die Salzkristalle werden gebildet. Der daraus entstandene "Salzbrei" muss danach getrocknet, gesiebt und in Säcke, Pakete oder Eimer abgefüllt werden. So erhältst Du reines Siedesalz.

Gewinnung aus Meerwasser in Salzgärten (Meersalzsalinen) - Meersalz

Das wohl älteste Verfahren zur Kochsalzgewinnung stellen die Salzgärten dar. Diese findest Du in saisonal warmen und trockenen Gebieten, beispielsweise auf der Ile-de-Ré, die sich an der französischen Atlantikküste befindet. Loix-en-Ré ist ein kleiner Ort auf der Ile-de-Ré, der bekannt ist für seine Weingärten.

Dort wird Ebbe und Flut ausgenutzt, um Kochsalz herzustellen.

Genauer wird zuerst Meerwasser mithilfe eines Systems in flach geformte Becken geleitet, die aus dem Sand des Strandes gebaut werden. Diese Becken werden als Salzgärten bezeichnet. Das Wasser verdunstet schließlich wegen der Sonneneinstrahlung nach einer Zeit.

Die im Meerwasser gelösten Ionen kristallisieren dadurch je nach ihrer Löslichkeit aufeinanderfolgend – die Ionen ordnen sich also praktisch von selbst in Schichten des entsprechenden Salzes an. In der Obersten findest Du das Kochsalz, das nach dem Trocknen abgeschöpft wird.

Der Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, dass andere Salze oder Stoffe wie Tonerde in die Kochsalzschicht beigemischt werden können und das Kochsalz somit verunreinigen. Dies kann bisher (noch) nicht verhindert werden.

Abbildung 5: Salzgarten in Ile-de-Ré

Das Meerwasser

20 % des weltweiten Verbrauchs des Kochsalzes werden heute aus dem Salz des Meeres gewonnen, beispielsweise aus dem Mittelmeer in der Carmargue. Willst Du Meerwasser entsalzen, erhältst Du auch alle im Meerwasser gelösten Salze als Nebenprodukt.

Das Tote Meer hat einen NaCl-Anteil von 7,93 %, der Great Salt Lake in den USA besteht sogar aus circa 15,11 % NaCl.

Der Bergbau

In den USA, Afrika und Südamerika gibt es auch sogenannte Lagerstätten, in denen der Salz (in diesem Fall Bruchsalz genannt) im Tagebau, also oberirdisch, abgebaut wird. Bei diesem wird mit ausgetrockneten Salzseen gearbeitet, die nicht von Sedimenten überlagert worden sind. Dessen Vorkommen und die daraus resultierenden Produktionsmengen sind jedoch eingeschränkt.

Verwendung von Kochsalz

In Deutschland gibt es "Gewerbesalz", "Fabriksalz", "Viehsalz" oder "Düngesalz" zum käuflichen Erwerb. Du hast im Winter aber bestimmt auch schon einmal Salz auf dem Boden entdeckt - das Streusalz (auch Auftausalz genannt), das den Gefrierpunkt senken kann.

Kochsalz dient in der Technik hauptsächlich als Ausgangsstoff zur Herstellung von anderen Natriumverbindungen, dazu gehören Soda (Natriumcarbonat), Salzsäure (HCl) oder Ätznatron (NaOH).

Kochsalz als Rohstoff

In der folgenden Tabelle siehst Du im Überblick, wie die Salze in Deutschland und in den USA in Verwendung kommen.

Kochsalz ist lebenswichtig für Mensch und Tier:

Kochsalz ist nicht nur wegen des Geschmackes wichtig für uns. Salz gehört zu den wichtigsten Mineralstoffen zum Überleben, sowohl für Menschen als auch für Tiere.

Beispielsweise zur Bildung der Magen-(Salz)Säure, für die Muskelerregung und die Nervenleitung ist Kochsalz essenziell. Mit Schweiß und Harn scheidest Du Salz aus und dieses muss / sollte ersetzt werden.

Kochsalz zur Viehzucht

Für Tiere ist Kochsalz auch noch auf einem anderen Weg nützlich: Beispielsweise bei Nutztieren wie Rindern, Ziegen oder Schafen werden dem Futter sogenannter Viehsalz beigefügt. Viehsalz ist ein ungereinigtes, vergälltes Steinsalz, das mit anderen Mineralsalzen kombiniert wurde. Dieses Salz steigert den Appetit der Tiere und fördert deren allgemeine Gesundheit.

Kochsalz zur Konservierung

Traditionell wird Kochsalz zur Konservierung von Lebensmitteln wie Fleisch, Fisch, Gemüse und so weiter eingesetzt. Kochsalz entzieht dabei dem Lebensmittel die Feuchtigkeit, also die Grundlage Wasser. Dadurch können sowohl schädliche Organismen entzogen, als auch Keime und Krankheitserreger abgetötet werden.